有机硅材料在文物保护中的应用

2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 有机硅材料在文物保护中的应用 范怀心1，蒋德强1·2，苏伯民1·3尹建军博 (1．兰州理工大学石油化3-学院，兰州7300502．兰州知本化3-科技有限公司．兰州7300003．敦煌研究院保护研究所，敦煌736200) 奠要：有机硅材料由于组成和结构的特殊性，具有极高价值的文物保护功效。人们很早就注意到有机硅材料在文物保护 方面的应用前景，并将其应用于石质、陶器、壁画等各类文物的加固保护中，对许多珍贵文物特别是室外文物的长期保 存起到了关键作用。本文系统综述了国内外有机硅材料在文物保护领域的发展历程和应用研究现状，并根据有机硅材料 在文物保护中的功能特性，提出了今后研究的发展趋势。 关t词：文物保护有机硅材料 TheApplicationofSiliconeonCulturalRelicsConservation FanHuaixinl，JiangDeqian91一，SuBominl,3,YinJianjtml (1．PetrochemicalTechnologyCollegeofLanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050 2．Lan之h伽ZhibenChemicalTechnologyLtd．Commpany,Lanzhou730000 3．DunhuangAcademy,Dunhuang736200) Abstract：Sincethesiliconehasthespecialformandstructure．ithasthevaluablepurposeoneulturalrelics conservation．Peoplenoticedtheapplyingprospectofsiliconeinthisfieldearlier,andhaveappliedittoconserve stoneandpotteryculturalrelics，wallpaintingsandetc．，itisimportanttopreservealotofrarityculturalrelics especiallyoutdoorsinlong．term．Thispapersystematicallystatedthedevelopmentandpresentsituationof applicationandstudyofsiliconein也isfieldofdomesticandoverseas．andaccordingtothefeatureofitisapplied intllisfield．refefredthetrendoffuturestudy． Keywords：Culturalrelicsconservation；Silicone 1引言 文物保护是当今一个很重要的课题，在全世界 范围内受到越来越多的关注。中国是一个历史文明 古国，物质文化遗产种类繁多、数量丰富、地域分 布广泛。这些宝贵的文化遗产是古代文明的信息载 体，是历史、文化艺术和科学研究中极为重要的实 物资料，是科学发明和技术创新的借鉴和源泉，是 改善人类物质和精神生活条件的基本资源t¨。它们 具有很高的学术研究、艺术欣赏和旅游观赏价值。 对它们进行保护，具有十分重要的意义。 人们很早就开始进行文物保护的探索，文物保 护材料也不断涌现，从最早的天然高分子材料、无 机材料，到有机高分子材料，以及纳米材料和复合 材料的应用，为文物保护工作提供了有力的支持。 