專利名稱：文物保護(hù)加固材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于文物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于文物加固保護(hù)的不開裂有機(jī)硅保護(hù)劑及其使用性能，特別適用于石質(zhì)文物的保護(hù)和加固。
背景技術(shù)：
石質(zhì)文物是文化遺產(chǎn)中的重要組成部分，由于其疏松多孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于受到來自環(huán)境中水、鹽、風(fēng)作用的不利影響，亟需性能優(yōu)良的保護(hù)材料進(jìn)行加固防護(hù)。一般來說，要求石質(zhì)文物保護(hù)材料粘度低、滲透性好、耐候性好，與文物基體應(yīng)有較好的粘結(jié)力、附著力和相容性，有一定的可逆性，無毒、環(huán)境友好，不改變文化遺產(chǎn)外觀，考慮其劣化過程中可能發(fā)生的性質(zhì)變化,材料發(fā)生老化后不應(yīng)產(chǎn)生對(duì)文物有破壞的新物質(zhì)。有機(jī)硅類材料以其高滲透性、與石材相容性好且對(duì)紫外照射穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，從各類保護(hù)材料中脫穎而出，在石質(zhì)文物保護(hù)中得到了廣泛的研究和應(yīng)用，所使用的各種商用防護(hù)劑中以正硅酸乙酯(TEOS)及其低聚體使用最為廣泛。然而，由于毛細(xì)作用等的存在，有機(jī)硅保護(hù)材料滲透到石材基體中之后在凝膠化干燥的過程中極易發(fā)生開裂，開裂碎片會(huì)在石質(zhì)基體中形成二次毛細(xì)網(wǎng)絡(luò)，使石頭吸水率增大，可能加速水作用下造成的各種劣化。針對(duì)有機(jī)硅材料脆性開裂的問題，國際上已有多種研究，典型的有PMC(Particle Modified Consolidant)保護(hù)劑,在有機(jī)娃中引入金屬納米粒子，降低毛細(xì)作用；引入彈性鏈段如聚二甲基硅氧烷，增強(qiáng)柔性。盡管它們都獲得了顯著的防開裂效果，但是也存在不少缺陷。比較突出并實(shí)際限制了應(yīng)用的問題有=PMC保護(hù)劑對(duì)石材基體外觀顏色影響很大；彈性鏈段的引入使得石材防鹽害能力降低，造成劣化。中國專利申請(qǐng)201110208130.0公開一種石材保護(hù)膜納米材料及其制備方法，該申請(qǐng)中材料使用PEO聚氧乙烯做表面活性劑、鹽酸或氨水為催化劑制備氧化硅膠體球通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法(EISA)制備，通過在石頭表面成膜封護(hù)達(dá)到保護(hù)目的，但未涉及使保護(hù)材料進(jìn)入石質(zhì)基體內(nèi)部填 充孔隙形成連續(xù)的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，也未提及材料在開裂改性及耐鹽防護(hù)方面的新能，此外，該法制備的材料需要使用表面活性劑，所用催化劑為鹽酸或氨水，對(duì)文物本身具有一定的腐蝕作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型納米二氧化硅-端羥基聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯三元復(fù)合保護(hù)材料及其制備方法，以符合石質(zhì)文物保護(hù)要求。在此，一方面，本發(fā)明提供一種文物保護(hù)加固材料，所述文物保護(hù)材料是以正硅酸乙酯為基材，以二氧化硅納米粒子和端羥基聚二甲基硅氧烷為改性劑通過溶膠凝膠反應(yīng)制得的有機(jī)硅復(fù)合材料，其中所述正硅酸乙酯、納米氧化硅和聚二甲基硅氧的質(zhì)量比為100:(0 25):(0 6)。