CN109942315B

CN109942315B - 一种化石表面修复剂及其用于化石修复的方法

Info

Publication number: CN109942315B
Application number: CN201910111735.4A
Authority: CN
Inventors: 郑燕
Original assignee: Linyi University
Current assignee: Linyi University
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: CN109942315A

Abstract

一种化石表面修复剂及其用于化石修复的方法，包括如下质量份数的原料：石膏：60‑80份；环氧丙烯酸树脂：40‑50份；乙烯基树脂：20‑40份；乙二醇二甲醚：40‑60份；纳米氧化锌：10‑30份；偶联剂：0.5‑2份。本申请中的石膏和纳米氧化锌主要是作为修复作用的载体，两种树脂作为变形设置的载体，从而使得修复剂可以作为保护层的同时还可以起到整形处理的作用；本申请为水基修复剂，整体环保性能较好，也具有良好的操作性能。

Description

一种化石表面修复剂及其用于化石修复的方法

技术领域

本申请涉及一种化石表面修复剂及其用于化石修复的方法。

背景技术

化石是存留在古代地层中的古生物遗体、遗物或遗迹。化石可以分为四类：实体化石，遗迹化石，模铸化石，分子化石。生物分界一般以一万年前为界限，一万年前的生物为古生物，一万年前以后的为现生生物。由于自然灾害，如：火山爆发、泥石流等自然灾害瞬间将其掩埋隔离氧化形成。对于一些大一些的化石，有时候需要对于一些缺陷位进行修复，但是修复过程中，现有的修复剂一般都是敷设在化石的表面，起到的只是保护的作用，很难起到整形的作用，但是在化石修复过程中，有些时候需要根据化石修复人员的经验进行局部的整形，但现有的表面修复剂起不到此种作用。

CN103819991A公开了一种适用于恐龙化石的新型保护材料及其制备方法，所述材料由丙烯酸酯类聚合物和改性纳米二氧化硅复合而成。所述方法采用乳液聚合方式，以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸为主要单体进行聚合，并在聚合反应开始前或聚合反应结束后加入改性纳米SiO₂液搅拌混匀。制备工艺简单，原料易得，成本低廉，环境友好，易于实现工业化生产。具有良好的化学稳定性，其形成涂膜具有优良的耐蚀性、耐候性、附着性和热稳定性，能保持化石原貌，减少因环境因素对恐龙化石的风化，延长化石寿命。该申请只是能够得到一个保护膜，起不到整体的整形作用。

CN106047158A公开了一种恐龙化石防风化材料及其制备方法，先制备浓度为30-50％(质量分数)的甲基三乙氧基有机硅树脂乙醇乳液，然后加入八甲基环四硅氧烷改性的纳米二氧化硅和纳米二氧化硅专用分散剂，经超声获得掺杂改性纳米二氧化硅的甲基三乙氧基有机硅树脂复合乳液，即恐龙化石防风化材料。本发明提供的恐龙化石防风化材料是一种施工方便、成本低、无毒、环保的水性复合涂料，具有化学稳定性和成膜性能好的特点，形成的膜具有良好的耐酸碱腐蚀性能、耐紫外性老化性能、附着力强、热稳定性好及透光性好等特点，且能保持恐龙化石的原貌，较好提高了恐龙化石抗风化能力，延长恐龙化石的寿命，且还能对恐龙化石周边的围岩具有良好的固定作用。该申请也只是能够保护恐龙化石避免进行风化，也是只能形成一层保护膜，起不到整体的整形作用。

申请内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种化石表面修复剂及其用于化石修复的方法，一方面公开了一种化石表面修复剂，包括如下质量份数的原料：石膏：60-80份；环氧丙烯酸树脂：40-50份；乙烯基树脂：20-40份；乙二醇二甲醚：40-60份；纳米氧化锌：10-30份；偶联剂：0.5-2份。石膏和纳米氧化锌主要是作为修复的载体，两种树脂作为可变形设置的载体，从而使得修复剂可以作为保护层的同时还可以起到整形处理的作用。

优选的，还包括如下质量份数的水：150-200份。水基修复剂环保性能较好，也具有良好的操作性能。

优选的，包括如下质量份数的原料：石膏：70份；环氧丙烯酸树脂：45份；乙烯基树脂：30份；乙二醇二甲醚：50份；纳米氧化锌：20份；偶联剂：1.2份；水：170份。

另一方面，公开了一种修复化石的方法，包括将化石修复剂置于化石表面的过程，在化石修复剂置于化石表面后进行紫外灯照射固化的过程，在照射固化的过程中，所述化石修复剂完全固化的过程不少于3h。进行紫外灯照射固化，氧化锌作为吸收剂使得环氧丙烯酸树脂和乙烯基树脂逐步固化，而环氧丙烯酸树脂的加入可以调节整体的固化过程。