20世纪60年代早期开始发展起来的高分子材料，由 于其具有耐水、耐腐蚀、耐老化、强度高等特点， 在文物保护方面的应用越来越广泛，其中有机硅材 料因其优异的性能而得到推崇。 有机硅高分子材料是指分子结构中含有元素 硅、且硅原子上连接有机基的聚合物。其主链上的 ．O．Si．O．结构与石英非常类似，具有很高的对能量 的稳定性；有机硅材料的化学性质介乎于有机与无 机之间，有较好的耐候性、耐热性、耐玷污性、耐 化学药品性、僧水性及阻燃性，对紫外线、臭氧有 良好的稳定性，相比较其他材料更有优异的“呼吸 性”，它不损害或基本不损害文物对空气和水蒸气 的透过性。正是由于这些特性，使得它在文物保护 领域的应用取得了良好的效果，人们对它的关注越 来越多。本文旨在通过介绍有机硅作为 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面封护剂 和加固剂在不同材质文物保护领域的应用研究现状 来说明它的特性，指出其发展趋势，起到一个抛砖 引玉的作用。 319 2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 2有机硅在文物保护方面的应用研 究进展 国外很早就开始了有机硅用于文物保护方面的 探索研究。早在1861年，德国著名化学家霍夫曼 似．W．Hofmann)就提出，石英和酒精的聚合物可以 应用到岩石增强保护中；1942年，Stone和Tepilitz 成功对土壤增强；1956年硅酸乙酯被成功的应用到 壁画保护中。1960．1970年，硅酸乙酯研究成熟，进 入大规模工业化生产，广泛应用到天然与人造矿物 材料的增强保护中。20世纪70年代的岩石增强材料 主要为溶剂型，有效组分70％左右。在增强剂方面， 20世纪80年代的进展为不含溶剂的硅酸乙酯类，其 以硅酸乙酯单体为主。有效组分在99％以上，含微 量溶剂和催化剂12]。随着工业和民用的需求，开 发了多种有机硅材料(有甲基硅醇盐、硅树脂、硅 烷、有机硅乳液等等)，此类材料在欧洲被广泛使 用于各个领域。目前，在德国、日本、美国己成功 研制了数种有机硅材料并应用于文物保护领域，如 SS一101，AWSVX等。 我国将有机硅材料用于文物保护起步较晚，始 于二十世纪80年代。八十年代初，故宫博物院和化 工部涂料研究所合作开发了有机硅防风化材料 SioR一17，在防水性、外观质感方面，通过实验室 和现场试验，各项技术指标都达到或超过了曾应用 在德国科隆大教堂的美国道康宁公司的防风化材 料。1981年化工部涂料所与故宫博物馆共同研制的 SioR一31有机硅彩画保护涂料，效果良好。我国上世 纪70年代为了保护光学玻璃及其光学膜层而研制并 取得成效的长链烷基烷氧机硅烷(其中十二烷基三 甲氧基是一个代表)，于1987年移置于文物保护领 域，到现在己逐步扩展开来pJ。 总体来看，国内外研制并应用的新型有机硅材 料种类繁多，应用广泛，包括的基本品种主要有有 机硅树脂、有机硅橡胶和硅油。但是在文物保护方 面的应用却非常不足。一方面，文物保护与修复的 特殊性(“修旧如旧”原则)限制了材料的使用，同 时文物保护使用的数量很少，对于开发和生产企业 都缺乏经济刺激；另外一方面，材料科研人员和文 物保护工作者缺乏沟通合作，双方相互不了解：前 者对于应用要求不清楚，而后者对于材料的性能不 了解，因而造成两个环节的脱节。为此，文物保护 工作者必须向材料科研人员提出使用要求，后者则 320 可以根据这些要求来开发适合的新型有机硅材料， 双方共同合作才能更好地将有机硅材料应用于文物 保护领域，以造福人类。 3有机硅材料在文物保护方面的应用 出土的文物依其质地大致可以分为三大类：无 机文物、有机文物和复合材料文物。无机文物有石 质文物、土质文物、陶质、砖瓦类和金属制品；有 机文物有丝绸、纸张、木器、皮制品等；复合材料 类文物有壁画、泥塑等【4】。 