1.2溶液的配製和膠膜的製備

莫高窟壁畫可溶鹽的分析研究表明，古代壁畫地仗中所含離子主要有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO和NO等，同時硫酸鈉和氯化鈉是造成壁畫酥堿的主要可溶鹽。因此，主要選用硫酸鈉來評估鹽對矽丙乳液性能的影響，氯化鈉、硝酸鉀和氯化鉀用來協助評估鹽對矽丙乳液凍融穩定性的影響。以水為溶劑，根據後文1.6.2節中固含量數值配製質量分數為0.5%~15%（間隔質量分數為0.5%）的矽丙乳液待用；以質量分數1%硫酸鈉的水溶液為溶劑，配置質量分數為1%~15%（間隔質量分數為0.5%）的矽丙乳液水溶液待用，簡寫為“矽丙乳液-硫酸鈉”；分別以質量分數為1%的氯化鈉、氯化鉀、硝酸鉀的水溶液為溶劑，配置質量分數為1%的矽丙乳液的水溶液待用。

分別量取1.5 mL質量分數為3%的矽丙乳液和質量分數為3%的矽丙乳液-硫酸鈉於培養皿中，灘塗使其厚度約為1 mm，在室溫下蒸發成膠膜，再於35℃恒溫箱中幹燥48 h。

1.3製作試塊

試塊製作參照莫高窟壁畫傳統製作工藝，粗泥層以澄板土、沙、麥稈和蒸餾水（質量比為64∶36∶1.5∶25）為原料攪拌混合均勻，填充壓實至模具底部，厚度約為1.1 cm；細泥層以澄板土、沙、麻和蒸餾水（質量比為64∶36∶1.5∶25）為原材料攪拌混合均勻，分次塗抹至粗泥層表麵，厚度約為0.3 cm，室溫放置；試塊幹燥後，白粉層以碳酸鈣、明膠（質量比為92∶8）為原料溶解在適量水中，充分研磨、混合並塗刷至細泥層表麵；顏料層的繪製采用石青、石綠、鉛丹、朱砂、鐵紅、雄黃和方解石7種礦物顏料，每種顏料分別與明膠以質量比為92∶8溶解在適量水中，充分研磨，使明膠與顏料混合均勻並塗刷至白粉層表麵。最終製作成直徑約為9 cm，整體厚度約為1.5 cm的顏料試塊待用。

1.4模擬起甲試塊及修複老化

起甲病害試塊模擬條件的設置以起甲病害產生機理為基礎，采取環境極限值的方法。將製作好的試塊55℃烘箱幹燥3 h，取出後采用噴霧的方式打濕試塊表層，稍幹後，繼續在55℃烘箱幹燥3 h，如此循環直至顏料層起甲。根據莫高窟洞窟壁畫修複常用工作濃度，選取質量分數為2.5%的矽丙乳液對起甲試塊進行加固修複。加固修複完成後，放入恒溫恒濕箱內進行循環老化實驗（溫度為25℃時，相對濕度為80%，放置6 h；溫度為55℃時，相對濕度為30%，放置6 h）。高濕、低濕為一個小循環，共循環20次。

1.5模擬酥堿試塊及修複老化

製作模擬試塊時，分別在粗泥層和細泥層中加入1%的Na2SO4（Na2SO4占沙土總質量的1%），不進行白粉層和顏料層的塗刷。待試塊幹燥後發現表麵出現酥堿現象。繼續選用質量分數2.5%的矽丙乳液對其進行加固修複。隨後進行1.4節中的高濕、低濕循環老化實驗，共循環12次。

1.6性能測試

1.6.1乳液外觀

將乳液刮塗在玻璃片上，觀察乳液樣品的顏色是否為白色泛藍光，乳液是否為均相，有無顆粒等物理性狀。

1.6.2固含量的測定

固含量是修複壁畫時，配置低濃度工作乳液的主要依據之一。采用質量法測定乳液固含量（W），計算公式為：

（1）

式中，m0為表麵皿的質量（g）；m1為表麵皿和待測乳液的總質量（g）；m2為幹燥後的總質量（g）。經過3次重複測定，測得矽丙乳液的固含量為50.3%。

1.6.3膠膜吸水率測定

取2 cm×2 cm的幹膠膜，稱質量，記為m3（g）；然後在蒸餾水中浸泡，每隔5 min後取出，用濾紙吸去表麵水後，稱質量，記為m4（g）。按照式（2）計算膠膜吸水率（W）：

（2）

1.7乳液穩定性測試

1.7.1稀釋穩定性和鈉離子穩定性

取1.2節中配置的質量分數為1%、2%和3%的矽丙乳液-硫酸鈉於小瓶中，室溫放置72 h，觀察分層現象，若無分層，表示乳液的稀釋穩定性和鈉離子穩定性好。

1.7.2凍融穩定性

取1.2節中配置的質量分數為1%矽丙乳液和含有不同鹽的質量分數為1%的矽丙乳液各15 mL於小瓶，密封後置於-17℃下8 h，然後在（25±1）℃下解凍6 h，觀察分層現象，若無分層，表示乳液凍融穩定性好。

1.7.3機械穩定性

將質量分數為1%、2%和3%的矽丙乳液裝入離心管內，以4000 r/min離心30 min，觀察分層現象，若無分層，則乳液機械穩定性好。

1.7.4貯存穩定性

將適量矽丙乳液密封，室溫放置，每隔7 d觀察乳液是否有分層現象，若無分層，則表示貯存穩定性好。

1.7.5熱穩定性

將質量分數為1%、2%和3%的矽丙乳液樣品裝入小瓶中，密封後放入50℃烘箱中保溫12 h後，冷卻至室溫，觀察是否有分層的現象，若無分層，則表示乳液穩定性好。