一種用于石材質文物的水性防護劑的制作方法
【專利摘要】本發明屬于石材質文物保護領域，公開一種用于石材質文物保護與修復的水性防護劑。它具有機硅防水劑和水，其特點在于，所述水性防護劑還含有水性丙烯酸類乳液、成膜助劑、超細無機粉體抗菌劑和防霉劑。在丙烯酸樹脂材料的滲透粘接作用下，使超細無機粉體抗菌劑填充到巖石文物的毛細孔中，并達到一定強度，從而修復石質文物表面的毛細孔，同時，超細無機粉體上負載的銅和/或銀起到抗菌抑制微生物繁殖的保護作用。本發明的水性防護劑具有良好的抗菌、防霉效果，防水性能好，吸水率比只有15～18%，耐酸堿腐蝕，耐老化，耐人工老化達到800小時以上。
【專利說明】一種用于石材質文物的水性防護劑
【技術領域】
[0001]本發明屬于石材質文物保護領域，具體涉及一種用于石材質文物保護與修復的水性防護劑。
【背景技術】
[0002]我國有著5000年的文明史，許多古建筑是以石材、燒結磚和木材為主要建筑材料，有許多石材質文物古跡。石材質文物古跡主要的材質包括火成巖、沉積巖和變質巖等。
[0003]巖石文物的腐蝕主要由環境因素引起，環境因素包括:周邊介質環境(空氣或土壤)、溫度環境、濕度環境、微生物環境、大氣環境、光照環境等等。不同巖質(火成巖、沉積巖和變質巖)的文物，在同一環境腐蝕程度不同。文物的巖質，即其組成、微觀結構，是文物被腐蝕的內因，環境是文物被腐蝕的外應。文物防護應根據內因選擇最為合適的防護技術手段和材料。
[0004]文物巖石的腐蝕有著共同的內因:表面存在毛細孔、存在堿金屬和堿土金屬及一些金屬活潑性強的離子。毛細孔的存在使得環境中的水分子易被吸附或水體浸潤，堿金屬、堿土金屬離子及活潑金屬離子形成的鹽類在水溶性酸性或堿性環境條件下穩定性較差、易分解，產生離子遷移，導致表面材質和微結構變性，出現劣化。
[0005]外界環境因素、氣候因素在我國南北不同、東西區別大，有的石質文物的材質、材性、微結構也不同。導致建筑文物腐蝕的程度和因素不同，但是整體來說腐蝕的主要因素可以歸結為如下:
第一、毛細吸水引起的離子遷移，表面微結構產生變化；` 第二、毛細吸水后由凍融現象引起結構酥松；
第三、溫差較大時，不同材性的微結構組成的文物表面的蓄熱、導熱不同及溫度梯度引起膨脹率不同，引起的表面微結構損壞；
第四、微生物與低等植物在其微結構表面繁殖生存產生有機酸腐蝕巖質；
第五、大氣環境中的酸雨腐蝕；
第六、紫外作用和風蝕作用。
[0006]文物防護的主要措施，應從引起文物的腐蝕原因入手。不管是由于吸水引起的離子遷移、凍融現象存在、生物質有機酸以及環境酸雨的影響。在防護中，“防水”和防止“微生物繁殖”至關重要。防護材料的設計應用應從這兩個方面入手。
[0007]目前市場中，常見的防護材料主要以有機硅、硅烷、硅氧烷為主的防水材料和有機硅改性丙烯酸樹脂材料為主，缺乏對文物表面微生物繁殖的控制措施。據文獻報道，微生物繁殖產生的有機酸對石質文物的腐蝕達到20~30%，因此，研制既有防水作用又有抑制微生物繁殖作用的防護材料，對石質文物的修復防護將起到重要作用。

【發明內容】

[0008]本發明的目的是克服現有文物防護材料以防水為主的缺陷，提供一種既有防水作用又有抑制微生物繁殖作用的用于石材質文物的水性防護劑。
[0009]本發明實現上述目的所采用的技術方案如下:
一種用于石材質文物的水性防護劑，它具有機硅防水劑和水，其特點在于，所述水性防護劑還含有水性丙烯酸類乳液、成膜助劑、超細無機粉體抗菌劑和防霉劑。
[0010]進一步，所述水性丙烯酸類乳液為水性丙烯酸樹脂乳液和/或有機硅改性水性丙烯酸乳液。
[0011]進一步，所述超細無機粉體抗菌劑為負載有銅和/或銀的超細無機粉體。
[0012]更進一步，所述超細無機粉體抗菌劑的粒徑< 20微米。