3．1有机硅在无机文物保护领域的应用 (1)石质文物 石质文物的风化机理比较复杂，既有物理作用、 化学作用、生物作用，还有人为作用。针对石质文 物的特征和风化蚀变的原因，国内外均采用在其表 面涂一层保护膜的方法来保护石质材料。主要开发 了环氧树脂，丙烯酸树脂，有机硅材料和多种无机 材料。环氧树脂的黏结力大、强度高，但耐候性较 差、在紫外线下易粉化变色，另外由于环氧树脂的 内表面张力较大，容易造成文物的二次破坏：丙烯 酸树脂有良好的耐候性、透明性，但耐水性差，同 时溶液黏度较大而不易使用【5】。有机硅材料除兼具 高分子材料的一般特性外，其结构与石质文物的结 构具有相似性，为多数文物工作者看好。 BiscontinG[6I等对一种威尼斯岩石和砖质用有 机硅处理后的表面封护效果给予了肯定。印度 BhargavJS【7】等采用二甲基、二苯基聚硅氧烷、二 甲基聚硅氧烷和硅油处理了被酸雨侵蚀、失去胶结 物的石碑，使其机械强度和胶结性能得以改善，并 具有一定的疏水性。刘乃涛【8】用ReturnersFencosil SAE300E和WD．、Ⅳ02有机硅渗透加固剂以及 WD．W03文物表面防蚀防水剂对金陵遗址的石质文 物进行处理，具有较好的加固和憎水效果，石质文 物加固和憎水处理后仍具有较好的透水性，同时具 有较好的耐水性。柳振安【9】等以甲基三乙氧基硅烷 和正硅酸乙酯合成的聚硅氧烷液体在不改变文物原 貌的基础上，具有良好的耐水性、抗紫外线能力、 优异的透气性，并赋予风化严重的石材以一定的强 度。涂敷有机硅材料后，石材的耐水性、抗冻融性 都有显著提高，吸水率显著下降。适用于沙岩、石 灰岩等石质文物。涂料固化后，各项性能指标均达 到满意的效果，是一种理想的风化石材的加固材料。 2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 有机硅的憎水性和耐候性相对较好，但固化时 收缩应力大。随着材料科学的不断发展，人们对文 物保护材料要求也越来越高，往往单一的材料不能 满足要求，需要研制性能更加优良的复合材料。将 丙烯酸树脂或环氧树脂改性有机硅可获得优良的树 脂。通过化学改性，使产物兼具有机硅与有机高分 子的良好性质，其热稳定性、耐候性、防水性得以 改善，并且降低了成本，是石刻理想的保护材料【l们。 在波兰用丙烯酸树脂和有机硅树脂的共混涂料，非 常有效地保护了一些石质文物，至今已达15年以上 【111。聂王焰【101等通过种子乳液聚合制备了有机硅． 丙烯酸酯乳液涂料，黏度小、成膜性好且强度高， 用于石刻文物的防风化。廖原112】等用自合成的聚丙 烯酸酯改性有机硅树脂制得的XD9露天石质保护 剂，具有黏接力强、渗透力较好、耐水、耐酸雨、 抗微生物侵蚀的特性；保护层有耐水、风、沙、日 光照射，抗冰冻、微生物侵蚀的作用，并具有良好 的附着力和耐久性；XD9石质保护剂无色透明，抗 酸、碱、盐、耐水性好，使用方便，并且该保护剂可逆。 对陕西茂陵博物馆汉代露天石质文物保护后达15年 之久，对西安碑林博物馆露天展出明代石狮保护达9 年之久。 石材是充满微孔的渗水材料，有机高分子的渗 入使其产生一个内外压力差。而有机硅的呼吸性较 其他材料在一定程度上缓减了这一压力差。不过， 也不是所有情况下的石质文物都能用有机硅加固， 有人发现在GOTHIC砂岩建筑拱廊的装饰部位，用有 机硅处理的部位有鳞片状剥落现象【6】。国内刘强【13】 等研究表明大型石质文物表面的憎水性化学保护在 保护剂渗透深度仅几毫米的情况下有可能产生严重 的破坏作用。岩石的强度越小，吸水率越高，越容 易受到破坏：保护剂的憎水性越强，界面应力越集 中，破坏速度将越快。