一种适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料及方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料及方法，属于水下考古和水下文物保护领域

【技术实现步骤摘要】
一种适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料及方法


[0001]本专利技术属于水下考古和水下文物保护领域，涉及一种适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料及方法
。

技术介绍

[0002]水下考古作为考古学的一个特殊分支，是陆地考古面向海洋的延伸
。
关于水下文化遗产的保护方式，虽是以原址保护作为首选，但是受限于人类活动的影响，以及现阶段原址保护技术研究还处于起步阶段，水下脆弱文物的原址保护存在很多无法解决的复杂难题
。
为了防止水下脆弱文物由于腐蚀等作用受到损害甚至消失，考古人员需要将其发掘
、
提取出水后再加以保护研究
。
由于长久水下埋藏文物已变得比较脆弱，强度极低，如何将脆弱文物安全提取出水是水下考古与文物保护研究需要首先解决的一个关键问题
。
考古队员每次潜水水下作业时间不超过
30
～
40
分钟，我国沉船所处的近海海域普遍泥沙浑浊
、
能见度极低，再加上潮汐
、
水流
、
暗礁等环境因素影响，水下文物提取难度极大
。
目前水下考古工作对于脆弱文物的提取，通常是使用不同器具来支撑或盛装，包括使用具有内衬防护泡沫的带盖容器
、
聚乙烯盒
、
自封袋等，对于体量较大的水下凝结物等脆弱文物，主要使用金属框装载的方式提取
。
但是对脆弱有机质文物，如木质文物；对较长
、
较大体积
、
较多数量文物，如绳索
、
瓷器凝结物等，直接提取非常困难
。
另外海上考古作业船上空间有限，条件艰苦，设备简陋，不适合复杂提取材料的现场制备和使用
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对以上问题，本专利技术提供一种适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料及方法，采用可直接在水下固化的环氧树脂胶配方，复合碳纤维布等多层材料，对水下文物进行打包提取，适用于水下大批量
、
大体积和复杂组合关系的文物整体提取
。
本专利技术的环氧树脂多层材料具有岸上制备，水下打开即用，便捷高效的特点
。
本专利技术的环氧树脂胶固化后具有高韧性，与水下大体积
、
复杂组合关系
、
外形不规则文物的贴合性较强
。
二是制备简单，缩短水下操作时间，提高水下提取效率
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]根据本专利技术技术方案的第一方面，提供一种所述适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料，包括环氧树脂胶粘剂
、
碳纤维布和塑料薄膜；
[0006]所述环氧树脂胶粘剂由以下组分按重量份数计算的组分组成：
[0007]环氧树脂
100
份；
[0008]活性稀释剂0～
20
份；
[0009]固化剂
40
～
100
份；
[0010]促进剂0～5份
。
[0011]进一步地，所述环氧树脂为双酚
A
型环氧树脂
E44
，环氧当量为
210
～
240g/ep。E51
和
E44
型环氧树脂都是常用的环氧树脂，从分子结构上来说
E44
型环氧树脂分子量较高，与
E51
型相比固化后玻璃化转变温度更低，在我国海域水温范围
(
‑
1.9℃
～
30℃)
内固化物始终处于高弹态，保持高韧性，有利于不规则文物的随形包裹；另外
E44
分子中含有少量的羟基，能够增加粘结强度，有利于提高固化速度
。
[0012]进一步地，所述活性稀释剂为十二至十四烷基缩水甘油醚
AGE。AGE
为低分子环氧树脂，不仅降低体系粘度，并且可以参加固化反应
。
在固化过程中，
AGE
的脂肪族弹性链被整合到聚合物链或网络结构中，使固化物的玻璃化转变温度进一步降低，提高韧性
。
[0013]进一步地，所述固化剂为改性酚醛胺类固化剂
。
该类固化剂由多元伯胺为主要原料与苯酚
、
甲醛进行曼尼希缩合反应形成，具有优越的耐水性，玻璃化转变温度较高
(70℃)
，为保证固化物韧性，通常需要与各类助剂联合使用
。
[0014]进一步地，所述促进剂为
2,4,6
‑
三
(
二甲胺基甲基
)
苯酚
DMP30。
环氧树脂因使用环氧的变化对固化剂的固化速度提出不同要求，加入促进剂可以缩短固化时间，使固化温度降低，以满足水下提取的需要
。
[0015]进一步地，所述环氧树脂基多层材料的制备方法如下：
[0016]步骤1：按重量份，将环氧树脂为
100
份，活性稀释剂为0～
20
份混合均匀，加入
40
～
100
份固化剂和0～5份促进剂在室温下搅拌2～
3min
得到环氧树脂粘胶剂；
[0017]步骤2：将所述环氧树脂粘胶剂均匀涂在碳纤维布上，夹在两张塑料薄膜的中间，得到高韧性的所述环氧树脂多层材料
。
[0018]进一步地，所述碳纤维布为增强纤维，包括平纹碳纤维
、
斜纹碳纤维
。
能够保证涂布后各向受力均匀
。
[0019]进一步地，所述塑料薄膜包括但不限于
4s
塑料薄膜
、6s
塑料薄膜
、8s
塑料薄膜
。
[0020]根据本专利技术技术方案的第二方面，提供一种根据以上任一方面所述的环氧树脂基多层材料用于水下文物提取的方法，具体步骤如下：
[0021]步骤1：确定水下文物埋藏位置，清理文物周边泥沙，插入底板；
[0022]步骤3：利用所述环氧树脂基多层材料包裹水下文物露出的部分，按压所述环氧树脂基多层材料尽量与文物服帖以便固定形状，并固定所述环氧树脂基多层材料和底板；
[0023]步骤
:4
：所述环氧树脂基多层材料固化后，连同其内包裹的水下文物放入置物筐内，缓慢提取出水面
。
[0024]进一步地，所述底板为硬质板材，所述硬质板材包括不锈钢板
、
木板
、
树脂板
。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0026](1)
制备简单，使用直接在水下环境固化的环氧树脂和固化剂，在材料制备中省去了抽真空环节，使用塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种所述适用于水下文物提取的环氧树脂基多层材料，其特征在于，包括环氧树脂胶粘剂
、
碳纤维布和塑料薄膜；所述环氧树脂胶粘剂由以下组分按重量份数计算的组分组成：环氧树脂
100
份；活性稀释剂0～
20
份；固化剂
40
～
100
份；促进剂0～5份
。2.
根据权利要求1所述的环氧树脂基多层材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚
A
型环氧树脂
E44
，环氧当量为
210
～
240g/ep。3.
根据权利要求1所述的环氧树脂基多层材料，其特征在于，所述活性稀释剂为十二至十四烷基缩水甘油醚
AGE。4.
根据权利要求1所述的环氧树脂基多层材料，其特征在于，所述固化剂为改性酚醛胺类固化剂
。5.
根据权利要求1所述的环氧树脂基多层材料，其特征在于，所述促进剂为
2,4,6
‑
三
(
二甲胺基甲基
)
苯酚
DMP30。6.
根据权利要求1所述的环氧树脂基多层材料，其特征在于，所述环氧树脂基多层材料的制备方法如下：步骤1：按重量份，将环氧树脂为
100
份，活性稀释剂为0～
20
份混合均...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩向娜，黄琦钧，王昊，张治国，
申请(专利权)人：国家文物局考古研究中心，
类型：发明
国别省市：