一种陶质彩绘文物加固剂

技术领域

本发明涉及文物加固剂技术领域，具体涉及一种陶质彩绘文物加固剂。

背景技术

陶质彩绘文物蕴含着人类发展各个时期的科技、文化、风俗、宗教信仰等丰富信息，因而成为中华文明的重要组成部分。陶质彩绘文物埋藏于地下时处于恒温恒湿、缺氧避光抑菌的环境，出土后，因为温湿度的骤变，彩绘层会发生起翘、酥粉、龟裂和脱落等病害，使陶质彩绘文物发生损坏。

酥粉是陶质彩绘文物中最常见的一种病害，可溶性盐和微容性盐的存在是导致盐害酥粉的重要原因之一。陶质彩绘文物由于自身的空隙结构，可溶性盐和微溶性盐随着地下水的运移被迁移到陶质彩绘文物的空隙中，出土前陶质彩绘文物处于地下深层的高湿状态，可溶盐性和微溶性盐一直处于溶解状态。当陶质彩绘文物出土后，随着外界温湿度发生了变化，可溶性盐和微溶性盐在陶质彩绘文物中发生“溶解-结晶-溶解”反复循环的过程，这些盐类在结晶过程中会产生结晶压，使得具有空隙结构的陶质彩绘文物内部发生物理结构和力学性质的改变，最终导致酥粉病害的发生。酥粉使陶质彩绘文物的原貌遭到严重破坏，濒临毁灭，甚至永远消失。因此必须使用具有透水、透盐功能的加固剂来固化陶质彩绘文物表面酥粉的彩绘层和陶胎。

专利CN 103992729公开了一种酥粉陶质彩绘文物加固剂，将ADM-Z719水性聚氨酯树脂、ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂、水溶性环氧树脂B-63溶于蒸馏水中，将C8-10脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-6溶于乙醇中，然后与甲醇混合均匀，得到酥粉陶质彩绘文物加固剂。然而，专利CN 103992729的酥粉陶质彩绘文物加固剂中，甲醇和乙醇占原料组成的70％以上，在使用中易挥发出甲醇，加固剂易燃，使文物存在着火损坏的隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种陶质彩绘文物加固剂，不仅具有透水、透盐、透气的功能，成膜后附着力强、渗透性好、透明度高，对陶质彩绘文物有优异的加固作用；而且不含挥发性可燃性成份，不易着火，安全可靠。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种陶质彩绘文物加固剂，其特征在于，由如下百分配比的原料组成：

ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂    6～10％

S-1430B硅溶胶                  2～4％

聚(2-乙基-2-恶唑啉)            0.5～2％

余量为蒸馏水。

优选的，陶质彩绘文物加固剂包括以下组分：

上述陶质彩绘文物加固剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将聚(2-乙基-2-恶唑啉)加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到第一溶液；

S2，将ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂和S-1430B硅溶胶加入第一溶液中，搅拌均匀，即得。

优选的，S1中搅拌的温度为40-60℃，搅拌时间为10-30min。

优选的，S2中搅拌为超声搅拌，搅拌时间为20-60min。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明加固剂中的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂具有较强的粘附力和成膜性，且由于含C-F结构而具有较低的表面自由能和良好的流平性，以及优良的耐候性、耐化学腐蚀性、抗氧化性；聚(2-乙基-2-恶唑啉)可以改善加固剂的柔韧性和渗透性。

加固剂中的硅溶胶是纳米SiO

加固剂中的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂、聚(2-乙基-2-恶唑啉)和硅溶胶共同作用，使得加固剂具有透水、透盐、透气的功能，且成膜后附着力强、渗透性好、透明度高，不但可以加固陶质彩绘文物的彩绘层，而且可以加固其陶胎，加固后的彩绘层原貌古朴，色差变化小，加固效果显著。

本发明的加固剂不含挥发性可燃性成份，不易着火，加固过程以及加固后安全性高。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为加固剂成膜后的透过率曲线图；

图2为陶质彩绘模拟样品加固前后的反射率曲线图；

图3为陶质彩绘模拟样品加固前的微观形貌图；

图4为陶质彩绘模拟样品加固后的微观形貌图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

实施例1

制备方法为：

将10g聚(2-乙基-2-恶唑啉)加入880g蒸馏水中，在50℃下搅拌20min，得到第一溶液；将60g ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂和20g S-1430B硅溶胶加入第一溶液中，超声搅拌60min，得到陶质彩绘文物加固剂。

实施例2

本实施例的加固剂按照下述原料的质量配比配制而成：

制备方法为：

将20g聚(2-乙基-2-恶唑啉)加入900g蒸馏水中，在60℃下搅拌30min，得到第一溶液；将60g ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂和20g S-1430B硅溶胶加入第一溶液中，超声搅拌20min，得到陶质彩绘文物加固剂。

实施例3

制备方法为：

将5g聚(2-乙基-2-恶唑啉)加入855g蒸馏水中，在40℃下搅拌10min，得到第一溶液；将100g ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂和40g S-1430B硅溶胶加入第一溶液中，超声搅拌40min，得到陶质彩绘文物加固剂。