破坏的主要原因是被保护部 分的憎水性和岩石基底的亲水性在于湿过程中产生 的物理性质的差异和界面应力。通过水在岩石内部 的运移和相变过程，盐结晶、加热、冻融将加剧表 面保护层的破坏速度，其中盐结晶的影响最大，加 热和冻融次之。所以我们在石质文物的保护中应该 谨慎使用憎水性表面化学保护。在必须使用时应注 意：①应了解水(潮汽)在岩体内外的运移和相交情 况，避免干湿循环本身产生和由此引发的应力破坏： ②应了解可溶盐在岩石内部的运移情况，注意岩体 脱盐和隔离盐的来源；⑨避免环境温度和湿度的急 剧波动以减缓破坏速度；④使化学保护剂渗透岩体 达到相当深度以抗衡界面应力，或建立憎水梯度以 分散界面应力。 用有机聚合物对石质文物进行表面化学保护 时，有机材料的憎水性与岩石亲水性的矛盾总是难 以避免的。解决途径之一是开发与岩石相容性良好 的保护材料，例如亲水性生物矿化材料等【121。 (2)土质文物 土遗址的保护难度较大，它不同于一般的文物， 面积一般比较大，大多数在室外且直接与大地相连， 长期经受风吹日晒雨淋。受冻融、大气污染、微生 物侵害、盐的溶解结晶、震动等的影响，绝大多数 土遗址都不同程度地损伤，开裂、块状剥落，甚至 坍塌，有的已摇摇欲坠、岌岌可危。必须采取科学 的保护措施，使这些文物得以妥善地保护。【14】 土遗址保护主要从防水、固化、防尘和防腐等 方面考虑。国内外开发了多种类型的保护材料，包 括无机材料，有机材料和无机．有机复合材料等。无 机材料有氢氧化钙、氢氧化钡溶液、钾、钠水玻璃 等；有机材料包括有机树脂溶液，各种具有反应性 基团的树脂体系如聚氨酯、聚酯、有机硅等。无机． 有机复合材料有甲基三乙氧基硅烷．PS、聚有机硅． 聚丙烯酸酯IPN、硅溶胶．PVA、硅溶胶．硅树脂等。 0s] 土的主要成分为硅酸盐，Si02含量占40％～ 60％，土质、岩土质的结构与有机硅树脂的结构有 一定的相似性，都含有Si．O键。用有机硅树脂加固 封护土遗址的优点是：渗透性好，渗透深度可达20～ 25rnlll，渗透时间仅需2'--'4小时；结合力强，渗透 液在土质中固化后像一张网，在各空隙之间形成一 种以土质为基体、以有机硅树脂为增强剂的复合材 料，使内部结构更加致密，因而提高土石质文物的 整体强度，抗压强度可提高2倍(石质)；耐老化性好， 有机硅高聚物中主键上Si．O键的键能(108kcal／m01) 比普通有机高聚物中C．C键的键能(83kcal／m01) 大，且硅原子连接的烃基被氧化后生成交联的更加 稳定的Si-0．Si键，老化后的产物二氧化硅，对土遗 址的结构没有多大的影响【14】。张宗仁【16】等用 CH3SiCl3和无水乙醇合成的I"13材料对土样进行试 验发现其在土中的固化时间为4．5．6d,时，处理后样 品碎裂强度增加2—3倍，最大吸水量减少3．6倍，水 的润湿角149度，土样在水中观察两月不崩解并有很 明显的抗酸腐蚀性，在粒度为0．125'-'-'0．200ram的土 321 2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 粉中渗透深度6．8～7．3cm。使用IB材料对秦俑弩弓 迹、车轮迹和西安老牛坡商代古墓等进行了保护， 此后长达两年多时间的观察效果明显。甄广全【l7J等 对含元殿复原夯土墙用硅酸酯低聚体WD．W02渗透 加固后用长链烷基三甲氧基硅烷WD．10进行表面憎 水处理，能起到有效的保护作用，并且处理过的土 墙具有白洁性。陈平【l】等以有机硅改性丙烯酸酯树 脂为加固剂对榆林明长城遗址土样进行研究，实验 结果表明：硅丙乳液具有加固生土古建筑材料的多 数特点，对西北干旱地区的砂类生土古建筑是一种 较为理想的加固材料。