CN114410220A - 石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 - Google Patents
石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114410220A CN114410220A CN202210026298.8A CN202210026298A CN114410220A CN 114410220 A CN114410220 A CN 114410220A CN 202210026298 A CN202210026298 A CN 202210026298A CN 114410220 A CN114410220 A CN 114410220A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic silicon
- parts
- silicon resin
- modified organic
- graphene modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 109
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 95
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 95
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 77
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims abstract description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 alkyl chlorosilane Chemical compound 0.000 claims description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 4
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims description 3
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical group [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940113115 polyethylene glycol 200 Drugs 0.000 claims description 3
- 229940075065 polyvinyl acetate Drugs 0.000 claims description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 2
- RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxyethoxy)ethane Chemical compound CCOCCOCCOCC RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940019778 diethylene glycol diethyl ether Drugs 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 abstract 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 abstract 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006253 efflorescence Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护材料的应用，所述石墨烯改性有机硅树脂涂料由以下重量份的成分制成：石墨烯改性有机硅树脂40～50份、溶剂40～45份、助溶剂3～5份、分散剂1～3份、紫外吸收剂2～4份、填充剂2～5份、润湿剂1～2份、消泡剂1～3份、粘度调节剂1～5份。本发明的石墨烯改性有机硅树脂涂料具有较好的附着力和渗透性，所得漆膜涂层具有优异的耐候性和高温机械强度，能有效阻挡紫外线、空气污染物及雨水等对彩绘文物表面及基材的损伤，不但能保持彩绘图案的外观状态，更能有效延长彩绘的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护材料的应用。
背景技术
五千年的中华文明为世人留下了辉煌灿烂、价值极高的文物、古迹。其中，户外文物数量巨大。但是，随着自然环境条件下的不断侵蚀，加之近年来工业污染的加剧，这些文物的风化损坏程度愈加严重。近年来，对一些风化严重的文物尽管已采取有效的保护措施，但文物的特殊性对文物保护材料的选择提出了更高的要求，即文物界常说的“修旧如旧”。它要求在不改变文物原貌的基础上，长期起到保护和装饰的作用。附着在古建筑木材表面的装饰性艺术，易受风吹日晒雨淋，造成褪色、爆皮和脱落等损坏现象。
目前，古建彩绘文物的保护材料主要为特制的有机硅或改性有机硅树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯等。有机硅材料是有机硅单体通过水解、缩聚，得到的具有网状结构的、高度交联的聚硅氧烷。作为半无机高分子化合物，有机硅树脂及其改性材料以其优异的热稳定性、耐候性、防水、防盐雾等特性而应用广泛。通过有机硅聚合物的渗入和粘结作用，可实现对彩绘文物的保护作用。但有机硅材料仍面临着对基材的附着力差、高温时漆膜机械强度低等缺点。石墨烯具有二维的高纵横比的片状结构，因而具有较大比表面积，这种独特的结构赋予了石墨烯优异的力学、热学性能和良好的热稳定性，作为增强填料与聚合物形成复合材料的研究备受关注。石墨烯基聚合物复合材料的机械性能、耐热等都有显著提高。其中，石墨烯在树脂基体中的分散效果和界面状态是石墨烯基聚合物复合材料性能的重要影响因素。
