宋华旸 徐毅刚 张茜

摘要：城市环境的建设，需要科学的方法与先进的技术做支撑，而良好环境的保持，同样需要有先进的手段对其进行保护。本文简述了对一种表面防护材料试验效果的对比分析，希望通过对这些试验的分析，能够进一步推广试用此类技术，为市容环境保护寻求更好的途径。

关键词：表面防护；市容；试验；分析

Abstract：City environment construction,eed scientific methods and advanced technology to support,nd the good environment to maintain,lso needs to have the advanced method to protect it. This paper describes a surface protection material and test effect analysis, Hope that through the test analysis, To further promote the trial of such technology, To seek better ways of city appearance and environmental protection.

Key words：Surface protection；Environmental；Test；Analysis

中图分类号： R142 文献标识码： A 文章编号：

把北京建设成世界城市目标的提出，除了经济建设以外，市容市貌的建设也同样不容忽视。随着流动人口的增多，保护良好的城市环境成为摆在城市管理者面前的一道难题。尤其是具有代表性的广场、建筑和街道的干净与整洁，必将成为展示北京风貌的立体名片。因此，除加强这些有代表性地段的清洁卫生工作外，更需要寻求一种具有长期效应的方法对其进行养护。本文章对使用“保特佳”表面防护材料进行有针对性试验的过程与结果进行了初步的探讨与分析。

1表面防护材料简介

1.1简述润湿原理

润湿是一种流体从固体表面置换另一种流体的过程。而接触角是指气—液界面通过液体与固—液界面所夹的角，如图1。

图1 接触角示意图

当接触角为0°，液滴会铺展开；当0°＜接触角＜90°，液滴可以润湿固体；当接触角＞90°，液滴不能润湿固体；当130°＜接触角＜140°，液滴开始对固体表面有排斥性；当接触角＞150°，液滴只是“坐”在固体表面，一有机会就会离开，呈现出高度的排斥性。而水滴在荷叶表面上的接触角约为170°，即所谓的荷叶效应。而本文中介绍的表面防护材料正是通过独特的化学结构形成荷叶效应，使之具有憎水、憎油等高性能。

1.2防护材料的化学结构

“保特佳”表面防护材料的憎水、憎油和高耐磨性，来源于其独特的化学结构，主要成分为有机氟改性丙烯酸聚合物，其分子含以下不同功效的基团：

①全氟烷烃链：氟原子降低了被处理基材的表面能，形成真正憎水、憎油的屏障；

②阳离子基团：赋予防护材料良好的水溶性和与矿物性基层的结合力；

③非离子基团：防护材料分子在被处理材料表面交联，最终形成防护所必不可少的部分；

④尾状聚合基团：提高了防护材料与基层的结合力、耐磨性和耐久性。

1.3防护材料的透气性

“保特佳”表面防护材料保持了被防护基材的良好的呼吸性，在防止水、油对基材破坏的同时，保持了空气和水汽的畅通，使基材不会因内部气体不能排出而发生病变，也不会因此而出现鼓泡、漆皮和脱落等现象，如图2。

图2 防护层透气性示意图

2防护试验

2.1石材地面的防护试验

2.1.1试验位置及面积

我们选择了三处不影响天安门游客的正常参观游览的石材地面进行防护试验。这样既能体现试验的效果，也方便清洗防护后的维护。

第一处：天安门西环卫工人办公及休息室的门口，其石材与天安门广场一样，且是最容易脏污的地方，试验面积约为1㎡。

第二处：北京市环境卫生设计科学研究所院内员工餐厅门口，其石材为大理石，试验面积约为1㎡。

第三处：北京市环境卫生设计科学研究所院内停车场，其石材为大理石，试验面积约为2㎡。

2.1.2试验时间

2010年8月6日，我们对天安门西和北京市环境卫生设计科学研究所院内共计三处试验位置分别进行了清洗和防护。

2.1.3试验方法

首先对拟防护的石材地面用高压水枪进行清洗，待自然干燥后，再选择具体的防护位置，由有经验的技术人员进行防护。然后在清洗防护后7天、45天和60天，分别在已做防护与清洗未做防护的两种石材地面上滴上食用油、辣椒油、果汁、干红酒、鲜橙多、酱油、墨汁、柴油等常见的污染源，经过四十分钟后，试验人员观察两种地面是否出现明显的渗入现象，且是否容易清理。