本發(fā)明的以正硅酸乙酯為主要成分的保護(hù)溶液，該材料粘度低，易滲透到多孔的石質(zhì)文物中，作用于石材上與環(huán)境水汽反應(yīng)聚合，生成的膠態(tài)的硅在巖石孔結(jié)構(gòu)中沉積，或者與親水石材中的羥基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的S1-O-Si鍵，起到砂巖中原有膠結(jié)物的作用，增強(qiáng)礦物粒子間作用力，從而明顯增強(qiáng)原劣化石材的強(qiáng)度，起到很好的加固保護(hù)作用。選擇納米粒子和彈性鏈段同時(shí)對(duì)正硅酸乙酯進(jìn)行改性，達(dá)到了防開裂的目的，而且獲得了優(yōu)良的耐候性。三元復(fù)合材料中正硅酸乙酯生成的二氧化硅網(wǎng)絡(luò)主要提供加固的性能；納米粒子可以改善有機(jī)硅開裂的問題，提高文物的抗鹽老化的問題，彌補(bǔ)彈性體PDMS對(duì)耐鹽老化性能的損害；彈性體PDMS則進(jìn)一步改善有機(jī)娃開裂的問題，同時(shí)改善納米粒子帶來的色差的改變。通過三者的協(xié)同作用，得到綜合性能最優(yōu)的材料。另一方面，本發(fā)明提供一種制備上述文物保護(hù)加固材料的方法，包括混合正硅酸乙酯、納米氧化硅的異丙醇溶膠、催化劑和水以進(jìn)行初步水解，其中所述正硅酸乙酯和納米氧化硅的質(zhì)量比為100:(0 25)，所述正硅酸乙酯和水的摩爾比為(0.1 10):1 ;以及加入聚二甲基硅氧烷室溫?cái)嚢? 10小時(shí)制得所述文物保護(hù)加固材料，其中所述正硅酸乙酯和聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為100: (0 6)。本發(fā)明的方法使用二氧化硅納米粒子、端羥基改性聚二甲基硅氧烷(PDMS )和正硅酸乙酯共同進(jìn)行溶膠凝膠反應(yīng)，可制備不開裂、性能優(yōu)越的三元復(fù)合文物保護(hù)材料的工藝方法。該材料由正硅酸乙酯添加少量二氧化硅納米粒子和彈性的PDMS、使用溶膠-凝膠方法制得，為流動(dòng)性好、半透明液體。較佳地，所述納米氧化硅的異丙醇溶膠中納米氧化硅的質(zhì)量百分濃度為0.5
5% o較佳地,所述二氧化娃納米粒子的粒徑為5 50nm,更優(yōu)選10 20nm。較佳地，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的分子量為400-5000，羥基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 6%,粘度為 5-500cp。較佳地，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫，所述正硅酸乙酯和催化劑的質(zhì)量比為100:(1 5)。所用催化劑為中性催化劑，相比現(xiàn)有技術(shù)采用酸性或堿性催化劑劑，更符合文物保護(hù)材料的要求。較佳地，所述初步水解在40_70°C下攪拌4-8小時(shí)進(jìn)行。又一方面，本發(fā)明提供一種上述文物保護(hù)加固材料的應(yīng)用，包括:采用浸潰、噴涂、或刷涂的方法將所述保護(hù)材料應(yīng)用于文物進(jìn)行滲透處理，以及將經(jīng)滲透處理的文物置于空氣中常溫常壓或置于恒溫恒濕箱內(nèi)固化。優(yōu)選地，所述文物為石質(zhì)文物。本發(fā)明的有益效果:
1)保護(hù)劑在自然環(huán)境下不發(fā)生開裂；
2)與石材相容性好；
3)耐鹽害性能優(yōu)越；
4)對(duì)石材外觀影響?。?br> 5 )加固效果明顯； 6)明顯提高石材憎水性能。
7)制備和使用方法簡單易操作。


圖1經(jīng)本發(fā)明的加固保護(hù)材料加固的文物的SEM照片；
圖2經(jīng)本發(fā)明的加固保護(hù)材料加固的文物干鹽循環(huán)前后的實(shí)物圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖下述實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。本發(fā)明的新型不開裂的有機(jī)硅文物保護(hù)材料，主要組分是正硅酸乙酯、二氧化硅納米粒子、端羥基聚二甲基硅氧烷。采用溶膠-凝膠工藝，制備不開裂、性能優(yōu)越的三元復(fù)合文物保護(hù)材料首先對(duì)添加了二氧化硅異丙醇溶液的正硅酸乙酯在催化劑及一定溫度下預(yù)水解，再添加其他組分。本發(fā)明的制備方法和使用方法包括如下步驟:
