[發明專利]一種風化巖石文物加固劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711248024.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108084872B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 吳力;馬文石;周俊文
• 申請（專利權）人: 華南協同創新研究院
• 主分類號: C09D183/02
• 分類號: C09D183/02;C09D7/61;C04B41/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊燕瑞

本發明屬于文物加固技術領域，公開了一種風化巖石文物加固劑及其制備方法。本發明的風化巖石文物加固劑由包括以下質量份計的組分反應得到：60～98份硅酸酯；0～30份有機硅類化合物；1.2～12.8份去離子水；0.01～0.1份水解催化劑；0～6份稀釋劑；0～16份填料；0～0.6份催化劑。本發明利用加固劑中存在的可水解性的官能團與大氣中的濕氣接觸后，可迅速發生水解縮合反應，從而導致加固劑內部產生固化交聯，形成三維網狀結構。這種固化劑能有效的滲透到風化巖石的孔隙和裂縫中，通過固化交聯將風化的巖石粘結為一體，提高巖石文物的強度。本發明的風化巖石文物加固劑固化時間可根據施工要求調節、固化效果顯著提高。

技術領域

本發明屬于文物加固技術領域，特別涉及一種風化巖石文物加固劑及其制備方法。

背景技術

在文物的保護工作中，巖石文物的保護是非常重要的課題。暴露在野外的眾多大型石質古跡，包括建筑、石窟、石碑、城墻、房屋等，由于自然因素的風化作用和人為因素的破壞，許多文物表面已經發生嚴重的劣化現象，紋飾不清、酥堿、粉化、剝落、巖體裂縫等。如不采取有效措施，許多珍貴的文物將不復存在，所以研制性能良好的石質文物保護功能材料已經成為文物保護研究領域的迫切任務之一。為了控制這種劣化現象發生，保護巖石文物，經常采用化學材料對巖石文物表面進行浸潤、噴涂、刷涂或敷等方式，以提高其耐風化能力，提高其強度。

對風化巖石文物加固材料的研究，國外報道較多，主要分為有機加固劑和無機加固劑；有機加固劑多以乳液、聚氨酯、環氧樹脂等。經過時效驗證，發現乳液在使用的過程中，由于水的存在，會使巖石文物脫落甚至坍塌；而聚氨酯、環氧樹脂等有機加固劑則易老化、滲透性差等不利影響，這是文物保護所不允許的。

眾所周知，巖石文物的主要成分是二氧化硅。本發明申請人經過大量的實驗，制備了一種不含水分，具有可調節粘度的有機硅類加固劑；低粘度的加固劑具有優異的滲透性，能夠沿著巖石自身的孔隙滲透到巖石內部；高粘度加固劑能填充到風化巖石的裂縫和空鼓中，從而將風化巖石的組分重新粘接為一體，恢復巖石的強度，達到加固的目的。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種風化巖石文物加固劑，其具有粘度可調節、不含水分、固化強度高、耐水性好、對文物沒有破壞的特點。

本發明另一目的在于提供一種上述風化巖石文物加固劑的制備方法。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種風化巖石文物加固劑，由包括以下質量份計的組分反應得到：

60～98份硅酸酯；

0～30份有機硅類化合物；

1.2～12.8份去離子水；

0.01～0.1份水解催化劑；

0～6份稀釋劑；

0～16份填料；

0～0.6份催化劑。

所述的有機硅類化合物的結構式如下所示：

R₁-Si-(OR₂)₃或(R₁,R₃)-Si-(OR₂)₂

其中R₁、R₃相同或不同的分別為烷基、芳基、鏈烯基、芳烷基或烷芳基；R₂為甲基或乙基。

本發明的風化巖石文物加固劑中，所述的硅酸酯可包括正硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、四(1-甲基乙基)硅酸酯、硅酸四苯酯、四(2-乙基丁基)硅酸酯和四(2-乙基已基)硅酸酯中的至少一種。