[发明专利]薄荷醇衍生物、其混合物及薄荷醇衍生物的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种薄荷醇衍生物、其混合物及薄荷醇衍生物的制备方法和应用，通过对薄荷醇进行酯化反应，进行分子设计，合成具有特定分子结构或带有特定基团的薄荷醇衍生物，通过化学结构改性，提供一类新的具有更高熔点和较低挥发度的文物临时加固材料。该系列化合物的熔点可以形成梯度熔点，挥发性较薄荷醇慢，可实现可控去除，满足文物保护部门的要求。本发明复合材料在文物发掘现场对文物进行临时加固的应用，适用于马俑中脱落彩绘、石质文物碎片、岩画壁画、漆器文物碎片、木质文物碎片、纸质文物、棉麻文物的临时加固提取，应用广泛。

技术领域

本发明涉及一种临时加固材料及其制备方法以及在文物保护中的应用，特别是一种薄荷类物质及其制备方法和在文物加固领域的应用，在考古现场文物保护材料技术领域应用广泛。

背景技术

考古现场文物保护是一种在特殊场合下的文物保护，与文物保护实验室的条件相比，考古挖掘现场无论是从试剂药品、还是仪器材料等各方面的条件都不够完善，决定了现场保护工作的特点只能是临时性的，甚至有时到了实验室后还会将这些措施去除。因此，考古现场对文物保护所采用的技术手段和材料不应对后续的实验室保护处理及考古研究产生负面影响，因此文物考古挖掘现场的临时加固应遵循以下原则：

1)少干预原则：在确保文物安全的前提下，应尽可能少地对文物进行干预，包括干预的次数、干预的程度等。

2)可再处理与可逆性原则：可再处理性一般是指清除不掉的材料不会对后续的处理造成防碍的特性；可逆性一般是指对文物进行的任何处理日后都能够在对文物不产生任何损伤及改变的前提下将它去除。

基于以上原则以及文物保护部门的要求，临时加固材料的关键性能基本要求如下：

(1)熔点。临时加固材料必须具有常温以上至90度以下的熔点；室温以上的熔点可以确保其在室温下能凝固，冷却后可与土壤或被加固物间形成较好的结合，起到加固的作用；而90度以下的熔点便于现场施工，是确保其能通过熔融后涂刷的施工方法加固文物。凝聚态有一定的堆积密度，最好能与文物有一定的结合力。

(2)渗透性。渗透性能关系到加固的效果，渗透性较高的材料，其加固效果较好；而渗透性与材料本身的分子结构和极性以及官能团等密切相关。

(3)挥发性。临时加固材料必须具备适当的挥发性能；确保在考古发掘完成后，能可控的将临时加固材料从文物上除去；而挥发性也不能太高，否则在考古发掘尚未完成时，临时加固材料已经挥发了，不能很好的达到临时加固的要求，最重要的要求是，临时加固剂可采用方便的加热或自然存放方式从被加固物中脱除，不留丝毫残余，满足可再处理与可逆性原则。

(4)化学惰性。临时加固材料加固后，必须确保文物安全不能对原来的文物造成损害，尽可能少地对文物进行干预。

(5)毒性。好的临时加固材料必须是安全无毒的，以确保施工人员的健康和安全。

目前国际上通用的临时加固材料是环十二烷，近年来中科院上海有机化学研究所房强研究员开发的薄荷醇及其衍生物作为临时加固材料也越来越多。这类临时加固材料常温下是固体，当加热至60℃以上后可以涂刷或喷涂于器物上进行临时加固，且该试剂在室温下能够升华挥发掉而不产生任何残留，能够实现可逆去除。

目前国内使用的临时加固材料薄荷醇，其熔点44℃，挥发度较大，但是在高热气候条件下，由于熔点低，挥发较快，对于加固文物的形状保持有一定难度；在气温较高条件下熔点低，薄荷醇挥发较快，对加固文物强度不足。这些都成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种薄荷醇衍生物、其混合物及薄荷醇衍生物的制备方法和应用，通过对薄荷醇进行酯化反应，进行分子设计，合成具有特定分子结构或带有特定基团的薄荷醇衍生物，通过化学结构改性，提供一类新的具有更高熔点和较低挥发度的文物临时加固材料。