CN111826021B - 一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法，将纳米氢氧化钙和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌静止12‑24h即制成聚丙烯酸树脂清洗凝胶。制备方法极为简单，省时、不需加热且成本低。在制备过程中，纳米氢氧化钙与乙酸乙酯反应生成乙酸钙作为交联剂从而促进凝胶形成。乙酸钙不仅无毒，且是一种食品防腐剂，极大提高了该凝胶的安全性。清除壁画表面聚丙烯酸树脂聚合物的实验表明，其去除率可达95％以上。另外，根据壁画表面聚丙烯酸树脂量，可以从70％‑85％灵活调整乙酸乙酯的百分含量，以便获得最佳清洗效果。该凝胶具有极好的工业生产前景，且可推广到其他文物如石质和纸质文物表面高分子聚合物的清洗中。

Description

一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机 凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于古代壁画保护材料技术领域，涉及一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法。
背景技术
聚丙烯酸树脂是一种国内外使用极为广泛的壁画有机聚合物保护材料。该材料具有粘合性强、施工简单、对壁画颜色影响小等诸多优点(中原文物,2004,01,81-86)，目前已在我国敦煌壁画、印度、意大利等国壁画修复保护中显示了良好效果。然而，该材料易老化变黄、变脆，造成机械性下降甚至失效；长时间后需要二次加固，而已老化的材料会对二次加固造成极大负面影响，因此需要清除。由于保护理念落后，上世纪采用将聚丙烯酸树脂封护的方法保护壁画，致使壁画表面被一层聚丙烯酸树脂膜覆盖，而膜不透气，阻碍壁画内部与外界进行水汽交换，长时间会导致壁画膨胀、粉化，因此急需清除。另外，在使用聚丙烯酸树脂加固壁画时，由于使用不当或不小心施加过多会造成壁画炫光进而影响壁画观赏价值，因此需要去除过多的材料。在壁画揭取过程中大多情况下需要使用聚丙烯酸树脂，而揭取后进入室内修复就需要将其清除。
目前清除方法有以下几种：(1)利用蘸有乙酸乙酯的棉签擦除，这种方法效率极低、效果极差且必须小心谨慎以免对壁画造成影响；(2)利用微乳液，微乳液中含有清洗剂如乙酸乙酯，实验证明微乳液对聚丙烯酸树脂清洗效果极佳且效率高，然而，该体系中含有大量水和表面活性剂，极易对壁画造成伤害(Adv.Colloid.Interface Sci.2014,205,361-371)；(3)有机凝胶，其制备原理是利用交联剂使高分子相互连接形成网络结构，在凝胶形成的同时将清洗剂包覆在网络中，有机凝胶制备不使用水和表面活性剂，清洗效果好，去除率高(80％以上)，但制备十分复杂、耗时，既要使用惰性气体，又需要加热，制备过程还需反复清洗(每次清洗需要24h)，成功制备清洗凝胶至少需要4-5天，另外，凝胶中的清洗剂含量只能通过最终制备的凝胶成品计算而不能事先调整，更重要的是，制备该凝胶使用的交联剂毒性大(Appl.Phys.A2015,121,857-868)。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法。
技术方案
一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶，其特征在于组份的质量分数为10％-20％的纳米氢氧化钙、5％-10％的环氧树脂和70％-85％乙酸乙酯。
一种所述基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶的制备方法，其特征在于：将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30min后静置12-24h即得到基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶；所述纳米氢氧化钙、环氧树脂和乙酸乙酯的质量分数分别为10％-20％、5％-10％、70％-85％。
所述纳米氢氧化钙粉体采用专利号为201711361358.7d的方法制备。
有益效果
本发明提出的一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶及其制备方法，将纳米氢氧化钙和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌静止12-24h即制成聚丙烯酸树脂清洗凝胶。制备方法极为简单，省时、不需加热且成本低。在制备过程中，纳米氢氧化钙与乙酸乙酯反应生成乙酸钙作为交联剂从而促进凝胶形成。乙酸钙不仅无毒，且是一种食品防腐剂，极大提高了该凝胶的安全性。清除壁画表面聚丙烯酸树脂聚合物的实验表明，其去除率可达95％以上。另外，根据壁画表面聚丙烯酸树脂量，可以从70％-85％灵活调整乙酸乙酯的百分含量，以便获得最佳清洗效果。该凝胶具有极好的工业生产前景，且可推广到其他文物如石质和纸质文物表面高分子聚合物的清洗中。
与现有技术相比，本发明提供的基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶的制备过程极为简单、省时、耗能低、成本低。更为重要的是，该凝胶以在反应过程中生成的乙酸钙作为交联剂，无毒，安全性强。清洗结果表明，该凝胶对壁画表面聚丙烯酸树脂去除率可达95％以上，显示了极好的效果。同时，可根据具体壁画表面聚丙烯酸树脂量来灵活调整清除剂乙酸乙酯的含量，以便获得最佳清洗效果。从实际生产角度来讲，该材料具有良好的工业生产应用前景。同时，本发明所述的基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除凝胶可以推广到其他文物如石质、纸质等文物的有机聚合物清洗中。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：
将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30min后静置12h得到凝胶。其中纳米氢氧化钙、环氧树脂和乙酸乙酯的质量分数分别为10％、5％、85％。
将质量分数为15％的聚丙烯酸树脂溶液涂于模拟壁画表面使其表面形成一层膜。晾干后将制备的凝胶敷于壁画表面，20min后揭取凝胶。
测试结果：
聚丙烯酸树脂去除率为99.3％。
实施例2：
将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30min后静置16h得到凝胶。其中纳米氢氧化钙、环氧树脂和乙酸乙酯的质量分数分别为15％、5％、80％。
将质量分数为15％的聚丙烯酸树脂溶液涂于模拟壁画表面使其表面形成一层膜。晾干后将制备的凝胶敷于壁画表面，20min后揭取凝胶。
测试结果：
聚丙烯酸树脂去除率为98.7％。
实施例3：
将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30min后静置20h得到凝胶。其中纳米氢氧化钙、环氧树脂和乙酸乙酯的质量分数分别为20％、8％、72％。
将质量分数为15％的聚丙烯酸树脂溶液涂于模拟壁画表面使其表面形成一层膜。晾干后将制备的凝胶敷于壁画表面，20min后揭取凝胶。
测试结果：
聚丙烯酸树脂去除率为96.4％。
实施例4：
将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30min后静置24h得到凝胶。其中纳米氢氧化钙、环氧树脂和乙酸乙酯的质量分数分别为20％、10％、70％。
将质量分数为15％的聚丙烯酸树脂溶液涂于模拟壁画表面使其表面形成一层膜。晾干后将制备的凝胶敷于壁画表面，20min后揭取凝胶。
测试结果：
聚丙烯酸树脂去除率为95.1％。

Claims (1)

1.一种基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶，其特征在于组份的质量分数为10%-20%的纳米氢氧化钙、5%-10%的环氧树脂和70%-85%乙酸乙酯；所述基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶的制备方法如下：
将纳米氢氧化钙粉体和环氧树脂加入乙酸乙酯溶液中搅拌30 min后静置12-24 h即得到基于纳米氢氧化钙的壁画表面聚丙烯酸树脂清除用有机凝胶。
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