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纳米SiO2改性丙烯酸酯类文物保护材料B72研究

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纳米SiO2改性丙烯酸酯类文物保护材料B72研究

作者：韩炜师西北大学

学位级别：硕士

具有重要历史、艺术及科学价值的彩绘类文物是中国古代常见的艺术表现形式,但由于受到颜料、胶料的老化等自身因素和温湿度、光照度变化等外界环境因素的影响,彩绘类文物出现了起甲、脱落等多种病害。目前,在彩绘文物的保护中常使用现... 详细信息

具有重要历史、艺术及科学价值的彩绘类文物是中国古代常见的艺术表现形式,但由于受到颜料、胶料的老化等自身因素和温湿度、光照度变化等外界环境因素的影响,彩绘类文物出现了起甲、脱落等多种病害。目前,在彩绘文物的保护中常使用现代高分子材料,其性能的好坏将直接影响着文物保护的效果和寿命。在众多的保护材料中,丙烯酸类文物保护材料——Paraloid B72（简称B72）是最常用的材料,但B72薄膜在紫外线等环境因素的影响下,会逐渐发黄、变脆,限制了材料保护性能的发挥。因此,如何根据文物保护的具体实际,最大程度的改善保护材料的使用缺陷,研制出性能更佳的文物保护材料,已成为文物保护工作的重要内容。纳米SiO2是近年来应用较广的改性材料,可显著增强被改性材料的耐腐蚀、抗老化等方面的性能,但目前很少将纳米Si02应用于文物保护工作中,尤其还未就纳米SiO2改性B72展开过研究。本文首次利用纳米Si02类材料——SP1-5702对B72进行改性试验,旨在探讨纳米Si02改性B72的可行性,提高B72材料的防光老化性能,并确定最佳改性条件。论文主要研究内容如下：第一部分：Si02纳米材料的改性研究。实验选用去离子水与无水乙醇为溶剂,以纳米材料沉淀率、加入溶剂后B72的成膜性两项为衡量标准,进行单因素试验,确定去离子水与无水乙醇的适宜比例。在此基础上利用正交试验、以Si02沉淀率为因素衡量指标,进一步分析偶联剂用量、乳化剂用量、超声波时间和超声波温度四个因素对纳米材料分散性能的影响,L9（34）正交试验结果表明纳米材料的最佳分散条件为：去离子水与无水乙醇体积比为15：85,偶联剂KH550用量为纳米材料质量的1%,乳化剂OP-10用量为纳米材料质量的3%,超声波温度60℃,超声波时间120min。第二部分：纳米SiO2改性B72研究。实验用2-10%不同质量浓度的Si02纳米材料对B72进行改性,制得改性B72膜材料,并利用254nm紫外灯对改性膜材料进行光老化试验。通过对比B72改性前后的外观变化、润湿角变化,以及紫外老化过程中改性B72成膜的失重率、力学强度、红外光谱分析等指标的分析测试,找出改性B72所需的最佳Si02浓度。经分析SiO2含量为B72质量的8%、8.5%、9%时,改性B72的综合性能优于其他浓度的改性材料。第三部分：改性B72保护模拟彩绘样品研究。为进一步找出对B72改性的Si02纳米的最佳含量,并考察各改性材料对彩绘文物保护的实际效果,设计模拟彩绘保护及紫外老化试验,通过对模拟彩绘样品保护前后的色度、润湿角变化,以及紫外老化过程中彩绘模拟样块的色度变化等指标,进一步对改性B72材料进行评价。实验结果表明：纳米含量为B72质量的8%时,材料具有良好的抗紫外性能,对模拟样块外观改变较小,是优良的彩绘文物表面保护材料。

关键词：文物保护材料 Paraloid B72 纳米SiO2 SP1-5702

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中国文物保护材料专利综论

客家文博 2019年第3期 9-15页

作者：马江丽李斌上海博物馆文物保护科技中心秦始皇帝陵博物院陶质彩绘文物保护国家文物局重点科研基地

由涉及文物保护材料的中国专利为切入点,基于《中国专利全文数据库(知网版)》计量统计文物保护材料的中国专利项,分类化提炼研究成果,以期了解我国文物保护材料研发的动态与趋势,为文物保护材料研究人员提供情报检索资料,对文物保护材... 详细信息

由涉及文物保护材料的中国专利为切入点,基于《中国专利全文数据库(知网版)》计量统计文物保护材料的中国专利项,分类化提炼研究成果,以期了解我国文物保护材料研发的动态与趋势,为文物保护材料研究人员提供情报检索资料,对文物保护材料专利申请、相关期刊组织优秀稿源提供方向借鉴。

