[发明专利]一种用于纸质保护的壳聚糖/纳米TiO2

说明书

本发明涉及用于纸质保护的壳聚糖/纳米TiO₂/丙烯酸酯加固液及其应用，可有效解决提高纸张的强度，延缓纸张降解、老化，实现对纸质文物的加固保护问题，该加固液是由重量百分比计的：改性壳聚糖单体60%‑65%、丙烯酸酯类单体30%‑35%、改性纳米TiO₂ 2%‑3%、引发剂0.4%‑0.6%、缓冲剂0.4%‑0.6%和复合乳化剂2%‑3%制成；本发明原料丰富，有效用于保护纸质文物，不仅增强纸质文物的机械强度，而且结合改性壳聚糖单体良好的成膜性、抑菌性，改性纳米二氧化钛单体良好的分散性、耐候性及抗紫外性，最重要的是具有聚丙烯酸酯易溶于某些有机溶剂的特性，使制备的加固液可逆，浸涂后的纸样在无水乙醇中浸泡，加固液可大部分被除去，是纸质文物加固液上的创新，经济和社会效益显著。

技术领域

本发明涉及高分子化工，特别是一种用于纸质保护的壳聚糖/纳米TiO₂/丙烯酸酯加固液及其应用。

背景技术

纸张的主要原料为植物纤维，其中的纤维素、半纤维素、木质素都含有大量的羟基，纤维之间的羟基以氢键缔合，构成了纸张的主要物理强度。同时大量羟基的存在也带来了许多不利的影响。羟基的吸湿性导致了纸张水分含量的增加，不但降低了纸张强度，而且容易造成纸张纤维的酸式降解，微生物降解，酶水解降解加速了纸张的老化。树脂加固法是近年来对纸质文物进行加固与保护研究较多的方法之一。加固树脂和纸张纤维构成两相的复合材料体系，能有效提高纸张的强度，延缓纸张降解、老化，但加固树脂通常分子量较大，对纤维的渗透、润湿性能较差，导致树脂不能很好地渗透纸张纤维的内部，使纸张产生内应力，加速纸张老化。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于纸质保护的壳聚糖/纳米TiO₂/丙烯酸酯加固液及其应用，可有效解决提高纸张的强度，延缓纸张降解、老化，实现对纸质文物的加固保护问题。

本发明解决的技术方案是，一种用于纸质保护的壳聚糖/纳米TiO₂/丙烯酸酯加固液，该加固液是由重量百分比计的：改性壳聚糖单体60％-65％、丙烯酸酯类单体30％-35％、改性纳米TiO₂ 2％-3％、引发剂0.4％-0.6％、缓冲剂0.4％-0.6％和复合乳化剂2％-3％制成；

所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸正丁酯(BA)4-7mL和甲基丙烯酸甲酯(MMA)2-4mL混合在一起制成；

所述的引发剂为过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵(APS)、叔丁基过氧化氢(TBHP)中的一种；

所述的缓冲剂为磷酸氢二钠、焦磷酸钠(Na₄P₂O₇·10H₂O)、磷酸二氢钾中的一种；

所述的复合乳化剂是聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)按质量比1.3:1混合所得；

其中：

(1)、制备改性壳聚糖单体(CS-CHO-MA)：称取1g壳聚糖，加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入重量浓度1％的稀酸100mL，于40-50℃、1500转/分钟条件下磁力搅拌30min，然 后加入0.05-0.1g有机锡催化剂，继续搅拌5min，升温至55℃，缓慢滴加5-7mL氧化环己烯，滴加完毕，反应7-8h，然后升温至60℃，加入重量浓度10％的引发剂水溶液8-10mL，继续搅拌5min后，缓慢滴加0.5-2mL甲基丙烯酸，滴加完毕，反应6h，得到改性壳聚糖单体(CS-CHO-MA)；

所述壳聚糖的脱乙酰度≥95％，粘度为100-200mP.s；

所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种，纯度90％；