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石质文物面层腻子及表面做色涂料实验研究

作　者: 彭程
导　师: 邱建辉
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 材料学
关键词: 石质文物面层腻子做色涂料丙烯酸酯硅-丙乳液纳米材料
分类号: TQ630
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

从石器时代的石刀石犁,到历代的石窟造像、石碑石刻等石质文物是中华民族的灿烂文明,是无价的不可再生的文化遗产和旅游资源。然而随着岁月的流逝,这些暴露于自然界的石质文物,长期遭受日晒夜露、风吹雨打,导致了粉化斑驳酥解、碑文字迹模糊,造像轮廓不清,亟待进行加固保护。石质文物的保护主要有表面清洗除污、裂纹粘结加固和表面防护处理三个步骤。其中裂纹粘结加固是至关重要的一步,它决定了保护的有效性和长久性。针对石质文物保护的各个阶段,本文主要研究了石质文物面层腻子,石质文物表面做色涂料并对其进行了性能测试分析。面层材料研究方面,首先合成了苯乙烯-丙烯酸酯,有机硅-丙烯酸酯和纯丙烯酸酯三种面层腻子基料并分别对其进行了性能测试与分析,根据石质文物保护要求确定选用纯丙烯酸酯作为基料。然后应用正交设计通过试验研究了几种主要材料对面层腻子基本性能的影响,确定了腻子的基本组成和配比。并且通过对比试验全面检验了腻子的其他各项综合性能,包括:抗压、抗弯强度;剪切强度;抗渗性能等等。最后,本文借助扫描电镜(SEM)等现代测试分析手段,从细观的角度分析了腻子性能改善的原因。表面做色材料研究方面,首先合成了有机硅-丙烯酸酯乳液和FEVE树脂两种表面做色涂料基料。讨论了单体的种类、配比以及各种合成工艺条件对乳液性能和涂膜性能的影响。然后通过选择试验确定出涂料其它组分的种类以及用量,并对涂料的耐沾污性、耐候性、附着力等性能进行了检测与分析。最后,借助扫描电镜(SEM)等现代测试分析手段,从细观的角度分析了表面做色涂料对石质文物保护的原因。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章概述  12-23
  1.1 引言  12-14
  1.2 石质文物保护过程  14-18
    1.2.1 表面清洗  14-15
    1.2.2 加固保护  15-17
    1.2.3 做色做旧  17
    1.2.4 防护处理  17-18
  1.3 石质文物保护的国内外现状  18-20
    1.3.1 现有的石质文物保护材料  18-19
    1.3.2 存在问题  19-20
  1.4 研究内容  20-23
第二章石质文物受损原因  23-34
  2.1 石质文物构造因素  23-27
    2.1.1 石质文物种类  23-25
    2.1.2 石质文物试样性质分析  25-27
  2.2 人为因素  27-28
  2.3 物理因素  28-30
    2.3.1 水的相变引起膨胀  28-29
    2.3.2 水的取向结构引起膨胀  29
    2.3.3 毛细管效应引起的膨胀  29
    2.3.4 盐结晶引起的膨胀  29
    2.3.5 昼夜温差变化引起的崩解  29-30
    2.3.6 风沙侵蚀  30
    2.3.7 降雨侵蚀  30
  2.4 化学因素  30-32
    2.4.1 溶解作用  30-31
    2.4.2 水合作用  31-32
    2.4.3 水解作用  32
    2.4.4 离子交换  32
  2.5 生物因素  32-34
    2.5.1 微生物风化作用  32-33
    2.5.2 植被的影响  33-34
第三章石质文物面层腻子试验研究  34-47
  3.1 石质文物面层腻子的性能要求  34
  3.2 苯乙烯－丙烯酸酯树脂面层材料基料  34-37
    3.2.1 苯乙烯－丙烯酸酯树脂合成  34-35
    3.2.2 聚合产物性能影响因素分析  35-37
  3.3 有机硅－丙烯酸酯类面层腻子基料  37-40
    3.3.1 有机硅－丙烯酸酯树脂合成  37-38
    3.3.2 有机硅－丙烯酸酯树脂性能影响因素分析  38-40
  3.4 纯丙烯酸酯类面层材料基料  40-42
    3.4.1 纯丙烯酸酯树脂合成  40-41
    3.4.2 聚合产物性能分析  41-42
  3.5 面层腻子制备  42-46
    3.5.1 组分的选择  42-43
    3.5.2 面层腻子组分含量的确定  43-44
    3.5.3 面层腻子性能的分析测试  44-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章石质文物表面做色涂料研究  47-71
  4.1 石质文物表面做色涂料的性能要求  47
  4.2 有机硅－丙烯酸酯乳液的制备以及性能探讨  47-52
    4.2.1 试验部分  48-49
    4.2.2 结果与讨论  49-52
  4.3 含氟类涂料用树脂的制备及性能探讨  52-58
    4.3.1 含氟聚合物特性  52-53
    4.3.2 选择试验  53-55
    4.3.3 性能表征  55-58
  4.4 有机硅－丙烯酸酯类做色涂料的制备  58-67
    4.4.1 表面做色涂料的配方设计  58-64
    4.4.2 纳米填料  64-67
  4.5 含氟类做色涂料的制备  67-68
  4.6 表面做色涂料的性能探讨  68-70
    4.6.1 孔隙率测试  68
    4.6.2 酸碱老化试验  68-69
    4.6.3 紫外光老化试验  69-70
    4.6.4 扫描电镜分析  70
  4.7 小结  70-71
第五章总结与展望  71-73
  5.1 本文的主要工作  71-72
  5.2 后继研究工作展望  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
在校期间的研究成果及发表的学术论文  78

石质文物面层腻子及表面做色涂料实验研究

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