[0013]進一步，所述防霉劑為有機類防霉劑。
[0014]更進一步，所述有機類防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯和/或吡啶硫酮鋅。
[0015]進一步，所述各組分的質量百分含量如下:水性丙烯酸類乳液20~50%、成膜助劑
0.5~3%、超細無機粉體抗菌劑0.5~10%、防霉劑0.5~10%、防水劑I~5%，余量為水。
[0016]制備上述用于石材質文物的水性防護劑的方法，將超細無機粉體抗菌劑加入水中在攪拌轉速> 1200轉/分下高速剪切分散均勻，然后再將其余組分加入攪拌分散均勻。
[0017]本發明中超細無機粉體抗菌劑是一種以超細無機粉體為載體，以銅和/或銀為抗菌活性成分的抗菌劑。超細無`機粉體可以是沸石、玻璃、磷酸鋯或者其它等在本領域中常當作載體使用的各種無機粉體。使用時，在丙烯酸樹脂材料的滲透粘接作用下，使超細無機粉體抗菌劑填充到巖石文物的毛細孔中，并達到一定強度，從而修復石質文物表面的毛細孔，降低吸水率，防水效果更好，解決了因毛細吸水引起的離子遷移，表面微結構產生變化，以及由凍融現象引起結構酥松等問題，同時，超細無機粉體上負載的銅和/或銀起到抗菌抑制微生物繁殖的保護作用，防止微生物與低等植物在其微結構表面的繁殖生存。
[0018]本發明的水性防護劑具有良好的抗菌、防霉效果，防水性能好，吸水率比只有15~18%，耐酸堿腐蝕，耐老化，耐人工老化達到800小時以上。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0020]實施例1
保護劑的成分與配比如下:
【權利要求】
1.一種用于石材質文物的水性防護劑，具有機硅防水劑和水，其特征在于，所述水性防護劑還含有水性丙烯酸類乳液、成膜助劑、超細無機粉體抗菌劑和防霉劑。
2.根據權利要求1所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述水性丙烯酸類乳液為水性丙烯酸樹脂乳液和/或有機硅改性水性丙烯酸乳液。
3.根據權利要求1所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述超細無機粉體抗菌劑為負載有銅和/或銀的超細無機粉體。
4.根據權利要求1或3所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述超細無機粉體抗菌劑的粒徑< 20微米。
5.根據權利要求1所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述防霉劑為有機類防霉劑。
6.根據權利要求5所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述有機類防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯和/或吡啶硫酮鋅。
7.根據權利要求1~6任一所述用于石材質文物的水性防護劑，其特征在于，所述各組分的質量百分含量如下:水性丙烯酸類乳液20~50%、成膜助劑0.5~3%、超細無機粉體抗菌劑0.5~10%、防霉劑0.5~10%、有機硅防水劑I~5%，余量為水。
8.制備權利要求7所述用于石材質文物的水性防護劑的方法，其特征在于，將超細無機粉體抗菌劑加入水中在攪拌轉速> 1200轉/分下高速剪切分散均勻，然后再將其余組分加入攪拌分散 均勻。
【文檔編號】C09D133/00GK103773144SQ201310523281
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】肖中發, 楊昌鳴, 宋剛, 郝成寶 申請人:北京工業大學, 肖中發