鄺玲華　劉成

摘 要：能應(yīng)用于彩繪類(lèi)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(duì)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(guò)程中或多或少也會(huì)出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象，這對(duì)于彩繪類(lèi)文物本身表面彩繪所承載的信息會(huì)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(diǎn)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(zhǎng)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(lèi)文物，其上的彩繪圖案生動(dòng)形象、巍峨絢爛，展現(xiàn)了古代勞動(dòng)人們精湛的技巧，反映出時(shí)代審美特征以及地域特點(diǎn)。

彩繪一般由顏料和膠結(jié)材料兩種主要成分組成①，我國(guó)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(dòng)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(huà)手法，是不可多得的具有研究?jī)r(jià)值的歷史實(shí)物資料。因此，對(duì)于彩繪類(lèi)文物保護(hù)工作更多是對(duì)其進(jìn)行表面加固保護(hù)處理，延緩文物的壽命。

通過(guò)大量文物保護(hù)工作者的保護(hù)實(shí)驗(yàn)來(lái)看，彩繪類(lèi)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(lèi)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(shù)脂等材料，簡(jiǎn)單分析它們?cè)诓世L類(lèi)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(duì)彩繪類(lèi)文物進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)遵循“不改變文物原貌”的原則，這樣就對(duì)使用于彩繪類(lèi)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(shí)，應(yīng)確保其無(wú)色、透明、不眩光、折射率在長(zhǎng)時(shí)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(duì)于彩繪類(lèi)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(huì)不同。同時(shí)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(duì)文物造成二次損害。

2 彩繪類(lèi)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(méi)出現(xiàn)之前，人們就已經(jīng)使用天然高分子材料對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)修復(fù)。這些材料包括：①油脂類(lèi)。常見(jiàn)的油脂類(lèi)保護(hù)材料有桐油、亞麻油及罌粟油等。②②蠟類(lèi)。按照蠟的來(lái)源可分為植物蠟、動(dòng)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(shí)期其被用作大理石的表面處理及壁畫(huà)的防水等。②③糖類(lèi)。我國(guó)古代壁畫(huà)在制作過(guò)程中常以桃膠為原料。④蛋白質(zhì)類(lèi)。蛋白質(zhì)類(lèi)材料被廣泛應(yīng)用于彩繪及其他藝術(shù)品中。⑤天然樹(shù)脂類(lèi)。常見(jiàn)的天然樹(shù)脂有松香、琥珀等，在意大利文藝復(fù)興時(shí)期，這些天然樹(shù)脂都曾用于青銅器的封護(hù)。②⑥大漆類(lèi)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(shù)脂。主要是以水做溶劑的樹(shù)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(duì)莫高窟內(nèi)龜裂起甲壁畫(huà)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(shù)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(shù)脂。常用的材料中溶劑型合成樹(shù)脂包括丙烯酸樹(shù)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(shù)脂。一般由材料主劑和固化劑經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成。我國(guó)著名的石窟如龍門(mén)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(shù)脂加固。①④樹(shù)脂乳液類(lèi)。一類(lèi)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(shù)脂乳液、聚醋酸乙烯酯乳液等。①

2.2.1 丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂

丙烯酸類(lèi)樹(shù)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(jiǎn)稱(chēng)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(wú)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(yàn)中，當(dāng)濕度大于75%的時(shí)候，AC33材料透光率較差，因此當(dāng)濕度大于80%的時(shí)候，是絕對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)壁畫(huà)進(jìn)行加固，對(duì)起翹的壁畫(huà)可以先軟化，之后再進(jìn)行加固。

②B72及其改性材料

ParaloidB72（簡(jiǎn)稱(chēng)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(wú)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(huà)、磚石、彩繪等文物的保護(hù)、加固、粘接、封護(hù)等方面。

近年來(lái)，隨著文物保護(hù)材料的深入研究，B72的一些缺點(diǎn)也慢慢暴露出來(lái)，在彩繪類(lèi)文物表面加固封護(hù)時(shí)，涂B72的表面顏色會(huì)比未涂材料的表面顏色深一些，這對(duì)于一些需要保持原色的顏料來(lái)說(shuō)就有些失真;其次，在實(shí)驗(yàn)及使用過(guò)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(shí)間之后，已經(jīng)成膜的B72會(huì)出現(xiàn)發(fā)黃、變脆甚至開(kāi)裂的現(xiàn)象。因此可以對(duì)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(shí)驗(yàn)，并用改性材料對(duì)壁畫(huà)殘片樣品進(jìn)行表面保護(hù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改性B72保護(hù)材料起到了保護(hù)壁畫(huà)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?cè)型庥^。

