文物保护预聚体材料及制备方法和保护方法与流程

本发明涉及文物修复领域，尤其涉及文物保护预聚体材料及制备方法和保护方法。

背景技术：

中国古建筑和古陶瓷制品在我国大的城市及古镇都有相当数量的遗存，古建筑墙体大多数都是以砖石堆砌而成的，古砖和古陶瓷都是经过烧造而成的，其承载了重要的历史、文化和艺术信息，对古代建筑文化研究工作有着及其重要的、不可取代的价值；然而由于现代环境的不断恶化，空气污染、酸雨侵蚀、微生物的腐蚀等造成古砖石和古陶瓷出现了粉化、开裂、破损等病害，急需要一种防止外界环境对砖石文物及古陶瓷文物侵蚀的一种保护剂。

从已经查阅的发明专利和文献中，在古代陶瓷和古代砖石保护专利主要集中在古陶瓷和古代砖石的保护修复方法和一部分保护材料上：

（1）佛山市拓拓网络科技有限公司（公开号：cn108484078a）公开了一种陶瓷的修复方法；

（2）梁海兵（公开号：cn102603363a）公开了一种陶瓷的修复方法；

（3）北京工业大学的钟声（公开号：cn103304263a）公开了一种大漆陶瓷残片的修复方法；

（4）敦煌研究院李最雄先生（公开号：cn102060477a）公开了一种修复砖石文物的材料，具体就是一种修复砖石文物的仿仰韶混凝土；

（5）李黎（公开号：cn103880303b）公开了一种修复保护石质文物的水硬性蛎灰；

（6）浙江理工大学的李韩等（公开号：cn104893627b）公开了一种古陶瓷微裂隙的可再生性修复方法，其取丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的共聚物并将其溶于丙酮中，再与环氧树脂胶黏剂互溶制得复合胶黏剂；

（7）陕西师范大学的李玉虎等（公开号：cn101608082b）公开了一种用于古建彩画的复合封护剂，其是由质量浓度为5％的zb-f600双组份feve水性氟树脂19～21份、面漆固化剂0.5～1.5份、水溶性环氧树脂b-630.1～0.5份、纳米二氧化硅分散体wv-331～2份的原料制成；

（8）沈小云等（公开号：cn108329731a）公开了一种园林石刻碑刻封护剂的制备方法，其利用单宁酸钾和酪朊酸钠的混合溶液的浓缩液，然后再与与丙三醇、丙烯酸酯、二甲基硅油、氨基丙基三甲氧基硅烷混合形成封护剂成品，直接涂覆在目标碑刻表面，自然晾干后，即能在碑刻表面形成耐蚀疏水膜；

（9）机械工业勘察设计研究院有限公司的王肃等（公开号：cn105503259a）公开了一种砖石质文物用复合型除盐封护材料及其制备方法和应用，其除盐封护材料包括a组分和b组分，a组分为除盐剂且其由六偏磷酸盐和水混合而成，b组分为封护剂且其由十二烷基三甲氧基硅烷和乙醇混合而成；

（10）江苏大学的邱凤仙等（公开号：cn103788312a）公开了一种氟硅聚合物的制备方法及其应用于石质文物的封护，其是以改性正硅酸乙酯溶胶为核单体，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸十二氟庚酯共聚物为壳单体，经共聚反应后形成具有壳-核结构的复合乳液,并将其应用于摩崖石刻等石质文物的封护。

通过文献和已有专利的查阅可知，在古陶瓷文物和古砖石墙体的保护材料和方法相对很少，如果砖石出现风化病害，主要采用的方法是更换受损的砖石或者进行表面砂浆覆盖做旧的方法，对古陶瓷的保护和封护材料的研究相对较少。

技术实现要素：

发明的目的：为了提供一种效果更好的文物保护预聚体材料及制备方法和保护方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。具体的目的之一在于能合成一种保护古砖石墙体文物和古陶瓷文物的新材料，避免其受外界不良环境的侵蚀。为了实现上述目标，本发明采用如下的合成技术方案：

