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纸质文物是我国重要的历史文化遗产,然而随着岁月的流逝,纸质文物因受到各种因素的影响,许多已经变质,大量古籍发霉变黄、糟化破损、污化变脆,受损情况严重。因此开展纸质文物保护工作具有十分重要的意义。化学材料加固是纸质文物保护的一种重要手段,可以有效避免纸张进一步损毁。本文主要内容是纸质文物加固材料苯丙乳液的开发和研究。苯丙乳液是一种应用比较广泛的聚合物,该乳液施涂于纸张后,能明显提高纸张的机械性能,提高纸张纤维的韧性,使纸张纤维增粗,防止纤维断裂,从而延长纸张的寿命。且苯丙乳液具有良好的成膜性、透光性、耐腐蚀性、耐候性,对纸张外观影响小,符合纸质文物保护的要求,有望用于纸质文物保护中。本文以苯乙烯(ST)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,过硫酸铵为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,碳酸氢钠为pH缓冲剂,聚乙烯醇溶液为底液,通过乳液聚合的方法,合成了纸质文物保护用苯丙乳液。通过单因素实验对合成条件进行优化,考察了预乳化阶段所用乳化剂用量、乳化剂配比、乳化温度、乳化时间对单体乳化效果的影响。还考察了合成阶段所用软硬单体质量比、硬单体之间配比、引发剂用量、反应温度、单体滴加速度、乳化剂用量、乳化剂配比、PVA用量对产品性能的影响。将苯丙乳液施涂于纸张,通过纸张的表征研究分析,确定苯丙乳液的最佳应用条件如浓度和烘干温度等。本文还考察了苯丙乳液对纸张抗老化性能的影响、对不同纸张应用效果的差异和对纸张油墨的影响等。为了满足更多纸张的加固要求,还将苯丙乳液与羧甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯乳液复配使用,确定最佳复配比。研究表明,最佳单体乳化条件为:m(OP-10)∶m(SDS)=1.3∶1.0或1.0∶1.3、乳化温度50℃、乳化时间0.5 h、w(乳化剂)=1.6%。苯丙乳液最优合成条件为:m(软单体)∶m(硬单体)=1.0∶1.0、m(MMA)∶m(ST)=2.0∶1.0、w(乳化剂)=0.41%、w(引发剂)=0.38%(上述百分数均是相对于单体总质量而言)、m(SDS)∶m(OP-10)=1.0∶1.0、w(PVA底液)=4.0%、w(存储固含量)=15.0%、温度为80.0℃、单体滴加时间为3h。在上述实验条件下合成的乳液产品质量好,凝胶率低,固含量高,抗水性能好,且能明显提高纸张的机械性能。将该苯丙乳液施涂于纸张,通过单因素实验,确定最佳应用质量浓度为5%,最佳干燥温度为50℃,该条件下处理的纸张,其机械性能大幅度提高,外观变化在肉眼无法识别的范围内。通过老化实验得知,苯丙乳液本身具有一定的抗温热老化和抗紫外光老化的性能,且能明显提高纸张的机械性能和耐老化性。通过将苯丙乳液(SAE)与羧甲基纤维素(CMC)、聚醋酸乙烯酯乳液(PVAc)二复配或三复配,确定最佳复配比为: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。该比例复配的乳液,能够满足不同纸张的加固需求,进一步扩大了苯丙乳液的应用范围。