[發(fā)明專利]表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料及其制備方法和加固方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310011733.0
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103601835A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙靜;羅宏杰;李偉東;周鐵;容波;王麗琴;李曉溪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所;秦始皇帝陵博物院;西北大學(xué)
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F2/44;C08K3/36;C04B41/50
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于文物保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料及其制備方法和加固保護(hù)方法。?

背景技術(shù)

陶器是人類歷史上最早的發(fā)明創(chuàng)造之一，陶器的發(fā)明在人類文明史上是一個重要的標(biāo)志性進(jìn)步。中國古代陶質(zhì)文物具有鮮明的中華民族特征，是中華民族先民們所遺留下來的最為寶貴的歷史文化遺產(chǎn)之一。古代陶質(zhì)文物的發(fā)展演變與人類的生產(chǎn)、生活緊密相關(guān)，它在近萬年的發(fā)展演變中，見證了中華文明的發(fā)展歷程，是歷史信息的重要載體，反映了人類技術(shù)的發(fā)明與進(jìn)步，凝聚了中華民族的聰明才智，為考古學(xué)研究中器物類型學(xué)的建立以及斷代發(fā)展序列提供最重要的實物資料依據(jù)，具有不可替代的藝術(shù)價值、歷史價值以及科學(xué)價值。?

目前我國陶質(zhì)文物的保護(hù)形勢十分嚴(yán)峻，國家文物局于1999～2003年組織實施了《陶瓷文物腐蝕損失調(diào)查》項目，調(diào)查結(jié)果表明古陶器中存在表面風(fēng)化、呈片狀脫落、表面酥粉、鹽析、釉色蛻變、磨損等病害；在2006年“陶質(zhì)彩繪文物保護(hù)國家文物局重點科研基地”科研活動中，調(diào)查得知關(guān)中地區(qū)彩繪陶質(zhì)文物胎體保存不佳的占41%，保存狀況中度受損的占了一半，其中表面風(fēng)化陶質(zhì)文物表面呈層狀剝落，層與層之間存在明顯的邊界，外層較厚、孔隙大且疏松，內(nèi)層相對致密，整體強度不均勻等是影響文物長久保存的因素之一。?

目前對于表面風(fēng)化陶質(zhì)文物胎體主要的簡便保護(hù)性處理方法是使用保護(hù)材料對文物進(jìn)行滲透加固處理。無機保護(hù)材料在十九世紀(jì)前就曾廣泛使用，但長期監(jiān)測有的出現(xiàn)了保護(hù)性破壞，有機保護(hù)材料尤其丙烯酸酯類材料具有無色透明性和良好的可逆性成為目前文物保護(hù)應(yīng)用中最為廣泛的一類保護(hù)材料，但材料本身的耐熱性、耐光老化性較差，易變黃發(fā)脆，使得保護(hù)后的文物不能抵御紫外光的照射。目前常用的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物乳液在文物保護(hù)、尤其是表面風(fēng)化陶質(zhì)文物保護(hù)中廣泛應(yīng)用，但保護(hù)后文物的耐光老化性能有待于進(jìn)一步提高；研究表明正硅酸乙酯水解產(chǎn)生的納米級SiO₂顆粒比表面積大，具有耐光熱老化等優(yōu)異性能，因此考慮正硅酸乙酯水解制得的二氧化硅溶膠對目前常用的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物材料進(jìn)行原位復(fù)合改性，協(xié)同構(gòu)筑兼具有機和無機材料優(yōu)點的有機/無機復(fù)合材料的研究極其必要。例如中國專利CN102115340A公開一種在石材?表面仿生合成殼聚糖/二氧化硅復(fù)合保護(hù)膜的方法，構(gòu)建有機/無機材料復(fù)合膜；中國專利CN102391695A公開一種采用硅溶膠作為基體，納米二氧化硅膠體球和聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯兩嵌段共聚物作為改性劑，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法制得的石材保護(hù)膜納米材料。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料及其制備方法和加固保護(hù)方法，以使在加固保護(hù)表面風(fēng)化陶質(zhì)文物的同時增加其耐光熱老化性等。?

在此，一方面，本發(fā)明提供一種表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料，所述表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料是采用原位復(fù)合方式將正硅酸乙酯在堿催化條件下水解產(chǎn)生納米級二氧化硅與丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物進(jìn)行復(fù)合得到的材料，其中所述納米級二氧化硅均勻分布于所述共聚物材料內(nèi)部，形成有機體和無機納米級二氧化硅兩相連續(xù)分布狀態(tài)。?

所述加固保護(hù)材料的分解溫度為193.2℃。而未復(fù)合納米二氧化硅的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物的分解溫度為174.6℃。因此，所述加固保護(hù)材料提高了熱穩(wěn)定性。?

所述加固保護(hù)材料在經(jīng)紫外光老化120小時后的紅外變化譜曲線中，譜峰1727cm^-1C=O譜峰的變化率為1.84%，譜峰1223cm^-1νC-O-C的變化率為8.80%，譜峰1080cm^-1Si-O-Si的變化率為4.56%。而未復(fù)合納米二氧化硅的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物的相應(yīng)的變化率分別為22.05%、19.09%、25.38%。因此，所述加固保護(hù)材料提高了耐光老化性能。?

另一方面，本發(fā)明還提供所述表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料的制備方法，包括：正硅酸乙酯在堿催化條件下水解產(chǎn)生納米級二氧化硅；原位加入丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物溶液，攪拌12～24小時；以及靜置3天以上得到所述表面風(fēng)化陶質(zhì)文物加固保護(hù)材料。?

所述堿催化條件是硅酸乙酯與乙醇和氨水的體積比為2.26：22.3：0.695，以滿足正硅酸乙酯的水解條件。?

所述丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物溶液的濃度可以為10%，其所加入的體積可以為所述正硅酸乙酯的10倍。?