CN104532669A - 文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物 - Google Patents

Abstract

文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，至少有重量百分比的原料组成，液固混合的按固含量计：去离子水0-99.5%，有机溶剂0-99.5%，耐水物质0.5-25%，防紫外线剂0-10%，活性稀释剂0-80%，PH调节剂0-5%,防腐杀菌剂0-0.5%；去离子水和有机溶剂不同时为0；该组合物既可一次或者多次施于文字图像载体表面，也可添加在着色剂液体之中，也可一次或者多次施于需保护的文字图像及文物表面之上，分阶段使用。优选的是分阶段都使用。

Description

文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物

技术领域

本发明涉及一种耐水耐光耐臭氧的组合物，具体涉及文字图像及文物保护耐水耐光耐臭氧技术领域。

背景技术

作为文化载体的图像和文字及文物等各类作品，最大功绩便是经受住时间空间的考验传之久远，进而起到传播文化的作用。决定这种耐久性的因素主要是其文化载体是否具备耐水、耐光、耐臭氧的性能。

首先，作为钢笔和中性笔的书写墨水，如果使用染料墨水，材料易得，制备技术要求不高，成本很低，应用非常广泛；但其不耐水不耐光不耐臭氧，很多人使用炭黑着色剂和颜料墨水，但颜料墨水着色剂是固体微粒，分散困难，制造技术要求高，特别是中性笔颜料墨水，制造技术极其困难，成本高，生活中应用范围有限。如何提高染料墨水的耐光性，现有技术主要从提高染料分子耐光性能而解决，大连理工大学和上海汇友精密化学有限公司等机构和个人发明了一系列耐光染料，从而提高了染料墨水的耐光性能；而染料极易溶于水，遇水即溶，现有技术解决染料墨水耐水性问题是在载体上制作一层耐水涂布层，现有相片纸是耐水性最高的涂布层，根据CN1800491A最佳效果记载，相片纸在水冲洗下30分钟，用手轻轻擦拭就有轻微掉色；这种耐水效果也不能应用于户外、长期保存文件或者永久保存文件；解决染料耐臭氧问题，现有技术也是通过改变染料分子结构来解决，但现有技术对解决这一技术问题没有大的进展。

其次，现在作为数码信息输出记录的材料，由于染料喷墨墨水制造简单，有益环保，成本低廉，至今都拥有最大的用户群体，也有上述染料墨水的缺陷，限制了其在很多领域的应用。现有技术通过在打印载体上制作一层耐水涂布层加以保护，虽然可以起到一定作用，但不能从根本上解决问题，因为要考虑墨水在载体上很快干燥，必须在载体上有墨水吸墨接受层；而且打印件的染料着色剂存在于耐水涂层的表面之上，染料遇到水就是处于直接接触水的状态，因此现有染料墨水打印产品耐水性最好的相片纸，也只能仅仅耐水30分钟，用手轻轻擦拭仍有轻微掉色，不能满足染料喷墨墨水应用于户外，以及打印永久保存文件的需求。

再次，作为中国画和书法使用的原材料，都是水溶性的，传统松烟油烟墨汁比较耐水，现在也有化学品制的墨汁，耐水性有限；中国画的着色剂，很多都选自矿物质和植物提取物，特别是植物中提取的着色剂，耐水耐光耐臭氧性能极差，保存时间不长；尤其是中国画中的白色，是一种金属氧化物，容易受到空气中的臭氧氧化而变成黑色；因此，需要提高中国画和书法作品的耐水耐光耐臭氧性能。

同时，中国古代的书法绘画及其壁画，岁月长久，受到自然界光、水汽、臭氧的影响，保存时间不会长远，逐步走向毁灭，如何加以保护，使这些珍贵的人类文化遗产保存更为长久，也是亟待解决的重大技术问题。例如，敦煌壁画和彩塑，是我国民族文化的瑰宝，但毁损破坏严重，特别是其中白色着色剂，受到空气中臭氧氧化，变成黑色，极其影响壁画效果；壁画的承载墙壁因吸收水汽，壁画上的着色剂成片掉落，变得面目全非，急需一种耐水耐光耐臭氧的组合物加以保护。

现有的纺织物具有防水整理剂，其机理是在纺织品上涂布一层耐水的合成高分子成膜剂，封闭纺织品上微孔，由此纺织品获得了耐水性能，提供的产品有雨衣、羽绒服、伞、皮衣等；这种纺织物整理剂的机理和方式值得借鉴，但纺织品和作为文字图像载体的纸张及其着色剂染料、中国画用色彩材料具有很大的区别，不能把纺织品防水方法照搬在文字图像及文物保护上面。

