[发明专利]一种适用于恐龙化石的新型保护材料及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于恐龙化石的新型保护材料，其特征在于，所述材料由丙烯酸酯类聚合物和改性纳米二氧化硅复合而成。

2.根据权利要求1所述的适用于恐龙化石的新型保护材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅均匀分布在所述丙烯酸酯聚合物中，且所述改性纳米二氧化硅与所述丙烯酸酯聚合物通过化学键相结合，构成三维网格结构。

3.根据权利要求1所述的适用于恐龙化石的新型保护材料，其特征在于，所述丙烯酸酯类聚合物主要由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸四种单体通过核-壳共聚而成。

4.根据权利要求3所述的适用于恐龙化石的新型保护材料，其特征在于，所述四种单体按以下质量份组成：甲基丙烯酸甲酯39~45份；甲基丙烯酸丁酯20~43份；丙烯酸甲酯15~39份；丙烯酸1-2份。

5.根据权利要求1所述的适用于恐龙化石的新型保护材料，其特征在于，所述材料在涂覆到化石表面之前呈乳液状，涂覆到化石表面并经自干后在化石表面形成透明的保护膜。

6.一种制备权利要求1所述的适用于恐龙化石的新型保护材料的方法，其特征在于，采用乳液聚合方式，以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸为主要单体进行聚合，并在聚合反应开始前或聚合反应结束后加入改性纳米SiO₂液搅拌混匀。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述改性纳米SiO₂液采用以下两种方法中的一种制备：

方法a：将纳米SiO₂以1:1醇水分散，添加六偏磷酸钠，利用超声波振荡对溶液进行充分分散，得改性纳米SiO₂液；

方法b：在200r/min搅拌条件下，将无水乙醇和分散剂731A加入去离子水中搅拌10分钟，再以1g/min速度缓慢加入纳米二氧化硅，而后加入硅烷偶联剂YGO-1204继续搅拌30分钟，将混合液pH值调至7.8，超声震荡5分钟得改性纳米SiO₂液，其中分散剂731A的加入量占二氧化硅质量的2%，硅烷偶联剂YGO-1204的加入量占二氧化硅质量的10%。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）按如下质量份备料：甲基丙烯酸甲酯39~45；甲基丙烯酸丁酯20~43；丙烯酸甲酯15~39；丙烯酸1~2；聚氧乙烯辛基苯基醚（OP-10）2~3；十二烷基硫酸钾（k12）1~2；过硫酸钾（Kps）0.2~0.5；硫代硫酸钠0.2~0.5；去离子水180~200；碳酸氢钠（中和剂）0.2~0.5；聚丙烯酸钠（稳定剂）2~4；消光剂1~4；

2）分别各用10份水溶解Kps、碳酸氢钠、硫代硫酸钠，待用；

3）将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯单体计量混合，用2～3倍量的5%氢氧化钠溶液洗涤，去除阻聚剂，而后加入丙烯酸，组成反应单体；

4）将混合反应单体加入OP-10、k₁₂、聚丙烯酸钠和100份水搅拌乳化,取乳化液30%加入反应釜，同时另加70份去离子水入反应釜，开启搅拌器;

5）开启反应釜加热器，待釜内温度升至70℃，停止加热，此时分别加入2份步骤2）中配置的Kps（引发剂）溶液和硫代硫酸钠（促进剂）溶液，釜内反应开始即缓慢滴加余下70%预乳化液，同时，分别取6份步骤2）中配置引发剂溶液和促进剂溶液按10分钟0.5份速度滴加，待预乳化液还剩50%时加入碳酸氢钠溶液，待滴加完成后控制釜内温度70-80℃保温30分钟，而后升温至90℃保温30分钟，此过程中加入剩余引发剂溶液和促进剂溶液；

6）反应完成后降温至50℃，加入5%氨水调节pH=7.5~8，放料，过200目尼龙筛，即丙烯酸酯聚合乳液；

7）按纳米SiO₂质量占反应单体总量的5%的比例，将改性纳米SiO₂液和消光剂在搅拌条件下加入丙烯酸酯聚合乳液中，即得纳米二氧化硅改性的丙烯酸酯聚合乳液保护材料。