CS196458B1

CS196458B1 - Process for the conservation of materials based on calcium carbonate

Info

Publication number: CS196458B1
Application number: CS733877A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rathousky; Oldrich Kruchna
Original assignee: Jiri Rathousky; Oldrich Kruchna
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1980-03-31

Description

Vynález se týká způsobu konzervace materiálů na bázi uhličitanu vápenatého organokřemičitými prostředky.The invention relates to a process for the preservation of calcium carbonate materials by organosilicon compositions.

Je známo, že materiály na bázi uhličitanu vápenatého, např. vápenec, dolomit nebo mramor, stejně Jako' jiné přírodní materiály, podléhají rozrušování působením povětrnostních vlivů, deště, mrazu a změn teploty, i když v meněí míře vzhledem ke své neporézní struktuře. V daleko větěí míře však vápenec podléhá vlivům exhalací, především chemického původu, jako jeou kysličník uhličitý, siřičitý, sírový aj. Vznikající kyselý uhličitan vápenatý nebé síran vápenatý jsou řádově rozpustnější než původní uhličitan a na plastikách nebo obkladovém materiálu budov vznikají výkvěty křídovitého vzhledu, ztrácí ae barevnost a živoet přírodního materiálu, což vše působí esteticky velmi rušivě.It is known that calcium carbonate materials such as limestone, dolomite or marble, as well as other natural materials, are subject to disruption due to weathering, rain, frost and temperature changes, albeit to a lesser extent due to their non-porous structure. However, limestone is subject to the effects of exhalations, mainly of chemical origin, such as carbon dioxide, sulfur dioxide, sulfur, etc. the color and life of natural material, which all aesthetically very disturbing.

Dosavadní způsob konzervace zkřídovatělých vápenců, dolomitů a mramorů pomocí vosků je účinný jen při umístění exponátů v interiéru, při vlivu povětrnosti v exterierů však není dostatečný.The existing method of preservation of chalkable limestones, dolomites and marbles with waxes is effective only when placing exhibits indoors, but due to weathering in exteriors it is not sufficient.

Nyní bylo zjištěno, že pro ochranu vápencových, dolomitových a mramorových plastik a kamenických prvků proti vlivům povětrnosti a pro konzervaci jejich zkřídovatělých povrchů je vhodné použít organokřemičité polymery, které mají siloxanový skelet Si-O-Si, obdobný jako v anorganických silikátech, přičemž na každém křemíku jsou vázány dvě metylové skupi196 458It has now been found that for the protection of limestone, dolomite and marble sculptures and stone elements against the effects of weathering and for the preservation of their chalked surfaces, it is appropriate to use organosilicon polymers having a siloxane skeleton Si-O-Si similar to inorganic silicates. Two methyl groups are bound to silicon by silicon

196 498 ny. Dimetylelloxanové polymery β koncovými funkčními skupinami lze nanášet v roztoku a za normální teploty vulkánizují na průhlednou, pružnou kaáčukovltou vrstvu chránící a spojující zkorodovaný, zkřídovatělý povrch materiálu. Vulkanizpce dimetylailoxanového polymeru začne bezprostředně po smísení obou složek směsi, nejprve se zvyšuje viskozita až konečně vznikne nelepivý pryžovítý produkt. Ryehloet vulkanizace je závislá na množetví použitého vulkanizačního katalyzátoru a pracovní teplotě, při které vulkanizace probíhá.196 498 ny. Dimethylelloxane polymers with β-end functional groups can be applied in solution and vulcanize at normal temperature to a transparent, flexible ducky yellow layer protecting and joining the corroded, chalked surface of the material. The vulcanization of the dimethylailoxane polymer begins immediately after mixing the two components of the mixture, first increasing the viscosity until finally a non-sticky rubbery product is formed. Ryehloet vulcanization is dependent on the amount of vulcanization catalyst used and the operating temperature at which vulcanization takes place.

Zvulkaniaovaný dimetylsiloxanový polymer Je odolný proti teplotám od -50 do + 200 °C, a v tomto rozmezí teploty je i pružný, takže nemůže vytvořit tvrdou krustu - jako například při použití epoxidových pryskyřic - a tato má zcela odlišné mechanická i fyzikálnšchemické vlastnosti a v důsledku toho není náchylná k odtržení od základního materiálu.Vulcanized dimethylsiloxane polymer It is resistant to temperatures from -50 to + 200 ° C, and is flexible in this temperature range, so it cannot form a hard crust - such as using epoxy resins - and it has completely different mechanical and physical-chemical properties and it is not prone to detachment from the base material.

