[发明专利]石质文物保护用的溶液、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石质文物保护用的氢氧化钡溶液、其制备方法和应用，属于石质文物保护领域。将钡盐、有机碱、渗透剂、全氟偶联剂作为溶质溶解于异丙醇和去离子组合的混合溶剂中，得到氢氧化钡溶液。本发明通过对全氟偶联剂对石质文物进行疏水疏油处理，降低了石质文物受到酸雨侵蚀的作用，其产生的交联作用可对风化石质文物起到加固作用；而渗入到石质文物裂隙的钡盐，同二氧化碳反应后生成的碳酸钡，可以起到增强填补空隙的作用；加入的渗透剂，可以使钡盐渗透到石质文物的更深处。本发明具有安全、高效、工艺简单、具有规模化应用潜力等特点，适用于石质文物保护等领域。

技术领域

本发明属于石质文物保护领域，尤其是一种石质文物保护用的氢氧化钡溶液、其制备方法和应用。

背景技术

由于人为因素和自然因素石质文物必然遭受着不同程度的风化变质，特别是露天石质文物风化更严重，通过加固能够提高石质文物的稳定性，延长文物的寿命。其中，无机加固材料在十九世纪前就曾广泛使用，大多数无机加固剂是利用溶液中的盐份在石材孔隙中凝结或与石材发生化学反应而填塞石材孔隙以形成阻挡层或替代层。国际上常用的无机加固材料有：石灰水、氢氧化钡、碱土硅酸盐及氟硅酸盐等。比如用氢氧化钡加固石灰岩是利用氢氧化钡和空气中的二氧化碳作用，生成碳酸钡固体填充在石灰石孔隙间来加固石质文物。

另一类是聚合物，它在石质文物和古建筑的加固、封护中应用极其普遍，主要有:环氧树脂、丙烯酸树脂和有机硅树脂。环氧树脂结构中含有苯环、醚键，因而抗化学溶剂能力强，不论对酸碱、有机溶剂都有一定抵抗力。同时含有羟基、醚键、氨基及其它极性基因，对石质文物的粘合力高，效果比较理想，但使用时间长了会变色。丙烯酸树脂，由于具有良好的化学稳定性、耐热性、耐侯性等特点而广泛用于涂料工业，但其耐水性较差，因而限制了在石质文物保护中的应用。有机硅树脂在用于保护石质文物的有机聚合物中，有机硅树脂的渗透性、憎水性和耐侯性相对较好，所以不仅具有加固作用，同时具有防水性能，但需要高温固化，从而限制了它的应用场合。

发明内容

发明目的：提供一种石质文物保护用的氢氧化钡溶液、其制备方法和应用，以解决背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种石质文物保护用的氢氧化钡溶液，将钡盐、有机碱、渗透剂、全氟偶联剂作为溶质溶解于异丙醇和去离子组合的混合溶剂中，得到氢氧化钡溶液。其中，以质量份数计，40～60份异丙醇、40～60份水、8～15份钡盐、0.8～1.5份有机碱、0.05～0.5份渗透剂、0.05～1.5份全氟偶联剂。

在进一步实施过程中，所述钡盐至少为氯化钡、硝酸钡、乙酸钡中的一种。

在进一步实施过程中，所述有机碱至少为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、一甲胺、一乙胺、一丙胺、二甲胺、二乙胺中的一种。

在进一步实施过程中，所述渗透剂至少为渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚醚改性硅油的一种。

在进一步实施过程中，所述全氟偶联剂至少为十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三乙氧基硅烷中的一种。

在进一步实施过程中，所述全氟偶联剂的结构式为：

或；

其中，R为碳链长度为6～10氟烷基链，选自九氟己烷基、十一氟庚烷基、十三氟辛烷基、十五氟壬烷基、十七氟癸烷基中的一种；x为1～7中任意一个整数；y为1～3中任意一个整数。

本发明还提供一种石质文物保护用的氢氧化钡溶液的制备方法，包括如下步骤：将钡盐加入到异丙醇和去离子水组成的溶剂中，搅拌0.5～3h后，加入有机碱和渗透剂，调节pH7，再加入全氟偶联剂搅拌0.5～3h小时后获得氢氧化钡溶液。