优选的，包括如下步骤：

S1、将化石修复剂置于化石表面形成平铺层；

S2、对于平铺层进行紫外灯照射，照射时间为第一时间；

S3、对于平铺层进行整形操作得到第一整形层，然后对第一整形层进行紫外灯照射得到第二整形层，所述照射时间为第二时间；

S4、得到最终产品。

优选的，所述第一时间不超过1h，所述紫外灯的光照强度不低于20mw/cm²。第一时间的目的是进行初步固化。

优选的，修复化石的操作环境为35-45℃。

优选的，所述操作压力为负压。

优选的，所述负压为0.01-0.03MPa。在此温度、压力下进行操作，使得水能够逐步脱离，在紫外灯的照射下，完成修复剂的凝固作业。

优选的，所述平铺层的厚度为0.2-1cm。

本申请能够带来如下有益效果：

1、石膏和纳米氧化锌主要是作为修复作用的载体，两种树脂作为变形设置的载体，从而使得修复剂可以作为保护层的同时还可以起到整形处理的作用；

2、采用水基修复剂，整体环保性能较好，也具有良好的操作性能；

3、在略高于室温的温度、略低于常压下进行操作，使得水能够逐步脱离修复剂，并在紫外灯的照射下，完成修复剂的凝固作业。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本申请进行详细阐述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实施例中，所述修复化石的方法包括如下步骤：

S1、制备修复剂：将如下原料进行混合：石膏；环氧丙烯酸树脂；乙烯基树脂；乙二醇二甲醚；纳米氧化锌；偶联剂；水进行混合，并利用快速搅拌机搅拌，所述搅拌机的转速不低于2000r/min；

S2、将化石修复剂置于化石表面形成平铺层，所述化石取自山东莱阳白垩纪国家地质公园内的恐龙化石，为了保证结果的可对比性，各个试验中的化石都来自同一块恐龙化石切割而来，且修复面的面积在50-60cm²之间；

S3、对于平铺层进行紫外灯照射，照射时间为第一时间；

S4、对于平铺层进行整形操作得到第一整形层，然后对第一整形层进行紫外灯照射得到第二整形层，所述照射时间为第二时间；

S5、得到最终产品。

各个产品的参数按照下表进行：

表1制备参数

表1续表

产品4中不添加乙烯基树脂，产品5中少添加乙烯基树脂(相对于产品2)，得到的最终经处理后的化石的表面并没有得到完全硬化，经按压之后有一种松软感和碎屑，推测是因为乙烯基树脂具有骨架作用，在乙烯基树脂不足时，无法产生网状结构，因此最终无法成型。

产品6中不添加环氧丙烯酸树脂，产品7中少添加环氧丙烯酸树脂(相对于产品2)得到的最终经处理后的化石的表面松软但没有碎屑产生，主要是因为在环氧丙烯酸树脂缺少时，纳米氧化锌吸收紫外光后无法加快树脂的硬化，因此最终无法成型。

产品8中不添加纳米氧化锌，产品9中少添加纳米氧化锌(相对于产品2)得到的最终经处理后的化石的表面更加松软，主要是因为在纳米氧化锌缺少时，没有催化剂来加快树脂的硬化，因此最终无法成型。

产品10和产品11延长了第一时间(相对于产品3)，延长之后，再进行整形操作时，对第一整形层进行操作，此时得到的第二整形层容易出现裂纹，产生裂纹之后再进行紫外灯照射后，裂纹增大，在延长第一时间超过1h的情况下，已经无法实现修复目的。

利用产品2对应的处理方法用于山东诸城的动物化石、山旺古生物化石国家级自然保护区的植物化石进行处理，都得到了较好的修复效果，在实现对于化石表面的保护的同时，还能实现化石表面的重塑。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims

1.一种修复化石的方法，包括将化石修复剂置于化石表面的过程，其特征在于：包括将化石修复剂置于化石表面后进行紫外灯照射固化的过程，在照射固化的过程中，所述化石修复剂完全固化的过程不少于3h；

所述化石修复剂包括如下质量份数的原料：石膏：60-80份；环氧丙烯酸树脂：40-50份；乙烯基树脂：20-40份；乙二醇二甲醚：40-60份；纳米氧化锌：10-30份；偶联剂：0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述化石修复剂还包括如下质量份数的水：150-200份。

3.根据权利要求2所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述化石修复剂包括如下质量份数的原料：石膏：70份；环氧丙烯酸树脂：45份；乙烯基树脂：30份；乙二醇二甲醚：50份；纳米氧化锌：20份；偶联剂：1.2份；水：170份。

4.根据权利要求1所述的一种修复化石的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将化石修复剂置于化石表面形成平铺层；

S2、对于平铺层进行紫外灯照射，照射时间为第一时间；

S4、得到最终产品。

5.根据权利要求4所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述第一时间不超过1h，所述紫外灯的光照强度不低于20mw/cm²。

6.根据权利要求4所述的一种修复化石的方法，其特征在于：修复化石的操作环境为35-45℃。

7.根据权利要求6所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述操作压力为负压。

8.根据权利要求7所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述负压为0.01-0.03MPa。

9.根据权利要求4所述的一种修复化石的方法，其特征在于：所述平铺层的厚度为0.2-1cm。