现有建筑材料很多也使用了防水材料，防水材料大多数是有机硅，例如有机硅醇，用水水解、稀释，效果很好，其机理是利用有机硅材料的超低表面张力，在产品表面形成超低表面张力，具有“荷叶珠效应”，还有自清洁性能，水不能在建筑物表面铺展，现在建筑屋面、厕所、厨房都采用这种方法；有机硅醇易分解，水解后不能长期保存；这种防水机理和方式也值得借鉴，建筑物使用的是水泥、沙石，而且是干透后使用，和文字图像及文物的染料遇水即溶，纸张打湿后易损坏也具有很大的区别，也不能把建筑物的防水方法照搬在文字图像及文物保护上面。

现有物体表面防水技术很多，例如家具装饰使用的清漆、油漆，墙面上的涂料，其机理也是在其表面施加一层防水涂层，由此获得耐水性；但这些物体都是刚性的，和纸张相比不存在需要柔软弯折的情况，而且家具装饰涂膜厚度过于厚，不适合文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧技术。

发明内容

根据现有文字图像及文物缺乏耐水耐光耐臭氧组合物保护这一技术问题，本发明申请人长时间的研究和实践，找到一种解决文字图像及文物保护耐水耐光耐臭氧的技术。这个技术方案包括：文字图像及文物保护的原理和机理，耐水耐光耐臭氧组合物原材料的选择及其配置，耐水耐光耐臭氧组合物的制造方法，耐水耐光耐臭氧组合物的使用方法，耐水耐光耐臭氧组合物的最佳使用时间的选择等。本发明的耐水概念，也包括染料制造的文字图像及文物的耐酸、耐碱的耐化学试剂性能。

染料极易溶解于水，遇水立即溶解，纸张也是遇水立即打湿，所以纸张、染料的文字图像及文物不能接触水；比较理想的情况是，最好先在纸张上有初步耐水的涂层，染料墨水也有初步的耐水功能，能够初步耐水几分钟，这样便于在印有染料文字图像的纸张上施加水性的耐水耐光耐臭氧组合物时，染料不会立即溶解，文字图像不至于损坏，建立起长期的耐水耐光耐臭氧涂层。因此，本发明的耐水耐光耐臭氧组合物，可以在文字图像作品完成之前一次或者多次涂布在载体接受层上，也添加在染料墨水液体之中作为耐水耐光耐臭氧功能组分，还可以在文字图像作品完成之后一次或者多次涂饰于文字图像及文物表面之上，分阶段使用。优选的是分阶段都使用。

虽然很多原材料都有不同的耐水性能，但很多原材料不能全部同时解决耐水耐光耐臭氧问题，合成高分子成膜乳液能够将不耐水不耐臭氧的染料包覆于膜中，由此染料获得耐水性能，同时隔绝了空气中的臭氧与染料接触而使染料获得耐臭氧性能；膜还有吸收紫外光的功能，使组合物耐紫外光增强；还有粘接性和耐擦划的性能，有的成膜乳液还可以耐高温，干透后所形成的膜全透明，不影响着色剂发色，因此合成高分子成膜乳液能同时解决耐水耐光耐臭氧问题，还有其他额外的优异性能，如可以是UV固化的等，是一种比较理想的解决耐水耐光耐臭氧问题的原材料；尤其是一种或者几种成膜树脂相互改性的成膜树脂乳液，各种性能特别优异，是解决文字图像及文物耐水耐光耐臭氧问题的首选原材料。

含硅物质及其衍生物、含氟物质及其衍生物，可以使耐水耐光耐臭氧组合物获得超低表面张力，而且含硅、氟的物质有的也耐高温，也是比较好的解决耐水问题的原材料，但是怎样使用需要视情况决定；正是因为它能致耐水耐光耐臭氧组合物以超低表面张力，因此不能使后使用的物质的表面张力低于先使用的物质的表面张力，否则就会出现后使用的物质不能涂覆其上的情况。

优选的是，将合成高分子成膜树脂乳液与含硅物质及其衍生物和/或含氟物质及其衍生物复配，复配的数量比例要根据使用的场合来决定。

本发明的技术方案为：文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，至少有重量百分比的原料组成，液固混合的按固含量计：去离子水0-99.5%，有机溶剂0-99.5%，耐水物质0.5-25%，防紫外线剂0-10%，活性稀释剂0-80%，PH调节剂0-5%，防腐杀菌剂0-0.5%；去离子水和有机溶剂不同时为0；该组合物既可一次或者多次施于文字图像载体表面，也可添加在着色剂液体之中，也可一次或者分多次施于需保护的文字图像及文物表面之上，分阶段使用；优选的是分阶段都使用。