周双林【l5】等以工业品的有机 硅改性丙烯酸树脂乳液为原料，采用转化法制备了 有机硅改性丙烯酸树脂非水分散体材料，对形成的 非水分散体进行了外观检验和老化性能检验。通过 对土样的加固试验和实地应用发现，浓度为0．8％的 加固剂251M具有良好的固结效果，表面颜色基本不 变，证明这种材料是一种有应用前景的土遗址防风 化加固保护材料。 在实际工作中还可以采用多种材料进行复配以 达到最佳保护效果。 (3)砖、瓦、素陶等文物 砖、瓦、陶等文物是由土坯经过人工高温烧制 而成。土坯烧制过程中，产生不均匀分布的孔隙， 且孔隙尺寸较大。这类结构的文物容易受水及水中 可溶盐的侵蚀而风化。常用的化学保护方法是将聚 合物以稀溶液的形式渗入砖体内部的孔隙或渗人由 于风化引起的文物损坏部位，聚合后形成的胶化物 填补并加固了风化的文物，从而增强了文物的机械 强度，抑制或减缓水的侵蚀，起到对文物的保护作 用【181。 对于砖石文物的表面防水处理，有机硅化合物 显示出优良的性能。如美国道康宁公司生产的有机 硅产品Dri．SilA8HF和Chem．Tr-ete就曾用于许多著 名的建筑上，如法国的哥特式建筑科伦大教堂，泰 国的一些寺庙等，取得了很好的防水效果【l9‘。国内 甄广型3】研究长链烷基烷氧基的结构和性能，发现 其适用于带有表面硅羟基和多孔砖石质文物，经其 处理可获得良好的防水性，而大大降低水对这类文 物的损害。 陶质文物的加固材料有如无机材料、聚乙烯醇 缩丁醛树]]旨(MOWlTAL60，2％～10％，溶于酒精 中)、丙烯酸树]]旨(PARALOIDB72，1．5～3％)、丙稀 酸乳剂、有机硅溶液(BS44无水乙醇稀释，l：4，多 322 用于釉陶加固)等。有机硅加固陶质文物渗透性非常 好，与基体结合牢固，是一种理想的加固材料。任 重远【20】等用(汀S．106有机硅采用浸渗法对陶片进行 加固，其抗压强度从原来的23．02Mpa提高到 48．92Mpa，吸水性也明显下降，具有抗紫外老化性 能。 (4)金属制品 ’ 有机硅应用于金属制品的保护比较少见，因为 两者的性质差异比较大，结合力可能比较小，易老 化。 ①青铜文物 青铜器是我国古代文明的象征之一，以其珍贵 的铭文、精美的纹饰、奇特的造型而著称于世，其 冶金、加工及表面处理技术之高超，更为世人所称 道【2ll。表面封护是青铜文物防腐蚀保护过程中的最 后步骤，其目的，就是隔离和减缓自然环境中的各 种因素对文物的不利影响，以延长文物的寿命[221。 有机高分子材料是封护剂的成膜基料，在青铜 器封护中使用的材料包括三甲树脂类、乙基纤维素 类、聚乙烯醇缩醛(酮)类、聚氨酯类、硝化纤维素 类、丙烯酸类、有机硅类树脂等。这些材料各有优 缺点，例如聚氨酯树脂具有很好的力学性能，但是 树脂黏度大，颜色深；硝基清漆干燥快、光泽好、 坚硬耐磨，但是耐酸碱性能较低，效果较好的是有 机硅类材料和丙烯酸类树脂。有机硅类材料以Si．．．O --Si键为主链，键能极高，由于它们在化学结构上 的特点，与基材粘附牢固，憎水透气、耐候、耐老 化，具有良好的光稳定性能，且无毒，涂施工艺简 便易行，其中甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅 烷在我国应用较为成功。近年来，又开发出长链烷 基和醚基有机硅树脂，与甲基三烷氧基硅烷相比， 醚基的引入使膜与基材的附着力加大，而碳链的增 长，有利于憎水膜中烷基的垂直定向，使烷基的排 列和堆砌更加紧密，膜层的厚度和密度增加，其憎 水性、抗腐蚀性和抗霉菌侵蚀性更耐221。 ②铁质文物 铁质文物的保护一直都是文物保护工作的重要 分支之一。由于铁质文物易腐蚀，出土后若保存不 当，很快就会产生大面积的锈蚀，故而铁质文物的 保护应在文物出土后及时进行。