(I)保護(hù)材料配制:在適量正硅酸乙酯中添加納米氧化硅的異丙醇溶膠、催化劑和水進(jìn)行初步水解，再添加聚二甲基硅氧烷，常溫磁力攪拌2-10小時(shí)。(2)加固工藝:采用浸潰、噴涂、刷涂等的方法將保護(hù)材料應(yīng)用于石質(zhì)文物，視實(shí)際情況可多次操作。將已施工完的石材樣品置于空氣中常溫常壓或置于恒溫恒濕箱內(nèi)固化。首先將二氧化硅納米粒子采用超聲分散的方法，與異丙醇配成均勻的溶膠，二氧化娃納米粒子尺寸可為5-50納米級(jí),優(yōu)選10-20nm,其中二氧化娃納米粒子的異丙醇溶膠中的納米硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 5%?；旌仙鲜鲋苽涞?二氧化硅納米粒子的異丙醇溶膠和正硅酸乙酯，兩者的用量可根據(jù)正硅酸乙酯和納米氧化硅的質(zhì)量比為100:(0 25)來確定，超聲分散10分鐘左右，力口入水和催化劑進(jìn)行初步水解。本發(fā)明通過控制水的用量來控制有機(jī)硅的水解縮聚過程，水與正硅酸乙酯的摩爾比可為0.1:1-10:1。本發(fā)明所用催化劑優(yōu)選中性催化劑，不會(huì)對(duì)石質(zhì)文物產(chǎn)生酸堿腐蝕，例如二月桂酸二丁基錫(DBTL)，催化劑的用量可為正硅酸乙酯質(zhì)量的
1-5%。初步水解可在在40-70°C下攪拌4-8小時(shí)進(jìn)行，攪拌可以采用磁力攪拌。然后加入，例如滴加端羥基聚二甲基硅氧烷，室溫下攪拌2 10小時(shí)，可得到流動(dòng)性好、半透明均勻的保護(hù)材料體系。所用的端羥基聚二甲基硅氧烷的分子量為400-5000，羥基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 6%，粘度為5-500cp。端羥基聚二甲基硅氧烷的用量可為正硅酸乙酯質(zhì)量的0-6%本發(fā)明的上述各組分用量經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)之后確定，在整個(gè)保護(hù)劑體系中，正硅酸乙酯、納米氧化硅和聚二甲基硅氧的質(zhì)量比為100:(0 25):(0 6)。上述制備的保護(hù)材料可應(yīng)用于文物，特別是石質(zhì)文物加固時(shí)，例如采用浸潰、噴涂、刷涂等的方法進(jìn)行滲透操作，視實(shí)際情況可多次操作。將已施工完的石材樣品置于空氣中常溫常壓或置于恒溫恒濕箱內(nèi)固化。通過顯微觀察、表面憎水性測(cè)試、吸水率和孔隙度檢測(cè)、透氣性檢測(cè)、抗壓強(qiáng)度測(cè)試、外觀色差測(cè)試以及耐鹽害測(cè)試表明上發(fā)明的加固材料除具有有機(jī)硅材料滲透性好、與石材相容性好的一般特點(diǎn)之外，與目前已有的改性有機(jī)硅材料相比，還具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。I)加固材料作用于石質(zhì)基體后不開裂，毛細(xì)壓力降低及彈性鏈段的存在有效的改善了有機(jī)硅的缺點(diǎn)；2)施加的保護(hù)材料對(duì)文物外觀影響較小，基本解決了 PMC加固劑引起大色差的缺點(diǎn)；3)耐鹽害性能優(yōu)越，可能是納米粒子的存在阻礙了可溶鹽輸運(yùn)過程；4)加固效果明顯，正硅酸乙酯水解縮聚形成的硅氧硅骨架起到了加固保護(hù)作用；5)石材憎水性能提高，聚二甲基硅氧烷提供的外側(cè)甲基在石材表面起到了疏水的作用。顯微觀察:SEM (S-4800,日立)觀察文物樣品，參見圖1，其示出經(jīng)本發(fā)明的加固保護(hù)材料加固的文物的SHM照片，從中可見，被保護(hù)的文物表面生成了連續(xù)、致密、無裂紋、納米粒子團(tuán)簇可見的微結(jié)構(gòu)。表面憎水性測(cè)試:使用靜態(tài)接觸角測(cè)量儀(JC2000C，上海中晨)，測(cè)得加固樣品對(duì)去離子水的接觸角平均為100-120°，而空白石材幾乎完全親水，說明憎水性大為提高。