[发明专利]用于纸质文物抗紫外聚合物材料的制备方法及其应用

摘要

本发明属于高分子聚合物合成技术领域，涉及抗紫外聚合物材料的制备，尤其涉及用于纸质文物抗紫外聚合物材料的制备方法及其应用。用于纸质文物抗紫外聚合物材料的制备方法，是以改性再生纤维素为核，环氧树脂‑苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物为壳的具有壳‑核结构的复合乳液，其制备工艺简单，操作简便，反应过程所用溶剂为水，无污染，绿色环保。本发明所制得的封护材料稳定性好，粘度小，具有优异的防水、防油、抗紫外，可逆等性能，可推广应用于纸质文物的加固保护。本发明所制得的纸质文物保护材料具有可逆性，能在无损或微损的情况下，除去保护膜，并且与纸张具有较好的相容性，保护膜薄，透光性好，不影响纸质文物的原貌，遵循“修旧如旧”的原则。

主权项

纸质文物抗紫外用聚合物材料的制备方法，制得以改性再生纤维素为核，环氧树脂‑苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物为壳的具有壳‑核结构的复合乳液，其特征在于，包括如下步骤：A、核单体预乳化液的制备：将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠和1/4的去离子水加入到容器中，搅拌至溶解，再加入改性再生纤维素进行预乳化反应，其中，辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠的质量比为1:1～5:1；反应温度30～80℃，反应时间0.5～5h；所述改性再生纤维素的制备方法为：首先配制质量分数8%的NaOH溶液，冷冻至呈冰水混合状的低温NaOH溶液；将微晶纤维素与低温NaOH溶液按照质量体积比1 g: 20 mL的比例混合，快速搅拌1 h；离心分离取上清液，无水乙醇和上清液按照体积比1:1的比例混合，快速搅拌，得到再生纤维素；最后过滤，洗涤至中性，冷冻干燥，得到无定型、化学活性高的再生纤维素；再将再生纤维素与95%乙醇溶液按照质量体积比1 g: 20 mL的比例超声分散，称取再生纤维素质量的8%的KH‑560加入到混合溶液中去，升温至80℃，搅拌1 h；过滤、烘干，得到改性再生纤维素；B、壳单体预乳化液的制备：将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、环氧树脂和甲基丙烯酸十二氟庚酯加入到含辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基磺酸钠和1/4的去离子水的容器中，不断搅拌并进行预乳化反应；其中，辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠质量比为1:1～5:1，且分别为步骤A中辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠用量的1/3，反应温度30～80℃，反应时间0.5～5h；C、将磷酸氢二钠溶于1/4的去离子水制得缓冲溶液，将过硫酸钾溶于1/4的去离子水制得引发剂溶液，再向核单体预乳化液中加入全部的缓冲溶液和体积分数1/3的引发剂溶液、体积分数1/9的壳单体预乳化液，搅拌反应，其中，反应温度40～90℃；D、等乳液泛蓝光时，缓慢滴加体积分数1/3的引发剂溶液和剩余的壳单体预乳化液，滴加结束后继续滴加剩余的引发剂溶液，加入有机紫外吸收剂UV327，升温，继续搅拌并反应，其中，滴加时间为0.5～3 h，温度为70～130℃，继续反应时间为3～7 h；E、反应结束后，继续搅拌，自然冷却至室温，用氨水调节pH值为 6～10，过滤后制得复合乳液；制备步骤中各反应物质的质量分别为，所述苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的总质量与丙烯酸正丁酯的质量比为0.3～1.4；环氧树脂的用量为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯质量的1.8～6.4%；丙烯酸的用量为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和环氧树脂单体总质量的0.7～2.2%；所述甲基丙烯酸十二氟庚酯的用量为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、丙烯酸正丁酯和丙烯酸单体总质量的10～60%；所述改性再生纤维素的用量为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸十二氟庚酯总质量的1～8%；所述有机紫外吸收剂UV327的用量为全部单体质量的0.5～3%，所述全部单体由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸十二氟庚酯和改性再生纤维素组成；所述辛基酚聚氧乙烯醚的总用量为全部单体总质量的1.20～5.40%，十二烷基磺酸钠的总用量为全部单体总质量的1.3%；所述缓冲剂磷酸氢二钠的用量为全部单体质量的0.3～1.4%；所述引发剂过硫酸钾的用量为全部单体质量的0.54～1.8%；所述去离子水的全部用量为全部单体总质量的256.41～526.32%，所述全部单体由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸十二氟庚酯和改性再生纤维素组成。