一种环保型文物保护纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型文物保护纳米材料的制备方法，制备方法如下：将纳米二氧化硅加入去离子水中，然后加入分散剂及偶联剂，超声分散2小时，将得到的纳米材料水分散液加入到烷类混合溶液中，搅拌并静置，即制成环保型文物保护纳米材料。环保型文物保护纳米材料中烷类混合物质量百分比为30％～45％，纳米二氧化硅质量百分比为2％～4％，偶联剂质量百分比为1％～2％，分散剂质量百分比为0.5％～1.5％，其余为去离子水。本发明专利技术具有如下优点：具有较强的紫外光屏蔽作用和防水耐蚀性能，无色透明、无毒，能保持文物原貌，适用范围广，工艺简单，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种文物保护纳米材料方法，特别涉及一种以甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物及纳米二氧化硅为主的环保型文物保护纳米材料制备方法，本专利技术可对文玩字画、石刻、陶瓷、青铜器、纺织品等文物进行保护。技术背景我国现存有大量的文物，包括古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近现代重要史迹和代表性建筑等，它是中华民族的一个象征，它具有很高的艺术、精神、研究、欣赏、历史价值。加强文物保护有利于保护历史文化，能给后人留下宝贵的文化财富，促进精神文明建设，促进当地经济发展。由于一些文物易发生物理、化学及其生物等风化现象，导致文物出现褪色、粉化、脱落、开裂、空鼓等破坏现象，影响文物的价值，甚至会威胁到文物的安全。因此，促进我国文化遗产保护技术发展具有重要的意义。随着材料科学的发展，纳米材料、仿生材料等新型文物保护材料也不断涌现。纳米材料具有超双亲界面特性、抗紫外线、耐老化、透明度高和耐腐蚀等特殊性能，在文物保护领域中显示出广阔的应用前景。但是目前研制的一些保护文物材料存在着一些缺点和不足，如：脂类材料应用保护文玩字画、纺织品等文物时，使得文物变硬，造成文物起壳折断，从而损害文物，在其他的文物保护材料中，有的材料不稳定，持久性差，有的材料改变文物原貌。本专利技术以甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物为基料，采用脂类偶联剂改性的纳米二氧化硅及相应助剂，制成一种环保型文物防风化纳米材料。防风化纳米材料成膜性好，具有较强的紫外光屏蔽作用和防水耐蚀性能，无色透明、无毒，能保持文物原貌，是一种综合性能优良、环保型的文物防风化纳米材料。
技术实现思路
(1)本专利技术的目的之一提供一种工艺简单、性能良好、使用寿命长的文物保护用的纳米材料及制备方法。(2)本专利技术的目的二克服了传统文物保护技术中存在的缺点和不足。本专利技术采取以下技术方案：环保型文物保护纳米材料，其特征在于：甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物质量百分比为30％～45％，纳米二氧化硅质量百分比为2％～4％，偶联剂质量百分比为1％～2％，分散剂质量百分比为0.5％～1.5％，其余为去离子水。所述的环保型文物保护纳米材料，其特征是：所述环保型文物保护纳米材料中的烷类为三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物。所述的环保型文物保护纳米材料，其特征是：所述环保型文物保护纳米材料中的稳定剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠。所述的环保型文物保护纳米材料，其特征是：所述环保型文物保护纳米材料中的偶联剂为钛酸酯偶联剂。所述的环保型文物保护纳米材料，其特征是：所述环保型文物保护纳米材料中的纳米颗粒为8nm-20nm的二氧化硅。本专利技术具有以下优点：具有较强的紫外光屏蔽作用和防水耐蚀性能，无色透明、无毒，能保持文物原貌，适用范围广，工艺简单，成本低廉。具体实施方式实施例：取1g纳米二氧化硅加入去离子水中，然后加入0.4g六偏磷酸钠及0.3g钛酸酯偶联剂，超声分散2小时，将得到的纳米材料水分散液加入到35g甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合溶液中，搅拌并静置，即制成环保型文物保护纳米材料。上述纳米材料使用如下：(1)试件样品采用字画、玻璃、陶瓷、鹅卵石，喷涂纳米材料前将表面清理干净；(2)用喷枪将上述纳米材料均匀喷涂到试件样品表面，在试件表面将附有薄薄一层纳米材料保护膜，自然晾干即可。对试件纳米材料涂层进行性能测试，测试结果如下：(1)利用附着力测定仪测定玻璃、陶瓷表面纳米涂层的附着力，纳米涂层的附着力为0级；(2)利用接触角测定仪测得与水的接触角在110-145°之间；(3)利用椭偏仪测量玻璃片的膜厚，任选5个点测量，薄膜厚度约为80nm；(4)耐水性：将喷涂好薄膜的玻璃片、鹅卵石放入水中浸泡30天，接触角无变化；(5)耐酸碱：将附有该纳米涂层的玻璃基材浸泡到10％HCl或者NaOH溶液中，纳米涂层表面及疏水性能无变化；(6)利用紫外一可见分光光度计测定纳米涂层对光的吸收性能，实验结果表明，该纳米涂层对可见光完全透过不吸收；(7)通过氙灯照射500h(相当于正常寿命约5年)。因此，利用该纳米材料涂层保护文物，不影响文物的原貌，并且效果持久。本文档来自技高网...

【技术保护点】
环保型文物保护纳米材料，其特征在于：甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物质量百分比为30％～45％，纳米二氧化硅质量百分比为2％～4％，偶联剂质量百分比为1％～2％，分散剂质量百分比为0.5％～1.5％，其余为去离子水。

【技术特征摘要】
1.环保型文物保护纳米材料，其特征在于：甲基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物质量百分
比为30％～45％，纳米二氧化硅质量百分比为2％～4％，偶联剂质量百分比为1％～2％，分散剂
质量百分比为0.5％～1.5％，其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的环保型文物保护纳米材料，其特征是：所述环保型文物保护纳米
材料中的烷类为三甲氧基硅烷、聚硅氧烷混合物。
3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，孙文明，刘永定，
申请(专利权)人：刘宇，孙文志，刘永定，
类型：发明
国别省市：北京;11