[发明专利]一种风化岩石文物加固剂及其制备方法

说明书

本发明属于文物加固技术领域，公开了一种风化岩石文物加固剂及其制备方法。本发明的风化岩石文物加固剂由包括以下质量份计的组分反应得到：60～98份硅酸酯；0～30份有机硅类化合物；1.2～12.8份去离子水；0.01～0.1份水解催化剂；0～6份稀释剂；0～16份填料；0～0.6份催化剂。本发明利用加固剂中存在的可水解性的官能团与大气中的湿气接触后，可迅速发生水解缩合反应，从而导致加固剂内部产生固化交联，形成三维网状结构。这种固化剂能有效的渗透到风化岩石的孔隙和裂缝中，通过固化交联将风化的岩石粘结为一体，提高岩石文物的强度。本发明的风化岩石文物加固剂固化时间可根据施工要求调节、固化效果显著提高。

技术领域

本发明属于文物加固技术领域，特别涉及一种风化岩石文物加固剂及其制备方法。

背景技术

在文物的保护工作中，岩石文物的保护是非常重要的课题。暴露在野外的众多大型石质古迹，包括建筑、石窟、石碑、城墙、房屋等，由于自然因素的风化作用和人为因素的破坏，许多文物表面已经发生严重的劣化现象，纹饰不清、酥碱、粉化、剥落、岩体裂缝等。如不采取有效措施，许多珍贵的文物将不复存在，所以研制性能良好的石质文物保护功能材料已经成为文物保护研究领域的迫切任务之一。为了控制这种劣化现象发生，保护岩石文物，经常采用化学材料对岩石文物表面进行浸润、喷涂、刷涂或敷等方式，以提高其耐风化能力，提高其强度。

对风化岩石文物加固材料的研究，国外报道较多，主要分为有机加固剂和无机加固剂；有机加固剂多以乳液、聚氨酯、环氧树脂等。经过时效验证，发现乳液在使用的过程中，由于水的存在，会使岩石文物脱落甚至坍塌；而聚氨酯、环氧树脂等有机加固剂则易老化、渗透性差等不利影响，这是文物保护所不允许的。

众所周知，岩石文物的主要成分是二氧化硅。本发明申请人经过大量的实验，制备了一种不含水分，具有可调节粘度的有机硅类加固剂；低粘度的加固剂具有优异的渗透性，能够沿着岩石自身的孔隙渗透到岩石内部；高粘度加固剂能填充到风化岩石的裂缝和空鼓中，从而将风化岩石的组分重新粘接为一体，恢复岩石的强度，达到加固的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种风化岩石文物加固剂，其具有粘度可调节、不含水分、固化强度高、耐水性好、对文物没有破坏的特点。

本发明另一目的在于提供一种上述风化岩石文物加固剂的制备方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种风化岩石文物加固剂，由包括以下质量份计的组分反应得到：

60～98份硅酸酯；

0～30份有机硅类化合物；

1.2～12.8份去离子水；

0.01～0.1份水解催化剂；

0～6份稀释剂；

0～16份填料；

0～0.6份催化剂。

所述的有机硅类化合物的结构式如下所示：

R₁-Si-(OR₂)₃或(R₁,R₃)-Si-(OR₂)₂

其中R₁、R₃相同或不同的分别为烷基、芳基、链烯基、芳烷基或烷芳基；R₂为甲基或乙基。

本发明的风化岩石文物加固剂中，所述的硅酸酯可包括正硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、四(1-甲基乙基)硅酸酯、硅酸四苯酯、四(2-乙基丁基)硅酸酯和四(2-乙基已基)硅酸酯中的至少一种。