[發明專利]用于紙質文物保護的聚合物材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201610066247.2
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105713155B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 邱鳳仙;陳倩;戴玉婷;笪祖林;徐吉成;楊冬亞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F251/02;C08F220/18;C08F220/22;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/06;C08F2/30;C08F2/26;C08B15/05;D21H21/14;D21H19/12
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技術領域

本發明屬于高分子聚合物合成技術領域，涉及紙質文物保護的聚合物材料的制備，尤其涉及用于一種用于紙質文物保護的聚合物材料的制備方法及其應用。

背景技術

造紙術是我國四大發明之一。紙張最早起源于西漢末年，它記錄了當時社會歷史的變遷，人類文明的進步，科學技術的發展。然而隨著時間的流逝，承載著社會記憶的紙質文物不斷地老化，損毀。紙質文物盈千累萬，恒河沙數，但其老化速度亦是驚人。據統計數據，按照“全國館藏紙質文物的年均損毀率為1.33‰”計算，中國每年有成千上萬件紙質文物已經損毀或正在損毀過程中。事實上，這些數據很可能還是被低估了的估計值。由于紙質文物本身材質脆弱，老化因素眾多，人們的紙質文物保護意識比較薄弱，技術較為落后且缺乏系統的保護方案，導致了我國紙質文物的損毀相當嚴重。

紙質文物保護的措施主要有表面清洗除污，脫酸，還原，托裱，絲網加固，表面封護等，其中表面封護可以避免水分、空氣、污漬、霉菌等等多方面的損害。紙質文物保護材料的基本要求有：材料的粘度低、相容性好、成膜性好、保持紙質文物表面的美觀，還有最重要的一點：可逆性。

近年來，紙質文物的保護受到人們越來越多的重視，目前主要的研究成果為：

(1)改性石蠟加固保護紙質文物的研究，中國造紙，2008(11).報道了用自制馬來酸酐接枝改性石蠟作為加固保護劑處理紙質文物，雖然能增強紙張的機械性能，但是風干紙樣后有粉末狀物質析出，不符合紙質文物保護要求。

(2)纖維素-二氧化鈦納米復合材料作為紙質藝術品保護涂層的研究,國際造紙,2014,33(1):32-35.報道了將纖維素和納米二氧化鈦分散到溶劑中，再進行分層涂覆的方法。該方法雖然起到一定的保護作用，但也存在著一定的缺點，如纖維素具有親水性，納米二氧化鈦也不能很好地涂覆到紙張上面等。

(3)Titanium dioxide thin film:Environmental control for preservation of paper-art-works，Journal of Cultural Heritage，2014，15(5):569-574.報道了用納米二氧化鈦顆粒做成溶膠溶液，在涂覆到玻璃表面，制成玻璃盒子來對紙質文物進行保護。雖然該方法有一定的抗紫外、抗菌的效果，但是并不是對紙張的直接封護，空氣中的氧氣，水分，酸都會對紙質文物造成影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，為滿足符合紙質文物保護所要求的，具有防水、防油，且可逆性的保護材料，公開了一種用于紙質文物保護的聚合物材料的制備方法。

一種用于紙質文物保護的聚合物材料的制備方法，是以改性纖維素(MCC)和改性TiO₂為核，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物為殼，制得具有殼-核結構的復合乳液。

本發明所述的改性纖維素(MCC)由微晶纖維素(MCC)經γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性制得，其制備步驟為：將微晶纖維素(MCC)和95％乙醇按照質量體積比為0.5g：100mL的比例混合，超聲分散均勻，加熱到80℃，加入微晶纖維素質量8％的KH-570，恒溫，回流，攪拌，反應2h；最后離心，洗滌，烘干，即可得到經KH-570改性的纖維素。

本發明所述的改性TiO₂由納米二氧化鈦經γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性制得，其制備步驟為：將納米二氧化鈦分散液質量的5％的KH-570和無水乙醇與水的體積比為1:9的乙醇溶液混合超聲1h，所述乙醇溶液與納米二氧化鈦分散液的體積質量比為100mL：1g；加入到納米二氧化鈦分散液中，升溫至70℃；再用NaOH水溶液調pH至9～10，反應4h；最后離心，洗滌，真空干燥，即可得到KH-570改性的TiO₂。

用于紙質文物保護的聚合物材料的制備方法，以改性纖維素(MCC)和改性TiO₂為核，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物為殼，制得具有殼-核結構的復合乳液，包括如下步驟：

A、制備核單體預乳化液：將辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、十二烷基磺酸鈉(SDS)和的去離子水加入到容器中，攪拌至溶解，再加入改性纖維素(MCC)和改性TiO₂進行反應，其中，反應溫度30～70℃，反應時間0.5～4h，優選恒溫50℃，反應1h；