吸水率和孔隙度檢測(cè):使用陶瓷吸水率測(cè)定儀(湖南湘科)進(jìn)行測(cè)試，未經(jīng)保護(hù)材料處理的石材吸水率為11.97%，孔隙度為24.18%，經(jīng)本發(fā)明保護(hù)劑加固后吸水率略降低至10-10.5%，孔隙度為21-21.5%。這與上述憎水性提高有關(guān)，且說明保護(hù)處理并未在很大程度上改變石材微結(jié)構(gòu)。透氣性檢測(cè):按德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)52615測(cè)試石材的抗水蒸氣透過能力，空白石材抗水蒸汽透過系數(shù)為1.356，加固樣品的抗水蒸汽透過系數(shù)為1.77-1.79，透氣性有所降低但降低不多，即能較好地維持文物原有的透氣性?？箟簭?qiáng)度測(cè)試:對(duì)塊狀樣品進(jìn)行力學(xué)測(cè)試(5592材料萬能試驗(yàn)機(jī)，Instron),空白樣品平均強(qiáng)度值為12.8MPa，加固樣品平均強(qiáng)度值為14.2-15.5MPa，加固強(qiáng)度適中。外觀色差測(cè)試:記錄石材保護(hù)處理前后同一點(diǎn)顏色值(CM2600d分光光度計(jì)，柯尼卡)，測(cè)得其色差A(yù)E為3 13，在較優(yōu)條件時(shí)能滿足于文物保護(hù)允許的色差值要求(AE〈5)。

耐鹽害測(cè)試:將加固樣品浸泡于濃度為16%的硫酸鈉溶液中7小時(shí)，取出置于60°C烘箱(DHG-9075A，上海一恒)，保持15小時(shí)，為一個(gè)循環(huán)。5個(gè)循環(huán)后樣品外觀基本完整，質(zhì)量損失小于13%。參見圖2，其示出經(jīng)本發(fā)明的加固保護(hù)材料加固的文物干鹽循環(huán)前后的實(shí)物圖，從中可見經(jīng)5個(gè)干濕鹽循環(huán)后樣品外觀基本完整。下面進(jìn)一步例舉實(shí)施例以詳細(xì)說明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的溫度、時(shí)間、投料量等也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即、本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過本文的說明做合適的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。實(shí)施例1
將5g粒徑15nm的二氧化娃納米粒子(nano_Si02)與95g異丙醇配成均勻溶膠,取40g該溶膠與9g正硅酸乙酯(TEOS)混合，超聲分散10分鐘。滴加3g水、0.09g的DBTL，在40°C下磁力攪拌4h，滴加0.45g端羥基聚二甲基硅氧烷(PDMS)繼續(xù)攪拌lh，得到半透明均勻溶液。添加的TEOS、納米氧化硅、PDMS質(zhì)量比為100:22.2:5 ;水的加入量為3g，水硅比(正硅酸乙酯和水的摩爾比)為4:1。使用陜西大佛寺附近紅色砂巖，切割加工成2*2*2cm塊狀、4*4*lcm片狀兩種規(guī)格，乙醇超聲清洗、自然晾干。用上述保護(hù)劑浸潰處理，取出放置于恒溫恒濕箱(SETH-Z-022R, ESPEC)固化一個(gè)月。顯微觀察:SEM (S-4800,日立)觀察石材樣品，表明砂巖表面生成了連續(xù)致密、無裂紋、納米粒子團(tuán)簇可見的微結(jié)構(gòu)。
表面憎水性測(cè)試:使用靜態(tài)接觸角測(cè)量儀(JC2000C，上海中晨)，測(cè)得加固樣品對(duì)去離子水的接觸角平均為128.8度，而空白石材幾乎完全親水，說明憎水性大為提高。吸水率和孔隙度檢測(cè):使用陶瓷吸水率測(cè)定儀(湖南湘科)進(jìn)行測(cè)試，未經(jīng)保護(hù)材料處理的石材吸水率為11.97%，孔隙度為24.18%，經(jīng)本發(fā)明保護(hù)劑加固后吸水率略降低至
