Fluorinated anti-graffiti coating for natural stone

P. M. Carmona-Quiroga; S. Martínez-Ramírez; M. T. Blanco-Varela

doi:10.3989/mc.2008.v58.i289-290.76

Autores/as

P. M. Carmona-Quiroga Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid
S. Martínez-Ramírez Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid
M. T. Blanco-Varela Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid

DOI:

https://doi.org/10.3989/mc.2008.v58.i289-290.76

Palabras clave:

fluoroalquilsiloxano, antivandálicos, caliza, granito, antigraffiti, ángulo de contacto

Resumen

Las propiedades hidrorrepelentes y antisuciedad de los productos fluorados han sido aprovechadas en el desarrollo de formulaciones fundamentalmente hidrofugantes. El desarrollo de nuevos materiales o la funcionalización de los existentes pueden extender las posibles aplicaciones de estos sistemas, a casos de interés específico, como el desarrollo de nuevos tratamientos con propiedades antigraffiti, que puedan garantizar la fácil eliminación de las pintadas.
Es objetivo del presente trabajo valorar la efectividad de un fluoroalquilsiloxano como protector frente a graffiti, en una caliza y un granito.
Los resultados indican que el tratamiento oscurece y amarillea muy ligeramente la superficie de los substratos y que las variaciones de color total (ΔE*) determinadas tras efectuar la primera limpieza de las pintadas, son parecidas en ambos substratos. Después de la realización de sucesivos ciclos de pintada-limpieza, las ΔE* son mayores en el granito, debido a su mayor rugosidad superficial.
En lo que se refiere a la cantidad de agua absorbida, ésta disminuye tras la aplicación del tratamiento protector especialmente en el granito, dada su baja porosidad. Asimismo, la hidrorrepelencia alcanzada es más efectiva en el granito y menor es el descenso de su baja permeabilidad inicial. Las pintadas provocan además la disminución de la hidrofobicidad de las superficies tratadas. Tras efectuar la limpieza no se recupera totalmente la hidrorrepelencia proporcionada por la protección del antigraffiti, aunque sigue siendo mayor que la de las piedras desprotegidas.
La profundidad de penetración del polímero es de una decena de micras en el caso de la caliza, mientras que en el granito sólo se detectó su presencia en superficie.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

(1) D'Alessio, A., Turchi, F., Narducci, P., Vergamini, P., Ciardelli, F. y Catanorchi, S.: “Fluorinated polymers as stone-protective materials: an FTIR study on intermolecular interactions”, Polymer Internacional, vol. 53 (2004), pp. 1567-1571. doi:10.1002/pi.1600

(2) Ínigo, A.C., Vicente-Tavera, S. y Rives, V.: “Diseño estadístico aplicado a las propiedades hídricas como control de tratamientos de consolidación y/o hidrofugación sobre granitos”, Materiales de Construcción, vol. 56, nº 281 (2006), pp 19-30.

(3) Chiantore, O. y Lazzari, M.: “Photo-oxidative stability of paraloid acrylic protective polymers”, Polymer, vol. 42 (2001), pp.17-27. doi:10.1016/S0032-3861(00)00327-X

(4) Chiantore, O., Lazzari, M., Aglietto, M., Castelvetro, V. y Ciardelli, F.: “Photochemical stability of partially fluorinated acrylic protective coatings I. Poly(2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) and poly(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl methacrylate-co-2-ethylhexyl methacrylate)s”,Polymer Degradation and Stability, vol. 67 (2000), pp. 461-467. doi:10.1016/S0141-3910(99)00146-9

(5) Malshe, V.C., Elango, S., Bhagwat, S.S. y Maghrabi, S.S.: “Fluorinated acrylic copolymers: Part II: Polymeric surfactants”, Progress in Organic Coating, vol. 53 (2005), pp. 212-216. doi:10.1016/j.porgcoat.2005.03.004

(6) Dobkowski, Z. y Zielecka, M.: “The physicochemical characterization of fluropolymer-modified polysiloxane coatings”, Polimery, vol. 46, nº 11-12 (2001), pp. 835-839.

