[发明专利]一种铁质文物的氧化石墨烯封护方法

说明书

本发明涉及一种铁质文物的氧化石墨烯封护方法，属于铁质文物封护技术领域。本发明采用改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合涂层进行封护，其中改性氧化石墨烯为丙烯酸酯接枝改性氧化石墨烯纳米片；将改性氧化石墨烯超声分散在丙烯酸树脂涂料B72/丙酮溶液中得到改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72浆料；将改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72浆料均匀涂覆在待封护的铁质文物表面形成保护膜，丙酮挥发即得改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合保护涂层。本发明改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合保护涂层透明且易被有机溶剂除去，满足文物可再处理原则，不影响文物原有外观；改性氧化石墨烯“迷宫式”屏障作用有效阻挡氧气、水分等腐蚀因子。

技术领域

本发明涉及一种铁质文物的氧化石墨烯封护方法，属于铁质文物封护技术领域。

背景技术

铁质文物具有重要的历史、艺术和科学价值，在我国馆藏文物中占很大比例。然而，铁的化学活泼性和其锈蚀物的结构特性，如果不对馆藏条件下的铁质文物进行保护，就会产生进一步的劣化腐蚀甚至矿化解体。

铁质文物的保护流程一般包括清洗、除锈、脱盐、缓蚀、加固和封护。封护层一定程度上提高了铁质文物的力学强度，并极大减缓了氧气、水分及其他腐蚀因子到达其表面的速度，避免或延缓其继续被腐蚀。因此，封护材料的选择和优化至关重要。微晶石蜡、虫白蜡等蜡类在铁质文物保护中应用较早且比较广泛，但只适用于小型器物，受工艺限制难以在大型器物上操作使用。此外，硝基清漆、聚氨酯、丙烯酸树脂、氟碳树脂等合成高分子材料也被应用于铁质文物的封护保护，但是均存在不足之处，不能很好地满足文物保护原则。例如硝基清漆干燥快、坚硬耐磨，但附着力较差；聚氨酯的耐候性和耐老化性能好，但是固化后难以去除；丙烯酸树脂成膜性好，但耐腐蚀性能不足；氟碳树脂耐腐蚀性能好，但是成膜后会产生炫光。为了推动铁质文物保护材料的发展，研究人员将疏水性优良的有机硅材料应用于铁质文物封护中，但是有机硅膜层常含有微孔，耐腐蚀性能差。与此同时，在原有封护材料中添加纳米填料也成为一种研究趋势，有研究者将纳米SiO₂、纳米TiO₂粉体添加到丙烯酸乳液中，可以提高封护层憎水性和耐酸碱性等，但是不经修饰的纳米粉体直接加入涂料中会导致分散不均匀，封护效果会大打折扣。

发明内容

本发明针对现有技术中铁质文物封护问题，提供一种铁质文物的氧化石墨烯封护方法，即以改性氧化石墨烯纳米片为填料，采用透明且易被有机溶剂除去的丙烯酸树脂涂料B72为基料，对铁质文物进行封护使其在表面形成改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合保护涂层，改性氧化石墨烯的“迷宫式”的分布效果和优异的隔绝性能可有效阻挡氧气、水分等腐蚀因子到达铁质文物表面，使得改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合保护涂层防腐蚀和抗老化性能增强，同时降低光泽度，更好的满足文物保护需求。

一种铁质文物的氧化石墨烯封护方法，采用改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合涂层进行封护，其中改性氧化石墨烯为丙烯酸酯接枝改性氧化石墨烯纳米片。

所述氧化石墨烯封护方法的具体步骤为

(1)将改性氧化石墨烯超声分散在丙烯酸树脂涂料B72/丙酮溶液中得到改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72浆料；

(2)将改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72浆料均匀涂覆在待封护的铁质文物表面形成保护膜，丙酮挥发即得改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72复合保护涂层；

进一步的，所述步骤(1)丙烯酸树脂涂料B72/丙酮溶液中丙烯酸树脂涂料B72的质量分数为1～50％，改性氧化石墨烯占改性氧化石墨烯/丙烯酸树脂涂料B72总质量的0.1～3％；

进一步的，所述涂覆方法为喷涂、涂布机涂覆或浸渍提拉；

所述改性氧化石墨烯的制备方法，具体步骤如下：

1)将氧化石墨烯纳米片超声分散在N,N-二甲基甲酰胺DMF中得到氧化石墨烯/DMF溶液A，浓缩得到氧化石墨烯/DMF溶液B；