一种用于古砖石墙体、陶瓷文物及其制品保护与修复中环保型保护剂生产方法及用途，其组分为水性氯丁胶乳、氯氨脂乳液、丙烯酸胶乳、助溶剂乙二醇丁醚和水组成。

其具体制备方法是：

将原材料水性氯丁胶乳剂、氯氨脂乳液、丙烯酸胶乳投入到反应釜中搅拌、投入助溶剂乙二醇丁醚，加热至一定温度，反应一定时间得到无色透明的预聚体，使用时按照一定比例与水稀释后得到环保型砖石陶瓷文物保护剂成品。

其制备的预聚体特征在于：水性氯丁胶乳80-120份、氯氨脂乳液50-80份、丙烯酸胶乳20-50份、助溶剂乙二醇丁醚60-80份。

其制备的预聚体特征在于：最佳配方比例为水性氯丁胶乳95-105份、氯氨脂乳液60-70份、丙烯酸胶乳25-35份、助溶剂乙二醇丁醚65-75份。

其制备预聚体的温度特征在于：温度控制在40-50℃；

其制备预聚体的温度特征在于：最佳温度控制在42-43℃；

其制备预聚体的时间特征在于：反应时间控制在1.0-2h；

其制备预聚体的时间特征在于：反应时间控制在1.5-2h；

其制备的环保型古砖石陶瓷文物保护材料成品特征在于：预聚体与水的比例为1：100-200；

其制备的环保型古砖石陶瓷文物保护材料成品特征在于：预聚体与水的最佳比例为1：150-180；

利用前述的环保型古砖石陶瓷文物保护材料的制备方法和保护砖石陶瓷过程，包括以下步骤：

（1）原料和反应设备的准备：根据用量的大小，合理选择反应设备和所需要的化学药品的用量；

（2）原料的投放：按照水性氯丁胶乳80-120份、氯氨脂乳液50-80份、丙烯酸胶乳20-50份、助溶剂乙二醇丁醚60-80份的比例进行原料的投放；

（3）加热形成预聚体：加热至40-50℃，反应1.5-2h制成无色透明的预聚体；

（4）砖石陶瓷文物表面的清理：对要保护的古代砖石墙体或古陶瓷文物，对其表面进行清理，清理起表面的杂物、灰尘等；

（5）环保型砖石陶瓷文物保护剂成品的制成：使用前按照预聚体与水1：100-200的比例稀释后得到环保型砖石陶瓷文物保护剂；

（6）喷涂或刷涂保护剂：采用喷雾器进行喷涂或毛刷进行表面刷涂，要求喷涂或刷涂均匀，不能形成流痕；

（7）养护：在喷涂或刷涂后防雨、防晒等养护措施，养护2-3天。

本发明的有益之处在于：

（1）本发明所制备的环保型砖石陶瓷文物保护剂所需原料易得，价格便宜，制备过程简单易操作；

（2）本发明制备的环保型砖石陶瓷文物保护剂，本发明所制备的环保型砖石陶瓷文物保护剂喷涂或刷涂均可，操作方便；

（3）本发明的所制备的环保型砖石陶瓷文物保护剂对环境无污染，对环境友好，是一种绿色环保型的文物保护材料，具有极好的推广应用价值；

（4）本发明制备的环保型砖石陶瓷文物保护剂不改变古陶瓷或古代砖石墙体的颜色，还能够帮助文物抵御外界不良环境文物的损伤，防止风化病害的发生。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为发明工艺示意图；

图2为处理前(2017.10.23)；

图3为处理后(2017.11.11)；

图4为一年后观察结果(2018.11.01)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

案例1：环保型砖石陶瓷文物保护剂在古陶瓷片上的模拟试验

步骤1：环保型砖石陶瓷文物保护剂预聚体的制备

按照水性氯丁胶乳90份、氯氨脂乳液60份、丙烯酸胶乳30份、助溶剂乙二醇丁醚70份的比例进行原料的投放；投放后加热至40℃，反应1h制成无色透明的预聚体（图1）；

