[发明专利]一种碳酸钙类石质文物防护用复合仿生材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种碳酸钙类石质文物防护用复合仿生材料的制备方法，其是在石材表面通过仿生技术调控形成一层氟化钙/二氧化硅复合防护膜。该制备方法包括如下步骤:1)用去离子水和有机溶剂清洗石材表面，并自然干燥;2)用阳离子表面活性剂或硫酸软骨素溶液涂敷清洗后的石材，使其表面活化改性;3)先后用氟化钠溶液和二氧化硅溶胶浸泡处理表面活化的石材，在石材表面形成氟化钙/二氧化硅复合防护膜。本发明制备的氟化钙/二氧化硅复合仿生防护膜与石材基底附着紧密，具有良好的耐酸碱腐蚀性、耐污性、耐候性、抑菌性、亲水性和透气性，既能抵抗酸雨侵蚀又不影响内部水汽的蒸发。同时本发明提供的制备方法操作简单、反应温和、成本低廉，且不影响石材表面原貌。 1

主权项

1.一种碳酸钙类石质文物防护用复合仿生材料的制备方法，其特征是在石材表面通过仿生技术调控形成一层氟化钙/二氧化硅复合防护膜；

具体包括以下步骤：

1)用去离子水和有机溶剂清洗石材表面，并自然干燥；

2)用阳离子表面活性剂或硫酸软骨素溶液涂敷清洗后的石材，使其表面活化改性；

3)先后用氟化钠溶液和二氧化硅溶胶浸泡处理表面活化的石材，在石材表面形成氟化钙/二氧化硅复合防护膜；

步骤3)所述的氟化钠溶液的质量百分比为5～10％，石材在氟化钠溶液中的浸泡时间为6～12h，取出石材自然干燥；

步骤3)所述的二氧化硅溶胶形成条件是以正硅酸乙酯、无水乙醇和丙三醇为基液，三者质量比为1∶0.8～1.5∶0.2～0.5，磁力搅拌30～60min混合均匀，浸泡石材；再缓慢滴加少量氨水和去离子水，氨水用量按氨水与正硅酸乙酯质量比为1∶20～40加入，去离子水用量按去离子水与正硅酸乙酯质量比为1∶1～1.5加入；滴加结束后，用聚乙烯膜封存20～30h，取出石材自然干燥，在石材表面生成氟化钙/二氧化硅复合防护膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的有机溶剂为乙醇，或丙醇，或丙酮，或它们的组合溶液。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的阳离子表面活性剂或硫酸软骨素的质量百分比为1～3％。