含氟聚合物及其對(duì)文物的保護(hù)措施

楊峰　王麗娟

摘 要：文物作為人類在漫長的歷史發(fā)展過程中留下來的遺物、遺跡，是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。但是隨著時(shí)間推移，受到自然、人為等諸多因素的影響，文物或多或少受到了破壞，更多的是自身發(fā)生物理、化學(xué)變化，由表及里逐漸變質(zhì)，造成文物損毀。而含氟聚合物作為一種高分子材料，以其自身表面自由能、耐候性等特點(diǎn)在文物保護(hù)工作中發(fā)揮著十分積極的作用。本文將初步了解含氟聚合物基本特性后，分析當(dāng)前常見的文物保護(hù)方法，并結(jié)合我國土質(zhì)、砂巖及磚質(zhì)文物闡述具體的保護(hù)效果及措施。

關(guān)鍵詞：含氟聚合物；文物保護(hù)；措施

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國家加大了對(duì)傳統(tǒng)文化的保護(hù)力度。由于文物具有珍貴的歷史價(jià)值，是我們了解和研究古代文明的重要基礎(chǔ)。基于對(duì)各類文物特點(diǎn)的研究，研發(fā)了一種含氟聚合物材料，將其應(yīng)用于文物保護(hù)工作中，由于這種材料具有穩(wěn)定性、無色不反光等特點(diǎn)，能夠減少對(duì)文物的影響，從而提高了文物保護(hù)有效性。加強(qiáng)對(duì)含氟聚合物及其在文物保護(hù)工作中的應(yīng)用，能夠幫助我們深入認(rèn)識(shí)此種材料，并逐漸樹立文物保護(hù)意識(shí)。

1 含氟聚合物概述

含氟聚合物，主要是由氟、碳及氧等多個(gè)原子構(gòu)成的高分子材料。由于汲取了多原子的優(yōu)點(diǎn)，通過對(duì)各個(gè)原子的優(yōu)化重組，含氟聚合物具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢(shì)，如較低的表面自由能、耐腐蝕性及抗氧化性等特點(diǎn)，是一種性能較強(qiáng)的材料。之所以能夠在含氟基團(tuán)上促使聚合物性能能夠得到明顯的改善，究其根本是受到-CF3基團(tuán)的影響。其中F的電負(fù)性與氟電子核距離較近，互相作用后能夠增強(qiáng)自身穩(wěn)定性。因此含氟聚合物性能較強(qiáng)，為文物保護(hù)工作提供了一定支持。

2 含氟聚合物在文物保護(hù)中的應(yīng)用

文物遺留類型較多，本文主要針對(duì)土質(zhì)、砂巖及磚質(zhì)文物的保護(hù)進(jìn)行分析和研究，為了減少對(duì)文物的損害，我們?cè)诰唧w操作前，可以采集與文物一樣的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，了解保護(hù)效果后，確保材料真正能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)文物的保護(hù)，再用于文物保護(hù)工作中。

2.1 土質(zhì)文物

筆者與研究組成員一同從西安半坡遺址采集回來大塊土樣，經(jīng)過粉碎、過篩等處理后，確保土樣能夠與土質(zhì)類文物密度相接近。

本文主要采取兩種方式進(jìn)行提高加固水平。一是毛細(xì)吸收法，充分利用毛細(xì)上移動(dòng)力促使加固劑能夠由表面逐漸吸收。具體操作可以在玻璃容器中進(jìn)行，添加適量的加固劑與土樣，隨著滲透程度的加深，觀察樣品變化。另外，為了避免外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，可以將進(jìn)行加固處理后的樣品放在特定的溫度、濕度環(huán)境當(dāng)中，一段時(shí)間后，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量。二是浸泡法，

