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1、第23卷第3期膜科学与技术Vo1.23No.32003年6月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYJune2003文章编号:1007-8924(2003)03-0040-06含氟成膜聚合物应用于文物的表面保护和玲梁国正(西北工业大学化学工程系,西安710072)摘要:含氟聚合物具有稳定性高、耐氧化性及耐化学侵袭性良好等特点,适用于器物表面的防护处理.在分析了含氟聚合物及其共混物的成膜性能、接触角、玻璃化转变温度、耐酸碱性能等研究结果的基础上,将含氟聚合物应用于土质及石质类文物表面的防护处理.通过文物样块表面颜色、接触角、透气性
2、的测定表评估含氟聚合物在文物表面防护应用的效果.并用电子显微镜分析技术对膜的表面特征及与文物表面结合情况进行了表征.关键词:含氟聚合物;表面保护;接触角;透气性中图分类号:TB43文献标识码:A人类在古代就已经使用天然成膜材料保护物物表面的防护处理.本文在分析了含氟聚合物及其品,譬如木器上刷漆、金属器物表面刷蜡等.这些天与有机硅和丙烯酸共混物的成膜性能、接触角、玻璃然材料以薄膜的形式牢固地附着在器物表面,从而化转变温度、耐酸碱性等研究结果的基础上,将含氟起到阻止或延缓外界腐蚀因素的破坏(如酸雨、碱、聚合物应用于土质及石质类文物表面的防护处理.湿
3、气、紫外光、风力、微生物及大气中的有害气体通过文物样块表面颜色、接触角、透气性的测定来评等),起到延长器物寿命的功效.之后,由于有机聚合估应用效果.并用电子显微镜分析技术对膜的表面物的合成简单、使用方便、造价低廉等特性,性能优特征及与文物表面结合情况进行了表征.良的合成材料不断出现,也倍受文物保护工作者的1实验内容及方法青睐.到目前为止,已有许多有机聚合物用于文物的表面防护,如已经应用了有三十多年之久的有机硅、1.1含氟聚合物配方选择丙烯酸聚合物等.它们多数是液体塑性材料,当以薄使用了两种含氟成膜聚合物以及他们分别与丙层的形式施用于文物表面时,
4、能够形成具有坚固表烯酸聚合物、长链有机硅、小分子有机硅的共混改性面的膜,防止了外界因素的侵袭.虽然当时取得了初材料,见表1.步的理想效果,但10～15年后,由于有机硅中结构F-OH及F4-SS两种材料都具有良好的成膜水的流失,有机硅材料会发生收缩现象而失效,而丙性能.F-OH是一种含氟带羟基的多元共聚树脂,[1]烯酸的脆性也使它的有效期缩短.作涂料用时可耐1700h盐雾耐老化试验及人工加有机氟聚合物由于氟结合的电子离核近,电子速老化2500h的试验.F4-SS是由含耐候性优良与核的相互作用力也大,所以极化率极小,折射率极的四氟乙烯(A组分)、增
5、强溶解性的乙酸乙烯酯(B低,而电负性是所有元素中最高的,故稳定性高、耐组分)、起交联固化和增强附着力的丙烯酸(C组分)氧化性、耐化学侵袭性能良好,已成为卓越的高性能及促进交联的十一烯酸(D组分)组成的四元共聚材料.在美国佛罗里达曝晒场,最早的氟涂料喷涂模物.板经历了35年风吹日晒后,依然与新产品相仿,充为了增强有机氟材料与保护基体(无机物)的紧[2]分体现了氟涂料超凡的耐候性能,应当适用于文密结合,分别进行了含氟成膜聚合物与丙烯酸(B72)收稿日期:2002-04-08;修改稿收到日期:2002-06-10基金项目:陕西省文物局“砖石文物保护材
6、料研究”项目资助作者简介:和玲(1962-),女,陕西人,博士生.第3期和玲等:含氟成膜聚合物应用于文物的表面保护·41·及有机硅(Remmers300)、WD-10等材料的共混改扫描电子显微镜(SEM)分析.性.B72是丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物,1.3含氟聚合物在土质及石质文物样块表面应用Remmers300是硅酸乙酯的二聚合体,这两种材料效果评估均由德国巴伐利亚文物保护局提供.WD-10是长从文物实地采集样块,加工成所需尺寸,然后将链烷基有机硅(十二烷基),由武汉大学提供.甲基丙含氟聚合物应用于其表面防护处理.通过应用后文烯酸甲酯
7、等其他化学试剂均使用国产品.物表面颜色、接触角、透气性等评估含氟聚合物的应1.2膜的物理特性及表面形貌分析用效果.1.2.1接触角(憎水性能)试验所用的土质文物样块是从陕西省西安市著用JY-82型接触角测定仪测量有机氟材料制名的新石器时代半破遗址采取的大土块样,经过重成膜后的接触角.主要测量水对表面的浸润性.在液塑击实后制得圆柱型试验样块,以确保保护效果的体所接触的固体与气体的分界点处,作液滴表面的差异仅由含氟聚合物引起.将大块土样经过粉碎,经切线,则此切线与固体表面的夹角即称为接触角,用筛子(粒径约为01685mm,即20目)过筛,加入蒸馏θ
8、表示.水使细土含水量为20%,要求细土充分潮湿但非泥1.2.2玻璃化转变温度Tg状,置于塑料袋内静置两昼夜,使水分均匀分散.用玻璃化转变温度Tg是聚合
