[发明专利]铁器文物缓蚀剂

说明书

本发明属化工技术领域，是一种铁器文物缓蚀剂。

铁器作为青铜器时期以后一个时期的标志，使用至今达数千年，它的特点是使用广泛和文物件数多，它在文化遗产中的重要性是显而易见的。

综观一般铁器保护的方法，有电镀、油漆、涂油、缓蚀剂等等。鉴于文物保护要求不改变原貌，似唯有缓蚀（剂）方法是目前可推广的方法。

为了保护铁器文物，原则上可以考虑各种适合的缓蚀剂。经过筛选，人们较多地考虑的是一些有机缓蚀剂，如胺类和单宁酸等。1982年R.Walker推荐碳酸环己胺和亚硝酸环己胺是最好的胺类缓蚀剂。在实际应用时，碳酸环己胺和亚硝酸二环己胺是以混合物的形式使用的。但是，此协同缓蚀剂在各种浓度下对铁器（或钢材）的缓蚀效率在文献中未见报道。此外，亚硝酸二环己胺的毒性太大。这些都是此种缓蚀剂推广应用的困难之处。另外，人们提出了使用以单宁酸为主的铁器文物缓蚀剂，此配方实施中突出的困难是深紫色的络合产物严重改变了铁器的颜色。从以上报道不难看出，进一步研究现有的缓蚀剂和寻找新的缓蚀剂是保护铁器文物的一项紧迫任务。

本发明致力于上述问题的改进。由于BTA是一种弱酸性材料，而在传统观念中，认为BTA和一般的弱酸一样，可能对铁器起腐蚀作用。因此，没有想到用BTA作为铁器文物的缓蚀剂。本发明经过大量实验和几次实际应用，以可靠的数据证明BTA可用于铁器文物缓蚀剂。

BTA缓蚀剂可用水或者丙酮或者乙醇作为溶剂配制溶液，BTA与溶剂的重量比在1∶100至30∶100之间，经实验证明，当配比在1∶100至10∶100之间时，其缓蚀工艺效果更佳。

本发明挑选了近十种铁器缓蚀剂与BTA在A-3低碳钢样品上进行了大量的对比实验，实验结果如下：

一、程序升温脱附实验：

测量结果列于表1（实验方法见李全芝等“催化学报”2[4]（1981）289）（表1见文后）

表1的数据说明，苯并三氮唑（BTA）的脱附峰最大峰温在300℃以上，因此，实验数据符合如下推理：好的缓蚀剂应有较高的主脱附峰的最大峰温。

二、盐雾法实验：（实验方法见郭岚等，全国考古及文物保护化学学术交流会论文集摘要1989年西安，29页）测量结果列于表2（表2见文后）

表中的混合缓蚀剂为碳酸环己胺和亚硝酸二环己胺

三、重量法实验：

1、用涂刷法测量结果列于表3（表3见文后）

2、用浸泡法测量结果列于表4、表5（重量法按照美国ASTMG31-72标准测量）（表4、5见文后）

四、极化曲线法实验：

测量结果列于表6、表7（表6、7见文后）

综观用盐雾法、重量法和极化曲线法所测的数据，BTA无疑是较好的缓蚀剂;单宁酸也有使用的可能，但是表面的颜色变化大，这是用于文物保护的困难之处。

因此，大量的实验结果表明，苯并三氮唑（BTA）与其它缓蚀剂相比具有明显的优点，同时由于BTA具有缓蚀效率高，毒性低，易获得等优点，相对其它缓蚀剂来讲是一个更为有效的低碳钢缓蚀剂。经在铁器文物上实际应用，取得了极好的效果，是一种实用而较理想的铁器文物缓蚀剂。

实施例：

1、某军事博物馆用于武器与工具的试验，BTA与有机溶剂之比为1∶50。

2、某省博物馆对手枪的试验，BTA与有机溶剂之比为1∶10。

3、某县博物馆用于50厘米长的战刀，带锈处理，BTA与有机溶剂之比为1∶30。

以上三个单们均确认，经BTA处理后文物的颜色和手感无明显变化，符合文物保护要求等。博物馆的使用报告中还称“经过处理的样品可用乙醇把涂层全部去除而不使样品重量有明显变化（减少量约为万分之一），可逆性很好。”

由于本发明中使用的腐蚀条件具有加速腐蚀的效果，预计BTA对低碳钢类铁器文物在馆藏条件下会有较好的长期缓蚀效果。某军事博物馆的工具藏品，经涂刷BTA后，经一个月的储放，已看出比未涂刷者具有明显的抗锈能力。

表1程序升温脱附试验结果

编号    吸附质    层析室温度（℃）    主要脱附峰最大峰温（℃）

1    环己胺    140    326

2    环己酮    150    284，547

3    乙酰乙酸乙酯    170    364

4    咪唑    190    316

5    咔唑    300    ＜50

6    苯并三氮唑    200    316

7    碳酸环己胺    300    216