基于纳米材料改性的水性石质文物保护剂的研究

论文摘要

暴露在野外的众多大型石质文物,由于自然因素的风化作用和人为因素的破坏,许多表面劣化现象严重。如不采取有效措施,许多珍贵的实物记录将不复存在。所以,研制性能良好的石质文物保护功能材料己成为文物保护研究领域的迫切任务之一。本论文综述了石质文物风化的特征和条件,以及国内外相关保护材料的性能、保护效果和存在的问题。通过研究实验,获得了如下的结果:(1)水性树脂乳液具有毒性小、无污染、环保的特点,逐渐在石质文物保护中得到使用。本文通过对环氧树脂乳液、硅丙乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸乳液等四种乳液产品进行防水性、安定性的测试和对比,表明环氧树脂乳液具有优良的防水性和安定性能,能够较好地阻止水和盐类对石质文物的破坏,适合作为石质文物的保护材料。(2)纳米材料具有许多优异的性能,越来越受到文物保护界的重视。本文用硅溶胶对环氧树脂乳液改性,研制出一种新的水性石质文物保护剂。对这种复合保护剂的主要性能进行了测试,并与未改性的环氧树脂乳液进行了对比。通过性能测试表明,用纳米材料改性环氧树脂乳液,除了能使保护剂的防水、安定性能等有明显的提高外,在紫外线屏蔽性能和重涂性等方面也有明显的提高。这种保护剂不含有机溶剂,无毒无味,利于环保;同时,它无色、透明、无光,能保持石质文物的本来面目,符合文物保护原则,具有广阔的应用前景,可以作为一种新型保护剂应用于石质文物的保护。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 石质文物保护概述
• 1.1.1 石质文物保护的重要意义
• 1.1.2 石质文物保护的原则
• 1.1.3 石质文物保护材料的基本要求
• 1.2 石质文物保护技术的研究现状
• 1.2.1 影响石质文物腐蚀的因素
• 1.2.1.1 石质文物风化的内部因素
• 1.2.1.2 石质文物风化的外部因素
• 1.2.2 常用的石质文物保护材料
• 1.2.2.1 无机类石质文物保护材料
• 1.2.2.2 有机类石质文物保护材料
• 1.3 硅溶胶基本特性及其在保护剂中的应用
• 1.3.1 纳米材料的基本性质
• 1.3.2 纳米材料的优异性能
• 1.3.2.1 超双疏界面特性
• 1.3.2.2 耐紫外线和抗老化特性
• 1.3.2.3 透明及防遮盖特性
• 1.3.2.4 增强、增韧性能
• 1.3.3 硅溶胶及其在保护剂中的应用前景
• 1.4 本论文研究的内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验材料及仪器设备
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 试样
• 2.1.3 仪器和设备
• 2.2 材料性能表征
• 2.3 石质文物保护剂基料的选择
• 2.3.1 防水性能
• 2.3.2 安定性试验
• 2.4 石质文物保护剂的硅溶胶改性试验
• 2.4.1 硅溶胶与树脂乳液的相容性
• 2.4.2 硅溶胶用量选择
• 2.4.3 硅溶胶胶体粒径大小的选择
• 2.5 石质文物保护剂性能测试
• 2.5.1 耐水性能测试
• 2.5.2 防水性能测试
• 2.5.3 疏水能力测试
• 2.5.4 可溶性盐腐蚀试验
• 2.5.5 紫外线屏蔽性能测试
• 2.5.6 安定性试验
• 2.5.7 耐老化性及重涂性试验
• 2.5.8 物理性能测试
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 待选乳液的性能
• 3.1.1 待选乳液的防水性能
• 3.1.2 待选乳液的安定性试验
• 3.1.3 石质文物保护剂基料的确定
• 3.2 硅溶胶对环氧树脂乳液的改性
• 3.2.1 硅溶胶与环氧树脂乳液的相容性
• 3.2.2 硅溶胶用量选择
• 3.2.3 硅溶胶体粒径大小的选择
• 3.3 石质文物保护剂的研制
• 3.3.1 不同硅溶胶质量浓度的保护剂配方
• 3.3.2 不同配方保护剂的性能研究
• 3.3.2.1 防水性能
• 3.3.2.2 耐水性能测试
• 3.3.2.3 疏水能力测试
• 3.3.2.4 安定性试验
• 3.3.2.5 耐可溶性盐腐蚀试验
• 3.3.2.6 紫外线屏蔽性能测试
• 3.3.2.7 耐老化性及重涂性
• 3.3.2.8 物理性能
• 3.3.3 石质文物保护剂配方的确定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书