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(shí)間的增長(zhǎng)，受環(huán)境影響會(huì)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(yàn)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?yàn)楣铇?shù)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(hào)為GB1320）的主要稱(chēng)為甲基苯基有機(jī)硅，是無(wú)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(duì)于表面顏料的影響。

2.2.3 環(huán)氧樹(shù)脂

環(huán)氧樹(shù)脂抗化學(xué)溶劑能力強(qiáng)，因此國(guó)際上一些國(guó)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(guó)被環(huán)氧樹(shù)脂處理過(guò)的不少文物，因?yàn)椴牧系睦匣霈F(xiàn)了很多問(wèn)題。環(huán)氧樹(shù)脂在受光照輻照后容易變色，會(huì)改變文物的原狀。環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)材料使用時(shí)，當(dāng)其老化后其粘接能力大幅降低，會(huì)對(duì)文物造成二次損害。

環(huán)氧樹(shù)脂在彩繪文物中例如壁畫(huà)中主要是作為支撐體加固。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始至今，雖然我國(guó)的大部分博物館都使用過(guò)環(huán)氧樹(shù)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(huà)的支撐體，但是隨著時(shí)間的推移，環(huán)氧樹(shù)脂逐漸老化，并且因?yàn)椴煌杆?、變形張力高等缺點(diǎn)，部分壁畫(huà)都出現(xiàn)了變形、壁畫(huà)裂縫、脫落等病害，已經(jīng)危害到壁畫(huà)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(guò)均聚或與其他單體共聚制成的聚合物乳液。④一般呈無(wú)色乳狀液體，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)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(duì)于反射可見(jiàn)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(huì)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(duì)聚醋酸乙烯酯的一些薄弱之處，孫爭(zhēng)光等人⑥用有機(jī)硅對(duì)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(guò)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(shí)，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(duì)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(shí)間，或者在實(shí)驗(yàn)室中模擬存放環(huán)境進(jìn)行耐磨測(cè)試，經(jīng)光老化、紫外輻照等實(shí)驗(yàn)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(lái)總會(huì)有性能更優(yōu)異、對(duì)文物更友好的材料出現(xiàn)，越來(lái)越多的彩繪文物能承載著身上的重?fù)?dān)，更加長(zhǎng)久的存活。

參考文獻(xiàn)

[1]周雙林.文物保護(hù)用有機(jī)高分子材料及要求[J].四川文物，2003（3）：94-96.

[2]趙靜，王麗琴，何秋菊，等.高分子彩繪類(lèi)文物保護(hù)涂層材料的性能及應(yīng)用研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2006（3）：11-17.

[3]楊璐.常用有機(jī)高分子文物保護(hù)材料的光老化改性研究[D].西安：西北大學(xué)，2006.

[4]王思嘉，方世強(qiáng)，張秉堅(jiān).典型環(huán)氧類(lèi)粘結(jié)材料老化過(guò)程的探索性研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2017，29（2）：15-25.

[5]楊璐，王麗琴，王璞，等.文物保護(hù)用丙烯酸樹(shù)酯Paraloid B72的光穩(wěn)定性能研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2007（3）：54-58.

[6]甄廣全，李嬋娟.古建維修中磚地面改性桐油鉆生試驗(yàn)研究（一）[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2005（1）：27-31.

[7]周鐵，容波.陶質(zhì)彩繪文物保護(hù)用加固劑研究進(jìn)展[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2008，20（S1）：68-72.

[8]陳加山，王中來(lái).改性聚醋酸乙烯酯乳液的研究進(jìn)展[J].化學(xué)與粘合，2007（4）：272-275.

[9]白龍，顧繼友，張彥華，等.丙烯酸酯改性PVAc乳液膠粘劑及其熱性能研究[J].中國(guó)膠粘劑，2013，22（6）：1-5.

[10]賈曉燕，趙希利，薛妮，等.西安北周涼州薩保史君墓石堂屋頂?shù)谋Ｗo(hù)修復(fù)與展示[J].文博，2015（6）：86-89.