本发明涉及木质文物脱水定型加固剂的制备方法，属于文物加固技术领域。
背景技术：
木材在自然界中广泛存在，其加工简单，是人类最早使用的材料之一，因此木质文物是考古学中最常见的文物之一。出土的木质文物由于长期埋藏于地下，往往含有大量水分。虽然出土时表面光鲜，但由于长期在地下水中浸泡，以及受土壤中微生物的分解，其内部出现腐烂。因此，饱水木质文物的脱水定型加固一直是木质文物保护领域的重难点所在。
饱水木质文物虽然从表面上看仍然保持完好，但实质上其内部的多糖组成物质（纤维素和半纤维素）已严重降解，细胞壁结构已残破不堪，在干燥前若不经过适当的脱水加固处理，将发生严重的变形、开裂甚至损毁。传统的饱水木质文物脱水定型加固方法包括明矾法、蔗糖法、树脂法、聚乙二醇法、醇醚连浸法和乙二醛法等，但它们分别具有吸酸潮解、易霉变、渗透性差、强度低、毒性强等缺点，因此，仍须为探索更好的方法而努力。
随着现代高分子科学技术的蓬勃发展，合成高分子试剂已越来越多地应用到文物保护中来，具体到饱水木质文物保护方面。使用合成高分子最有效的方法是单体渗透聚合法，与高分子量的树脂和聚乙二醇相比，小分子量的单体更容易渗入饱水木质文物的内部，具有更好的渗透深度，能缩短处理时间；与明矾、蔗糖相比，聚合后的高分子物质具有更好的防水性和抗菌性；同时，高分子可修饰性强，可以根据需要很容易地进行进行改性。但大多合成高分子试剂具有耐老化性能和防水性能相对较差的弱点，且反应条件相对剧烈。因此，急需寻找一种防水性能好、耐老化性能好的方法来对文物进行脱水防腐定型加固处理。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统用于木质文物脱水定型加固处理的合成高分子试剂防水性能和耐老化性能差的缺点，提供了一种木质文物脱水定型加固剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取1～3kg成熟的油桐籽，置于太阳下暴晒至油桐籽裂开后，经去壳、挑拣、水洗、干燥、粉碎和过筛，得到过筛物，将过筛物置于榨油机中，于温度为60～95℃下压榨出油，得到粗制桐籽油；
（2）将粗制桐籽油过滤，得到滤液，将400～500g滤液和300～400g巴西棕榈蜡进行蒸炒，将蒸炒后的物料与无水乙醇按质量比为1:1～1:2混合后，静置分层，得到下层液，将下层液进行蒸馏，除去无水乙醇，得到木蜡油；
（3）称取25～30g六甲基二硅氧烷加入到三口烧瓶中，于温度为120～130℃下回流40～50min后，再滴加25～30ml质量分数为35%磷酸溶液，搅拌反应3～4h，反应结束，得到产物；
（4）称取6～8g钛酸四丁酯和8～12g硼酸钠加入到100～200ml无水乙醇中，搅拌溶解后，得到混合液，向混合液中加入15～20g产物、40～50g木蜡油和50～60ml质量分数为35%硫酸镁溶液，搅拌反应1～2h，即可得到木质文物脱水定型加固处理剂。
步骤（2）所述的滤液和巴西棕榈蜡进行蒸炒时，还可以加入20～30g松香树脂。
步骤（2）所述的蒸炒的温度为120～130℃，蒸炒时间为15～20min。
步骤（2）所述的无水乙醇的温度为0～5℃。
步骤（2）所述的蒸馏的温度为80～85℃，蒸馏温度为30～40min。
步骤（3）所述的磷酸溶液的滴加速率为1～3ml/min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过将桐籽油、巴西棕榈蜡和松香树脂进行蒸炒、提纯，得到木蜡油，木蜡油中的桐籽油可渗入木质文物内部，对文物进行滋润养护，并可防腐杀菌，木蜡油中的棕榈蜡和松香树脂可与木质文物的纤维紧密结合，增加文物的强度，同时可起到防水的作用；
（2）本发明以六甲基二硅氧烷为原料进行水解，其水解产物为二氧化硅凝胶，二氧化硅凝胶可与木材中的羟基反应，进而使二氧化硅凝胶与化学键的形式与木材紧密结合，从而增强木质文物的强度，并且使木质文物中的游离羟基减少，吸水性降低，再配以二氧化钛，二氧化钛作为紫外屏蔽剂，可增加木质文物的耐老化性能。