又由于铁元素本身 不很稳定，遇到氧气及水后极易发生锈蚀，这就又 给铁质文物的保护带来一定的难度【231。 有机硅在铁质文物保护中应用的可行性方 2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 面，很多专家都对其存在着一定的疑虑。因为有机 硅在文物保护是主要依靠的是与文物表面羟基的结 合，以致形成一层保护膜从而保护文物。显然，铁 质文物表面并不存在羟基。杨璐【zjJ等研究表明有机 硅对带锈铁质文物保护中的应用是成功的。锈蚀层 为有机硅的自聚提供了广阔的空间，有机硅在铁锈 中的自聚既有效地阻断了铁质本体与外界水分的接 触，同时又对锈蚀外层较为疏松的部分进行了加固， 有效地保护了铁质文物。谢振斌【24J用烷氧低聚体对 铁器文物进行封护处理，能明显的提高文物的耐腐 蚀能力，且涂层无色、透明、不产生玄光，不改变 文物表面原有的质感。有机硅用于金属文物的保护 是可行的。 3．2有机硅在有机文物保护领域的应用 有机硅在有机文物保护方面应用虽没有像其在 无机文物保护方面广泛应用，但也发挥着重要作用。 (1)丝质文物 古代织物一般分为动物蛋白纤维和植物纤维， 包括毛、丝、棉与麻纤维，后二者为多糖类化合物。 由于动物蛋白纤维有较强的耐自然腐蚀能力，目前 保存下来的多为动物纤维，但不管是动物纤维还是 植物纤维，都容易受到微生物及昆虫的侵害，是微 生物的营养来源【2副。 出土织物由于自然的腐蚀作用，纤维已经变得 十分脆弱，纤维的抗拉强度、耐折度都很小。对于 腐朽很严重的织物，清洗后若不加固，保存有很多 潜在的危险。高分子材料对丝织品的加固由于一些 失败的例子而颇受质疑。低分子量的聚乙烯醇会使 纺织品颜色加深，发粘、吸湿性强，因此易于吸尘 及粘上其它污物。用聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛处 理的织物发硬，织物会受到老化后坚硬、开裂的加 固剂锋利的边缘的摩擦损伤。开发性能优良的、可 逆的加固剂急迫且非常重要。国内外学者做了很多 研究。张晓梅【26J等开发了一种有机硅改型的丙烯酸 树脂，对织物进行加固表明其耐老化、耐沾污性、 耐霉菌等方面具有优良的特性，效果明显。但该处 理是不可逆的，使用时应非常谨慎。 (2)木质文物 木材本身具有吸湿性，发掘出土的木质文物多 饱含水分，随着出土后保存环境变化，若未采取相 应、有效的保护措施，木材在干燥过程中，由于失 水速度过快，造成内部和表面应力分布不均衡，致 使形态结构扭曲和翘曲，发生干裂、收缩和变形。 为了长期保存出土木材，应该把木材中含有的 水分用其它稳定的物质将其置换出来，或者把引起 木材变形的不安定的水分强制出去。替代水的稳定 物质，常用分子量为3000～,3700的聚乙二醇 PEG一4000，而要强制除去水分，采用真空冻结干燥 法最有效。还可以用有机硅树脂处理保持木材文物 的柔软性。用常压、加压方式促进树脂溶液的浸注 渗透，使树脂液充分渗透。对柔软文物，比较小的 木质文物和漆制品及其它复合材料等，有机硅树脂 处理都是很有效的处理方法[41。 3．3有机硅在复合材料类文物保护领域的应用 壁画在我国有着悠久的历史，是我国绘画遗产 中的一个重要组成部分。它具有独持的绘画艺术和 风格，富有优秀的民族文化传统，是社会生活各个 方面的真实写照。其内容题材相当广泛，加之壁画 技艺的精湛，所以壁画艺术无疑得到了世人的诸多 关注【271。 由于千百年来自然及人为因素的缘故，我国各 地的壁画都有着不同程度的损害。最常见的壁画病 害有空鼓、起甲、酥碱、烟熏、表面污染、地仗脱 落、颜料层脱落、裂隙、划痕等。运用化学方法来 加以保护是一条较好的途径。如聚醋酸乙烯乳液、 聚乙烯醇、聚丙烯酸乳液、ParaloidB．