Dimetylsiloxanový polymer má výborné hydrofobní vlastnosti, je odolný proti ultrafialovému záření a ozónu. Chemická odolnost proti slabým kyselinám a zásadám, polárním rozpouštědlům i většině korodujících solí i proti působení exhalací chemického původu je uspokojivá.The dimethylsiloxane polymer has excellent hydrophobic properties, is resistant to ultraviolet radiation and ozone. The chemical resistance to weak acids and bases, polar solvents and most corrosive salts as well as to exposure to exhalations of chemical origin is satisfactory.

Dimetylelloxanové polymery ve vulkanizovaném stavu mají velmi nízkou adhezí k ostatním materiálům, s výjimkou skla. Má-li být dosaženo pevného spojení, je třeba spojovaná plochy upravit předem speciálními spojovacími prostředky, tak zvanými základními nátěry na bázi organoalkoxysilanů, popřípadě organoalkoxyailoxanů.The vulcanized dimethylelloxane polymers have very low adhesion to other materials except glass. In order to achieve a firm bond, the surfaces to be joined must be pre-treated with special bonding agents, so-called organoalkoxysilane or organoalkoxyailoxane base coats.

Na takto připravený povrch ee aplikuje roztok dimetylailoxanového polymeru s katalyzátorem.A solution of dimethylailoxane polymer with a catalyst is applied to the surface thus prepared.

Podstatou vynálezu je tedy způsob konzervace materiálů na bázi uhličitanu vápenatého, např. vápence, dolomitu nebo mramoru orgunokřemičitými prostředky, při němž se povrch materiálu po mechanickém očištění povleče základním nátěrem směsi látky obecného vzorce RSi(OR)^ s látkou obecného vzorce Si(OR)^, kde R je stejný nebo různý alkyl, obsahující 1 až 5 atomů uhlíku, popřípadě jejich oligomerů, o tloušlee 0,005 až 0,02 mm a na takto upravený povrch se nanese vrstva dimetylsiloxanového polymeru vulkanizovatelného za studená o tloušlee 0,005 až 0,5 mm. Popsaný způsob konzervace materiálů na bázi uhličitanu vápenatého podle vynálezu vede k vytvoření průhledné, pružné vratvy na jejich povrchu, „ i a tato chrání povlečený materiál před účinky povětrnosti a umožňuje zachování jeho původní barevnosti, živosti a povrchové struktury.Accordingly, the present invention provides a method for the preservation of calcium carbonate materials such as limestone, dolomite or marble by an organosilicon composition, wherein the surface of the material, after mechanical cleaning, is coated with a compound of formula RSi (OR) 2 with a compound of formula Si (OR). wherein R is the same or different alkyl containing 1 to 5 carbon atoms or oligomers thereof, 0.005-0.02 mm thick, and a cold vulcanizable dimethyl siloxane polymer layer of 0.005-0.5 mm thick is deposited on the treated surface. . The disclosed method of preserving the calcium carbonate materials of the present invention results in a transparent, resilient restoration on the surface thereof, which protects the coated material from the effects of weathering and allows it to retain its original color, vibrancy and surface texture.

V dalším jsou uvedeny některé příklady použití způsobu podle vynálezu.Some examples of the use of the process according to the invention are given below.

Příklad 1Example 1

Busta z nažloutlého vápence se zahnědlými vrstvičkami byla na povrchu působením povětrnostních vlivů pokryta stíratelnou vrstvičkou zkřídovatšláho materiálu, takže esteticky působila nepříjemným sádrovým dojmem. Při konzervaci byl nejdříve použit speciální hydrofobní základní nátěr skládající se z metyletoxypolyeiloxanu s přídavkem neutrálního hydrolyzačního katalyzátoru. Po 15 hodinách byl povrch nelepivý, pouze zabarveni vápence ee poněkud oživilo a povrch se stal již aplikací základního nátěru nenasákavý. Jako hlavní konzervační prostředek byl použit 10$ní toluenový roztok dimetylsiloxanového polymeru eThe bust of yellowish limestone with brownish layers was coated on the surface by a wiping layer of criss-gray material on the surface, making it aesthetically pleasing to plaster. During the preservation, a special hydrophobic primer consisting of methylethoxypolyyeiloxane with the addition of a neutral hydrolysis catalyst was first used. After 15 hours the surface was non-sticky, only the limestone coloration was somewhat revived and the surface became non-absorbent by application of the primer. A 10% toluene solution of dimethylsiloxane polymer e was used as the main preservative

198 4S8 funkčními skupinami a přídavkem 3 % vulkanizačního katalyzátoru. Asi po 24 hodinách při teplotním rozmezí 15 až 30 °C získal povrch vápence nelepivý průhledný film, prakticky neviditelný, který výrazně oživil barevnost vápence, dal vyniknout všem zabarveným vrstvičkám a nenapodobitelným kazům a zvláštnostem přírodního materiálu. Při tom získal dokonalou hydrofobitu a nenasákavost vlastní pouze organokřemičitým prostředkům, ochranu proti působení povětrnostních vlivů a zvláště chemických exhalací kyselé povahy.198 4S8 functional groups and addition of 3% cure catalyst. After about 24 hours at a temperature range of 15 to 30 ° C, the surface of the limestone obtained a non-sticky transparent film, virtually invisible, which greatly revitalized the color of the limestone, made all colored layers and inimitable flaws and peculiarities of natural material stand out. In doing so, he obtained perfect hydrophobicity and non-absorbency inherent only to organosilicon agents, protection against the effects of weathering and especially chemical exhalations of acidic nature.

