氟硅共聚物的制備及其應(yīng)用于石質(zhì)文物的封護(hù)研究.pdf

1、我國(guó)擁有大量的石質(zhì)文物，它們是中華民族燦爛的文化象征，有著重要的藝術(shù)價(jià)值，也是無(wú)法再生的寶貴遺產(chǎn)。石質(zhì)文物易遭受來(lái)自物理、化學(xué)、生物、人為等多方面的破壞，加之如今工業(yè)的迅速發(fā)展，大氣污染、霧霾嚴(yán)重，使得風(fēng)化程度日益加劇。本文選擇與江蘇省鎮(zhèn)江市著名的焦山摩崖石刻組成相同的石質(zhì)為研究對(duì)象，對(duì)其風(fēng)化機(jī)理和表面防護(hù)進(jìn)行研究，并對(duì)封護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本論文主要包含:
　　(1)以丙烯酸正丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)為單體，以調(diào)節(jié)軟

2、硬度，以含氟的甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和經(jīng)γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的正硅酸四乙酯為改性劑，制備了一系列不同含氟量的氟-硅丙烯酸酯封護(hù)材料。對(duì)乳液和膜的性能分別進(jìn)行研究，表明，當(dāng)DFMA和改性硅溶膠含量分別為30％和10％時(shí)，所制備的共聚物具有較好的穩(wěn)定性、光學(xué)透明性、疏水性及耐酸堿性;對(duì)其進(jìn)行了紅外光譜、透射電子顯微鏡及熱重等表征。選用掃描電子顯微鏡和X射線(xiàn)衍射儀，分別對(duì)新鮮的和風(fēng)化的石質(zhì)樣品進(jìn)行外

3、貌形態(tài)分析和礦物分析。選取與焦山摩崖石刻組成相同的石質(zhì)作為模擬老化試驗(yàn)樣品，對(duì)其封護(hù)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。人工老化試驗(yàn)結(jié)果表明，該封護(hù)材料與石質(zhì)樣品有較好的兼容性，并能保持樣品原貌，對(duì)石質(zhì)樣品的封護(hù)效果是較為顯著的。
　　(2)根據(jù)二氧化硅突出的耐熱性、耐紫外光老化以及耐溶劑，將其引入到含氟丙烯酸酯共聚物中可以增強(qiáng)共聚物的性能。通過(guò)γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)來(lái)改性硅溶膠，引入C=C雙鍵，而后再經(jīng)過(guò)引發(fā)劑的作用與丙烯酸

4、酯單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，成功制備了硅溶膠改性的氟-硅丙烯酸酯封護(hù)材料。紫外-可見(jiàn)光譜表明該材料對(duì)紫外光有較好的抵御能力，且在可見(jiàn)光范圍內(nèi)仍然有較好的透過(guò)性。對(duì)該材料進(jìn)行了凍融老化試驗(yàn)和模擬風(fēng)化試驗(yàn)，表明該材料可明顯地減緩石質(zhì)文物的老化速度。
　　(3)醋酸乙烯酯(VAc)因價(jià)格低廉，污染小等優(yōu)點(diǎn)，以VAc、BA、甲基丙烯酸六氟丁酯(FA)以及改性硅溶膠為原料，合成了氟-硅-醋丙共聚物。與純醋丙乳液相比，其耐水性、耐紫外線(xiàn)以及耐高溫性能

5、都有顯著改善，且其膜無(wú)色透明和有較好的對(duì)基材的附著力。將該乳液涂飾于石質(zhì)材料表面，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬抗風(fēng)化試驗(yàn)，與未涂飾相比，具有優(yōu)異的表面封護(hù)和抗風(fēng)化效果，表明有著極好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　(4)以聚醚二元醇(NJ-220)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要原材料，用改性過(guò)的硅溶膠和DFMA為改性劑，合成了水性含氟-硅聚氨酯丙烯酸酯聚合物(Si-WFPUA)，并進(jìn)行了石質(zhì)材料的表面封護(hù)的研究。該膜透明，對(duì)石質(zhì)材料有較好的附著力，