10.32%，孔隙度為21.43%。與上述憎水性提高有關(guān)，且說明保護(hù)處理并未在很大程度上改變石材微結(jié)構(gòu)。透氣性檢測(cè):按德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)52615測(cè)試石材的抗水蒸氣透過能力，空白石材抗水蒸汽透過系數(shù)為1.356，加固樣品的抗水蒸汽透過系數(shù)為1.781，透氣性有所降低但降低不多。抗壓強(qiáng)度測(cè)試:對(duì)塊狀樣品進(jìn)行力學(xué)測(cè)試(5592材料萬能試驗(yàn)機(jī)，Instron),空白樣品平均強(qiáng)度值為12.8MPa，加固樣品平均強(qiáng)度值為14.2MPa，加固強(qiáng)度適中。外觀色差測(cè)試:記錄石材保護(hù)處理前后同一點(diǎn)顏色值(CM2600d分光光度計(jì)，柯尼卡)，測(cè)得其色差A(yù)E為6.8。稍·高于文物保護(hù)允許的色差值范圍(AE〈5)。耐鹽害測(cè)試:將加固樣品浸泡于濃度為16%的硫酸鈉溶液中7小時(shí)，取出置于60°C烘箱(DHG-9075A，上海一恒)，保持15小時(shí)，為一個(gè)循環(huán)。5個(gè)循環(huán)后樣品外觀基本完整，質(zhì)量損失小于13%。實(shí)驗(yàn)例2
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是組分中二氧化硅納米粒子的用量為正硅酸乙酯的10%。顯微觀察樣品表面連續(xù)不開裂，納米團(tuán)簇可見；色差值A(chǔ)E為6.12，輕微顏色變化，表現(xiàn)為些許泛白；耐鹽害循環(huán)中樣品外觀變化小，5個(gè)干濕鹽循環(huán)后質(zhì)量損失16%左右。實(shí)驗(yàn)例3
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是組分中二氧化硅納米粒子的用量為正硅酸乙酯的5%。顯微觀察樣品表面連續(xù)不開裂，納米團(tuán)簇可見；色差值A(chǔ)E為5.47，顏色變化微弱；耐鹽害循環(huán)中樣品外觀變化小，5個(gè)干濕鹽循環(huán)后質(zhì)量損失約18%。實(shí)驗(yàn)例4
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是組分中端羥基聚二甲基硅氧烷的用量為正硅酸乙酯的3%。顯微觀察樣品表面連續(xù)不開裂，納米團(tuán)簇可見。色差值A(chǔ)E約為8.8，顏色變化較大。耐鹽害循環(huán)中樣品外觀變化較小，5個(gè)干濕鹽循環(huán)后質(zhì)量損失約11%。實(shí)驗(yàn)例5
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是組分中端羥基聚二甲基硅氧烷的用量為正硅酸乙酯的1%。顯微觀察樣品表面連續(xù)不開裂，納米團(tuán)簇可見；色差值A(chǔ)E約為12.6，顏色變化較大；耐鹽害循環(huán)中樣品外觀變化較小，5個(gè)干濕鹽循環(huán)后質(zhì)量損失約9%。實(shí)驗(yàn)例6
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是水硅比為0.1:1，同樣得到無裂紋、憎水、透氣性好、具有一定的加固強(qiáng)度、外觀色差變化小、耐鹽性能好的保護(hù)材料。實(shí)驗(yàn)例7
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是水硅比為10:1，同樣得到無裂紋、憎水、透氣性好、具有一定的加固強(qiáng)度、外觀色差變化小、耐鹽性能好的保護(hù)材料。實(shí)驗(yàn)例8基本重復(fù)實(shí)施例1，只是使用粒徑為5nm的二氧化硅納米粒子，同樣得到無裂紋、憎水、透氣性好、具有一定的加固強(qiáng)度、外觀色差變化小、耐鹽性能好的保護(hù)材料。實(shí)驗(yàn)例9
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是使用粒徑為50nm的二氧化硅納米粒子，同樣得到無裂紋、憎水、透氣性好、具有一定的加固強(qiáng)度、外觀色差變化小、耐鹽性能好的保護(hù)材料。實(shí)驗(yàn)例10
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是石質(zhì)樣品處理工藝為噴涂，所的保護(hù)效果同實(shí)施例1。實(shí)驗(yàn)例11