发明内容
为此，本发明提供一种石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护材料的应用。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明实施例提供石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用，所述石墨烯改性有机硅树脂涂料由以下重量份的成分制成：石墨烯改性有机硅树脂40～50份、溶剂40～45份、助溶剂3～5份、分散剂1～3份、紫外吸收剂2～4份、填充剂2～5份、润湿剂1～2份、消泡剂1～3份、粘度调节剂1～5份。
本发明的一个实施例中，所述石墨烯改性有机硅树脂制备方法为：
将38～76g氧化石墨烯超声分散在8～16L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；
将所述石墨烯分散液加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，混合均匀，得到混合物；
向所述混合物中加入烷基氯硅烷和正硅酸乙酯混合液，25-50℃，反应2～3h，调节pH值为中性，减压蒸馏，得到所述石墨烯改性有机硅树脂溶液。
本发明的一个实施例中，所述烷基氯硅烷和正硅酸乙酯的物质的量比为3:1。
本发明的一个实施例中，所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮、醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。
本发明的一个实施例中，所述助溶剂为丙二醇、甘油、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚和二乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。
本发明的一个实施例中，所述分散剂为聚乙二醇200、聚乙二醇400和聚醋酸乙烯酯中的一种或几种的混合物。
本发明的一个实施例中，所述紫外吸收剂为纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌。
本发明的一个实施例中，所述填充剂为纳米碳酸钙和/或纳米二氧化硅；
所述润湿剂为有机硅类表面助剂。
本发明的一个实施例中，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物；
所述粘度调节剂为聚氨酯类共聚物、纤维素类和二氧化硅中的一种或几种的混合物。
本发明的一个实施例中，所述石墨烯改性有机硅树脂涂料制备方法为：
按照比例取石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂、分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂；
将石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，形成混合物；
向所述混合物中加入分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下高速搅拌混合0.5小时，获得所述石墨烯改性有机硅树脂涂料。
本发明具有如下优点：
本发明提供的用于作为古建彩绘文物的保护涂料的石墨烯改性有机硅树脂涂料，该涂料以石墨烯改性有机硅树脂为涂膜的连接树脂，该树脂系通过添加石墨烯，由两种有机硅单体原位聚合得到的具有互穿网络结构的聚合物。以一定量的上述石墨烯改性有机硅树脂，在一定的温度下，加入助溶剂、分散剂，经过高速搅拌机充分混合后，再加入紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂等助剂，制得pH值为中性的树脂涂料。将保护材料喷涂在彩绘文物表面后，涂层具有较好的耐水性、耐候性、附着力和良好的高温漆膜机械强度，能有效阻挡紫外线、空气污染物及雨水等对彩绘文物表面及基材的损伤，不但能保持彩绘图案的外观状态，更能有效延长彩绘的寿命。该涂料产品具有显著的经济及社会效益。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用，石墨烯改性有机硅树脂涂料由以下重量份的成分制成：石墨烯改性有机硅树脂40～50份、溶剂40～45份、助溶剂3～5份、分散剂1～3份、紫外吸收剂2～4份、填充剂2～5份、润湿剂1～2份、消泡剂1～3份、粘度调节剂1～5份。
石墨烯改性有机硅树脂制备方法为：将38～76g氧化石墨烯超声分散在8～16L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；将石墨烯分散液加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，混合均匀，得到混合物；向混合物中加入烷基氯硅烷和正硅酸乙酯混合液，其中，烷基氯硅烷和正硅酸乙酯的物质的量比为3:1。25-50℃，反应2～3h，调节pH值为中性，减压蒸馏，得到石墨烯改性有机硅树脂溶液。石墨烯改性有机硅树脂的特征为：。石墨烯改性有机硅树脂为在添加石墨烯的基础上，通过两种有机硅单体原位聚合得到，具有互穿网络结构的聚合物，平均分子量为4000～7000，玻璃化温度为90℃。
溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮、醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。助溶剂为丙二醇、甘油、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚和二乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。分散剂为聚乙二醇200、聚乙二醇400和聚醋酸乙烯酯中的一种或几种的混合物。紫外吸收剂为纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌。填充剂为纳米碳酸钙和/或纳米二氧化硅；润湿剂为有机硅类表面助剂。消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物；粘度调节剂为聚氨酯类共聚物、纤维素类和二氧化硅中的一种或几种的混合物。
