鄺玲華　劉成

摘 要：能應(yīng)用于彩繪類文物保護(hù)的材料大多都是高分子材料，使用高分子材料對文物進(jìn)行加固封護(hù)，優(yōu)良的性能雖然很多，但是在使用過程中或多或少也會出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象，這對于彩繪類文物本身表面彩繪所承載的信息會有破壞。文章就PrimalAC33、B72、有機(jī)硅、聚醋酸乙烯酯這幾種表面涂層材料的優(yōu)缺點以及使用性能進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：彩繪文物;高分子涂層材料;性能

0 引言

在長達(dá)幾千年的文明發(fā)展中，歷朝歷代都出現(xiàn)了大量的彩繪類文物，其上的彩繪圖案生動形象、巍峨絢爛，展現(xiàn)了古代勞動人們精湛的技巧，反映出時代審美特征以及地域特點。

彩繪一般由顏料和膠結(jié)材料兩種主要成分組成①，我國古代經(jīng)常使用礦物顏料進(jìn)行繪制，礦物顏料穩(wěn)定性通常很高，若保存維護(hù)得當(dāng)，顏料顏色可以經(jīng)久不衰。而膠結(jié)材料多用動物膠或植物膠，使礦物顏料牢固地黏在文物基體上而不掉粉。彩繪文物表面都繪有大量圖案，這些圖案攜帶了大量的歷史文化信息，能顯示藝術(shù)流派，展示繪畫手法，是不可多得的具有研究價值的歷史實物資料。因此，對于彩繪類文物保護(hù)工作更多是對其進(jìn)行表面加固保護(hù)處理，延緩文物的壽命。

通過大量文物保護(hù)工作者的保護(hù)實驗來看，彩繪類文物在保護(hù)材料的選擇上通常都使用高分子保護(hù)材料。其中高分子材料分為天然高分子材料和現(xiàn)代合成高分子材料，天然材料抗老化能力不如現(xiàn)代合成高分子材料，但是在文物的組成成分上天然材料又比現(xiàn)代合成材料更加相似。本文選擇了幾種在彩繪類文物保護(hù)中常用的PrimalAC33、B72、有機(jī)硅、聚醋酸乙烯酯、環(huán)氧樹脂等材料，簡單分析它們在彩繪類文物保護(hù)方面的性能好壞。

1 文物保護(hù)材料的一般要求

使用高分子材料對彩繪類文物進(jìn)行保護(hù)時，應(yīng)遵循“不改變文物原貌”的原則，這樣就對使用于彩繪類文物中的各種合成高分子材料有一定的要求。在光學(xué)特性方面，保護(hù)材料作為表面封護(hù)用途時，應(yīng)確保其無色、透明、不眩光、折射率在長時間內(nèi)保持不變，在材料老化后盡可能少改變或不改變文物的外觀，能完整反映彩繪文物外觀及其所攜帶的歷史信息。

對于彩繪類文物保護(hù)材料在保護(hù)性能上需要有良好的耐水性、耐候性，由于氣候、環(huán)境的影響，保護(hù)材料在干燥或潮濕環(huán)境中顏色和性能也會不同。同時保護(hù)材料要盡量滿足可逆性原則，還應(yīng)注意材料與文物的相容性，不對文物造成二次損害。

2 彩繪類文物常用保護(hù)材料

2.1 天然高分子材料

在現(xiàn)代合成高分子材料還沒出現(xiàn)之前，人們就已經(jīng)使用天然高分子材料對文物進(jìn)行保護(hù)修復(fù)。這些材料包括：①油脂類。常見的油脂類保護(hù)材料有桐油、亞麻油及罌粟油等。②②蠟類。按照蠟的來源可分為植物蠟、動物蠟和礦物蠟，蠟曾被古希臘人用作表面封護(hù)材料和粘接材料，羅馬時期其被用作大理石的表面處理及壁畫的防水等。②③糖類。我國古代壁畫在制作過程中常以桃膠為原料。④蛋白質(zhì)類。蛋白質(zhì)類材料被廣泛應(yīng)用于彩繪及其他藝術(shù)品中。⑤天然樹脂類。常見的天然樹脂有松香、琥珀等，在意大利文藝復(fù)興時期，這些天然樹脂都曾用于青銅器的封護(hù)。②⑥大漆類聚合物。大漆又叫生漆、天然漆，是一種優(yōu)良的天然涂料。①

