[发明专利]一种纳米级水性保护液及其制备与应用

说明书

【技术领域】

本发明属于文物保护技术领域，具体地讲涉及一种纳米级水性保护液及其制备与应用，特别适用于文物的保护和加固。 

【背景技术】

我国是世界文明古国之一，有着丰富的历史文化遗产。文物作为古代文化信息的“存储库”，有着极高的历史、艺术、科学技术价值。由于其自身材质受到环境因素的影响，其老化变质直至消失的情况经常发生。文物材料一旦消失，其所携带的所有历史文化信息页随之消失，因而需要对文物及文化遗产加以保护。 

出土器物对保存环境温湿度变化较为敏感。通常相对湿度的变化会即刻可引起器物自身结构产生收缩效应，即使一些刚出土外观较好的漆器，表面仍存在着大量的微裂隙，而馆藏环境相对湿度的不稳定变化会引起漆皮起翘，木质胎体开裂，甚至漆皮与胎体相剥离；会引起材质间隙中可溶盐的潮解与结晶，造成纤维素分子结构的断裂。同时，环境中温度变化幅度过大，因干燥、失水速度过快而收缩干裂，严重时还会引起器物表面彩绘的脱落。此外，保存环境中一定的温湿度极易滋生各种细菌和其他微生物，微生物能将细胞壁侵蚀成洞，加速文物材质的降解和变色。 

目前对文物加固保护常用的加固剂有达玛树脂、乳香胶、聚乙二醇、丙烯和甲基丙烯化合物、有机硅聚合物、甲醛类树脂等。但效果并不理想，存在各种问题。如较早用于木材保护的明矾，其渗透性较弱，且用之处理过的木材内部有硫酸的释放，这表明，明矾处理后的木质文物酸性较大，以至于内部残存的木质素可能被降解；后被应用的聚乙二醇，虽然聚乙二醇可逆，但是这种材料会在被处理物体内部随着时间随机降解开裂，稳定性较差，如用聚乙二醇处理的瑞典vasa号军舰，颜色较深，近乌黑，纹理不清楚，失去了木材的天然色泽；发展于德国的三聚氰胺-甲醛(Kauramin)法，虽然三聚氰胺-甲醛具有稳定、易溶于水、强度大、耐久性好、保持物体原有色泽等优点，但加固后的木材较脆、易碎，且该过程不可逆。 

因此，非常有必要开发一种既能有效降低木质文物的吸湿性、又能提高其耐腐性及物理力学性质；且处理深度大，无防护死角，处理后可逆性好；同时，制备方法简便易行，工艺适应性好，使用方便的新一代文物保护剂，以满足文物修缮、保护工作的需要。 

【发明内容】

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种具有独特结构的性能，能在文物表面 发生永久的锚固的纳米级水性保护液，能在多孔表面内部形成一层牢固的透明的防水防油保护层，既可保持正常的透气性能，又能抵抗雨水侵蚀，获得高度拒水、拒油、防潮、防霜冻、防青苔、抗风化、耐污染的综合效果，并能保持文物的原有外观，无质感的改变。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

本发明提供了一种纳米级水性保护液，按由下述重量份的原料制得： 

氟素表面活性剂5～15，助剂11～25，去离子水55～90； 

其中助剂选自渗透剂、消泡剂、促进剂、稳定剂和防霉剂中的至少一种组分。 

本发明提供的保护液由下述重量份的原料制成： 

氟素表面活性剂5～10，助剂11～18，去离子水70～9； 

由下述重量份的原料制成： 

氟素表面活性剂9，助剂15，去离子水75.5。 

本发明的一种纳米级水性保护液，其中氟素表面活性剂为杜邦公司生产的8740氟素表面活性剂或3M公司生产的FC-4430氟素表面活性剂；渗透剂为非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚；消泡剂为有机硅氧烷、聚醚和酰胺类；促进剂为有醛胺类(如硫化促进剂H)、胍类(如硫化促进剂D)、秋兰姆类(如硫化促进剂TT)、噻唑类(如硫化促进剂M)、二硫代氨基甲酸盐类(如硫化促进剂ZDMC)、黄原酸盐类(如硫化促进剂ZBX)、硫脲类(如硫化促进剂NA-22)或次磺酰胺类(如硫化促进剂CZ)；稳定剂为铅盐类(三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅)或复合稳定剂或金属皂类(脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐)稳定剂；防霉剂为酚类(如苯酚)、氯酚类(如五氯酚)、有机汞盐(如油酸苯基汞)、有机铜盐(如8-羟基喹啉铜)、有机锡盐(如氯化三乙或三丁基锡等)及无机盐硫酸铜、氯化汞、氟化钠。 

本发明提供的一种纳米级水性保护液，其中助剂为消泡剂，渗透剂和/或防霉剂，保护液由按重量份计的下述组分制成： 

本发明提供的一种纳米级水性保护液作为制备文物保护液中的应用。