其中，石墨烯改性有机硅树脂涂料制备方法为：按照比例取石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂、分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂；将石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，形成混合物；向混合物中加入分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下高速搅拌混合0.5小时，获得石墨烯改性有机硅树脂涂料。石墨烯改性有机硅树脂涂料为在加入石墨烯的基础上，通过两种有机硅单体原位聚合得到的具有互穿网络结构的聚合物，平均分子量为4000～7000，玻璃化温度为90℃。石墨烯改性有机硅树脂涂料为无色透明的液体，其粘度为1000～2000cps/25℃，涂膜干燥后不溶于水，具有极强的抗酸碱腐蚀性。
实施例1
本实施例提供的一种用于古建彩绘文物石墨烯改性有机硅树脂涂料，其由以下组分制成：石墨烯改性有机硅树脂44份、溶剂42份、助溶剂5份、分散剂1.4份、紫外吸收剂2.2份、填充剂2.8份、润湿剂1份、消泡剂0.5份、粘度调节剂1.1份。
本实施例中的石墨烯改性有机硅树脂涂料的制备方法包括以下步骤：
1、制备石墨烯的乙醇溶液：
将76g氧化石墨烯超声分散在16L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；
2、石墨烯改性有机硅树脂的制备
称取占有机硅单体质量1.0％的石墨烯乙醇溶液加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，磁力搅拌0.5～1小时左右，使溶液混合均匀，得到混合液；
向混合液中，滴加摩尔比为3:1的烷基氯硅烷和正硅酸乙酯和混合液8.9～17.8L，保持反应温度在25～50℃进行聚合反应，反应2～3小时，实验反应结束后，调节溶液pH值使之呈中性，减压蒸馏16L体积的乙醇，得到石墨烯改性的有机硅树脂溶液。
3、石墨烯改性有机硅树脂涂料的制备
按照比例取石墨烯改性有机硅树脂涂料的各成分；
将石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，得到混合物；
向所述混合物中加入分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下，高速搅拌混合0.5小时，得到石墨烯改性有机硅树脂涂料。
经上述方法制得的石墨烯改性有机硅树脂的特征为：树脂材料为在加入石墨烯的基础上，通过两种有机硅单体原位聚合得到的具有互穿网络结构的聚合物，平均分子量为5000，玻璃化温度为90℃。
本实施例中所用到的溶剂为体积占比60～70％的乙醇、25～30％异丙醇、5～10％醋酸乙酯三种组分的混合物，助溶剂为二乙二醇乙醚，分散剂为重量比为1：1的聚乙二醇400和聚醋酸乙烯酯的混合物。紫外吸收剂为重量比为2：1的纳米二氧化钛和纳米氧化锌的混合物，填充剂为重量比为2：1的纳米碳酸钙、纳米二氧化硅二者的混合物。润湿剂为有机硅类表面助剂，消泡剂为有机硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂以体积比为1：1混配，粘度调节剂选自聚酯纤维素。
实施例2
本实施例提供的一种石墨烯改性有机硅树脂涂料，由以下重量份数的成分制成：石墨烯改性有机硅树脂46份、溶剂43份、助溶剂4份、分散剂1份、、紫外吸收剂2份、填充剂1.5份、润湿剂1份、消泡剂0.5份、粘度调节剂1份。
本实施例中的石墨烯改性有机硅树脂涂料制备方法包括以下步骤：
1、石墨烯的乙醇溶液的制备
将61g氧化石墨烯超声分散在13L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；
2、石墨烯改性有机硅树脂的制备
称取占有机硅单体质量0.8％的石墨烯乙醇溶液，加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，磁力搅拌40min左右，使溶液混合均匀，得到混合溶液。
向混合溶液中，滴加摩尔比为3:1的烷基氯硅烷和正硅酸乙酯和混合液8.9～17.8L，保持反应温度在25～50℃进行聚合反应，反应2～3小时，实验反应结束后，调节溶液pH值使之呈中性，减压蒸馏16L体积的乙醇，得到石墨烯改性的有机硅树脂溶液。
3、石墨烯改性有机硅树脂涂料的制备
按照石墨烯改性有机硅树脂涂料中各原料的重量份数称取各组分，将称量石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，得到混合物，向混合物中加入分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下高速搅拌混合0.5小时，得到保护古建彩绘文物的石墨烯改性有机硅树脂涂料。
经上述方法制得的石墨烯改性有机硅树脂的特征为：石墨烯改性有机硅树脂材料为在加入氧化石墨烯的基础上，通过两种有机硅单体原位聚合得到的具有互穿网络结构的聚合物，平均分子量为4000，玻璃化温度为90℃。
本实施例中所用到的溶剂、分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂的选用方法和用量与实施例1相同。
实施例3
本实施例提出的一种石墨烯改性有机硅树脂涂料，其由以下成分制成：石墨烯改性有机硅树脂41份、溶剂43份、助溶剂4份、分散剂2份、紫外吸收剂3份、填充剂4.5份、润湿剂1份、消泡剂0.5份、粘度调节剂1份。
本实施例中的石墨烯改性有机硅树脂涂料的制备方法包括以下步骤：
1、石墨烯的乙醇溶液的制备
将76g氧化石墨烯超声分散在16L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；
