陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种用于陶瓷文物修复的环氧树脂胶粘剂、制备方法及应用，属于文物保护修复技术领域，具体技术方案为：该胶粘剂是由A、B两组分构成，A组分包括以下重量份数的组成：环氧树脂52~68份，稀释剂2~8份，消泡剂0.35~1份，增韧剂3.5~15份；B组分包括以下重量份数的组成：胺类固化剂18

【技术实现步骤摘要】
陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于文物修复
，具体涉及一种陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]中国古陶瓷是人类历史文化艺术宝库中一颗最眩目的明珠，不仅具有一定的艺术欣赏价值，而且拥有极高的历史研究价值。但是，瓷器质脆，多数瓷器文物会有残缺损失，这不仅有损文物本身的艺术美感，也会对其历史研究价值产生较大的影响，所以，必须对瓷器文物进行修复。
[0003]瓷器文物修复一般包括清除杂质、粘接加固、补配残缺和上色仿釉等步骤。其中，粘接加固是采用胶粘剂对瓷器文物破损处进行修复处理。环氧树脂胶粘剂因加工性好、粘接强度高、耐水耐油等卓越性能被广泛应用于文物的粘接加固中。但是，环氧树脂在接受紫外线照射后容易发生变色，这主要是因为双酚A结构易氧化产生羰基形成黄变，而且固化剂产生的游离胺直接与环氧基聚合，不仅使得胶粘剂局部范围的升温加剧，黄变加速，同时导致反应聚合不完全，内应力不易释放，胶粘剂力学性能受到损害。环氧树脂的黄变问题，不仅影响文物的外观，也使胶粘剂的力学性能变差，不满足文物修复的要求。
[0004]对于提高环氧树脂耐候性的研究，专利CN201811348480.5提出了一种瓷器文物的黏合保护方法，该粘接剂是由瓷粉、双酚A环氧树脂、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、蜂蜡、松香、膨润土、乙二醇单丁醚、氧化锌、蓖麻油三缩水甘油醚按一定比例制为A组分；以改性胺类固化剂、表面改性滑石粉、黄原胶、DMP
‑
30、2，6
‑
二叔丁基对甲酚、2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯基丙烷
‑1‑
酮按一定比例制为B组分。该专利虽然提高了粘结强度及耐UV性能，但胶粘剂配料繁多，制备工艺繁杂，且固化需要在加热条件下才能实现，对文物具有一定的损害。
[0005]专利CN201910594211.5提出了一种高透明耐UV环氧树脂胶粘剂及其制备方法，其优选液态氢化双酚A环氧树脂、固体氢化双酚A环氧树脂为主体树脂，搭配有机硅改性环氧树脂，且在添加紫外吸收剂的基础上使其耐候性能大幅提升。该方法要求对主体环氧树脂进行氢化处理，且要求加入紫外吸收剂，使制备成本过高。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的环氧树脂易黄变、影响文物外观、力学性能变差的技术问题，本专利技术公开了一种陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，优选低粘度的羟基端基线型聚醚添加剂，提高双酚A环氧树脂韧性的同时，改善其耐候性能，产品耐黄变时间得到大幅度的提升。
[0007]本专利技术还公开了陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂的制备方法，在符合文物保护基本要求的基础上，通过优选材料，优化配比制备胶粘剂，制备方法简单。
[0008]本专利技术还公开了陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂的应用，在保持力学性能满足文物保护要求的前提下，耐候性能得到提升，耐黄变时间大幅度延长。
[0009]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，由A组分和B组分组成：A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂52~68份，稀释剂2~8份，消泡剂0.35~1份，增韧剂3.5~15份；其中，环氧树脂是由双酚A环氧树脂、化学改性液态环氧树脂组成。双酚A环氧树脂在环氧树脂组分中所占比重为70~80份，化学改性液态环氧树脂在环氧树脂组分中所占比重为20~30份；B组分包括以下重量份数的组成成分：胺类固化剂18~25份，固化促进剂0~5份。
[0010]双酚A环氧树脂为环氧当量170~250的DER
‑
330、E
‑
51、EP4100其中一种或任意多种的组合；化学改性液态环氧树脂为有机硅改性环氧树脂。
[0011]消泡剂为癸四甲基癸炔二醇为主的Surfynol 104E、聚硅氧烷和憎水性颗粒为主的BYK
‑
022、含气相二氧化硅的有机聚合物为主的Foamex 830中的一种或任意多种的组合。
[0012]文物修复用环氧树脂胶粘剂A组分中的稀释剂为丁基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1，6
