[發明專利]石質文物保護用的溶液、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011023539.0
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112175424B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 姜華;周海燕;朱一青
• 申請（專利權）人: 安徽鋰飛新材料科技有限公司;國文科保（北京）新材料科技開發有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發明公開了一種石質文物保護用的氫氧化鋇溶液、其制備方法和應用，屬于石質文物保護領域。將鋇鹽、有機堿、滲透劑、全氟偶聯劑作為溶質溶解于異丙醇和去離子組合的混合溶劑中，得到氫氧化鋇溶液。本發明通過對全氟偶聯劑對石質文物進行疏水疏油處理，降低了石質文物受到酸雨侵蝕的作用，其產生的交聯作用可對風化石質文物起到加固作用；而滲入到石質文物裂隙的鋇鹽，同二氧化碳反應后生成的碳酸鋇，可以起到增強填補空隙的作用；加入的滲透劑，可以使鋇鹽滲透到石質文物的更深處。本發明具有安全、高效、工藝簡單、具有規模化應用潛力等特點，適用于石質文物保護等領域。

技術領域

本發明屬于石質文物保護領域，尤其是一種石質文物保護用的氫氧化鋇溶液、其制備方法和應用。

背景技術

由于人為因素和自然因素石質文物必然遭受著不同程度的風化變質，特別是露天石質文物風化更嚴重，通過加固能夠提高石質文物的穩定性，延長文物的壽命。其中，無機加固材料在十九世紀前就曾廣泛使用，大多數無機加固劑是利用溶液中的鹽份在石材孔隙中凝結或與石材發生化學反應而填塞石材孔隙以形成阻擋層或替代層。國際上常用的無機加固材料有：石灰水、氫氧化鋇、堿土硅酸鹽及氟硅酸鹽等。比如用氫氧化鋇加固石灰巖是利用氫氧化鋇和空氣中的二氧化碳作用，生成碳酸鋇固體填充在石灰石孔隙間來加固石質文物。

另一類是聚合物，它在石質文物和古建筑的加固、封護中應用極其普遍，主要有:環氧樹脂、丙烯酸樹脂和有機硅樹脂。環氧樹脂結構中含有苯環、醚鍵，因而抗化學溶劑能力強，不論對酸堿、有機溶劑都有一定抵抗力。同時含有羥基、醚鍵、氨基及其它極性基因，對石質文物的粘合力高，效果比較理想，但使用時間長了會變色。丙烯酸樹脂，由于具有良好的化學穩定性、耐熱性、耐侯性等特點而廣泛用于涂料工業，但其耐水性較差，因而限制了在石質文物保護中的應用。有機硅樹脂在用于保護石質文物的有機聚合物中，有機硅樹脂的滲透性、憎水性和耐侯性相對較好，所以不僅具有加固作用，同時具有防水性能，但需要高溫固化，從而限制了它的應用場合。

發明內容

發明目的：提供一種石質文物保護用的氫氧化鋇溶液、其制備方法和應用，以解決背景技術中所涉及的問題。

技術方案：一種石質文物保護用的氫氧化鋇溶液，將鋇鹽、有機堿、滲透劑、全氟偶聯劑作為溶質溶解于異丙醇和去離子組合的混合溶劑中，得到氫氧化鋇溶液。其中，以質量份數計，40～60份異丙醇、40～60份水、8～15份鋇鹽、0.8～1.5份有機堿、0.05～0.5份滲透劑、0.05～1.5份全氟偶聯劑。

在進一步實施過程中，所述鋇鹽至少為氯化鋇、硝酸鋇、乙酸鋇中的一種。

在進一步實施過程中，所述有機堿至少為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、一甲胺、一乙胺、一丙胺、二甲胺、二乙胺中的一種。

在進一步實施過程中，所述滲透劑至少為滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚醚改性硅油的一種。

在進一步實施過程中，所述全氟偶聯劑至少為十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三乙氧基硅烷中的一種。

在進一步實施過程中，所述全氟偶聯劑的結構式為：

或；

其中，R為碳鏈長度為6～10氟烷基鏈，選自九氟己烷基、十一氟庚烷基、十三氟辛烷基、十五氟壬烷基、十七氟癸烷基中的一種；x為1～7中任意一個整數；y為1～3中任意一個整數。

本發明還提供一種石質文物保護用的氫氧化鋇溶液的制備方法，包括如下步驟：將鋇鹽加入到異丙醇和去離子水組成的溶劑中，攪拌0.5～3h后，加入有機堿和滲透劑，調節pH7，再加入全氟偶聯劑攪拌0.5～3h小時后獲得氫氧化鋇溶液。