紙質(zhì)文物保護(hù)用苯丙乳液的合成及其性能研究_1348.pdf

1、紙質(zhì)文物是我國(guó)重要的歷史文化遺產(chǎn)，然而隨著歲月的流逝,紙質(zhì)文物因受到各種因素的影響，許多已經(jīng)變質(zhì)，大量古籍發(fā)霉變黃、糟化破損、污化變脆，受損情況嚴(yán)重。因此開展紙質(zhì)文物保護(hù)工作具有十分重要的意義。
　　化學(xué)材料加固是紙質(zhì)文物保護(hù)的一種重要手段，可以有效避免紙張進(jìn)一步損毀。本文主要內(nèi)容是紙質(zhì)文物加固材料苯丙乳液的開發(fā)和研究。苯丙乳液是一種應(yīng)用比較廣泛的聚合物，該乳液施涂于紙張后，能明顯提高紙張的機(jī)械性能，提高紙張纖維的韌性，使紙張纖維

2、增粗，防止纖維斷裂，從而延長(zhǎng)紙張的壽命。且苯丙乳液具有良好的成膜性、透光性、耐腐蝕性、耐候性，對(duì)紙張外觀影響小，符合紙質(zhì)文物保護(hù)的要求，有望用于紙質(zhì)文物保護(hù)中。
　　本文以苯乙烯（ST）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）為硬單體，丙烯酸丁酯（BA）為軟單體，過硫酸銨為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉（SDS）和烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）為乳化劑，碳酸氫鈉為 pH緩沖劑，聚乙烯醇溶液為底液，通過乳液聚合的方法，合成了紙質(zhì)文物保護(hù)用苯丙乳液。

3、>　　通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)合成條件進(jìn)行優(yōu)化，考察了預(yù)乳化階段所用乳化劑用量、乳化劑配比、乳化溫度、乳化時(shí)間對(duì)單體乳化效果的影響。還考察了合成階段所用軟硬單體質(zhì)量比、硬單體之間配比、引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度、單體滴加速度、乳化劑用量、乳化劑配比、PVA用量對(duì)產(chǎn)品性能的影響。將苯丙乳液施涂于紙張，通過紙張的表征研究分析，確定苯丙乳液的最佳應(yīng)用條件如濃度和烘干溫度等。本文還考察了苯丙乳液對(duì)紙張抗老化性能的影響、對(duì)不同紙張應(yīng)用效果的差異和對(duì)紙張油墨的影

4、響等。為了滿足更多紙張的加固要求，還將苯丙乳液與羧甲基纖維素、聚醋酸乙烯酯乳液復(fù)配使用，確定最佳復(fù)配比。
　　研究表明，最佳單體乳化條件為：m（OP-10）∶m（SDS）=1.3∶1.0或1.0∶1.3、乳化溫度50℃、乳化時(shí)間0.5 h、w（乳化劑）=1.6％。苯丙乳液最優(yōu)合成條件為：m（軟單體）∶m（硬單體）=1.0∶1.0、m（MMA）∶m（ST）=2.0∶1.0、w（乳化劑）=0.41%、w（引發(fā)劑）=0.38%（上述百分

5、數(shù)均是相對(duì)于單體總質(zhì)量而言）、m（SDS）∶m（OP-10）=1.0∶1.0、w（PVA底液）=4.0%、w（存儲(chǔ)固含量）=15.0%、溫度為80.0℃、單體滴加時(shí)間為3h。在上述實(shí)驗(yàn)條件下合成的乳液產(chǎn)品質(zhì)量好，凝膠率低，固含量高，抗水性能好，且能明顯提高紙張的機(jī)械性能。
　　將該苯丙乳液施涂于紙張，通過單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳應(yīng)用質(zhì)量濃度為5%，最佳干燥溫度為50℃，該條件下處理的紙張，其機(jī)械性能大幅度提高，外觀變化在肉眼無法識(shí)別的

6、范圍內(nèi)。通過老化實(shí)驗(yàn)得知，苯丙乳液本身具有一定的抗溫?zé)崂匣涂棺贤夤饫匣男阅?，且能明顯提高紙張的機(jī)械性能和耐老化性。
　　通過將苯丙乳液（SAE）與羧甲基纖維素（CMC）、聚醋酸乙烯酯乳液（PVAc）二復(fù)配或三復(fù)配，確定最佳復(fù)配比為：m（SAE）∶m（CMC）=10.0:1.0、m（SAE）∶m（PVAc）=10.0:2.0、m（SAE）∶m（CMC）∶m（PVAc）=10.0:1.0:0.5。該比例復(fù)配的乳液，能夠滿足不同紙張