華 勇

(鄭州工業(yè)高等專辯學(xué)樁教務(wù)處批州450007)

有機(jī)硅樹脂作為一種新型膠粘劑材料，被廣泛用于石材領(lǐng)域，這是因?yàn)樗哂辛己玫恼辰Y(jié)性、透明性、疏水性、耐候性、密封性；耐高溫、低溫性能強(qiáng)：安全無毒，工藝簡便。特別是用于天然石材表面的防護(hù)處理，既可彌補(bǔ)石材的原生缺陷，又可防止外生污染，長久地保持天然石材典雅大方、自然華貴的裝飾效果。

1 有機(jī)硅樹脂的應(yīng)用原理

純有機(jī)硅樹脂在結(jié)構(gòu)上分為兩類，一類是分子主鏈完全由-S-O-鍵構(gòu)成；另一類是在-S-O-分子鍵中引入B、_ri、Al、sn、Ph等構(gòu)成多元素有機(jī)硅氧烷，進(jìn)一步提高了樹脂的耐熱性、耐老化性。

近年來．有機(jī)硅樹脂的耐熱性研究方向已從有機(jī)基聚硅氧烷轉(zhuǎn)向梯形有機(jī)硅氧烷；粘結(jié)性、密封性的研究方向從非極性硅氧烷轉(zhuǎn)向極性含睛聚硅氧烷 ；還可通過用聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等材料來改性，進(jìn)一步完善和發(fā)展有機(jī)硅樹脂。

有機(jī)硅樹脂在石材上的應(yīng)用原理是偶聯(lián)劑的概念[3]。即有機(jī)物與無機(jī)物之問由硅烷分子塔上一座“橋”，與石材表同的羥基通過縮合反應(yīng)形成化學(xué)鍵結(jié)臺，從而大大提高了有機(jī)物與無機(jī)物的結(jié)合力度及耐久、耐候性。其反應(yīng)原理如下：

2 天然石材的表面防護(hù)

隨著大氣環(huán)境的不斷惡化，各種污染加速了天然石材的蝕變．使許多著名的石材建筑遭到了破壞，失去了它原有的藝術(shù)魅力。因此，人們開始重視石材的防護(hù)工作，研制出了各種樹脂防護(hù)劑，如：丙烯酸脂、不飽和聚酯、有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂等。其中，國內(nèi)外研究最多的是有機(jī)硅樹脂，它被石材文物保護(hù)專家視為攝有前途的防護(hù)材料。

2．1 表面涂膜型有機(jī)硅樹脂

表面淙膜型樹脂的防護(hù)原理是把有機(jī)硅樹脂涂覆在預(yù)先處理的石材表面，形成一層光亮如鏡的保護(hù)膜，與空氣中的 0、O2、CO2等隔離開來。

國內(nèi)外有許多專利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)此類樹脂防護(hù)劑。文獻(xiàn)[4](日本專利：JP印，186．468)中提到，用有機(jī)硅和堿在酸性催化劑作用下反應(yīng)，合成制備出透明防護(hù)劑。該防護(hù)劑中含有高濃度的有機(jī)硅化合物，用有機(jī)硅作為交聯(lián)組分。如果石材預(yù)先處理不夠，留在石材微孔內(nèi)的水分、濕氣和鹽可加速石材的腐蝕。因此，文獻(xiàn)[5](日本專利：J 1．23o，276)中又提出用一種濕氣固化型有機(jī)硅丙烯酸防護(hù)劑來滁覆。該防護(hù)劑主要由可水解的含硅丙烯酸樹脂組成，合成的聚合物平均分子量為15，00o。

表面涂膜型有機(jī)硅樹脂的優(yōu)點(diǎn)是：在石材上形成的保護(hù)膜，耐熱、耐蝕、耐候，而且有增亮效果。其缺點(diǎn)是：一旦膜破損，難以修復(fù)，造成更嚴(yán)重的腐蝕。

2. 2 滲透回結(jié)型有機(jī)硅樹脂

滲透固結(jié)型樹脂的防護(hù)原理是：通過石材表面滲透到石材內(nèi)部5—15ram左右(甚至可達(dá)50ram)，與石材成份中的Si o)反應(yīng)固定在石材內(nèi)，形成疏水性的保護(hù)層。

此類樹脂防護(hù)劑國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)更多：文獻(xiàn)[6](美國專利：Us，4，478，911)中提出對多孔石材的表面處理使用一種含烷氧基硅烷、水、有機(jī)溶劑和聚合催化劑的單相液體混合物，使其通過滲透進(jìn)入石材微孔隙內(nèi)聚合，不但提高了石材的整體機(jī)械強(qiáng)度，又耐腐蝕。

文獻(xiàn)[7]中提出：四乙氧基硅烷、三乙氧基甲基硅烷，三甲氧基甲基硅烷等硅烷類單體滲透性強(qiáng)，經(jīng)水解后在石材內(nèi)部聚合，形成的樹脂耐候性能優(yōu)良，經(jīng)過硅烷處理后的石材憎水性大大增加，而其水解聚合揮發(fā)出乙醇，使防護(hù)處理后的石材具有一定的“呼吸”功能。

文獻(xiàn)[8]中提出，將有機(jī)硅玻璃樹脂與改性的丙烯酸、聚酯掭加硅烷偶聯(lián)劑、濕氣固化劑、分散劑、流平劑制成清徹如水的液體，然后加人滲透劑醋酸丁脂制備而成。此防護(hù)劑在石材表面所形成的水膜如同玻璃．透明晶亮，柔和豐滿。

浙江大學(xué)物化所的張秉堅(jiān)博士與他的同事共同開發(fā)了有機(jī)硅樹脂的系列防護(hù)劑 ，產(chǎn)品代號為ZIYS，其功能：防酸雨、防水斑、防泛堿、防油漬、防污漬和銹斑，滲透深度9—13ram

3 結(jié)束語

隨著有機(jī)硅樹脂不斷發(fā)展，在石材上的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，如：天然石材的修補(bǔ)所用的膠粘劑是以鉑型氫化硅烷為催化劑制造的有機(jī)氫化硅氧烷聚合物；具有耐候性的人造石材是用有機(jī)硅改性的樹脂與經(jīng)硅烷處理的無機(jī)填料制造而成的 ；還有石材強(qiáng)化、染色、蝕刻、清洗、施工等工藝過程，都分別用到了有機(jī)硅樹脂。因此，有機(jī)硅樹脂在石材領(lǐng)域的應(yīng)用前景相當(dāng)可觀。