耐水物质选自以下原材料、原材料改性物及其衍生物中的至少一种物质，微粒粒径<100纳米：

（1）传统耐水材料：松香、淀粉及其改性物、明胶、白矾、三聚氰胺、硅酸盐、纳米氧化铝、纳米二氧化硅、蜡及蜡乳液、低分子聚乙烯蜡乳液、改性桐油、海藻酸钠、干酪素、海藻胶、黄原胶、牛胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐豆胶、甲壳胺、天然橡胶、羊毛脂、琼脂；

（2）合成高分子成膜树脂乳液：聚丙烯酰胺乳液、聚氧化乙烯乳液、改性石蜡树脂乳液、卡波树脂乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、改性聚脲树脂乳液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯醇缩丁醛溶液、醛酮树脂乳液、氨基树脂乳液、环氧树脂乳液、醇酸树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚氨酯树脂乳液、苯丙树脂乳液、硅丙树脂乳液、氟硅树脂乳液、氟丙树脂乳液、氟碳树脂乳液、聚碳酸酯树脂乳液、聚醋酸乙烯树脂乳液、醋酸乙烯/丙烯酸酯树脂共聚物乳液、叔碳酸丙烯酸树脂乳液、聚氨酯和不饱和羧酸酯共聚物的铵盐水溶液、四氟乙烯-乙烯共聚物；合成高分子成膜树脂乳液有或者没有UV固化性能，微粒粒径<100纳米；

（3）改性淀粉：乙酰化二酸双淀粉钠、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉、酸处理淀粉、氧化羟丙基淀粉、海藻酸丙二醇酯、羧甲基淀粉钠、淀粉磷酸酯钠、羟丙基淀粉醚、乙酰化二淀粉磷酸酯、羟丙基二淀粉磷酸脂、磷酸化二淀粉磷酸酯、β-环状糊精；

（4）橡胶：天然橡胶及其改性物、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氟硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶；

（5）化学试剂：聚丙烯酸、聚乙二醇1000-10000、吡咯烷酮及其衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸锂；

（6）无机物：膨润土、凹凸棒土、硅酸铝、硅凝胶、气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛；

（7）含硅物质及其衍生物：硅酮、含硅化合物、含硅有机物、硅烷偶联剂、有机硅油、聚二甲基硅氧烷、长链烷基硅氧基硅烷、有机硅流平剂、全氟烷基烷氧基硅烷、有机硅醇、有机硅树脂乳液、硅橡胶、含硅表面活性剂、含硅合成高分子成膜树脂乳液；

（8）含氟物质及其衍生物：含氟化合物、含氟有机物、含氟聚合物、含氟表面活性剂、氟碳表面活性剂、含氟丙烯酸树脂乳液、六氟磷酸锂、全氟辛酸、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、氟化氯代烷烃、氟化溴代烷烃、氟硅树脂乳液、氟硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物；

（9）阳离子聚合物：阳离子聚丙烯酰胺、阳离子瓜尔胶、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、改性聚胺、氯化三甲基十二烷基铵、氯化十八烷基二甲基苄基铵、六氟磷酸锂；

（10）多糖：壳聚糖、甲壳素、聚葡萄糖；

（11）胶类：黄原胶、牛胶、瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、素肉粉、阿拉伯树胶、大豆蛋白胶、卡拉胶、果胶、海藻胶、葫芦巴胶、阿拉伯胶、槐豆胶；

（12）增稠剂：无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂；

（13）特殊陶瓷微粒；

（14）偶联剂：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。

作为优选：耐水物质是改性丙烯酸树脂乳液中的至少一种，包含环氧树脂、有机硅、有机氟、聚氨酯树脂中至少一种改性的丙烯酸树脂乳液；粒径<100纳米，成膜后24小时吸水率≤10%;

作为优选：耐水物质是改性聚氨酯树脂乳液中的至少一种，包含环氧树脂-聚氨酯树脂乳液、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、有机硅-聚氨酯树脂乳液、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、硅氟-聚氨酯树脂乳液、氟-聚氨酯树脂乳液、脂肪族聚氨酯树脂乳液、芳香族聚氨酯树脂乳液、聚酯-聚氨酯树脂乳液、聚醚-聚氨酯树脂乳液、聚脲-聚氨酯树脂乳液、聚碳酸酯-聚氨酯树脂乳液中的至少一种；粒径<１００纳米，成膜后24小时吸水率≤10%；