关键词：文物保护材料中国专利计量统计

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文物保护有机材料微生物腐蚀理化分析技术

文物鉴定与鉴赏 2020年第6期 71-73页

作者：赵丹丹潘路中国国家博物馆文保院油画保护修复研究所北京100006

常用的评价有机合成材料耐腐蚀性能的理化分析技术,在评价文物保护所用有机合成材料的耐微生物性能上并不是都适用的,需要针对材料的特性进行探索研究。文章综述了国内外近几十年文物保护领域用过的评价保护材料的耐微生物性能的分析技... 详细信息

常用的评价有机合成材料耐腐蚀性能的理化分析技术,在评价文物保护所用有机合成材料的耐微生物性能上并不是都适用的,需要针对材料的特性进行探索研究。文章综述了国内外近几十年文物保护领域用过的评价保护材料的耐微生物性能的分析技术,并总结和讨论,期冀为文物保护工作者进行材料筛选时提供技术参考。

关键词：文物保护材料微生物腐蚀分析技术

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纳米TiO2改性文物保护材料研究

纳米TiO2改性文物保护材料研究

作者：李迎西北大学

学位级别：硕士

我国拥有数量众多的文物,其中有大量暴露在户外,千百年来经历着外界环境的变化,文物本体材料变得极为脆弱,所以要采取必要的措施对文物进行保护,以达到最大限度的延长文物寿命,尽可能长时间的为人类文明发展服务的目的。采用保护材料加... 详细信息

我国拥有数量众多的文物,其中有大量暴露在户外,千百年来经历着外界环境的变化,文物本体材料变得极为脆弱,所以要采取必要的措施对文物进行保护,以达到最大限度的延长文物寿命,尽可能长时间的为人类文明发展服务的目的。采用保护材料加以干涉就是常用的一种手段。随着文物保护材料研究的发展,发现目前常用的文物保护材料或多或少都存在着一些缺陷,已不能满足文物保护的要求,因此,研制性能优异的文物保护材料已成为文物保护研究的一个重要方向。本文主要研究采用纳米TiO2改性常用文物保护材料WD-10Paraloid B72,主要内容可分为三部分：第一部分：纳米TiO2分散方法的研究。对影响纳米材料分散的八个因素用正交表L27(313)安排进行正交试验,以全面覆盖所有实验条件而减少试验量。试验中以纳米Ti02的沉淀量为指标,并对纳米TiO2溶液进行紫外-可见光谱分析,结果表明在12号实验条件下,纳米TiO2的分散性能最好。其分散条件为：偶联剂采用KH550,用量为纳米材料质量的1%,乳化剂为OP-10,用量为纳米材料质量的3%,超声温度30℃,超声30min,搅拌器转速为8000r/min,70℃搅拌1h。第二部分：纳米TiO2改性文物保护材料WD-10的研究。本实验首先进行了不同浓度的纳米改性WD-10用于石材样品上的实验研究,通过对保护后石材的紫外一可见光谱分析、色度、吸水性、疏水性、透气性、安定性试验、紫外老化等一系列性能试验,筛选出性能较好的WT05、WT10进行下一步用于大足石刻石质文物样品上的研究。针对大足地区的环境特点,进行疏水性、抗折度、安定性试验、人工气候老化、扫描电镜微观形貌观察等分析测试,最终确定WT10为性能最佳的材料,可用于大足石质文物的防风化保护。第三部分：纳米TiO2改性文物保护材料Paraloid B72的研究,首先进行了不同浓度的纳米改性Paraloid B72膜材料的试验研究,通过疏水性、紫外-可见光谱分析、紫外老化、红外光谱分析、扫描电镜微观形貌观察等一系列分析测试,选择BT05、BT10的性能较好,将其用于模拟大足彩绘文物样块上的实验,并有针对性的模拟大足地区环境特点来对样块进行老化。实验结果表明BT05具有较好的抗紫外性能,并能够改善使用B72材料会使彩绘颜色加深的现象,因此较为适合大足的彩绘文物保护。

关键词：文物保护材料纳米TiO2 WD-10 Paraloid B72 大足石刻

文物保护中使用非典型丙烯酸酯类材料的应用述评

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文物保护与考古科学 2021年第3期33卷 108-117页

作者：龚欣韩向娜陈坤龙北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083

丙烯酸酯类聚合物(Acrylic Polymers)材料具有成膜性、可逆性、疏水性好的优异性能,被广泛应用于文物的加固、粘接和封护等。典型的丙烯酸酯类材料如Paraloid B-72、Primal AC-33等在文物保护领域内应用时间长、范围广,但由于文物材质... 详细信息

丙烯酸酯类聚合物(Acrylic Polymers)材料具有成膜性、可逆性、疏水性好的优异性能,被广泛应用于文物的加固、粘接和封护等。典型的丙烯酸酯类材料如Paraloid B-72、Primal AC-33等在文物保护领域内应用时间长、范围广,但由于文物材质、保存情况不同,难以满足所有的保护要求。本研究梳理了其他非典型丙烯酸酯类文物保护材料,如Paraloid®系列B-44、B-48N、B-66、B-67;Primal®系列SF-016、B-60A、MC-76、WS-24以及其他乳液型丙烯酸材料。通过对比其基本化学成分、应用对象、方法及效果,以及使用过程中的特征及优缺点,总结了其在文物保护中的应用历史、现状及发展前景,以期为丙烯酸酯类保护材料的选择提供有益的参考。