基本重復(fù)實(shí)施例1，只是石質(zhì)樣品處理工藝為刷涂，所的保護(hù)效果同實(shí)施例1。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明的文物加固材料與石材相容性好、流動(dòng)性好、采用滲透、涂布等常規(guī)方法用于文物保護(hù)，可在常溫常壓下凝膠，起到良好加固保護(hù)的作用，加固效果明顯，能明顯提高石材憎水性能，并具有優(yōu)越耐鹽害性能，而且加固對(duì)文物外觀影響小，可望廣泛用于文物，尤其是石質(zhì)文物的加 固保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種文物保護(hù)加固材料，其特征在于，所述文物保護(hù)材料是以正硅酸乙酯為基材，以 二氧化硅納米粒子和端羥基聚二甲基硅氧烷為改性劑通過溶膠凝膠反應(yīng)制得的有機(jī)硅復(fù)合材料，其中所述正硅酸乙酯、納米氧化硅和聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為100 :(0 25)(0 6)。
2. 一種制備權(quán)利要求I所述文物保護(hù)加固材料的方法，其特征在于，包括 混合正硅酸乙酯、納米氧化硅的異丙醇溶膠、催化劑和水以進(jìn)行初步水解，其中所述正硅酸乙酯和納米氧化硅的質(zhì)量比為100 :(0 25)，所述正硅酸乙酯和水的摩爾比為(0. I 10) 1 ;加入聚二甲基硅氧烷室溫?cái)嚢? 10小時(shí)制得所述文物保護(hù)加固材料，其中所述正硅酸乙酯和聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為100 (0 6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述納米氧化硅的異丙醇溶膠中納米氧化硅的質(zhì)量百分濃度為0. 5 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅納米粒子的粒徑為5 50nmo
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅納米粒子的粒徑為10 20nmo
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的分子量為400 5000，羥基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 6%，粘度為5 500cp。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫，所述正硅酸乙酯和催化劑的質(zhì)量比為100 : (I 5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述初步水解在40 70°C下攪拌4 8小時(shí)進(jìn)行。
9.一種權(quán)利要求I所述的文物保護(hù)加固材料的應(yīng)用，其特征在于，包括采用浸潰、噴涂、或刷涂的方法將所述保護(hù)材料應(yīng)用于文物進(jìn)行滲透處理，以及將經(jīng)滲透處理的文物置于空氣中常溫常壓或置于恒溫恒濕箱內(nèi)固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述文物為石質(zhì)文物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種文物保護(hù)加固材料及其制備方法和應(yīng)用，所述文物保護(hù)材料是以正硅酸乙酯為基材，以二氧化硅納米粒子和端羥基聚二甲基硅氧烷為改性劑通過溶膠凝膠反應(yīng)制得的有機(jī)硅復(fù)合材料，其中所述正硅酸乙酯、納米氧化硅和聚二甲基硅氧的質(zhì)量比為100(0～25)(0～6)。
文檔編號(hào)C04B41/50GK103224408SQ201310140550
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者黃曉, 羅宏杰, 劉溶 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所