石质文物保护用有机硅材料的防开裂问题研究进展

由于石质文物具有特殊的结构,所以易遭受来自环境的侵蚀。有机硅是常用的石质文物保护材料,它作用于基体孔隙,凝胶化,增强矿物粒子间作用力,可提高石质基体耐候性能,起到一定的加固作用。然而,有机硅材料作用在基体上后,在干燥收缩过程中常常发生开裂,这样反而加速石质基体受到的水盐破坏,严重时甚至造成基体的崩解。对有机硅进行化学改性可以在一定程度上抑制这种开裂,如添加弹性链段,添加纳米粒子,通过增大保护材料弹性模量或降低有机硅收缩过程中的毛细应力,可以起到一定的防开裂效果。简要回顾了有机硅运用于石质文物保护的历史,阐述了凝胶化干燥过程中的开裂机理,对近些年来防开裂的探索进行了分析。同时展望了不开裂的复合保护材料的应用前景,为今后的石质文物保护材料研究提供了思路。