2.2 合成高分子材料

隨著現(xiàn)代科技水平的發(fā)展，高分子材料學(xué)也得到了飛速發(fā)展。在一些人工合成高分子材料面世之后，就有人將其試用于文物保護(hù)中，效果較天然材料有很大的提升。

文物保護(hù)中常用的合成高分子材料可以分為以下幾種：①水溶性樹脂。主要是以水做溶劑的樹脂。文物保護(hù)中常用的有聚乙二醇、聚乙烯醇等。敦煌研究院使用低濃度的聚乙烯醇水溶液和聚醋酸乙烯乳液按照4∶1的體積比對莫高窟內(nèi)龜裂起甲壁畫的表面進(jìn)行加固修復(fù)①。最后的結(jié)果表明，這樣配比的樹脂材料進(jìn)行加固修復(fù)在氣候干燥的甘肅敦煌取得了很好的效果。②溶劑型合成樹脂。常用的材料中溶劑型合成樹脂包括丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮醛等。它們通常不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。③反應(yīng)性樹脂。一般由材料主劑和固化劑經(jīng)過反應(yīng)生成。我國著名的石窟如龍門石窟、云岡石窟、麥積山石窟、大足石窟等，它們都采用環(huán)氧樹脂加固。①④樹脂乳液類。一類以水作為溶劑的合成高分子材料，是目前為止發(fā)展較快的文物保護(hù)材料，包括聚氨酯乳液、丙烯酸樹脂乳液、聚醋酸乙烯酯乳液等。①

2.2.1 丙烯酸類樹脂

丙烯酸類樹脂都具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗光抗老化性和耐候性。其中PrimalAC33和B72兩種材料具有更優(yōu)異的耐光和耐老化性能。

①PrimalAC33

PrimalAC33（以下簡稱AC33）是水溶性加固保護(hù)材料，所成膜具有較好的柔韌性及優(yōu)良的抗光抗老化性能，但是在高濕環(huán)境中，AC33無法成膜，并且隨著濕度的增加，AC33的透光率變小，透光性變差。在王博②的濕度試驗中，當(dāng)濕度大于75%的時候，AC33材料透光率較差，因此當(dāng)濕度大于80%的時候，是絕對不能使用的，在35%的濕度下，材料的透光性最好。

綜上，AC33在使用時應(yīng)注意文物所需濕度以及存放環(huán)境的濕度，其結(jié)構(gòu)式為圖1。賈曉燕等③文保工作者用低黏度的AC33對西安北周涼州薩保史君墓石堂屋頂?shù)牟世L進(jìn)行保護(hù)加固。另外，一般用低濃度的AC33對壁畫進(jìn)行加固，對起翹的壁畫可以先軟化，之后再進(jìn)行加固。

②B72及其改性材料

ParaloidB72（簡稱B72）是聚甲基丙烯酸乙酯，結(jié)構(gòu)式為圖2。呈白色玻璃狀，易溶于丙酮、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑中，通常將B72溶于丙酮形成有機(jī)溶液，再依靠溶劑揮發(fā)成膜起到加固的作用。其溶液無色透明，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、成膜性、耐候性、耐熱性，且成膜后可再溶于有機(jī)溶劑，被廣泛用于壁畫、磚石、彩繪等文物的保護(hù)、加固、粘接、封護(hù)等方面。

近年來，隨著文物保護(hù)材料的深入研究，B72的一些缺點也慢慢暴露出來，在彩繪類文物表面加固封護(hù)時，涂B72的表面顏色會比未涂材料的表面顏色深一些，這對于一些需要保持原色的顏料來說就有些失真;其次，在實驗及使用過程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)B72抗紫外線能力不足，在被紫外線照射一段時間之后，已經(jīng)成膜的B72會出現(xiàn)發(fā)黃、變脆甚至開裂的現(xiàn)象。因此可以對B72文物保護(hù)涂層材料進(jìn)行改性，提高耐光老化性能。王麗琴等④用3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）UV326改性B72進(jìn)行了耐光老化實驗，并用改性材料對壁畫殘片樣品進(jìn)行表面保護(hù)實驗。實驗結(jié)果表明改性B72保護(hù)材料起到了保護(hù)壁畫的作用，且該材料的抗光老化性能大有改善，并且老化后基本不改變原有外觀。

③丙烯酸清漆

丙烯酸清漆主要成分是聚甲基丙烯酸丁酯，是微黃色的黏稠液體，結(jié)構(gòu)式為圖3。丙烯酸清漆成膜之后，隨著使用時間的增長，受環(huán)境影響會逐漸老化，老化之后的丙烯酸清漆膜的顏色變化較大、粘接程度變小、穩(wěn)定性變差。目前丙烯酸清漆材料還處于試驗階段。