具体实施方式
称取1～3kg成熟的油桐籽，并置于太阳下暴晒至油桐籽裂开，将裂开的油桐籽去壳，挑拣出其中的油桐籽仁，将油桐籽仁用水清洗3～5次，将洗净的油桐籽仁置于烘箱中，于温度为80～90℃条件下干燥至油桐籽仁含水率为5～8%，将干燥的油桐籽仁置于粉碎机中粉碎后，过80～100目筛，得到过筛物，将过筛物置于榨油机中，于温度为90～95℃压榨出油，得到粗制桐籽油，将粗制桐籽油过滤，得到滤液，取400～500g滤液、300～400g巴西棕榈蜡和20～30g松香树脂加入到蒸炒机中，控制蒸炒机温度为120～130℃，转速为150～200r/min蒸炒15～20min，将蒸炒后的物料与温度为0～5℃的无水乙醇按质量比1:1～1:2混合后，静置分层，得到下层液，将下层油相移入蒸馏装置中，于温度为80～85℃条件下加热30～40min，去除无水乙醇，得到木蜡油，称取25～30g六甲基二硅氧烷加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为120～130℃，回流40～50min后，向烧瓶中滴加25～30ml质量分数为35%磷酸溶液，控制滴加速率为1～3ml/min，待滴加完毕后，搅拌反应3～4h，反应结束，得到产物，称取6～8g钛酸四丁酯和8～12g硼酸钠加入到盛有100～200ml无水乙醇的烧杯中，将烧杯移入数显恒温磁力搅拌器中，于温度为50～60℃，转速为260～300r/min下搅拌溶解20～30min，得到混合液，向混合液中加入15～20g产物、40～50g的木蜡油和50～60ml质量分数为35%硫酸镁溶液，保温搅拌反应1～2h，在自然冷却至室温，即可得到木质文物脱水定型加固处理剂。
实例1
称取1kg成熟的油桐籽，并置于太阳下暴晒至油桐籽裂开，将裂开的油桐籽去壳，挑拣出其中的油桐籽仁，将油桐籽仁用水清洗3次，将洗净的油桐籽仁置于烘箱中，于温度为80℃条件下干燥至油桐籽仁含水率为5%，将干燥的油桐籽仁置于粉碎机中粉碎后，过80目筛，得到过筛物，将过筛物置于榨油机中，于温度为90℃压榨出油，得到粗制桐籽油，将粗制桐籽油过滤，得到滤液，取400g滤液、300g巴西棕榈蜡和20g松香树脂加入到蒸炒机中，控制蒸炒机温度为120℃，转速为150r/min蒸炒15min，将蒸炒后的物料与温度为0℃的无水乙醇按质量比1:1混合后，静置分层，得到下层液，将下层油相移入蒸馏装置中，于温度为80℃条件下加热30min，去除无水乙醇，得到木蜡油，称取25g六甲基二硅氧烷加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为120℃，回流40min后，向烧瓶中滴加25ml质量分数为35%磷酸溶液，控制滴加速率为1ml/min，待滴加完毕后，搅拌反应3h，反应结束，得到产物，称取6g钛酸四丁酯和8g硼酸钠加入到盛有100ml无水乙醇的烧杯中，将烧杯移入数显恒温磁力搅拌器中，于温度为50℃，转速为260r/min下搅拌溶解20min，得到混合液，向混合液中加入15g产物、40g的木蜡油和50ml质量分数为35%硫酸镁溶液，保温搅拌反应1h，在自然冷却至室温，即可得到木质文物脱水定型加固处理剂。
将需要定型加固处理的木质文物放入水槽中，随后用本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂将木质文物浸没，浸泡处理2天，再将浸泡后的木质文物取出并晾干即可。经检测，经本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂处理后的木质文物吸湿率低，防水效果好，加固后文物具有良好的耐老化性能，寿命比使用常规加固剂延长了6年，热分解温度由320.5℃提高到520.5℃，收缩率为5.30%。
实例2