‑
己二醇二缩水甘油醚中的一种或任意多种的组合。
[0013]文物修复用环氧树脂胶粘剂A组分中的增韧剂为低粘度的羟基端基线型聚醚化合物。
[0014]文物修复用环氧树脂胶粘剂B组分中的胺类固化剂为脂环族胺类固化剂异佛尔酮二胺（IPDA）、聚醚胺D
‑
230、聚醚胺D
‑
400中的一种或多种组合。
[0015]文物修复用环氧树脂胶粘剂B组分中的固化促进剂为苄基二甲胺、三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、吡啶中的一种或任意多种的组合。
[0016]胶粘剂具有高透明耐黄变的特性，拉伸剪切强度≥5Mpa，冲击强度≥50KJ/m2，透光率≥90％；在紫外线老化试验箱中，于0.68W/m2、50℃条件下辐照，耐黄变时间≥150h。
[0017]用于制备陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂的方法，具体步骤如下：一、在反应釜中按比例依次加入双酚A环氧树脂、化学改性液态环氧树脂，将反应釜升温至90~110℃搅拌2~3h，使环氧树脂充分混合均匀，随后冷却至60℃，向反应釜中按比例加入稀释剂、消泡剂、增韧剂，搅拌1.5h后取出，将其于室温下抽真空脱泡，得到A组分；二、将胺类固化剂、固化促进剂按比例投入反应釜，于40~60℃下搅拌1~2h，得到B组分；三、将A、B组分混合均匀，真空脱泡5~10min，得到文物修复用高透明耐黄变环氧树脂胶粘剂。
[0018]陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂的应用，具体步骤如下：一、将陶瓷文物粘结面进行彻底清洁，将环氧树脂胶粘剂均匀涂抹在陶瓷文物粘结面上，将待粘合的瓷器碎片与陶瓷文物充分接触，并使多余的胶粘剂外溢；二、将文物表面多余的胶粘剂进行清除，将陶瓷文物置于室温空气中晾干10~24h可固化，即完成陶瓷文物的黏合修复。
[0019]与现有技术相比，具体有益效果体现在：一、本专利技术对原材料进行优选，选用环氧当量170
‑
250的双酚A环氧树脂作为主要基体，混合少量硅烷改性环氧树脂，降低了文物修复成本，且提升了胶黏剂的抗黄化性能；
固化剂采用脂环胺类、聚醚胺类固化剂，此类固化剂为常温固化剂，适用于文物修复，固化过程无需加热，不会对文物造成损害。根据环氧树脂及固化剂的反应活性，优化原料比例，使固化反应能充分进行，降低游离胺的产生，使环氧树脂的抗黄变性能有很大程度的提升。
[0020]二、本专利技术对配方进行优化，选低粘度羟基端基线型聚醚化合物作为增韧剂。聚醚化合物中由于其本身含有大量的线型醚键结构，当其引入到环氧树脂基体材料中时，可以增加材料中的柔性链段的含量，从而达到增韧的效果，确保了胶粘剂优异的力学性能。此外，低粘度聚醚的活性端基，可参与环氧树脂固化反应，形成稳固的交联结构，降低固化放热峰值，使环氧树脂固化反应平稳，避免因局部剧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，由A组分和B组分组成：所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂52~68份，稀释剂2~8份，消泡剂0.35~1份，增韧剂3.5~15份；其中，所述环氧树脂是由双酚A环氧树脂、化学改性液态环氧树脂组成，双酚A环氧树脂在环氧树脂组分中所占比重为70~80份，化学改性液态环氧树脂在环氧树脂组分中所占比重为20~30份；所述B组分包括以下重量份数的组成成分：胺类固化剂18~25份，固化促进剂0~5份。2.根据权利要求1所述的陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为170~250，化学改性液态环氧树脂为有机硅改性环氧树脂。3.根据权利要求1所述的陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，所述消泡剂为含有癸四甲基癸炔二醇的Surfynol 104E、含有聚硅氧烷和憎水性颗粒的BYK
‑
022、含气相二氧化硅的有机聚合物的Foamex 830中的一种或任意多种的组合。4.根据权利要求1所述的陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，所述稀释剂为丁基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1，6
‑
己二醇二缩水甘油醚中的一种或任意多种的组合。5.根据权利要求1所述的陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，所述增韧剂为羟基端基线型聚醚化合物。6.根据权利要求1所述的陶瓷文物修复用环氧树脂基胶粘剂，其特征在于，所述胺类固化剂为脂环族胺类固化剂异佛尔酮二胺、聚醚胺D
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁小红，郑强，王延，叶亚楠，张衡，余雯雯，左敏，
申请(专利权)人：太原理工大学浙江大学，
类型：发明
国别省市：