72(Rohmand Hass)、AC一3444(Primal，RohmandHass)、 ROY．6260和敦煌研究院与兰州知本化工科技有限 公司合作开发的ZB．SF系列壁画专用修复乳液等都 在壁画保护修复方面得到广泛应用【28】【291。 有机硅主要用于壁画的加固和表面憎水处理。 有机硅相较于其它表面封护剂有很多优点。赵科30】 等针对彩绘文物保护材料研究表明PrimalAC33、 B72和有机硅的耐老化性能好，而且颜色变化小， 粘结强度高，能够很好的起到加固和保护彩绘文物 的作用。有研究表明【25】有机硅环氧树脂是理性的潮 湿壁画加固材料，有机硅提高了环氧的耐水、耐候 性，并且能保持画面的透气性。 针对西藏布达拉宫等三大寺院的壁画起甲原因 而专门研制的ZB．SF专用乳液，采用改性有机硅丙 烯酸乳液作为修复材料，将起甲翘片的软化、黏合 一次完成，不仅简化了工艺，同时达到黏合紧密、 对壁画未造成任何新的不良影响的结果，在实际应 用过程中取得了很好的加固效果，目前已经应用于 少林寺等地的壁画修复。 壁画保护过程中，应注意加固材料对壁画颜色 323 2008古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集 的影响，尽量采用影响小或无影响的材料。研究表 吲311有机硅氧烷对颜料色度影响短时间内较小，湿 度对有机硅氧烷加固过的样品和空白样品的色差无 明显影响。 4有机硅在文物保护方面存在的问 题及发展趋势 有机硅材料由于其组成和结构特点，具有良好 的耐热性、耐候性、憎水性、耐臭氧及日光中的紫 外线等，并且具有呼吸功能，因而非常适合于作为 文物保护材料。但是由于多种原因，有机硅文物保 护材料在我国还存在许多问题，主要是应用不够、 缺乏相应的评价标准、材料不够系统缺乏针对性和 系统性。 文物的极高价值和不可再生的特点，决定了有 机硅类文物保护材料在今后我国的发展趋势是： (1)加强材料研制和应用过程中的针对性。由 于文物材质的多样性、地域分布的广泛性和损坏程 度的不同性，导致文物保护和修复工作的多样性和 复杂性，所以用于文物保护的材料不可能是万能的， 材料研制者必须明了这一现实。在新型材料的研制 开发过程中必须与文物保护工作者紧密联系，研制 针对不同要求的有机硅保护材料。 (2)文物保护材料的系统性。包含两方面的内 容，一方面，需要根据材料的性质，在研制过程中 结合修复要求，同时研究制定修复工艺，是修复材 料真正能够正确应用从而发挥其作用；另一方面， 需要提供修复材料的系统配套材料，如清洗剂、干 燥剂、表面封护剂等地，甚至配套工具，使得文物 保护工作者能够最大限度地用好材料。 (3)尽快建立文物保护材料的评价体系，以规 范文物保护材料的使用品种和工艺，防止不良材料、 工艺对于文物造成二次破坏。 (4)加快有机硅材料在文物保护方面的应用， 扩大其应用范围，以使珍贵的文物得到完善的保护， 留给后代更多的文化遗产。 5结语 随着技术的进步和文物保护工作的迫切要求， 有机硅这一性能优越的新型材料将在文物保护领域 发挥越来越大的作用。 324 参考文i坎(References)： 【l】1 陈平、张光辉；榆林明长城遗址保护加固室内试验研究；工程抗震 与加固改造：2007年第3期； 【2】藏仕炳；德国多孔隙石质古迹化学增强保护新材料和新施II艺； 文物保护与考古科学：2003年2月第15卷第1期； 【3】五广全；关于长链烷基烷氧基硅烷保护砖石土质文物的应用问题； 文物保护与修复纪实——第八届全国考古与文物保护(化学)学术 会议论文集：2004年； 【414 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