石质文物保护材料紫外光老化机理与耐老化改性研究
石质文物具有重要的历史价值与艺术价值，但由于各种因素的影响石质文物保存状态不容乐观。有机材料因其高延展性、成膜性、疏水性、粘结性等成为目前使用最多的文物保护材料，然而高分子保护材料易老化,尤其是环境中的紫外光容易使其失效从而失去保护效果。 本文检测了常用石质文物保护材料环氧树脂(E44)、丙烯酸树脂(B72)紫外光老化过程中的性能变化并通过红外光谱、X射线光电子能谱、动态热机械分析、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱等手段探究其老化机理。老化过程中断链与交联反应同时存在，只是在不同时期占据主导地位的反应不同。E44中光化学反应活性位点为芳香醚键、异丙基中CH3-C键及交联点处C-N键，反应过程中生成致色基团C=O。B72光化学反应的活性位点为叔丁自由基，反应中生成γ内酯与C=C使B72性能发生变化。 为改善E44、B72耐紫外光性，采用水解缩合法合成低聚倍半硅氧烷(POSS化合物),探究不同原料配比对合成的POSS化合物结构的影响，确定最佳合成条件，探究不同种类及含量POSS化合物对E44、B72耐紫外光性能的影响。实验发现OTES-POSS、KH550-POSS在添加量5％～8％时可明显提高E44、B72耐紫外光性能，减少光化学反应产物的生成。通过冻融实验、盐老化实验、酸老化实验探究了 POSS化合物对E44、B72其它耐久性的影响，从而全面评价POSS化合物改性的效果。实验结果证明POSS化合物对提高E44、B72耐紫外光性能，保持或提高冻融老化、可溶盐老化、酸老化后E44、B72性能具有较大作用，这为文物保护高分子材料耐老化改性提供了选择与依据。
石质文物保护材料;高分子材料;紫外光老化机理;耐老化改性
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
王菊琳
2023
中文
TB324
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）