CN103360889B - 石质彩绘加固剂 - Google Patents

Abstract

一种石质彩绘加固剂，由1.6wt.%～2.0wt.%Paraloid？B72、1.0wt.%～1.4wt.%Primal？SF-016、95.7wt.%～97.2wt.%乙酸乙酯、0.09wt.%～0.4wt.%UV-531、0.1wt.%～0.5wt.%光稳定剂770组成。本发明的石质彩绘加固剂具有耐水、耐酸、耐碱、抗老化能力强、附着力强、硬度高的性能，可使轻度酥粉易脱落的石质彩绘的彩绘层得以加固保护，彩绘层本体的各种机械强度、力学性能均得到有效的提高，更加利于文物的长久保存，其处理后的彩绘层原貌古朴，色差变化极小。本发明实施工艺简单，加固效果显著，可用于酥粉石质彩绘的加固。

Description

石质彩绘加固剂

技术领域

本发明属于文物保护技术领域，具体涉及到可加固酥粉易脱落的石质彩绘的加固保护剂。

背景技术

石质彩绘文物弥足珍贵，彩绘赋予石质文物非常重要的艺术与历史考古信息，石刻上彩绘易酥粉、脱落、褪色。相关文献上记载的石质文物方面的加固材料有无机加固材料、有机加固材料、新型加固材料。其中无机加固材料包括石灰水、氢氧化钡碱土硅酸盐及氟硅酸盐等，有机加固材料包括硅酸酯、硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、有机氟材料以及聚有机硅氧烷-聚丙烯酸酯的复合材料等，新型加固材料有纳米材料、仿生无机材料等，尚未有对石质彩绘进行加固的专用液体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服石质彩绘易酥粉脱落、褪色的缺点，提供一种石质彩绘加固剂。

解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述质量百分配比的原料组成：

本发明的石质彩绘加固剂优选由下述质量百分配比的原料组成：

本发明的石质彩绘加固剂最佳由下述质量百分配比的原料组成：

本发明的Paraloid B72是丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的共聚物，PrimalSF-016是纯丙烯酸聚合物，均由北京首邑文博科技有限公司提供；UV-531为紫外线吸收剂，化学名称为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，与光稳定剂770均由南京华立明化学品有限公司提供。

上述石质彩绘加固剂的制备方法为：按照上述原料的质量百分配比，将Paraloid B72、Primal SF-016完全溶解于乙酸乙酯中，再加入UV-531和光稳定剂770，搅拌至完全溶解，制备成石质彩绘加固剂。

上述的石质彩绘加固剂对酥粉易脱落的石质彩绘进行加固保护的使用方法为：将脱脂棉卷成平整的圆筒状，用夹子夹住脱脂棉，蘸取上述的石质彩绘加固剂，在彩绘层上滚动，均匀涂布一层。对于彩绘层粉化即将脱落的部分应该蘸涂，不能在上面滚动，防止脱脂棉粘下彩绘层的粉末，涂布后自然晾干或用吹风机吹干。

本发明的石质彩绘加固剂具有防霉、耐水、耐酸、抗老化能力强、附着力强、硬度高的性能，可使轻度模糊、褪色的石质彩绘的彩绘层得以加固保护，彩绘层本体的各种机械强度、力学性能均得到有效的提高，更加利于文物的长久保存，其处理后的彩绘层原貌古朴，色差变化极小，符合文物保护中“保持原貌，修旧如旧”的原则，同时该加固剂处理后的照片具有可逆性、可再处理性，对照片“最小介入”的特点，为后续工作中采用更好的修复技术创造了有利条件。

附图说明

图1是实施例1石质彩绘加固剂的热重分析图。

图2是未涂加固剂的石质彩绘样品的耐水性效果图。

图3是涂布实施例1石质彩绘加固剂的石质彩绘样品的耐水性效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但是本发明不仅限于下述的实施例。

实施例1

以制备100g石质彩绘加固剂为例，原料的质量组成如下：

上述的石质彩绘加固剂的制备方法为：将1.8g Paraloid B72、1.2g PrimalSF-016加入96.5g乙酸乙酯中，搅拌至完全溶解，再加入0.2g UV-531和0.3g光稳定剂770，继续搅拌至完全溶解，制备成石质彩绘加固剂。

对比实施例1

按照下述原料的质量组成配制成加固剂：

其制备方法与实施例1相同。

对比实施例2

按照下述原料的质量组成配制成加固剂：

其制备方法与实施例1相同。

用实施例1、对比实施例1和2的加固剂分别涂布于砂岩质彩绘和青石质彩绘样品的表面，采用X-RiteVS-450分光光度计和QFZ电动漆膜附着力实验仪测试涂布前后样品的色差变化和附着力，每组试验平行做两次，测试结果见表1。

