【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于骨质文物粘接加固保护材料，具体涉及一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶、制备方法及应用。
技术介绍
1、骨质文物，作为连接过去与现在的桥梁，承载着丰富的历史文化与自然科学信息，对于理解人类历史进程、古生物演变及自然环境变迁具有不可估量的价值。然而，这些珍贵的文物在历经漫长岁月的地下埋藏后，普遍面临着严重的风化降解问题，主要表现为胶原蛋白的严重流失和无机成分(如磷灰石类矿物)的残留，使得文物在出土后极易出现开裂、起翘、风化变脆等不可逆的损害，极大地威胁了其保存状况与科研价值。
2、公开号为cn118256008a的专利，公开了一种骨质文物粘接保护用钙基矿化水凝胶、制备方法及应用，其将丙烯酰胺、过硫酸钾和n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶于去离子水，进行预聚合反应，得到a液；将含钙离子的溶液与a液混合，进行第一次反应，得到b液；在持续搅拌条件下，向b液中加入含碳酸根离子的溶液，进行第二次反应，得到凝胶前驱体液；将四甲基乙二胺与凝胶前驱体液混合，得到钙基矿化水凝胶。其虽然可以很好的解决文物保护材料抗紫外线辐射性差、易降解、低耐湿性的问题，但是其采用含钙离子的溶液存在引入有害可溶性盐的风险，粘接强度仍有不足。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶、制备方法及应用，其目的在于解决引入有害可溶性盐的风险，粘接强度仍有不足的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以
3、一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，包括：
4、采用植酸、单宁酸或硅氧烷对羟基磷灰石进行改性；
5、调节丙烯酸的ph为5-6；
6、将丙烯酰胺、过硫酸钾和n,n-亚甲基双丙烯酰胺和ph调节后丙烯酸加入去离子水，进行预聚合反应，得到预聚合溶液；
7、将改性后的羟基磷灰石与所述预聚合溶液混合，进行反应，得到凝胶前驱体液；
8、将四甲基乙二胺与所述凝胶前驱体液混合，得到改性羟基磷灰石矿化水凝胶。
9、进一步地，所述采用植酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
10、将植酸溶于去离子水中，得到混合溶液，将羟基磷灰石溶于混合溶液中，室温持续搅拌条件下反应24h，反应结束后进行后处理；
11、改性时，所述植酸、所述羟基磷灰石与去离子水的质量比为1：2：20，搅拌速度为650-1500r/min；后处理过程为8000-10000r/min条件下离心，冷冻干燥24h，研磨，所得粉末即为植酸改性羟基磷灰石。
12、进一步地，所述采用单宁酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
13、将单宁酸溶于三羟甲基氨基甲烷盐酸盐中，得到混合溶液，将羟基磷灰石加入到混合溶液中，得到分散液，向分散液中加入三羟甲基氨基甲烷盐酸盐，室温持续搅拌条件下反应24h，反应结束后进行后处理；
14、改性时，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的ph值为8.5；所述单宁酸、羟基磷灰石与两次加入的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的质量比为1：4：10：30；所述搅拌速度为650-1500r/min；后处理过程为去离子水洗涤至上清液无色，5000-10000r/min条件下离心，冷冻干燥24h，研磨，所得粉末即为单宁酸改性羟基磷灰石。
15、进一步地，所述采用硅氧烷对羟基磷灰石进行改性，具体为：
16、将硅氧烷滴加到乙醇和水的混合溶剂中，水解，向水解液中加入羟基磷灰石，持续搅拌条件下室温反应24h，反应结束后进行后处理；
17、改性时，所述硅氧烷、羟基磷灰石与乙醇和水的混合溶剂的质量比为1：3.6：35.7；所述乙醇和水的体积比为9：1；搅拌速度为650-1000r/min；后处理过程为去离子水洗涤1-2次，5000-10000r/min条件下离心，真空干燥48h，研磨，所得粉末即为硅氧烷改性羟基磷灰石。
18、进一步地，所述n,n-亚甲基双丙烯酰胺、所述过硫酸钾和所述丙烯酰胺的质量之比依次为(0.01～0.1)：(0.05～0.4)：1；
19、所述丙烯酰胺与所述ph调节后丙烯酸和所述去离子水之和的质量比为(0.05～0.2)：1。
20、进一步地，所述预聚合反应的条件包括：
21、在室温下，以1000r/min～1500r/min的搅拌速度，搅拌60min～120min。
22、进一步地，所述改性后的羟基磷灰石与所述丙烯酰胺的质量比为(0.01～2)：1；
23、所述反应的条件包括：
24、在室温下，以1000r/min～1500r/min的搅拌速度，搅拌40min～90min。
25、进一步地，所述四甲基乙二胺与所述凝胶前驱体液的体积比为(0.008～0.2)：1。
26、一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶，采用所述的骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法制备得到。
27、一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的应用，应用于对骨质文物进行粘接修复。
28、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
29、本专利技术提供的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶，采用对羟基磷灰石进行改性的方案，而不是简单的添加无机矿物成分的方式制备。水凝胶网络模拟骨质文物中的有机质，羟基磷灰石是骨质文物重要无机组分，通过对羟基磷灰石进行改性，将其限制于水凝胶网络中，模拟骨质文物的组成机制，在提供保护材料与骨质文物基体之间更好的兼容性的同时，避免了在使用过程中大量可溶性盐的引入，防止在应用阶段及老化过程中对文物的外观和基体造成二次损伤，为目前粘接/修复保护材料存在的易引入可溶性盐、抗紫外线辐射性差、不环保以及长久耐候性的问题提供一种新型有效的解决方案。改性羟基磷灰石矿化水凝胶中存在大量的氨基、羟基、羧基，可与骨质文物之间通过强氢键、配位键、离子键、机械咬合作用牢固的结合在一起。骨质文物残存的骨胶原蛋白存在的结合水与酰胺键可与其形成极强的氢键作用。另外骨质文物的无机组分中含有钙等金属离子，可与改性羟基磷灰石矿化水凝胶中的氨基形成配位键作用，与改性羟基磷灰石矿化水凝胶含有很多羟基、羧基形成离子键；此外，改性羟基磷灰石矿化水凝胶与骨质文物凹凸不平的表面形成强机械咬合作用，由此实现长效保护。
30、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用植酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用单宁酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用硅氧烷对羟基磷灰石进行改性，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺、所述过硫酸钾和所述丙烯酰胺的质量之比依次为(0.01～0.1)：(0.05～0.4)：1；
6.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述预聚合反应的条件包括：
7.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在
8.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述四甲基乙二胺与所述凝胶前驱体液的体积比为(0.008～0.2)：1。
9.一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的应用，其特征在于，应用于对骨质文物进行粘接修复。
...【技术特征摘要】
1.一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用植酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用单宁酸对羟基磷灰石进行改性，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方，其特征在于，所述采用硅氧烷对羟基磷灰石进行改性，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种骨质文物粘接保护用改性羟基磷灰石矿化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述n,n-亚甲基双丙烯酰胺、所述过硫酸钾和所述丙烯酰胺的质量之比依次为(0.01～0.1)：(0.05～0.4)：1；
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明远，潘爱钊，史承钰，陈长建，和玲，
申请(专利权)人：潍坊胜达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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