Příklad 2Example 2

Vápencové pamětní deska s reliefem a písmem nebyla vlivem povětrnosti nepříjemného zkřídovatělého vzhledu, takže relief i písmo byly velmi špatně srozumitelné. Povrch vápence byl nejdříve napuštěn roztokem základního nátěru obsahujícího alkoxypolyeiloxan, s 10%ní koncentrací aktivní složky, po jehož zaschnutí a odpaření rozpouštědla asi za 6 hodin se poněkud oživila barevnost přírodního materiálu. Poté byl povrch desky konzervován lC%ním roztokem dimetylsiloxanováho polymeru 8 funkčními koncovými skupinami s 2 % vulkanizačního katalyzátoru. Po 24 hodinách získal povrch vápencové desky znovu svou původní barevnost a srozumitelnost a při tom je dokonale hydrofobní a nenasákavý, takže je chráněn proti působení povětrnosti a zvláště chemických exhalací.Limestone plaque with relief and lettering was not due to the weather unpleasant chalked appearance, so the relief and font were very difficult to understand. The limestone surface was initially impregnated with an alkoxypolyeiloxane-containing primer, with a concentration of 10% active ingredient, after which the color of the natural material revived somewhat after drying and evaporation of the solvent in about 6 hours. Then the surface of the plate was preserved with a 10% dimethylsiloxane polymer solution with 8 functional end groups with 2% cure catalyst. After 24 hours, the surface of the limestone slab has regained its original color and clarity while being perfectly hydrophobic and non-absorbent so that it is protected from the effects of weather and especially chemical exhalations.

Příklad 3Example 3

Vápencový obklad objektu z desek, i když přírodní materiál měl původně svou přirozenou barevnost a živost, působil po rozřezání na desky slepým dojjmem. Pro oživení barevnosti byl povrch vápencových desek impregnován základním nátěrem obsahujícím metylbutoxypolyeiloxan v 5%ním roztoku a po zaschnutí asi za 8 hodin byl konzervován 10%ním roztokem dimetylsiloxanováho polymeru s funkčními koncovými skupinami s přídavkem vulkanizačního katalyzátoru. Po zaschnutí a zvulkanizování dimetylsiloxanového polymeru asi za 24 hodin získaly vápencové obkladové desky svůj přirozený vzhled a oživlou barevnost, současně se zvýšila plastičnost. Při tom jsou vápencové desky, vzhledem k vysoké stálosti hydrofobního konzervačního organokřemičitého prostředku chráněny proti vlivům povětrnosti, zvláště chemickým exhalacím kyselé povahy.The limestone cladding of the building made of slabs, although the natural material originally had its natural color and liveliness, after cutting it was a blind impression on the slabs. To restore color, the surface of the limestone slabs was impregnated with a methylbutoxypolyeiloxane-containing primer in 5% solution and after drying for about 8 hours it was preserved with a 10% functional-end dimethylsiloxane polymer solution with the addition of a vulcanization catalyst. After drying and vulcanizing the dimethylsiloxane polymer in about 24 hours, the limestone cladding panels gained their natural appearance and animated color while increasing plasticity. The limestone slabs are protected against the effects of weathering, in particular by chemical exhalations of an acid nature, due to the high stability of the hydrophobic preservative organosilicon composition.

Možnosti využití popsaného způsobu podle vynálezu jsou velmi mnohostranné a významné. Lze jím např. chránit vápencové, mramorově, dolomitové obklady plášiů budov, pamětní desky, pomníky z vápencových materiálů, plastiky, výtvarné objekty a kamenické prvky vyrobená z uvedených materiálů.The possibilities of using the described method according to the invention are very versatile and significant. It can be used for example to protect limestone, marble, dolomite cladding of buildings, commemorative plaques, monuments of limestone materials, sculptures, art objects and stone elements made from the mentioned materials.

Claims

A method of preserving materials based on calcium carbonate, e.g. limestone, dolomite or marble organosilicon compositions, characterized in that the surface of the material after the mechanical cleaning is coated with primer mixture of the Formula RSiíOR) ^ with a compound of the formula Si (0R) _4, where R is the same or different alkyl containing 1 to 5 carbon atoms, respectively. of their oligomers having a thickness of 0.005 to 0.02 mm and a cold-curable dimethylsiloxane polymer layer having a thickness of 0.005 to 0.5 mm is deposited on the surface thus treated.