[发明专利]一种潮湿环境下加固脆弱有机质文物的材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种潮湿环境下加固脆弱有机质文物的材料、制备方法及其应用，属于文物保护领域。

背景技术

经过长期的地下埋藏，有机质文物在出土时质地脆弱、保存极差，多数仅存其形，无法进行直接提取。考古发掘现场对这些脆弱有机质文物的保护方法主要是使用加固材料进行加固处理后再实施提取，但在墓室高湿环境中，目前常用的文物加固剂，像B72（一种丙烯酸树脂）和聚乙烯醇缩丁醛等都普遍存在着固化难、泛白、不透明等缺陷，无法满足文物保护的需求。因此，研发在高湿环境下加固脆弱有机质文物的保护材料，使文物保持出土时的原貌、并被完好地提取是文物保护的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可在潮湿环境下加固脆弱有机质文物及样品的保护材料及其制备方法。

本发明实现过程如下：

一种可在潮湿环境下加固脆弱有机质文物及样品的保护材料，由下述组分制备得到，各组分及其重量份为：

异佛尔酮二异氰酸酯30~550份

聚乙二醇50~750份

二月桂酸二丁基锡1~10份

乙酸乙酯100~20000份

优选的组分及其重量份为：

异佛尔酮二异氰酸酯400~500份

聚乙二醇475~575份

二月桂酸二丁基锡5~10份

乙酸乙酯3000~9000份

上述聚乙二醇优选为聚乙二醇600，平均分子量为600。

上述加固材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）溶液A的制备

在加热下将聚乙二醇和二月桂酸二丁基锡均匀混合得溶液A；

（2）溶液B的制备

在加热下将溶液A与异佛尔酮二异氰酸酯均匀混合得溶液B；

（3）溶液C的制备

将溶液B溶于乙酸乙酯得溶液C保护材料。

其中，步骤（1）中，溶液A在加热过程中采用低速搅拌；步骤（2）中，溶液B在加热过程中采用高速搅拌。

上述合成中，二月桂酸二丁基锡作为催化剂，加快反应速度。

上述制备得到的有机质文物加固材料为无色透明液体，用于脆弱有机质文物保护时，采用滴注、涂刷、浸泡等方法进行加固处理。

本发明加固材料除具有常用文物加固材料的一般特点外，还具有以下显著优点：（1）本发明加固材料具有端异氰酸酯基，能在潮湿环境下固化和使用；（2）本发明加固材料具有高湿下不泛白、透光性好等特点，增加了与有机质文物的相容性；（3）本发明加固材料在高湿下具有优异的柔韧性和延伸性，加固后脆弱有机质文物的机械性能会显著提高；（4）本发明加固材料具有良好的吸水性与耐水性，浸水晾干后无形变，能恢复其原有状态；（5）本发明加固材料制备工艺简单，操作方便。

附图说明

图1为膜材料照片，1-a为本发明的加固材料；1-b为B72 ；

图2为透光性实验结果，2-a为本发明的加固材料；2-b为B72；

图3为加固的脆弱有机质文物及样品，3-a战国秦墓出土的人股骨；3-b西安凤栖原西汉张安世将军家族墓出土的脆弱竹笥；3-c人工炭化宣纸；

图4为竹笥电镜照片，4-a未加固；4-b 加固后；

图5为刺破最大力实验结果，5-a为本发明材料加固保护后的炭化宣纸；5-b为未加固的炭化宣纸；

图6为炭化宣纸照片，6-a为宣纸未炭化前；6-b为炭化宣纸经本发明方法加固后的红外照相结果。

具体实施方式

为了更详细的阐述本发明的优点，下面结合实验结果对本发明做进一步详细说明。

实施例1

（1）加固材料制备

称取13.58g聚乙二醇600和0.13g二月桂酸二丁基锡，混合均匀，配制溶液A。

将溶液A在40℃下，100r/min均匀搅拌加热5min。将12.56g异佛尔酮二异氰酸酯加入经搅拌加热的溶液A中，500r/min均匀搅拌75℃下加热1.5h，配制成溶液B。将溶液B在40℃下，600r/min均匀搅拌1h后，加入236.40g乙酸乙酯得溶液C，即得到本发明的潮湿环境下加固脆弱有机质文物的保护材料。将材料在高湿的100%RH环境中滴注在载玻片表面，溶剂挥发后固化成膜（膜厚度0.2mm），对膜材料进行以下相关性能检测。

（2）透光性检测