(7) Brady Jr., R.F.: “Properties which influence marine fouling resistance in polymers containing silicon and fluorine “, Progress in Organic Coating, vol. 35 (1999), pp. 31-35. doi:10.1016/S0300-9440(99)00005-3

(8) Drioli, E., Gagliardi, R., Donato, L. y Checchetti, A.: “CoPVDF membranes for protection of cultural heritages”, Journal of Membrane Science, vol. 102 (1995), pp. 131-138. doi:10.1016/0376-7388(94)00272-Z

(9) Moropoulou, A., Koulombi, N., Bakolas, A. y Haralampopoulos, G.: “Performance evaluation of conservation interventions to porous stone facades of historic buildings in heavily polluted urban centres”; Pitture e Vernici, European Coatings, vol 77, nº12-13 (2001), pp. 19-28.

(10) Álvarez de Buergo, M. y Fort, R.: “Basic methodology for the assessment and selection of water-repellent treatments applied on carbonatic materials”, Progress in Organic Coatings, vol. 43, (2001), pp. 258-266. doi:10.1016/S0300-9440(01)00204-1

(11) Brugnara, M., Degasperi, E., Della Volpe, C., Maniglio, D., Penati, A., Siboni, S., Toniolo, L., Poli, T., Invernizzi, S. y Castelvetro, V.: “The application of the contact angle in monument protection: new materials and methods”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 241 (2004), pp. 299-312. doi:10.1016/j.colsurfa.2004.04.035

(12) Brugnara, M., Della Volpe, C., Penati, A., Siboni, S., Poli, T. y Toniolo, L.: “Correct use of the contact angle in the evaluation of the protective action induced from polymer coating on the stone”, Annali di chimica, vol. 93 (2003), pp. 881-888.

(13) Pretsch, E., Clerc, T., Seibl, J. y Simon, W.: “Espectroscopía de infrarrojo Tablas de elucidación estructural de compuestos orgánicos por métodos espectroscópicos”, Editorial Alhambra, 1980, pp. 178-229.

(14) El Ola, S.M.A, Kotek, R., White, W.C., Reeve, J.A., Hauser, P. y Kim, J.H.: “Unusual polymerization of 3-(trimethoxysilyl)-propyldimethyloctadecyl ammonium chloride on PET substrates”, Polymer, vol. 45 (2004), pp. 3215-3225. doi:10.1016/j.polymer.2004.02.041

(15) Everaert, E.P.J.M., van der Mei, H.C. y Busscher, H.J.: “Adhesion of yeasts and bacteria to fluoro-alkylsiloxane layers chemisorbed on silicone rubber”, Colloids Surfaces B. Bionterfaces, vol. 10 (1998), pp. 179-190.

(16) Hozumi, A. y Takai, O.: “Preparation of silicon oxide films having a water-repellent layer by multiple-step microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition”, Thin Solid Films, vol. 334 (1998), pp. 54-59. doi:10.1016/S0040-6090(98)01116-X

(17) Gumula, T., Paluszkiewicz, C. y Blazewicz, M.: “Structural characterization of polysiloxane-derived phases produced during heat treatment”, Journal of Molecular Structure, vol. 704 (2004), pp. 259-262. doi:10.1016/j.molstruc.2003.12.064

(18) Medda, S.K., Kundu, D. y De, G.: ”Inorganic–organic hybrid coatings on polycarbonate.: Spectroscopic studies on the simultaneous polymerizations of methacrylate and silica networks”, Journal of Non-Crystalline Solids, vol 318 (2003), pp. 149-156. doi:10.1016/S0022-3093(02)01862-8

(19) Fortes-Revilla, C., Blanco-Varela, M.T. y Martínez-Ramírez, S.: “Spectroscopic study of waterproofing on lime mortars”, Journal of Cultural Heritage (in press).

