1.2溶液的配制和胶膜的制备

莫高窟壁画可溶盐的分析研究表明，古代壁画地仗中所含离子主要有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO和NO等，同时硫酸钠和氯化钠是造成壁画酥碱的主要可溶盐。因此，主要选用硫酸钠来评估盐对硅丙乳液性能的影响，氯化钠、硝酸钾和氯化钾用来协助评估盐对硅丙乳液冻融稳定性的影响。以水为溶剂，根据后文1.6.2节中固含量数值配制质量分数为0.5%~15%（间隔质量分数为0.5%）的硅丙乳液待用；以质量分数1%硫酸钠的水溶液为溶剂，配置质量分数为1%~15%（间隔质量分数为0.5%）的硅丙乳液水溶液待用，简写为“硅丙乳液-硫酸钠”；分别以质量分数为1%的氯化钠、氯化钾、硝酸钾的水溶液为溶剂，配置质量分数为1%的硅丙乳液的水溶液待用。

分别量取1.5 mL质量分数为3%的硅丙乳液和质量分数为3%的硅丙乳液-硫酸钠于培养皿中，滩涂使其厚度约为1 mm，在室温下蒸发成胶膜，再于35℃恒温箱中干燥48 h。

1.3制作试块

试块制作参照莫高窟壁画传统制作工艺，粗泥层以澄板土、沙、麦秆和蒸馏水（质量比为64∶36∶1.5∶25）为原料搅拌混合均匀，填充压实至模具底部，厚度约为1.1 cm；细泥层以澄板土、沙、麻和蒸馏水（质量比为64∶36∶1.5∶25）为原材料搅拌混合均匀，分次涂抹至粗泥层表面，厚度约为0.3 cm，室温放置；试块干燥后，白粉层以碳酸钙、明胶（质量比为92∶8）为原料溶解在适量水中，充分研磨、混合并涂刷至细泥层表面；颜料层的绘制采用石青、石绿、铅丹、朱砂、铁红、雄黄和方解石7种矿物颜料，每种颜料分别与明胶以质量比为92∶8溶解在适量水中，充分研磨，使明胶与颜料混合均匀并涂刷至白粉层表面。最终制作成直径约为9 cm，整体厚度约为1.5 cm的颜料试块待用。

1.4模拟起甲试块及修复老化

起甲病害试块模拟条件的设置以起甲病害产生机理为基础，采取环境极限值的方法。将制作好的试块55℃烘箱干燥3 h，取出后采用喷雾的方式打湿试块表层，稍干后，继续在55℃烘箱干燥3 h，如此循环直至颜料层起甲。根据莫高窟洞窟壁画修复常用工作浓度，选取质量分数为2.5%的硅丙乳液对起甲试块进行加固修复。加固修复完成后，放入恒温恒湿箱内进行循环老化实验（温度为25℃时，相对湿度为80%，放置6 h；温度为55℃时，相对湿度为30%，放置6 h）。高湿、低湿为一个小循环，共循环20次。

1.5模拟酥碱试块及修复老化

制作模拟试块时，分别在粗泥层和细泥层中加入1%的Na2SO4（Na2SO4占沙土总质量的1%），不进行白粉层和颜料层的涂刷。待试块干燥后发现表面出现酥碱现象。继续选用质量分数2.5%的硅丙乳液对其进行加固修复。随后进行1.4节中的高湿、低湿循环老化实验，共循环12次。

1.6性能测试

1.6.1乳液外观

将乳液刮涂在玻璃片上，观察乳液样品的颜色是否为白色泛蓝光，乳液是否为均相，有无颗粒等物理性状。

1.6.2固含量的测定

固含量是修复壁画时，配置低浓度工作乳液的主要依据之一。采用质量法测定乳液固含量（W），计算公式为：

（1）

式中，m0为表面皿的质量（g）；m1为表面皿和待测乳液的总质量（g）；m2为干燥后的总质量（g）。经过3次重复测定，测得硅丙乳液的固含量为50.3%。

1.6.3胶膜吸水率测定

取2 cm×2 cm的干胶膜，称质量，记为m3（g）；然后在蒸馏水中浸泡，每隔5 min后取出，用滤纸吸去表面水后，称质量，记为m4（g）。按照式（2）计算胶膜吸水率（W）：

（2）

1.7乳液稳定性测试

1.7.1稀释稳定性和钠离子稳定性

取1.2节中配置的质量分数为1%、2%和3%的硅丙乳液-硫酸钠于小瓶中，室温放置72 h，观察分层现象，若无分层，表示乳液的稀释稳定性和钠离子稳定性好。

1.7.2冻融稳定性

取1.2节中配置的质量分数为1%硅丙乳液和含有不同盐的质量分数为1%的硅丙乳液各15 mL于小瓶，密封后置于-17℃下8 h，然后在（25±1）℃下解冻6 h，观察分层现象，若无分层，表示乳液冻融稳定性好。

1.7.3机械稳定性

将质量分数为1%、2%和3%的硅丙乳液装入离心管内，以4000 r/min离心30 min，观察分层现象，若无分层，则乳液机械稳定性好。

1.7.4贮存稳定性

将适量硅丙乳液密封，室温放置，每隔7 d观察乳液是否有分层现象，若无分层，则表示贮存稳定性好。

1.7.5热稳定性

将质量分数为1%、2%和3%的硅丙乳液样品装入小瓶中，密封后放入50℃烘箱中保温12 h后，冷却至室温，观察是否有分层的现象，若无分层，则表示乳液稳定性好。