关键词：文物保护材料丙烯酸酯类聚合物 Paraloid Primal

改性MDI型聚氨酯文物保护材料耐光性能研究

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文物保护与考古科学 2010年第1期22卷 32-36页

作者：杨璐王丽琴黄建华唐丽琼西北大学文博学院陕西西安710069 秦始皇兵马俑博物馆陕西西安710600

为了提高文物保护材料PU(一种MDI型聚氨酯)的耐光老化性能,采用紫外线吸收剂UV531、UV328和UVP对其进行改性。使用傅立叶变换红外光谱、反射光谱、光老化失重等手段表征改性材料的耐光老化性能。通过对表征结果的比较,得出了UV531改性MD... 详细信息

为了提高文物保护材料PU(一种MDI型聚氨酯)的耐光老化性能,采用紫外线吸收剂UV531、UV328和UVP对其进行改性。使用傅立叶变换红外光谱、反射光谱、光老化失重等手段表征改性材料的耐光老化性能。通过对表征结果的比较,得出了UV531改性MDI型聚氨酯比未改性MDI型聚氨酯及其它二种改性材料具有更优异的耐光老化能力,其对彩绘漆器文物样品也能起到更好的保护作用。

关键词： MDI型聚氨酯文物保护材料改性耐光性能

漫反射光谱法定量评价文物保护材料的“不改变原状”性能研究

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西部考古 2009年第1期 312-317页

作者：杨璐王丽琴黄建华徐海斌西北大学文博学院西北大学文化遗产与考古学研究中心

为了定量评价常用的四种文物保护材料的'不改变原状'性能,文章使用漫反射光谱法检测了施加四种文物保护材料样品前后的L~*a~*b~*和△E值,同时通过对四种材料施加前后样品表面漫反射光谱的比较,得出了PrimalAC33对文物原状的干扰最小,而N... 详细信息

为了定量评价常用的四种文物保护材料的'不改变原状'性能,文章使用漫反射光谱法检测了施加四种文物保护材料样品前后的L~*a~*b~*和△E值,同时通过对四种材料施加前后样品表面漫反射光谱的比较,得出了PrimalAC33对文物原状的干扰最小,而NWWJ对文物原状干扰最大的结论。

关键词：漫反射光谱定量评价文物保护材料不改变原状

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文物保护原则之探讨

华夏考古 2011年第3期 143-149,167页

作者：王丽琴杨璐西北大学文化遗产学院文化遗产保护科学系陕西西安市710069

文物保护原则是指导文物保护具体实践的理论基础。本文对不改变文物原状之基本原则的内涵进行了深入探讨,并且论述了考古现场文物保护和选择文物保护材料的原则。

关键词：文物保护原则考古现场文物保护材料

微乳液在清除文物失效保护材料中的应用研究——以壁画清洗为例

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中国文化遗产 2020年第4期 83-88页

作者：赵丹丹成倩郭宏中国国家博物馆中国文化遗产研究院北京科技大学科技史与文化遗产研究院

众多化学清洗方法中,微乳液清洗剂因其对文物的安全性、环境友好性、施工工艺的简便性等优势,被选作去除文物失效保护材料的方法之一。本文通过实验室模拟实验和吉林省两座墓葬壁画现场试验,以丙烯酸树脂Paraloid B72和三甲树脂为研究对... 详细信息

众多化学清洗方法中,微乳液清洗剂因其对文物的安全性、环境友好性、施工工艺的简便性等优势,被选作去除文物失效保护材料的方法之一。本文通过实验室模拟实验和吉林省两座墓葬壁画现场试验,以丙烯酸树脂Paraloid B72和三甲树脂为研究对象,运用光学显微镜、光泽度仪、接触角测量、扫描电镜、红外光谱等检测技术研究微乳液清洗文物失效保护材料的效果和特性。结果显示,微乳液清洗更加适用于表面耐水文物的清洗;相较于纯溶剂清洗和凝胶清洗,微乳液清洗的针对性比较强,特定的微乳液只适用于特定的清洗对象;对质地疏松或者卷曲、起翘等病害的文物,清洗局限性较大。但微乳液清洗针对性强的特性配合一定的施工工艺可用于较为彻底地解决因保护材料失效造成的卷曲、起翘等病害。鉴于文物失效材料情况比较复杂,其清洗方法和清洗工艺要根据实际情况不断调整,综合运用多种有效的清洗方式,在达到较好清洗效果的同时,亦可实现对文物的最小干预。

关键词：微乳液清洗文物保护材料老化树脂去除壁画保护可逆性