作为优选：耐水物质是是含硅物质及其衍生物中的至少一种。

作为优选：耐水物质是含氟物质及其衍生物中的至少一种。

更加优选：耐水物质是选择改性丙烯酸树脂乳液和\或改性聚氨酯树脂乳液中的至少一种，和含硅物质及其衍生物和\或含氟物质及其衍生物中的至少一种复配，复配的数量比例要根据使用的场合来决定。

更加优选：耐水物质是选择含有氟和/或硅的合成高分子成膜树脂乳液作为其组成部分之一或者全部。

一般的使用：施于文字图像及文物的载体表面上，作为接受载体的耐水耐光耐臭氧涂布层，本申请组合物的重量份在3-8%，就可以足够耐水10分钟以上；调制于墨水液体中，作为墨水液体耐水耐光耐臭氧的功能组分，本申请组合物的重量份在3-8%，就可以足够耐水10分钟以上；施于文字图像及文物表面上，作为文字图像及文物耐水耐光耐臭氧涂布层，本申请组合物的重量份在3-8%，最多涂饰3遍，就可以建立永久性的耐水耐光耐臭氧涂层，有足够优异的耐水耐光耐化学试剂耐臭氧性能；如果用于户外的雕像、建筑、文字图像，本申请组合物使用数量可以达到总重量份的25%，而且可以多次、多层涂覆，足够解决文字图像及文物保护的耐水耐光耐化学试剂耐臭氧问题，过于多的使用数量没有益处。

作为优选：作为本发明组合物中的“水”，在要求不高的场合，可以选用无色无味无固体颗粒的水，也可以是纯净水；作为商品化的本发明产品，因为不能确定用户的具体使用场合，为安全有效保证质量起见，必须使用去离子水。

本发明的有机溶剂，优选的是与水以任意比例混溶，安全环保无毒无味的特别选择的有机溶剂。例举的是：一元醇选自异丙醇、乙醇、异丁醇；二元醇选自二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，2-己二醇，2-甲基-2，4-戊二醇等多元醇；醇醚选自二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇异丁醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇独丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、单乙二醇和聚乙二醇苯基醚、单丙二醇和聚丙二醇苯基醚；醇醚醋酸酯选自丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇单丁醚己二酸酯；酮类选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲基异丁基甲酮；酯类选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯；根据应用范围和使用环境恰当选择一种或两种以上复配。

作为优选：防紫外线剂是苯偶姻及衍生物(安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚)、苯偶酰类(二苯基乙酮、α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮)、烷基苯酮类(α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮)、酰基磷氧化物(芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦)、二苯甲酮类(二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮)、硫杂蒽酮类(硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮)、联苯甲酰、水杨酸酯类、取代丙烯腈类、三嗪类、受阻胺类等。

进一步优选：使用两种以上上述的防紫外线剂复配，其性能优于任何一种单独使用的防紫外线剂。

作为优选：PH调节剂，选择安全无毒的原料；PH 调节剂选自柠檬酸、柠檬酸钾、乳酸、苹果酸、柠檬酸钠、盐酸、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化季铵、例如四甲基铵；碳酸盐：例如碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂；磷酸盐；N -甲基- 2 -吡咯烷酮；乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨水等。文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物的PH值在3-6，略显酸性为佳。

作为优选：防腐杀菌剂选择安全环保的原料。例如山梨酸钠、山梨酸钾、异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮类等。

作为优选：活性稀释剂是羟乙基甲基丙烯酸、丙烯酸十二醇脂、己二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等，单、双、多官能度活性稀释剂以3-6：0-4：0-1复配。

本发明的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：制备方法

（1）准备组合物的各种原材料，置于搅拌装置中，搅拌分散均匀，得混合物；

（2）将混合物静置12小时-7天；

（3）检测混合物各项指标；

（4）混合物用1微米、0.45微米、0.22微米微孔滤膜过滤；所得液体即为产品；

（5）包装出货。

为了完成各种场合的使用需要，本申请的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物中也可以添加任何提高其性能的常规助剂。

本发明本发明的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物的涂布方法，分别是:

（1）采用喷涂的方式，即采用手动喷壶或机器高压力的喷枪，一次或者分多次喷涂在文字图像及文物表面上，或文字图像及文物载体表面上。

（2）采用刷涂的方式：即采用毛笔或排笔蘸本发明的耐水耐光耐臭氧组合物，一次或者分多次刷涂在文字图像及文物表面上、或文字图像及文物载体表面上。。

（3）采用滚涂的方式：本发明的耐水耐光耐臭氧组合物滴加圆形的滚筒上，一次或者分多次滚涂在文字图像及文物表面上、或文字图像及文物载体表面上。

（4）采用浸涂的方式：将本发明的耐水耐光耐臭氧组合物装在一个容器里，一次或者分多次，快速将需要保护的文字图像及文物、或文字图像及文物载体，快速浸润在组合物里，快速提出来。

（5）多次、多层涂布：在文字图像及文物表面，或文字图像及文物载体表面，分多次、多层涂布；既可以手工涂布，也可以机械涂布。

本发明的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物的使用方法, 分别是:

（1）施于文字图像及文物表面上，一次或者分多次涂布，作为文字图像及文物耐水耐光耐臭氧涂布层。

（2）施于文字图像及文物的载体表面上，一次或者分多次涂布，作为接受载体的耐水耐光耐臭氧涂布层。

（3）调制于墨水液体中，作为墨水液体耐水耐光耐臭氧的功能组分。

（4）在文字图像作品完成之前一次或者分多次涂布在载体接受层，添加在染料墨水液体之中作为耐水耐光耐臭氧组分，文字图像作品完成之后一次或者分多次涂饰于图像文字及文物表面之上，分阶段使用。优选的是分阶段都是用。

本发明的耐水耐光耐臭氧组合物的使用的最佳时间是：文字图像作品完成之后一次或者分多次涂饰于图像文字及文物表面之上。

本发明的文字图像及文物保护耐水耐光耐臭氧的组合物的有益效果和优势在于：

本发明系统地研究了文化载体的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧技术，找到一种解决文字图像及文物保护的技术方案；技术方案包括文字图像及文物保护的原理和机理，耐水耐光耐臭氧组合物原材料的选择及其配置，耐水耐光耐臭氧组合物的制造方法，耐水耐光耐臭氧组合物的使用方法，耐水耐光耐臭氧组合物的最佳使用时间选择等。

具体实施方式

具体实施方式对上述发明内容进行详细阐释，但不可能一一例举，任何符合本申请发明内容精神的改变都包含在本申请范围之内，具体实施方式不能理解为是对上述发明内容的限制。

实施例1：参照QB/T1745-2011《第1部分：非颜料型墨水》标准，进行检测。

制备蓝色染料墨水的配方（克/100毫升）：直接耐晒蓝C.I.199（5）、苯酚（0.2）、乙二醇（2）、拉开粉（0.03），33.3%固含量的丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液15克, 水余量。制备方法：将50克水煮沸后加入染料，于煮沸下再加入辅料，搅拌均匀后过滤；再加入33.3%固含量的丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液15毫升，添加余量水配齐100毫升，搅拌均匀后用快速定性滤纸过滤，即得成品。

制备本申请耐水耐光耐臭氧组合物配方：去离子水80%，丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液（固含量33.3%）15%，安息香乙醚3%，柠檬酸2%，总量100克。制备方法：将上述原料置于烧杯中，充分搅拌均匀，用快速定性滤纸过滤，调节液体PH值在6；所得液体即为耐水耐光耐臭氧组合物。

实验过程：1.取8张描图纸编为①，8张喷墨打印纸编为②，8张相片纸编为③，32张描图纸用本实施例所述组合物刷涂一遍，干透，编为④。

2. 用市售钢笔书写的普通纯蓝染料墨水，在①②③按照QB/T1745-2011标准6.3.2.1制作实验用纸。3.取8张④纸，用本实施例制备的蓝色染料墨水画好线，让其干透，编为⑤。

4.取8张④纸，市售普通纯蓝染料墨水画好线，干透后，再用本实施例所述组合物刷涂一遍，干透，编为⑥。

5. 取8张④纸，用本实施例制备的蓝色染料墨水画好线，让其干透，再用本实施例所述组合物刷涂一遍，干透，编为⑦。

实验效果评价：1.耐水性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥1小时，线迹清晰可见评价为B；≥1小时，线迹保持可见评价为C；≤30分钟，线迹轻微破坏评价为D；遇水即溶评价为E。

2.耐光性：≥72小时，线迹保持可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见评价为B。

3.耐擦划性：线迹经擦拭后无破坏评价为A；线迹经擦拭后保持可见评价为B，线迹经擦拭后线迹损坏严重评价为C。

4.耐乙醇性：≥10分钟，线迹清晰可见评价为A；≥10分钟，线迹保持可见评价为B；≥10分钟，线迹褪色保持少量痕迹评价为C；≥10分钟，线迹污损扩散较强评价为D。