采用此種方法需要的樣品重量、密度等都應(yīng)通過下列公式計(jì)算得出：Vu=（1-Yd/GsYw）V。

其中，d代表了密度，V代表了總體積，Gs代表了試樣土比重，w代表了水的密度。通常情況下，土樣樣品在加固劑中浸泡十分鐘就能夠達(dá)到一定的吸收量。

按照上述流程進(jìn)行操作后發(fā)現(xiàn)，含氟聚合物中含有的F-OH與F4-SS具有較強(qiáng)的加固性能，尤其是對(duì)于多孔文物加固保護(hù)產(chǎn)生了積極作用。由于在特定濃度下，加固劑能夠有效滲入到多孔材料當(dāng)中，形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到了固上加固的效果。另外，溶劑會(huì)促使加固劑與土樣當(dāng)中的礦物顆粒產(chǎn)生反應(yīng)，能夠起到充實(shí)孔隙的作用，促進(jìn)了文物保護(hù)工作進(jìn)一步發(fā)展。綜上所述，我們?cè)卺槍?duì)土質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)過程中，應(yīng)切合文物實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整氟樹脂濃度，應(yīng)盡量控制在10%～30%之間，促使?jié)B透性達(dá)到最佳。同時(shí)針對(duì)文物含水量，適當(dāng)增加醋酸丁酯，為氟樹脂在發(fā)揮自身加固作用的同時(shí)，與水共存。

2.2 砂巖文物的保護(hù)

與上述方法一樣，我們針對(duì)砂巖文物的保護(hù)同樣采取毛細(xì)吸收法與浸泡法。但是區(qū)別的是一些砂巖樣本在浸泡加固處理后，需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、吸收量等進(jìn)行測(cè)試。操作中，我們分別將10%、20%、30%的F-OH、F4-SS溶液加入到加固劑當(dāng)中，對(duì)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

研究后我們發(fā)現(xiàn)，加固劑的粘度與巖石孔隙大小之間存在十分密切的聯(lián)系，可以適當(dāng)利用溶劑對(duì)加固劑的粘度進(jìn)行調(diào)整，以此來提高加固效果。具體來說，針對(duì)25%的砂巖，10%～20%的含氟氧化物滲透度能夠達(dá)到10～15cm，而針對(duì)15%～20%巖石，滲透度能夠達(dá)到5cm。與文物表面風(fēng)化厚度1cm要求相符，能夠滿足文物保護(hù)要求。不僅如此，采取這種方式，不僅能夠減少對(duì)文物透氣性的影響，還能夠促使文物體內(nèi)水分自由揮散，形成了一道無形的保護(hù)屏障。

2.3 磚質(zhì)文物的保護(hù)

磚質(zhì)材料是經(jīng)過人工高溫?zé)贫?。按照上文闡述的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)量發(fā)現(xiàn)，配方不同并不會(huì)對(duì)滲透度產(chǎn)生較大的影響，主要是磚質(zhì)材料當(dāng)中毛細(xì)孔隙較少，當(dāng)F-OH聚合物對(duì)磚質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)時(shí)，醋酸丁酯體系達(dá)到1：1時(shí)，吸收量及滲透度為最佳。由于磚質(zhì)孔隙較大，含氟聚合物加固并不會(huì)影響其透氣性，為磚質(zhì)內(nèi)部循環(huán)提供了支持，促使文物能夠更好地呼吸，起到長效保護(hù)的作用。加之材料具有耐腐蝕性，更適合潮濕環(huán)境地區(qū)的文物保護(hù)。除此之外，我們還可以利用含氟聚合物對(duì)陶瓷等文物的保護(hù)，減少外界環(huán)境對(duì)文物產(chǎn)生的消極影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國傳統(tǒng)文化的有效保護(hù)。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述，含氟聚合物自身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐氧化性等特點(diǎn)，能夠滿足文物表面保護(hù)，同時(shí)隨著一些新材料的加入，有效提升了聚合物的轉(zhuǎn)變溫度及耐老化性。因此日后我們針對(duì)一些戶外文物的保護(hù)，可以積極利用該種材料，并結(jié)合文物實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化加固劑材料比例，從而促使含氟聚合物加固性能達(dá)到最佳水平。

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作者簡介：楊峰，1988年生，男，內(nèi)蒙古阿拉善左旗人，助理館員，研究方向：文物保護(hù)，工作單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善博物館；王麗娟，1979年生，女，內(nèi)蒙古阿拉善盟人，助理館員，研究方向：文物保護(hù)，工作單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善博物館。