含硅聚氨酯加固保护纸质文物的可行性

研究论文

纸质文物保护

含硅聚氨酯加固保护纸质文物的可行性

徐方圆　邱建辉　孙振乾　卢　娟

(南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京,210016)

　　摘　要:

以双羟基4配位硅化合物和HDI三聚体为主要原料合成了一系列含硅聚氨酯树脂。分析了

其反应机理和防护性能,并将含硅聚氨酯用于加固保护纸质文物。通过对模拟纸样外观、厚度、抗张强度、耐折度和耐酸水解及干热老化等性能的测试,综合评估了其加固保护的作用。关键词:含硅聚氨酯;纸质文物;加固;保护

中图分类号:TQ63017　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:02542508X(2005)0420026203

作者简介:徐方圆先生,

在读硕士研究生;主要研究方向:文物保护技术。

　　纸质文物作为文化的特殊载体,具有极高的研究和保存价值。但随时间的推移和环境条件的变化,纸质文HDI三聚体(德国拜耳公司生产);纸样,浙江奉化市

。112HDI三,制得含硅聚氨酯。13　喷涂实验

霉变、粉化、老化、。喷胶加固法是对纸质文物进行加固保护的方法之一[1]。该方法将天然或人工合成的树脂胶液喷涂在纸质文物表面。这些树脂依靠溶剂渗入纸张纤维内部,一部分通过物理或化学的方法将断裂、粉化的纤维重新连接起来,从整体上增强纸质文物的物理强度;另一部分包覆在纤维表面,抑制、缓解外界不良因素对纸张的侵蚀。加固树脂的选择是喷胶加固法的关键,所选树脂除了要无色透明、对字迹和色彩无损伤、对纤维无不良副作用外,还要能与纤维有机地结合,长期有效地加固保护纸质文物。

聚氨酯树脂的反应活性高

[2]

将合成的含硅聚氨酯稀释至一定浓度,用笔刷均匀蘸涂在预先经过老化的纸样上,在室温下放置1星期,待其稳定后进行各项性能测试。114　性能表征对加固前后的纸样分别进行光泽度、厚度、抗张强度、耐折度、耐干热及酸水解老化性能的测试;用HP26010紫外光分光光度计分析含硅聚氨酯的紫外-可见吸收光谱;并用Nexus670型傅氏变换红外/拉曼光谱仪和JEOLJSM26400型扫描电子显微镜分析加固前后纸样微观结构的变化。2　结果与讨论

,室温下能与纸纤维

211　含硅聚氨酯合成

中的羟基发生交联反应。作为加固树脂,它能与纸纤维通过化学键紧密地结合在一起;而有机硅树脂化学性能稳定,其Si2O键组成的骨架赋予树脂耐老化、耐化学品、疏水等优良特性[3]。用聚氨酯和有机硅树脂可制得性能优良的加固树脂。为此,本实验将双羟

基四配位硅化合物与HDI(1,62己异氰酸酯)三聚体反应,合成了含硅聚氨酯,并对其作为纸质文物加固保护材料的可行性进行了研究。1　实　验111　原料

根据实际需要,可以通过控制HDI三聚体和端羟基四配位硅化合物的摩尔比合成出不同的聚氨酯树

脂(图1)。若HDI三聚体过量,则反应产物为—NCO基团封端的淡黄色粘稠状液体。由于其具有较高的反应活性,在空气中极不稳定,易与水气反应,生成交联物,不适宜作为加固树脂。控制反应物中的—NCO∶—OH=1∶2,则制得相对稳定、无色透明的羟

　收稿日期:2004209221

　本课题为国家文物局文物科研项目(编号200102)和江苏省科研基金

(编号:BS2003032)资且项目。

双羟基四配位硅化合物,根据文献[425]自制;

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ChinaPulp&Paper　Vol124,No14,

2005

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