5.耐盐酸性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见可见评价为B；≥12小时，线迹保持可见评价为C; ≥6小时，线迹污损扩散较强评价为D。

6.耐氨水性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见可见评价为B；≥12小时，线迹保持可见评价为C; ≥6小时，线迹污损扩散较强评价为D。

7.耐漂白性：≥5分钟，线迹清晰可见评价为A；≥5分钟，线迹保持可见评价为B；≥3分钟，线迹保持可见评价为C；≥1分钟，线迹污损扩散较强评价为D。

结论：1.各种纸张的耐水耐光耐化学试剂耐臭氧的程度依次是：①<②<③<④<⑤<⑥<⑦，普通染料蓝的书写墨水通过本申请的耐水耐光耐臭氧组合物的处理，可以达到或者超过QB/T1745-2011标准所述的文件书写墨水的技术指标。

实施例2：参照QB/T1745-2011《第1部分：非颜料型墨水》标准，进行检测。

制备红色染料墨水的配方（克/100毫升）：直接耐晒红C.I. 336（5）、苯酚（0.2）、乙二醇（2）、拉开粉（0.03），33.3%固含量的有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液15克, 水余量。制备方法：将50克水煮沸后加入染料，于煮沸下再加入辅料，搅拌均匀后过滤；再加入33.3%固含量的丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液15毫升，添加余量水配齐100毫升，搅拌均匀后用快速定性滤纸过滤，即得成品。编号为A。

市售钢笔书写红色染料墨水，编号为B。

购买市售无粮浆糊（实际上是纤维素类）编号为C、胶水（实际上是聚乙烯醇）编号为D、乳白胶（实际上是聚醋酸乙烯共聚物）编号为E，根据商品所含数量，配制成所述物质含量5%的溶液，调节PH值到6，用快速定性滤纸过滤一遍。

例举权利要求5的配方：去离子水余量，环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液（固含量33.3%）9%，有机硅-丙烯酸树脂乳液（固含量50%）4%，有机氟表面活性剂0.1%，柠檬酸2%，总量100克。制备方法：将上述原料置于烧杯中，充分搅拌均匀，调节液体PH值在6，用快速定性滤纸过滤；所得液体即为耐水耐光耐臭氧组合物。编号为F。

例举权利要求6的配方：去离子水80%，有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液（固含量33.3%）15%，安息香乙醚3%，柠檬酸2%，总量100克。制备方法：将上述原料置于烧杯中，充分搅拌均匀，用快速定性滤纸过滤，调节液体PH值在6；所得液体即为耐水耐光耐臭氧组合物。编号为G。

实验过程：按照QB/T1745-2011标准6.3.2.1制作实验用纸线条。

1. 共取48张描图纸,取8张描图纸，用B画线条，编为①；取8张描图纸，用C制备载体涂层，干透后，用B画线条，编为②；取8张描图纸，用D制备载体涂层，干透后，用B画线条，编为③；取8张描图纸，用E制备载体涂层，干透后，用B画线条，编为④；取8张描图纸，用F制备载体涂层，干透后，用B画线条，编为⑤；取8张描图纸，用G制备载体涂层，干透后，用B画线条，编为⑥；

2. 共取96张描图纸,取8张描图纸，用A画线条，编为⑴；取16张描图纸，用C制备载体涂层，干透后，用A画线条，编为⑵；取16张描图纸，用D制备载体涂层，干透后，用A画线条，编为⑶；取16张描图纸，用E制备载体涂层，干透后，用A画线条，编为⑷；取16张描图纸，用F制备载体涂层，干透后，用A画线条，编为⑸；取16张描图纸，用G制备载体涂层，干透后，用A画线条，编为⑹；

3. 分别取: 编为⑴的纸8张，用G在表面制作涂层，干透后，编为⑺;编为⑵的纸8张，用C在表面制作涂层，干透后，编为⑻；编为⑶的纸8张，用D在表面制作涂层，干透后，编为⑼；编为⑷的纸8张，用E在表面制作涂层，干透后，编为⑽；编为⑸的纸8张，用F在表面制作涂层，干透后，编为⑾；编为⑹的纸8张，用F在表面制作涂层，干透后，编为⑿；