上述ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂由大连振邦氟涂料股份有限公司生产，S-1430B硅溶胶由东莞市惠和永晟纳米科技有限公司生产，聚(2-乙基-2-恶唑啉)由麦克林公司提供。

为了证明本发明的有益效果，发明人对陶质彩绘文物加固剂成膜后的透过率进行了测试，并采用实施例1制备的陶质彩绘文物加固剂对陶质彩绘模拟样品进行加固，并对加固前后的样品进行了各种表征，具体情况如下：

1.加固剂成膜后的透过率

将加固剂成膜后放入Lambda9500紫外近红外分光光度计内进行透过率测试，结果如图1所示。加固剂成膜后在390～800nm可见光范围内的透过率是91.96％，表明加固剂成膜后具有较好的透明性，被加固的文物外观不会被加固剂遮盖。

2.陶质彩绘模拟样品加固前后的反射率分析

将石绿均匀涂抹在烧制的陶块上，作为陶质彩绘模拟样品。用加固剂对陶质彩绘模拟样品进行加固，采用Lambda 950紫外近红外分光光度计对加固前后陶质彩绘模拟样品的反射率进行测试，结果如图2所示。由图2可知，陶质彩绘模拟样品加固前后的反射率几乎接近，表明加固剂基本不会改变文物外观，不会影响文物的观感。

3.陶质彩绘模拟样品加固前后的微观形貌变化

用SU3500钨灯丝扫描电子显微镜测试陶质彩绘模拟样品加固前后的微观形貌，加固前的微观形貌如图3所示，加固后的微观形貌如图4所示。从图3可以看出，未加固前陶质彩绘模拟样品表面为疏松颗粒，且有较多的裂隙；从图4可以看出，加固后陶质彩绘模拟样品表面的裂隙被加固剂填充，且加固剂在样品表面成膜，将样品表面疏松颗粒包裹在里面，极大的改善了微观形貌，具有优异的加固效果。这是由于加固剂中的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂具有较好的成膜性，S-1430B硅溶胶具有很好的分散性且渗透性强，和聚(2-乙基-2-恶唑啉)混合后，使得加固剂具有较好的成膜性、粘附性和渗透性，极大的改善了彩绘模拟样品表面的微观形态。

4.陶质彩绘模拟样品加固前后色差变化

对加固前后的陶质彩绘模拟样品进行紫外老化和冻融老化测试，具体测试方法为：

紫外老化：分别将加固前后的陶质彩绘模拟样品放入紫外光老化试验箱中，设置紫外功率为60W，垂直照射距离为5cm，老化时间为72h；

冻融老化：分别将加固前后的陶质彩绘模拟样品放入冻融试验箱中，设定高温为40℃、低温为-40℃，12h为一个循环，共进行六个循环的测试。

采用X-RiteVS-450分光光度计分别对未进行老化的加固前后的陶质彩绘模拟样品、进行了紫外老化的加固前后的陶质彩绘模拟样品以及进行了冻融老化的加固前后的陶质彩绘模拟样品进行色差测试，测试结果见表1。

表1陶质彩绘模拟样品加固老化前后色差值

从表1可知，加固老化前后模拟样的色差均小于5，属于轻微变色，表明加固剂对陶质彩绘文物的颜色影响较小。加固剂中的硅溶胶是纳米SiO

5.陶质彩绘模拟样品加固前后接触角测试

采用HRUSS-DSA100光学接触角测量仪对加固前后陶质彩绘模拟样品的亲疏水性进行测试，测试结果见表2。

表2陶质彩绘模拟样品加固前后接触角

结果显示，加固前模拟样的平均接触角为66.7°，加固后模拟样的平均接触角为85.1°，陶质彩绘模拟样品的疏水性能大幅提升。疏水性提高有利于陶质彩绘模拟样品后续的脱盐，减少脱盐时对酥粉文物造成损害。

实施例1的加固剂中，ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂提高了加固剂的疏水性。硅溶胶具有很好的分散性及极强的渗透性，聚(2-乙基-2-恶唑啉)可以改善加固剂的柔韧性和渗透性，在硅溶胶和聚(2-乙基-2-恶唑啉)存在的情况下，ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂产生协同作用，其分散性和渗透性高于ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂单独存在的情况，以及ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂与其他成份混合时的情况。因此，加固后的接触角最高可达87.2°，平均接触角达85.1°。作为对比，专利CN 103992729 B中制备的加固剂，其接触角82.5°，明显低于实施例1加固剂的接触角。

6.陶质彩绘模拟样品加固前后附着力变化

根据GB/T5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》对加固老化前后的陶质彩绘模拟样品进行附着力测试，测试结果见表3。

表3陶质彩绘模拟样品加固老化前后附着力

GB/T5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》附着力等级中，C级较差，A级最好。在未老化、冻融老化以及紫外老化三种情况下，未加固的陶质彩绘模拟样品的附着力都是C等级，附着力较差；加固后的陶质彩绘模拟样品老化前后的附着力都是A等级，附着力较好，且破坏强度在2.27-3.06MPa，加固剂的加固作用和抗老化作用明显。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。