2.2.2 有機(jī)硅材料

多年的應(yīng)用效果表明有機(jī)硅材料具有良好的耐久性和不變色特征。但因為硅樹脂被水解后易與巖石的硅原子結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以這種材料僅適用于巖石。而本文中介紹的有機(jī)硅（型號為GB1320）的主要稱為甲基苯基有機(jī)硅，是無色透明的黏稠液體，結(jié)構(gòu)式為圖4。因此它具有優(yōu)異的耐候性、透氣性、抗水性、柔韌性和較強(qiáng)的滲透能力。如果想使有機(jī)硅達(dá)到一定的滲透深度，可以調(diào)節(jié)它的聚合速率，使耐老化性能好、涂層顏色變化小、粘接強(qiáng)度高。①所以有機(jī)硅具有很好的防水性能，能大大減少水對于表面顏料的影響。

2.2.3 環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂抗化學(xué)溶劑能力強(qiáng)，因此國際上一些國家都曾用這種材料保護(hù)文物作為加固劑。②但因數(shù)十年前在我國被環(huán)氧樹脂處理過的不少文物，因為材料的老化出現(xiàn)了很多問題。環(huán)氧樹脂在受光照輻照后容易變色，會改變文物的原狀。環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)材料使用時，當(dāng)其老化后其粘接能力大幅降低，會對文物造成二次損害。

環(huán)氧樹脂在彩繪文物中例如壁畫中主要是作為支撐體加固。從20世紀(jì)70年代開始至今，雖然我國的大部分博物館都使用過環(huán)氧樹脂加上木龍骨、鋁合金、蜂窩鋁復(fù)合板等組合作為揭取壁畫的支撐體，但是隨著時間的推移，環(huán)氧樹脂逐漸老化，并且因為不透水、變形張力高等缺點，部分壁畫都出現(xiàn)了變形、壁畫裂縫、脫落等病害，已經(jīng)危害到壁畫的保存。③

2.2.4 聚醋酸乙烯酯及其改性材料

聚醋酸乙烯酯（Pvac）乳液是指以醋酸乙烯酯為主體單位，通過均聚或與其他單體共聚制成的聚合物乳液。④一般呈無色乳狀液體，無毒無味，無污染，固化速度較快，可以在室溫下干燥，其具有高度的透明性，還具有較強(qiáng)的黏結(jié)力和成膜性，成膜之后對于反射可見光的能力小，結(jié)構(gòu)式為圖5。聚醋酸乙烯酯的耐水性、耐熱性等都性能比較差，濕熱條件下，粘接強(qiáng)度會大幅下降。有人曾用聚醋酸乙烯酯做老化前后紅外光譜結(jié)構(gòu)的指標(biāo)變化⑤，發(fā)現(xiàn)聚醋酸乙烯酯在老化之后，成膜顏色變化很大，并且材料的結(jié)構(gòu)變化也比較大。針對聚醋酸乙烯酯的一些薄弱之處，孫爭光等人⑥用有機(jī)硅對聚醋酸乙烯酯進(jìn)行了改性。用有機(jī)硅進(jìn)行改性，可以提高乳液的耐水性。

3 結(jié)論

通過上述分析，我們可以清楚地發(fā)現(xiàn)有機(jī)高分子材料作為加固劑、黏結(jié)劑或者表面涂層材料時，物理和化學(xué)性能相較于文物都有較好的性能，即較高的透明度、較強(qiáng)的粘接強(qiáng)度、良好的耐光、耐老化性及疏水性，但是單一的有機(jī)高分子性能也相對于單一，用其他高分子材料進(jìn)行改性研究，可以提高被改性材料的理化性能。改性材料的產(chǎn)生為彩繪文物高分子保護(hù)材料的研究提供了多元化的方向和思路。雖然這些有機(jī)高分子材料在復(fù)雜的文物存放環(huán)境中使用一段時間，或者在實驗室中模擬存放環(huán)境進(jìn)行耐磨測試，經(jīng)光老化、紫外輻照等實驗之后，其物理、化學(xué)性能都有很大程度的改變，透明度下降，粘接強(qiáng)度變低，穩(wěn)定性變差，但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和理論基礎(chǔ)的突破，在未來總會有性能更優(yōu)異、對文物更友好的材料出現(xiàn)，越來越多的彩繪文物能承載著身上的重?fù)?dān)，更加長久的存活。

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