有机硅材料在石质文物保护中的应用研究.pdfVIP

２０１６ 年第１２期 山东青年 总第５１５ 期 有机硅材料在石质文物保护中的应用研究 ●王颖斐 摘 要：我国五千年的历史孕育了灿烂的文明，作为当代的我们应当重视对中国文明的保护和继承，尤其是对现存的石质文物进行 重点保护，把现代化的材料应用到文物保护中，延缓石质文物的损坏，提高了石质文物的坚固度。本文从化学学习的角度出发，分析了有 机硅材料对石质文物的保护机理，并分析了其在文物保护中的应用。 关键词：有机硅材料；石质文物；文物保护 石质文物是我国文化遗产的重要组成，在书写我国灿烂文明 酯等几种化学材料作为对比材料，通过实验发现，烷氧基硅烷的文 中扮演着重要角色，记载了我国文化和历史的变迁，石质文物只要 物加固效果最强，对岩石外观形态的改变最小，同时其试件的抗压 包括石雕、石塔和古建筑等，由于石质文物的组成大多以硅酸盐和 性能和耐水强度大幅提升，有机硅材料在发生缩聚反应后也没有 碳酸盐为主，很容易受到来自外界的破坏，从而产生表面和结构的 产生明显的收缩和破裂。 损伤，有机硅材料在石质文物保护应用中具有显著的效果，因此相 ２．２有机硅材料的复合物 关方面的研究成为热点。 有机硅材料是指将两种或者两种以上的有机硅进行混合形成 １．有机硅材料对是石质文物保护机理 了性能更加优良的材料，这种材料改变了单一硅材料存在的缺点， 石质文物的结构和构成材质较为特殊，其很容易受到酸性环 提高了其链状硅物质的分子长度，增强了材料的憎水性能。石质 境的侵蚀，有机硅材料应用于石质文物保护中可以作为一种填充 文物的保护材料应当具备较强的结构固化作用和疏水性能，同时 材料，作用于文物的空隙，产生凝胶化作用，增强矿物质粒子之间 具备较强的抗渗透性，减少水分子的侵入，并具备很强的抗老化性 的作用力，发挥其强化加固的作用。有机硅材料与石质文物发生 和机械性能。有机硅材料可以通过控制有机硅单体、聚合物的种 化学反应后会引起基质材料发生裂缝，在有机硅材料中添加纳米 类和用量，来调节复合物的各项保护性能，是综合性能好的保护材 粒子或弹性的链状物质可以有效降低其收缩产生的拉应力，从而 料。 优化文物修复和保护效果。 ２．３有机硅材料的改性 当前在石质文物保护中常用的有机硅材料主要是烷氧基硅烷 硅氧烷的聚合产物聚硅氧烷具有良好的疏水透气性能，兼具 单体，其作用于石质文物主要有三个反应过程，即材料水解、反应 加固和防风化保护的作用，有机硅材料改性可以优化其使用性能， 缩聚和凝胶化，在材料水解过程中，硅材料和石质文物发生化学反 通过引入弹性链物质可以增加柔性，有效抵抗毛细压力，例如在硅 应，水会直接攻击硅原子结构，破坏有机硅的化学键，并产生新的 酸乙酯中添加甲基苯基硅油或二甲基硅油，可以得到改善的有机 脂肪醇和硅醇键，而催化剂的加入则会加快水解反应的进行。有 硅材料复合物，改善了凝胶结构弹性，在文物保护中应用效果良 机硅材料具有很强的防风化作用，由于硅材料和文物基体发生化 好。再者将二甲基、二苯基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷和硅油处理 学反应生成了长链烷基物质，其分子式的化学链变长，这类物质有 了被酸雨侵蚀、失去胶接物的石碑，使其机械强度和胶接性能得以 利于憎水基团的垂直排列，相邻烷基之间的疏水化作用增强，能够 改善，同时具有一定的疏水性，材料赋予风化石质以一定强度的同 有效抵抗水分子的侵入，从而增强了修复膜层的化学稳定性，外界 时，具有优良的防护性能。 因素对石质文物的侵蚀性被削减，有效提高了文物的抗风化能力。 ３．结语 有机硅材料的分子式组成为烷氧基硅烷，其分子结构中的原 综上所述，石质文物是宝贵的文化资源，代表着人类创造的灿 子结合方式既包含了硅氧键的键也有碳碳键的聚合，其对水分子 烂文明，因此我们要加强对文物的保护力度，由于石质文物具