[發(fā)明專利]一種耐久性疏水抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011039777.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112225581B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B41/61
• 分類號(hào): C04B41/61;C09D183/04;C09D7/61
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 翟沖燕

本發(fā)明屬新型石質(zhì)文物抗光老化涂層制備技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)現(xiàn)有抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層耐久性差、易污染、抗光老化性能差、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，提供一種耐久性疏水抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層的制備方法。異丙醇溶液中加氟硅烷、納米TiO₂超聲分散；配制PDMS與固化劑的混合溶液；將嫁接氟硅烷的納米TiO₂烘干后加入到PDMS混合溶液中，超聲分散，將其涂敷到石質(zhì)文物表面，抽真空、固化，即為耐久性疏水抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層。由于在表面富集具有光屏蔽性能的納米TiO₂，提高了抗光老化性能；遷移到表面的氟硅烷修飾的納米TiO₂降低了涂層表面能，因而提高了疏水性能。制備方法簡(jiǎn)單易行，周期較短，適合大規(guī)模生產(chǎn)，應(yīng)用于石質(zhì)文物保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型石質(zhì)文物抗光老化涂層的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐久性疏水抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層的制備方法。

背景技術(shù)

石質(zhì)文物是一種重要的文物形式，是記錄古人生活、生產(chǎn)及傳播文明的重要載體。然而，石質(zhì)文物在室外存放過程中收到嚴(yán)重的風(fēng)沙、雨水、光照、熱輻射、微生物病害等危害，風(fēng)化、腐蝕嚴(yán)重。此外，隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量有害廢氣，如煤燃燒過程排放大量有機(jī)物及SO₂和NOx化合物，腐蝕石質(zhì)文物。為解決石質(zhì)文物光輻射及污染物腐蝕的問題，在石質(zhì)文物表面涂敷保護(hù)層是解決該問題的有效手段。高分子材料具有易加工、方法簡(jiǎn)單、易于改性和成膜等特點(diǎn)，與具有紫外吸收特性的納米材料復(fù)合使用，可有效阻隔紫外線的輻射，保護(hù)石質(zhì)文物。此外，納米材料的使用導(dǎo)致涂層表面粗糙度增加，增強(qiáng)表面的浸潤(rùn)特性，通過調(diào)節(jié)表面能，實(shí)現(xiàn)超疏水自清潔特性，防止污染物黏附污染。

目前石質(zhì)文物保護(hù)涂層常用的是丙烯酸樹脂基、硅烷/硅氧烷復(fù)合材料，無機(jī)納米材料主要為SiO₂，TiO₂等，通過表面粗糙度的增加及納米材料對(duì)紫外線的屏蔽作用實(shí)現(xiàn)疏水和抗光老化的性能，從而保護(hù)石質(zhì)文物。然而，將無機(jī)納米材料與高分子按一定比例混合導(dǎo)致高分子材料變脆、顏色發(fā)白、引發(fā)裂紋、涂層耐久性降低。因此，構(gòu)建具有耐久性超疏水抗光老化石質(zhì)文物涂層，對(duì)延長(zhǎng)石質(zhì)文物壽命具有十分重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)（專利號(hào)ZL 201810008825.6，名稱：一種耐用 PDMS 仿生超疏水膜的制備方法）具體公開了耐用超疏水膜的制備方法。該方法通過模將 SiO₂納米顆粒分散到酒精溶液后負(fù)載到不銹鋼網(wǎng)上，然后嵌入到 PDMS 表面，獲得微米/納米層級(jí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)超疏水。但該方法膜較厚，影響石質(zhì)文物外形及美觀，且不易于在石質(zhì)文物表面操作。

現(xiàn)有技術(shù)（申請(qǐng)?zhí)?01210565475.6，名稱：一種石質(zhì)文物防水材料及其制備方法，公開日：2014.10.01）具體公開了二氧化鈦/聚乙二醇辛基苯基醚、氨丙基三乙氧基硅烷及其制備方法。該方法采用乙醇與水為溶劑分散聚乙二醇辛基苯基醚、氨丙基三乙氧基硅烷制備乳液，再加入納米二氧化鈦進(jìn)行超聲分散，采用噴淋、涂刷、浸泡、貼敷等手段進(jìn)行防水處理。但是此方法中疏水性與二氧化鈦含量成正比，為實(shí)現(xiàn)超疏水性能往往添加大量二氧化鈦，造成涂層脆性變大、顏色發(fā)白，影響石質(zhì)文物美觀。

現(xiàn)有技術(shù)（申請(qǐng)?zhí)?01911115275.9，名稱：一種耐劃傷耐光老化的聚丙烯材料及其制備方法，公開日：2020.03.27）具體公開了耐光老化丙烯酸樹脂涂層的制備方法。該方法有聚丙烯為成膜原料，滑石粉、炭黑、耐刮傷劑作為填料提高耐久性，以光穩(wěn)定劑、抗氧化劑提高抗光老化性能。但是該方法使用炭黑導(dǎo)致涂層由透明轉(zhuǎn)為黑色不透明，影響石質(zhì)文物原有形貌和美觀程度，不符合石質(zhì)文物涂層要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層耐久性差、易污染、抗光老化性能差、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，提供了一種耐久性疏水抗光老化石質(zhì)文物封護(hù)涂層的制備方法。