2.1.4效果分析

经过清洗防护后，无论是7天、45天还是60天，滴在已做防护的石材地面上的各种污染源均呈现为液珠状，荷叶效应明显，且用餐巾纸即可很好地清除污染源；而滴在清洗后未做防护石材地面上的污染源很快就渗入到基材内部，且很难清理干净，如图3、图4和图5。而且已做防护的石材地面在雨后经过简单的擦拭，非常容易恢复干净，如图6；而未做防护的石材地面就需要通过比较复杂的清洗作业才能恢复到原有的干净。

图3 防护7天后效果对比照片（环卫科研所）

图4 防护60天后效果对比照片（环卫科研所）

图5 防护60天后效果对比照片（天安门西）

图6 防护45天后雨后效果对比照片（环卫科研所）

总之，从多次现场测试的情况看，做了清洗防护的石材地面，具有很好的防污效果，在较长时间内，有色饮料、食用油料、调味剂等污染源不易渗入基材内部。而对于未做防护的石材地面会被污染源很快渗入基材内部，且不易清洗；尤其是柴油等污染源，会很快渗入未做防护的石材地面，清理起来十分麻烦，而且清理后的效果也不理想，如图7。

图7 防护7天擦拭后效果对比照片（天安门西）

2.2水泥制品（桥梁防撞墩）的防护试验

2.2.1试验位置及面积

我们选择了南四环新建榴乡桥不同位置进行防护。由于此桥是新建的桥体，所以清洗与防护的效果会更加明显。

第一处： Z1~3至Z1~5北侧防撞墩的内侧约60米长，试验面积约为60㎡。

第二处： Z1~5至Z1~8北侧防撞墩的内侧约75米长，试验面积约为75㎡。

第三处： Z1~5至Z1~6南侧防撞墩的内侧约25米长，试验面积约为25㎡。

2.2.2试验时间

2010年7月22日，对需进行防护的基材表面用高压水枪进行了冲洗；27日对基材表面进行处理和修补；28日进行拉色；29日进行防护。历时4天完成了Z1~3至Z1~5北侧防撞墩的拉色防护试验；8月16日完成了Z1~5至Z1~8北侧防撞墩和Z1~5至Z1~6南侧防撞墩的无色防护。

2.2.3试验方法

拉色防护是为了保证防护后的表面颜色基本统一，首先对基材表面进行了处理，对气孔、麻面和部分缺损进行修复，以达到表面基本平整的效果，之后进行了拉色和补色，最后进行无色防护。

无色防护，先要对基材表面进行高压冲洗，待自然干燥后，对基材表面实施防护。

2.2.4效果分析

2010年12月20日，从现场测试了解的情况看：无论是拉色还是无色防护，防护后的表面洒上水和滴上污染源后均呈珍珠状，在一定时间内不会渗入表面内部，而未防护的表面洒上水后，水滴和污染源很快渗入水泥间隙之中，如图8。

图8 防护后效果对比照片（水泥桥体）

模拟下雨试验。对做了防护涂层的防撞墩内立面，用压力喷壶模拟下雨，做清水喷洒试验。试验中用清水喷洒防护后的内立面，即可看到立面上的脏污随水珠滚落流走，基材表面明显干净，且水不会渗入基材内部，如图9。

图9 防护后雨后效果对比照片（水泥桥体）

综上所述，拉色防护后的防撞墩表面，整体颜色基本一致；无色防护后的防撞墩表面，不改变表面颜色和质感。而通过这两种防护后的防撞墩表面都具有憎水、憎油、抗污、易清洗等特点。对基材无遮盖、不成膜、高保真，可防暴皮、龟裂和脱落，具有雨水自洁的功效。

3结论与建议

“保特佳”表面防护材料对石材地面防护后具有较好的憎水、憎油、抗污、雨水自洁等功能，可以达到好清洗、易清洗的目的，且施工简易方便，容易推广。建议市政环卫作业单位可在类似基材上扩大试用范围，而由于防护作业比传统直接清洗的成本略高，故应委托相关单位做一年以上的长期跟踪试验，以便更直接、更全面的了解和掌握试用结果，如达到预期效果，便可大面积推广使用。

¬¬¬¬¬¬

作者简介：宋华旸 （1979-），工程师，主要从事环卫设备研究与检测。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。