(20) Ameduri, B., Boutevin, B., Moreau, J.J.E., Moutaabbid, H. y Wong Chi Man, M.: “Hybrid organic–inorganic gels containing perfluoro-alkyl moieties”, Journal of Fluorine Chemistry, vol. 104 (2000), pp 185-194.

(21) Schorn, C., Naumann, D., Scherer, H. y Hahn, J.: “Concepts in the NMR structural analysis of perfluoroalkyl groups: characterization of the bis(n-perfluoroalkyl)zinc compounds: Zn(n-C_mF_2m+1)₂·2THF (m = 4, 6, 7, 8) and Zn(n-C₆F₁3)₂·2CH₃CN”, Journal of Fluorine Chemistry vol. 107 (2001), pp. 159-169. doi:10.1016/S0022-1139(00)00389-4

(22) Církva, V., Améduri, B., Boutevin, B. y Paleta, O.: “Highly selective synthesis of [(perfluoroalkyl) methyl] oxiranes (by the addition of iodoperfluoroalkanes to allyl acetate”, Journal of Fluorine Chemistry, vol 83 (1997), pp. 151-158. doi:10.1016/S0022-1139(97)00018-3

(23) Ma, Q. y Feng, S.: “Synthesis of a new kind of carbohydrate-modified polysiloxanes and its morphological transition of molecular aggregates in water”; Carbohydrate Polymers, vol. 65 (2006), pp. 321-326. doi:10.1016/j.carbpol.2006.01.036

(24) Zhou, C.J., Guan, R.F. y Feng, S.Y.:“The preparation of a new polysiloxane copolymer with glucosylthioureylene groups on the side chains”, European Polymer Journal, vol. 40 (2004), pp. 165-170. doi:10.1016/j.eurpolymj.2003.09.013

(25) Améduri, B., Boutevin, B., Kostov, G.K. y Petrova, P.: “Synthesis and polymerization of fuorinated monomers bearing a reactive lateral group.Part 4. Preparation of functional perfuorovinyl monomers by radical addition of functional mercaptans to 1,1,2-trifuoro-1,4-pentadiene”, Journal of Fluorine Chemistry, 92 (1998), pp. 77-84. doi:10.1016/S0022-1139(98)00250-4

(26) Otazaghine, B., Sauguet, L. y Ameduri, B.: “Synthesis and copolymerisation of fluorinated monomers bearing a reactive lateral group: Part 21. Radical copolymerisation of vinylidene fluoride with 2-hydroperfluorooct-1-ene”, Journal of Fluorine Chemistry, vol. 126 (2005), pp. 1009-1016. doi:10.1016/j.jfluchem.2005.03.006

(27) Folk, R. L.: “Spectral subdivision of limestones types”, Classification of Carbonate Rocks, American Association of Petroleum Geologists Memoir 1, W.E. Ham (editor.), 1962, pp. 62-84

(28) Nwaubani, S.O. y Dumbelton, J.: “A practical approach to in-situ evaluation of surface-treated structures”, Construction and Building materials, vol. 15 (2001), pp. 199-212. doi:10.1016/S0950-0618(01)00003-4

(29) Protectosil Antigraffiti brochure: Surface protection just like Nature's. Permanent, invisible protection against graffiti. http://www.protectosil.com/pub/NR/rdonlyres/7DDF75A5-7CEE-4414-8296-651FB779B9C3/0/Antigraffiti_Esafe.pdf, October 2007.

(30) Carmona Quiroga, P.M., Martínez Ramírez, S., Blanco Varela, M.T. y Fort, R.: “Valuation of the effectiveness of an antigraffiti product applied to "Blanco Paloma" limestone”, Proceedings of the International Conference on Heritage, Weathering and Conservation, Madrid 21-24 junio 2006, vol.2, pp. 785-790. Fort, R. & al. Eds.