石质文化不仅对考古学家探究文化历史有着参考价值,对开发旅游业促进地区经济发展也有着重大意义。然而,石质文物目前正遭受着自然界多种病害因素的综合作用以及现代工业化产业对其造成的不同程度的损害,其寿命正逐年减短,保护态势相当严峻。为此,研究高性能石质文物保护材料已迫在眉睫。本文采用溶胶-凝胶法制备改性硅保护剂和改性钛硅保护剂这两大类型的石质文物保护剂,并研究其对大足石刻宝顶山砂岩石的保护效果。改性硅保护剂通过正硅酸乙酯(TEOS)前驱体的溶胶-凝胶反应进行制备,分别用表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(F127)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正辛胺为添加剂,羟基硅油(PDMS-OH)为改性剂。研究结果表明PDMS-OH体积分数为3.0%且添加F127或CTAB的改性硅保护剂具有优良的疏水性、透气性、耐污性、耐酸性、抗紫外老化性、抗冷热交替性和耐盐循环腐蚀性。改性钛硅保护剂是在上述改性硅保护剂的基础上添加钛酸四丁酯(TBOT)或纳米TiO2合成的。研究结果表明改性钛硅保护剂也具有优良的疏水性、透气性、耐污性、耐酸性、抗紫外老化性、抗冷热交替性、防菌和耐盐性,其中纳米TiO2醇液体积百分数2.0%且添加F127改性钛硅保护剂,TBOT体积分数占1.9%且添加F127改性硅保护剂,TBOT体积分数占2.7%且添加CTAB改性钛硅保护剂,TBOT体积分数占1.0%且添加正辛胺的改性钛硅保护剂的综合性能好。采用上述改性钛硅保护剂对大足宝顶山31号龛造像的龛底进行实地应用。结果表明TBOT体积分数占1.0%、1.9%且添加F127改性钛硅保护剂,TBOT体积分数占2.2%、2.7%且添加CTAB改性钛硅保护剂,TBOT体积分数占1.0%且添加正辛胺的改性钛硅保护剂对风化石质文物具有良好的实地保护效果。