2、石墨烯改性有机硅树脂的制备：
称取占有机硅单体质量1.0％的石墨烯乙醇溶液，加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，磁力搅拌40min左右，使溶液混合均匀，得到混合溶液。
向混合溶液中，滴加烷基氯硅烷和正硅酸乙酯混合液(烷基氯硅烷和正硅酸乙酯的摩尔比为3:1)8.9～17.8L，保持反应温度在25～50℃进行聚合反应，反应2～3小时，实验反应结束后，调节溶液pH值使之呈中性，减压蒸馏16L体积的乙醇，得到石墨烯改性的有机硅树脂溶液。
3、石墨烯改性有机硅树脂涂料的制备
按照比例取石墨烯改性有机硅树脂涂料的各成分；
将石墨烯改性的有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，得到混合物
向混合物中加入称量好的分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下高速搅拌混合0.5小时，得石墨烯改性有机硅树脂涂料。
经上述方法制得的石墨烯改性有机硅树脂的特征为：石墨烯改性有机硅树脂材料为在加入石墨烯的基础上，通过两种有机硅单体原位聚合得到的具有互穿网络结构的聚合物，平均分子量为7000，玻璃化温度为90℃。
本实施例中所用到的溶剂、分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂的选用方法和用量与实施例1相同。
试验例
将本发明实施例1的古建彩绘文物保护涂料对古建彩画进行涂装，对涂层进行性能测试，测定方法如下：
附着力依据现行国家标准GB/T 1720-2020漆膜划圈试验测定；
漆膜强度依据现行国家标准GB/T 1732-2020漆膜耐冲击测定法测定；
耐水性依据现行国家标准GB/T 1733-1993漆膜耐水性测定法测定；
耐酸性、耐盐雾、抗高低温性能依据现行国家标准GB/T 1765-1979测定耐湿热、耐盐雾、耐侯性(人工加速)的漆膜制备法测定；紫外光透过率依据现行国家标准GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定测定。测试结果见表1。
表1实施例涂装后性能测试结果
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用，其特征在于，
所述石墨烯改性有机硅树脂涂料由以下重量份的成分制成：石墨烯改性有机硅树脂40～50份、溶剂40～45份、助溶剂3～5份、分散剂1～3份、紫外吸收剂2～4份、填充剂2～5份、润湿剂1～2份、消泡剂1～3份、粘度调节剂1～5份。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述石墨烯改性有机硅树脂制备方法为：
将38～76g氧化石墨烯超声分散在8～16L乙醇溶液中，形成分散均匀的氧化石墨烯分散液；
将所述石墨烯分散液加入到有机硅单体中，再依次加入16.3～32.6L水、56～168mL浓氨水，混合均匀，得到混合物；
向所述混合物中加入烷基氯硅烷和正硅酸乙酯混合液，25-50℃，反应2～3h，调节pH值为中性，减压蒸馏，得到所述石墨烯改性有机硅树脂溶液。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，
所述烷基氯硅烷和正硅酸乙酯的物质的量比为3:1。
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮、醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述助溶剂为丙二醇、甘油、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚和二乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述分散剂为聚乙二醇200、聚乙二醇400和聚醋酸乙烯酯中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述紫外吸收剂为纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌。
8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述填充剂为纳米碳酸钙和/或纳米二氧化硅；
所述润湿剂为有机硅类表面助剂。
9.如权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物；
所述粘度调节剂为聚氨酯类共聚物、纤维素类和二氧化硅中的一种或几种的混合物。
10.如权利要求1-9任一所述的应用，其特征在于，
所述石墨烯改性有机硅树脂涂料制备方法为：
按照比例取石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂、分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂；
将石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、助溶剂，经过高混机混合0.5小时，形成混合物；
向所述混合物中加入分散剂、紫外吸收剂、填充剂、润湿剂、消泡剂、粘度调节剂，在20～25℃下高速搅拌混合0.5小时，获得所述石墨烯改性有机硅树脂涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210026298.8A CN114410220A (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210026298.8A CN114410220A (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114410220A true CN114410220A (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=81270706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210026298.8A Pending CN114410220A (zh) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | 石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114410220A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106752923A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 复旦大学 | 一种高耐划伤、耐磨损涂层材料及其制备方法 |