实验效果评价：1.耐水性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥60分钟，线迹清晰可见评价为B；≥30分钟，线迹清晰可见评价为C；≤30分钟，线迹轻微破坏评价为D；遇水即溶评价为E。

2.耐光性：≥72小时，线迹保持可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见评价为B; ≥24小时，线迹褪色严重评价为C。

3.耐擦划性：线迹经擦拭后无破坏评价为A；线迹经擦拭后保持可见评价为B，线迹经擦拭后线迹损坏严重评价为C。

4.耐乙醇性：≥10分钟，线迹清晰可见评价为A；≥10分钟，线迹保持可见评价为B；≥10分钟，线迹褪色保持少量痕迹评价为C；≥10分钟，线迹污损扩散较强评价为D。

5.耐盐酸性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见可见评价为B；≥12小时，线迹保持可见评价为C; ≥6小时，线迹污损扩散较强评价为D。

6.耐氨水性：≥24小时，线迹清晰可见评价为A；≥24小时，线迹保持可见可见评价为B；≥12小时，线迹保持可见评价为C; ≥6小时，线迹污损扩散较强评价为D。

7.耐漂白性：≥5分钟，线迹清晰可见评价为A；≥5分钟，线迹保持可见评价为B；≥3分钟，线迹保持可见评价为C；≥1分钟，线迹污损扩散较强评价为D。

标准QB/T1745-2011《第1部分：非颜料型墨水》未对现有红色染料书写墨水提出任何标准。

综合实施例1和实施例2，可以看到，一般的使用：施于文字图像及文物的载体表面上，作为接受载体的耐水耐光耐臭氧涂布层，本申请组合物的重量份在3-8%，就可以足够耐水10分钟以上；调制于墨水液体中，作为墨水液体耐水耐光耐臭氧的功能组分，本申请组合物的重量份在3-8%，就可以足够耐水10分钟以上；施于文字图像及文物表面上，作为文字图像及文物耐水耐光耐臭氧涂布层，本申请组合物的重量份在3-8%，最多涂饰3遍，就可以建立永久性的耐水耐光耐臭氧涂层，有足够优异的耐水耐光耐化学试剂耐臭氧性能；如果用于户外的雕像、建筑、文字图像，本申请组合物添加量可以达到总重量份的25%，而且可以多次、多层涂覆，足够解决文字图像及文物保护的耐水耐光耐化学试剂耐臭氧问题。

Claims (10)

1.文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，至少有重量百分比的以下原料组成，液固混合的按固含量计：去离子水0-99.5%，有机溶剂0-99.5%，耐水物质0.5-25%，防紫外线剂0-10%，活性稀释剂0-80%，PH调节剂0-5%，防腐杀菌剂0-0.5%；去离子水和有机溶剂不同时为0。

2.权利要求1所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：耐水物质选自以下原材料、原材料改性物及其衍生物中的至少一种物质，微粒粒径<100纳米：

（1）传统耐水材料：松香、淀粉及其改性物、明胶、白矾、三聚氰胺、硅酸盐、纳米氧化铝、纳米二氧化硅、蜡及蜡乳液、低分子聚乙烯蜡乳液、改性桐油、海藻酸钠、干酪素、海藻胶、黄原胶、牛胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐豆胶、甲壳胺、天然橡胶、羊毛脂、琼脂；

（2）合成高分子成膜树脂乳液：聚丙烯酰胺乳液、聚氧化乙烯乳液、改性石蜡树脂乳液、卡波树脂乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、改性聚脲树脂乳液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯醇缩丁醛溶液、醛酮树脂乳液、氨基树脂乳液、环氧树脂乳液、醇酸树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚氨酯树脂乳液、苯丙树脂乳液、硅丙树脂乳液、氟硅树脂乳液、氟丙树脂乳液、氟碳树脂乳液、聚碳酸酯树脂乳液、聚醋酸乙烯树脂乳液、醋酸乙烯/丙烯酸酯树脂共聚物乳液、叔碳酸丙烯酸树脂乳液、聚氨酯和不饱和羧酸酯共聚物的铵盐水溶液、四氟乙烯-乙烯共聚物；合成高分子成膜树脂乳液有或者没有UV固化性能，微粒粒径<100纳米；

（3）改性淀粉：乙酰化二酸双淀粉钠、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉、酸处理淀粉、氧化羟丙基淀粉、海藻酸丙二醇酯、羧甲基淀粉钠、淀粉磷酸酯钠、羟丙基淀粉醚、乙酰化二淀粉磷酸酯、羟丙基二淀粉磷酸脂、磷酸化二淀粉磷酸酯、β-环状糊精；