称取2kg成熟的油桐籽，并置于太阳下暴晒至油桐籽裂开，将裂开的油桐籽去壳，挑拣出其中的油桐籽仁，将油桐籽仁用水清洗4次，将洗净的油桐籽仁置于烘箱中，于温度为85℃条件下干燥至油桐籽仁含水率为7%，将干燥的油桐籽仁置于粉碎机中粉碎后，过90目筛，得到过筛物，将过筛物置于榨油机中，于温度为93℃压榨出油，得到粗制桐籽油，将粗制桐籽油过滤，得到滤液，取450g滤液、350g巴西棕榈蜡和25g松香树脂加入到蒸炒机中，控制蒸炒机温度为125℃，转速为180r/min蒸炒18min，将蒸炒后的物料与温度为3℃的无水乙醇按质量比1:2混合后，静置分层，得到下层液，将下层油相移入蒸馏装置中，于温度为83℃条件下加热35min，去除无水乙醇，得到木蜡油，称取28g六甲基二硅氧烷加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为125℃，回流45min后，向烧瓶中滴加28ml质量分数为35%磷酸溶液，控制滴加速率为2ml/min，待滴加完毕后，搅拌反应4h，反应结束，得到产物，称取7g钛酸四丁酯和10g硼酸钠加入到盛有150ml无水乙醇的烧杯中，将烧杯移入数显恒温磁力搅拌器中，于温度为55℃，转速为280r/min下搅拌溶解25min，得到混合液，向混合液中加入18g产物、45g的木蜡油和55ml质量分数为35%硫酸镁溶液，保温搅拌反应2h，在自然冷却至室温，即可得到木质文物脱水定型加固处理剂。
将需要定型加固处理的木质文物放入水槽中，随后用本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂将木质文物浸没，浸泡处理2天，再将浸泡后的木质文物取出并晾干即可。经检测，经本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂处理后的木质文物吸湿率低，防水效果好，加固后文物具有良好的耐老化性能，寿命比使用常规加固剂延长了7年，热分解温度由326.5℃提高到528.5℃，收缩率为5.23%。
实例3
称取3kg成熟的油桐籽，并置于太阳下暴晒至油桐籽裂开，将裂开的油桐籽去壳，挑拣出其中的油桐籽仁，将油桐籽仁用水清洗5次，将洗净的油桐籽仁置于烘箱中，于温度为90℃条件下干燥至油桐籽仁含水率为8%，将干燥的油桐籽仁置于粉碎机中粉碎后，过100目筛，得到过筛物，将过筛物置于榨油机中，于温度为95℃压榨出油，得到粗制桐籽油，将粗制桐籽油过滤，得到滤液，取500g滤液、400g巴西棕榈蜡和30g松香树脂加入到蒸炒机中，控制蒸炒机温度为130℃，转速为200r/min蒸炒20min，将蒸炒后的物料与温度为5℃的无水乙醇按质量比1:2混合后，静置分层，得到下层液，将下层油相移入蒸馏装置中，于温度为85℃条件下加热40min，去除无水乙醇，得到木蜡油，称取30g六甲基二硅氧烷加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为130℃，回流50min后，向烧瓶中滴加30ml质量分数为35%磷酸溶液，控制滴加速率为3ml/min，待滴加完毕后，搅拌反应4h，反应结束，得到产物，称取8g钛酸四丁酯和12g硼酸钠加入到盛有200ml无水乙醇的烧杯中，将烧杯移入数显恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为300r/min下搅拌溶解30min，得到混合液，向混合液中加入20g产物、50g的木蜡油和60ml质量分数为35%硫酸镁溶液，保温搅拌反应2h，在自然冷却至室温，即可得到木质文物脱水定型加固处理剂。
将需要定型加固处理的木质文物放入水槽中，随后用本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂将木质文物浸没，浸泡处理3天，再将浸泡后的木质文物取出并晾干即可。经检测，经本发明制备的木质文物脱水定型加固处理剂处理后的木质文物吸湿率低，防水效果好，加固后文物具有良好的耐老化性能，寿命比使用常规加固剂延长了8年，热分解温度由332.5℃提高到531.5℃，收缩率为5.28%。