改性有机硅保护剂的制备及在宝顶山砂岩石上的应用

摘要

石质文物不仅对考古学家探究文化历史有着参考价值，对开发旅游业促进地区经济发展也有着重大意义。然而，石质文物目前正遭受着自然界多种病害因素的综合作用以及现代工业化产业对其造成的不同程度的损害，其寿命正逐年减短，保护态势相当严峻。为此，研究高性能石质文物保护材料已迫在眉睫。本文采用溶胶-凝胶法制备改性硅保护剂和改性钛硅保护剂这两大类型的石质文物保护剂，并研究其对大足石刻宝顶山砂岩石的保护效果。　　改性硅保护剂通过正硅酸乙酯（TEOS）前驱体的溶胶-凝胶反应进行制备，分别用表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯（F127）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、正辛胺为添加剂，羟基硅油（PDMS-OH）为改性剂。研究结果表明PDMS-OH体积分数为3.0％且添加F127或CTAB的改性硅保护剂具有优良的疏水性、透气性、耐污性、耐酸性、抗紫外老化性、抗冷热交替性和耐盐循环腐蚀性。　　改性钛硅保护剂是在上述改性硅保护剂的基础上添加钛酸四丁酯（TBOT）或纳米TiO2合成的。研究结果表明改性钛硅保护剂也具有优良的疏水性、透气性、耐污性、耐酸性、抗紫外老化性、抗冷热交替性、防菌和耐盐性，其中纳米TiO2醇液体积百分数2.0%且添加F127改性钛硅保护剂，TBOT体积分数占1.9%且添加F127改性硅保护剂，TBOT体积分数占2.7%且添加CTAB改性钛硅保护剂，TBOT体积分数占1.0%且添加正辛胺的改性钛硅保护剂的综合性能好。　　采用上述改性钛硅保护剂对大足宝顶山31号龛造像的龛底进行实地应用。结果表明TBOT体积分数占1.0%、1.9%且添加F127改性钛硅保护剂，TBOT体积分数占2.2%、2.7%且添加CTAB改性钛硅保护剂，TBOT体积分数占1.0%且添加正辛胺的改性钛硅保护剂对风化石质文物具有良好的实地保护效果。

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1. 绪论

1.1 选题背景——石质文物保护的研究现状

1.2 选题依据——有机硅材料用于石质文物保护的可行性

1.3 课题的目的、意义及研究内容

2. 保护剂的制备及其封护石样的性能指标检测方式

2.1 实验部分

2.2 保护剂的制备

2.3 保护剂结构分析

2.4 石样的选择

2.5 保护剂封护石样的性能指标检测方式

2.6 小结

3. 羟基硅油和表面活性剂改性硅保护剂的性能研究

3.1引言

3.2 疏水性能

3.3 耐污性能

3.4 耐酸性能

3.5 抗紫外老化性能

3.6 抗冷热交替性能

3.7 耐盐循环腐蚀性能

3.8 小结

4. 羟基硅油和表面活性剂改性钛硅保护剂的性能研究

4.1引言

4.2 纳米TiO2为钛源的保护剂性能研究

4.3 钛溶胶为钛源的保护剂性能研究

4.4 小结

5. 钛硅复合材料应用于宝顶山的实地修复

5.1 宝顶山石刻现状

5.2 钛硅复合保护剂实地应用

5.3 小结

6. 结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果