步骤2：陶瓷片表面的清洁处理

用毛刷对要保护的古陶瓷残片进行表面清理，清理起表面的杂物、灰尘等；

步骤3：环保型砖石陶瓷文物保护剂成品的制成

按照预聚体与水1：200的比例稀释后得到环保型砖石陶瓷文物保护剂；

步骤4：环保型砖石陶瓷文物保护剂的刷涂

刷涂保护剂：采用毛刷进行表面涂刷，涂刷保护剂要轻，涂刷完全，涂刷均匀，不出现流痕。

步骤5：养护

在室内自然放置3天后，观察结果保护效果良好，一周进行登记后移交。

案例2：环保型砖石陶瓷文物保护剂在西安城墙含光门遗址段外墙城砖上的试用

西安城墙含光门遗址段外墙城砖由于降雨、灰尘等的侵蚀，出现了酥碱泛盐、水渍水印、局部颜色加深等病害，为了防止外部不来环境的进一步对古城转的风化影响，采用了环保型砖石陶瓷文物保护剂的最佳比例和最佳工艺施工工艺进行了保护试验。其步骤如下：

步骤1：环保型砖石陶瓷文物保护剂预聚体的制备

按照水性氯丁胶乳100份、氯氨脂乳液65份、丙烯酸胶乳35份、助溶剂乙二醇丁醚70份的比例进行原料的投放；加热至45℃，反应1.5h制成无色透明的预聚体；

步骤2：西安城墙含光门遗址段外墙城砖表面的清洁处理

选取西安城墙含光门遗址段外墙城砖病害严重的小块区域（图2），对表面进行了去污渍处理，处理掉了古城砖表面的酥碱泛盐和水渍污染物，露出了古城砖本体的颜色。

需要说明的是，本专利的名称可以是一种古砖体的防护材料或是城墙防护材料。

本专利的名称还可以是一种防止城墙墙砖酥碱泛白和水渍污染物的材料,各物料的重量份数如下，水性氯丁胶乳80-120份、氯氨脂乳液50-80份、丙烯酸胶乳20-50份、助溶剂乙二醇丁醚60-80份。

步骤3：环保型砖石陶瓷文物保护剂成品的制成

按照预聚体与水1：180的比例稀释后得到环保型砖石陶瓷文物保护剂；

步骤4：环保型砖石陶瓷文物保护剂的喷涂

采用压力型喷雾器在经去酥碱泛盐和去水污渍处理后古城转表面进行喷涂2遍，2遍中间相隔了4小时。

步骤5：养护

由于天气晴好，自然放置2天。结果见图3.

试验结果的观察，经过1年的连续观察（图4），结果表明经保护后的古城砖颜色无明显改变，古城砖无酥碱泛白和水渍污染物的出现。

总的来说：本发明涉及文物修复领域，尤其涉及一种用于古砖石墙体、陶瓷文物及其制品保护与修复中环保型保护剂生产方法及用途。该保护剂是一种水基型封护剂，属于绿色环保型砖石陶瓷文物保护剂，其特征在于它的组份及用量为：水性氯丁胶乳80-120份、氯氨脂乳液50-80份、丙烯酸胶乳20-50份、助溶剂乙二醇丁醚60-80份。制备方法为将原材料水性氯丁胶乳剂、氯氨脂乳液、丙烯酸胶乳投入到反应釜中搅拌、投入助溶剂乙二醇丁醚，加热至40-50℃，反应1.0-2h，即得到无色透明的溶液型预聚体；使用时，按照预聚体与水1：100-200的比例稀释后得到无色透明的环保型砖石陶瓷保护材料成品。本发明的有益之处在于：所制得环保型砖石陶瓷保护材料不改变古砖墙体、陶瓷文物及其制品颜色，起到防潮湿、防霉变、防生物降解、防化学损伤的作用。是古砖墙体、陶瓷文物及其制品保护的理想材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。