（4）橡胶：天然橡胶及其改性物、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氟硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶；

（5）化学试剂：聚丙烯酸、聚乙二醇1000-10000、吡咯烷酮及其衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸锂；

（6）无机物：膨润土、凹凸棒土、硅酸铝、硅凝胶、气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛；

（7）含硅物质及其衍生物：硅酮、含硅化合物、含硅有机物、硅烷偶联剂、有机硅油、聚二甲基硅氧烷、长链烷基硅氧基硅烷、有机硅流平剂、全氟烷基烷氧基硅烷、有机硅醇、有机硅树脂乳液、硅橡胶、含硅表面活性剂、含硅合成高分子成膜树脂乳液；

（8）含氟物质及其衍生物：含氟化合物、含氟有机物、含氟聚合物、含氟表面活性剂、氟碳表面活性剂、含氟丙烯酸树脂乳液、六氟磷酸锂、全氟辛酸、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、氟化氯代烷烃、氟化溴代烷烃、氟硅树脂乳液、氟硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物；

（9）阳离子聚合物：阳离子聚丙烯酰胺、阳离子瓜尔胶、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、改性聚胺、氯化三甲基十二烷基铵、氯化十八烷基二甲基苄基铵、六氟磷酸锂；

（10）多糖：壳聚糖、甲壳素、聚葡萄糖；

（11）胶类：黄原胶、牛胶、瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、素肉粉、阿拉伯树胶、大豆蛋白胶、卡拉胶、果胶、海藻胶、葫芦巴胶、阿拉伯胶、槐豆胶；

（12）增稠剂：无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂；

（13）特殊陶瓷微粒；

（14）偶联剂：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。

3.权利要求2所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：耐水物质是改性丙烯酸树脂乳液中的至少一种，包含环氧树脂、有机硅、有机氟、聚氨酯树脂中至少一种改性的丙烯酸树脂乳液；粒径<100纳米，成膜后24小时吸水率≤10%。

4.权利要求2所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：耐水物质是改性聚氨酯树脂乳液中的至少一种，包含环氧树脂-聚氨酯树脂乳液、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、有机硅-聚氨酯树脂乳液、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、硅氟-聚氨酯树脂乳液、氟-聚氨酯树脂乳液、脂肪族聚氨酯树脂乳液、芳香族聚氨酯树脂乳液、聚酯-聚氨酯树脂乳液、聚醚-聚氨酯树脂乳液、聚脲-聚氨酯树脂乳液、聚碳酸酯-聚氨酯树脂乳液；粒径<１００纳米，成膜后24小时吸水率≤10%。

5.  权利要求2、3、4所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：耐水物质是选择改性丙烯酸树脂乳液和\或改性聚氨酯树脂乳液中的至少一种，和含硅物质及其衍生物和\或含氟物质及其衍生物中的至少一种复配。

6.  权利要求2所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：耐水物质是选择含有氟和/或硅的合成高分子成膜树脂乳液作为其组成部分之一或者全部。

7.权利要求1-7所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：制备方法

（1）准备组合物的各种原材料，置于搅拌装置中，搅拌分散均匀，得混合物；

（2）将混合物静置12小时-7天；

（3）检测混合物各项指标；

（4）混合物用1微米、0.45微米、0.22微米微孔滤膜过滤；所得液体即为产品；

（5）包装出货。

8.权利要求1所述的文字图像及文物保护耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：有机溶剂优选的是与去离子水以任意比例混溶，安全环保无毒无味的；一元醇选自异丙醇、乙醇、异丁醇；二元醇选自二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，2-己二醇，2-甲基-2，4-戊二醇等多元醇；醇醚选自二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇异丁醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇独丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、单乙二醇和聚乙二醇苯基醚、单丙二醇和聚丙二醇苯基醚；醇醚醋酸酯选自丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇单丁醚己二酸酯；酮类选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲基异丁基甲酮；酯类选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯；根据应用范围和使用环境恰当选择一种或两种以上复配。

9.权利要求1-8所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：使用方法，在文字图像作品完成之前一次或多次涂布在载体接受层，还添加在着色剂液体之中作为耐水耐光耐臭氧组分，又在文字图像作品完成之后一次或多次涂饰于文字图像及文物表面之上，分阶段使用；优选的是分阶段都使用。

10.权利要求1-8所述的文字图像及文物保护的耐水耐光耐臭氧组合物，其特征是：使用的最佳时间，在文字图像作品完成之后一次或者分多次涂饰于文字图像及文物表面之上。