表1样品加固前后的附着力和色差值

由表1可见，涂布对比实施例1的样品附着力都为2级以下，符合加固彩绘附着力条件，但涂布前后色差值均大于1.5，超出国家标准的要求。涂布对比实施例2的样品色差值均小于1.5，符合国家标准要求，但附着力均大于2级，不符合加固彩绘附着力标准。而涂布本发明实施例1的样品附着力和色差变化均符合国家标准。

实施例2

以制备100g石质彩绘加固剂为例，其所包含的质量配比的组成如下：

其制备方法与实施例1相同。

实施例3

以制备100g石质彩绘加固剂为例，其所包含的质量配比的组成如下：

其制备方法与实施例1相同。

实施例4

以制备100g石质彩绘加固剂为例，其所包含的质量配比的组成如下：

其制备方法与实施例1相同。

实施例5

以制备100g石质彩绘加固剂为例，其所包含的质量配比的组成如下：

其制备方法与实施例1相同。

为了进一步验证本发明的有益效果，发明人采用本发明实施例1制备的石质彩绘加固剂对酥粉、易脱落的石质彩绘进行了实验室模拟试验，各种实验室情况如下：

实验仪器:BHO-401A干热老化试验机，由上海一恒科技有限公司生产；X-RiteVS-450分光光度计，由美国爱色丽公司生产；德国Binder人工气候箱KBF系列湿热老化仪，由香港路易企业有限公司生产；紫外光老化试验箱，由上海璟瑞科技仪器有限公司生产；Q1000DSC+LNCS+FACSQ600SDT热分析系统，美国TA公司提供；QFZ电动漆膜附着力实验仪，天津永利达材料试验机有限公司提供。

1、加固剂成膜性能的测试

用镊子夹住脱脂棉，蘸取石质彩绘加固剂对朱砂（红）的石质彩绘的砂岩模拟样品和青石模拟样品进行涂布，自然晾干，得到已加固样品。

用直观的方法观察加固剂在石质彩绘模拟样品所成膜的外观；参照GB1730-79（《铅笔硬度测定法》），用铅笔测定加固剂成膜的硬度；参照GB1720-79（89）（《涂膜附着力测试法》），测试加固剂成膜附着力；根据GB/T1733-93《浸水实验法（甲法）》标准测定加固剂成膜的耐水性能，观察是否有起泡、失光、变色等现象。结果见表2。

表2石质彩绘加固剂成膜性能

由表2可见，该加固剂成膜后具有良好的光泽和耐水性能，涂膜硬度为2H，附着力为1级，以上性能均符合国标的要求，说明该加固剂对石质彩绘的彩绘层有很好的保护作用，有效的增强了石质彩绘的彩绘层的耐久性。

2、加固剂的热稳定性

将加固剂所成的漆膜2.5mg放入Q1000DSC+LNCS+FACSQ600SDT热分析系统测试仪中，进行分解温度的测量。其测试结果见图1，从图中可以清楚的看出在280℃左右加固剂的膜开始分解，在400℃完全分解，说明此加固剂具有优良的耐热性。

3、加固剂透气性的测试

向125mL的透明广口瓶中加入100mL蒸馏水，然后将已加固的砂岩彩绘样品用水性氟材料固定在瓶口，并用凡士林密封，随后放入盛有饱和MgCl₂溶液（相对湿度35%）的密闭容器中。一段时间后，瓶内的水蒸气就会通过试样扩散到容器中，定期称量瓶的质量即可算出样品的透气性参数，计算公式如下：

μ=(Δm/Δt)/A

式中μ是透气性参数，单位g/m²·d；Δm是一定时间内样品的质量变化；Δt是固定的时间间隔；A是水蒸气通过的面积。同时对未加固样品（未涂布加固剂的空白模拟样品）做对比试验。计算结果见表3。

表3透气性质量跟踪记录表

注：表中为μ的平均值。

由表3可见，已加固的石质彩绘样品的透气性的孔隙率降低了，但从数值来看透气性变化参数减小的值在可接受范围内，所以此加固的透气性还是符合要求的。

4、加固剂耐久性能评价

（1）干热老化实验

将已加固样品和未加固样品放入BHO-401A干热老化试验机中，105±5℃干热老化72小时，待老化完成后取出平衡3天，利用国家标准GB1720-79（89）（《涂膜附着力测试法》）进行漆膜附着力的测试，用X-RiteVS-450分光光度计对老化前后的样品进行色差测试。测量结果见表4、5。

表4石质彩绘模拟样品的附着力测试结果

由表4可见，未干热老化的已加固样品的附着力比未加固样品的附着力明显提高，而经过干热老化后虽然已加固样品的附着力有所下降，但还是比未加固试样的附着力高很多，说明加固剂有较强的加固作用。

表5石质彩绘模拟样品的色差测试结果

由表5可见，基本上每个色差值都小于1.5，说明干热老化对颜色变化的影响不大，但是我们可以明显的看出已加固样品比未加固样品的色差值变化小，说明加固剂增强了对样品颜色的保护作用。

（2）湿热老化实验

将已加固样品和未加固样品放入德国Binder人工气候箱KBF系列湿热老化仪中，在相对湿度为65%RH条件下，105±5℃湿热老化72小时，待老化完成后取出平衡3天。附着力和色差测试结果见表6、7。

表6石质彩绘模拟样品的附着力测试结果

由表6可见，未湿热老化的未加固样品的附着力明显比已加固样品的附着力小很多，而经过湿热老化后虽然已加固样品的附着力有所下降，但还是比未加固样品的附着力高很多，说明加固剂有较强的加固作用。

表7石质彩绘模拟样品的色差测试结果

由表7可见，基本上每个色差值都小于1.5，说明湿热老化对颜色变化的影响不大，但是我们可以明显的看出已加固样品还是要比未加固样品的色差值变化要小，说明加固剂增强了对样品颜色的保护作用。

（3）冻融试验

将已加固样品和未加固样品放入冻融试验箱中，设定高温为40℃、低温为-40℃，24小时为1个循环，三个循环后取出试样，室温下平衡3天。附着力和色差测试结果见表8、9。

表8石质彩绘模拟试样的附着力测试结果

由表8可见，冻融前后已加固样品和未加固样品的附着力都有所下降，但已加固样品的附着力还是明显高于未加固样品的附着力，说明加固剂对石质彩绘样品有保护作用。

表9石质彩绘模拟试样的色差测试结果

由表9可见，冻融前后已加固样品比未加固样品的颜色变化小，再一次验证了加固剂对石质彩绘的颜色具有一定的保护作用。

（4）紫外老化实验

将已加固样品和未加固样品放入紫外光老化试验箱中，紫外灯功率为60W，垂直照射距离为5cm，紫外老化72小时，待老化完成后取出平衡3天。附着力和色差测试结果见表10、11。

表10石质彩绘模拟样品的附着力测试结果

由表10可见，未进行紫外老化的已加固样品的附着力明显比未加固样品的附着力提高，而经过紫外老化后，虽然已加固样品的附着力有所下降，但还是比未加固样品的附着力高很多，说明加固剂有较强的加固作用。

表11石质彩绘模拟样品的色差测试结果

由表11可见，紫外老化前后样品的色差值变化比干热老化、湿热老化、冻融老化都大，由此可见紫外光对颜色的影响还是很强烈的，但已加固样品的色差值变化都明显比未加固样品的色差值变化小，说明加固剂对石质彩绘的耐紫外光还是具有保护作用的。

综合表4～11的实验结果，老化前后已加固样品比未加固样品的附着力、色差变化都有一定的提高，说明本发明石质彩绘加固剂具有较高的耐久性与机械强度。

5、加固剂的耐酸性测试

根据国家标准GB1763《漆膜耐化学试剂测定法》中的EDTM-29《漆膜耐酸性测定法》测定加固剂的耐酸性。实验结果表明，未加固样品上边的彩绘层迅速脱落，而已加固样品在浸泡10小时后仍没有发生变化。说明本发明的加固剂对增强石质彩绘的彩绘层的耐酸性有着明显的效果。

6、加固剂耐碱性测试

根据国家标准GB1763-79《漆膜耐化学试剂性测定法》中的EDTM-28《漆膜耐碱性测定法》测定加固剂的耐碱性。实验观察结果显示，在NaOH水溶液中浸泡12小时，未加固样品和已加固样品表面没什么区别，然后根据国家标准GB/T/4826“色漆涂层粉化程度的测定方法及评定”对其进行附着力测试，测试结果见表12。

表12石质彩绘样品在碱溶液中浸泡后附着力测试结果

由表12可见，未加固样在碱溶液中浸泡后附着力很差，而已加固样品与未加固样品相比要好很多，说明加固剂对石质彩绘的耐碱性有一定的提高。

7、加固剂耐水性测试

将已加固样品和未加固样品竖直放在培养皿中，然后用喷壶向样品喷洒水，使其完全润湿，然后观察实验现象，结果见图2和3。由图2与图3对比可知，已加固样品遇水颜色没有脱落，而未加固样品遇水颜料开始脱落，说明本发明加固剂能够防止颜料遇水脱落，有一定的拒水能力。

Claims (2)

1.一种石质彩绘加固剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料组成：

2.根据权利要求1所述的石质彩绘加固剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料组成：