| CN109852233A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-06-07 | 南安泰达工业设计有限公司 | 一种耐磨耐高温涂料及其制备方法 |
| CN110172157A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-08-27 | 江苏华夏制漆科技有限公司 | 一种改性有机硅树脂及其制备方法和应用 |
| CN113265180A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-17 | 清远慧谷新材料技术有限公司 | 一种硅改性石墨烯水性涂料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-01-11 CN CN202210026298.8A patent/CN114410220A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106752923A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 复旦大学 | 一种高耐划伤、耐磨损涂层材料及其制备方法 |
| CN110172157A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-08-27 | 江苏华夏制漆科技有限公司 | 一种改性有机硅树脂及其制备方法和应用 |
| CN109852233A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-06-07 | 南安泰达工业设计有限公司 | 一种耐磨耐高温涂料及其制备方法 |
| CN113265180A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-17 | 清远慧谷新材料技术有限公司 | 一种硅改性石墨烯水性涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄文润: "《硅烷偶联剂及硅树脂》", 31 August 2010, 四川科学技术出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109868026B (zh) | 一种有机硅改性丙烯酸酯树脂及其制备方法和疏水耐候缓释改性丙烯酸树脂涂料 | |
| CN113462247B (zh) | 一种水性含砂多彩涂料及其制备方法 | |
| CN107311568B (zh) | 一种憎水型聚合物水泥防水涂料及其制备方法 | |
| CN101724326A (zh) | 一种水性有机硅-丙烯酸自分层涂料 | |
| CN108178957B (zh) | 免烧仿釉涂料及其制备方法和应用 | |
| CN102250279A (zh) | 一种自交联型氟硅丙烯酸树脂及其制备方法 | |
| CN109897503A (zh) | 一种常温固化有机硅改性环氧树脂涂料及其制备方法与应用 | |
| CN104193289A (zh) | 一种疏水性防护涂料及其制备方法 | |
| CN104817903A (zh) | 一种喷涂pvdf氟碳自洁型清漆及其制作方法 | |
| CN108047938B (zh) | 一种高防污性硅氟乳液及其制备方法 | |
| CN116574433A (zh) | 一种硅烷改性聚醚防水涂料的制备方法 | |
| CN111621183A (zh) | 一种反射隔热防水涂料及其制备方法和应用 | |
| CN112694796B (zh) | 一种复合防水涂料及其制备方法 | |
| CN114410220A (zh) | 石墨烯改性有机硅树脂涂料作为古建彩绘文物保护的材料的应用 | |
| CN115975463B (zh) | 一种风电叶片防护涂料及其制备方法 | |
| CN110467877B (zh) | 单组份潮气固化有机硅耐涂鸦智慧涂料及其制备方法 | |
| CN112029408A (zh) | 一种环保防水涂料及其制备方法 | |
| CN101348679B (zh) | 一种抗粘贴防覆涂涂料及其制备方法 | |
| CN113717387B (zh) | 适合于砂岩类文物保护的笼型poss-线型硅氧烷杂化材料、其制备方法及应用 | |
| CN113025144A (zh) | 一种底面合一涂料及其制备方法 | |
| CN105949998B (zh) | 用于太阳能背板高反射率的陶瓷涂料及其制备方法 | |
| CN113278362A (zh) | 一种文物保护透明疏水保护剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN112759953A (zh) | 一种单组分硅碳改性真石漆及其制备方法 | |
| KR19990075667A (ko) | 저오염형 도료조성물 | |
| CN105820752A (zh) | 一种用于emas泡沫水泥补强和防水涂料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220429 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |