理论教育 古陶瓷修复专家传授:环氧树脂粘结剂技术,替代传统工艺

古陶瓷修复专家传授:环氧树脂粘结剂技术,替代传统工艺

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在上海博物馆古陶瓷修复专家胡渐宜、蒋道银的传授下,我们初步掌握了环氧树脂粘结剂的技术,摒弃锔钉和虫胶等过时的工艺。2008年我们在论述[2]AAA超能胶时,一方面使用红外吸收光谱法,剖析红色管中的粘结剂是双酚A树脂,同样剖析蓝色管内的固化剂为胺类固化剂。

古陶瓷修复专家传授:环氧树脂粘结剂技术,替代传统工艺

1.环氧树脂粘结剂的固化剂

1985年由于复旦大学文博专业需要开设《文物保护技术》课程(当时课程名称是《化学与文物保护》),我们开始接触古陶瓷修复的粘结剂——环氧树脂粘结剂。在上海博物馆古陶瓷修复专家胡渐宜、蒋道银的传授下,我们初步掌握了环氧树脂粘结剂的技术,摒弃锔钉和虫胶等过时的工艺。

1986年在教授文物保护课程中,我们希望通过实验让学生对于拼接陶瓷碎片有所认识。我们使用的环氧树脂的固化剂是乙二胺,根据是有文物保护文献推荐乙二胺[1]。由于当时知识的局限性,我们并不知道此固化剂的缺点是固化后的环氧树脂的材料很脆,因此在复旦大学古陶瓷修复工艺中,一段时间里主要采用的固化剂是乙二胺。直到1987年王丹华教授到复旦大学讲学时,提醒我们国际上已经开始使用韧性较好的多乙烯多胺代替乙二胺,此后复旦大学的古陶瓷修复才停止使用乙二胺,改用三乙烯四胺。1988年我们测量了固化后的环氧树脂粘结剂(618环氧树脂和三乙烯四胺作固化剂)样块的断裂拉伸率为2%左右,验证了多乙烯多胺有较好的韧性。

2008年我们在论述[2]AAA超能胶时,一方面使用红外吸收光谱法,剖析红色管中的粘结剂是双酚A树脂,同样剖析蓝色管内的固化剂为胺类固化剂。故在AAA 超能胶固化剂变黄后,我们有把握地推荐用三乙烯四胺代替失效的蓝管中的固化剂,这时我们已经使用三乙烯四胺有近十年的经验了。

2.环氧树脂粘结剂的稀释剂和清洗剂

一般按照配方调制成的环氧树脂粘结剂的粘度偏大,在加固工艺中为降低粘结剂的粘度,需要使用稀释剂。修复文献建议使用丙酮来做稀释剂[3]。考虑到乙醇和环氧树脂粘结剂同样具有明显的极性,且丙酮比乙醇具有更大的毒性,经过笔者实验室多年试用后,我们提出使用乙醇代替丙酮的建议。现在,这项改进防护的措施,已经为一些兄弟单位采用。同样,未固化的环氧树脂粘结剂(含固化剂),也可以使用乙醇清清除,即乙醇可做该粘结剂的清洗剂。这些措施为减少有害的丙酮等有机溶剂的使用量以及改善修复实验室的环境作出贡献。

3.拆分环氧树脂粘结剂拼接的碎片的方法

在拆分环氧树脂粘结剂拼接的碎片时,我们推荐两种方法[4]:(1)在150~200℃之间(多数情况下,约160℃)加热,碎片可以施力拉开;(2)甲酸作为溶胀剂浸泡需拆分的碎片,可用力拉开。因此,在没有二氯甲烷和Nitromore等进口溶胀剂的情况下,我们有可代替的方法,来拆分使用环氧树脂粘结剂拼接过的器物。(www.daowen.com)

4.测量环氧树脂粘结剂的线性热膨胀系数

1985 年我们使用热差分析(TMA)测定了环氧树脂粘结剂(618环氧树脂:固化剂651聚酰胺= 1∶1)的线性热膨胀系数为6.4×10-5/℃,此数据为陶胎的线性热膨胀系数的10倍以上。据此我们提出了新的工艺,即在填补大块陶瓷器缺失时,需使用有大量滑石粉(或石粉等填料)的环氧树脂腻子,而不是使用纯环氧树脂粘结剂[5],以免胀破器物。

5.快干胶

使用快干胶能够加快修复速度、改善拼接工艺的质量,故我们对此给予持久的关注。1999年发表论文[6],报道在古陶瓷修复可采用快干胶——聚乙烯醇缩丁醛(PVB),为拼接提供了新的手段。近年来,我们进行了环氧树脂快干胶的研究,确定了树脂和固化剂的组分、固化时间和固化温度的关系等,为快速拼接瓷片提供了新的手段。

6.将丙烯画颜料用于古陶器的上色工艺

丙烯画颜料实为聚丙烯酸酯乳液绘画颜料。2006年以前,笔者实验室对于陶器上色浆液,一般都选用白胶水和颜料调制而成,其中不便之处颇多,如时常因缺少某几种颜色的颜料以及某些颜料的颗粒度不适合等难以施工。笔者实验室实施古陶器上色时在国内率先使用丙烯画颜料。通过红外吸收光谱测试[7],我们确定了颜料的粘结剂属聚丙烯酯类,明确该颜料的优点在于无光泽、无毒性、耐光性好和施工快。

应该强调,在短时间内我们能够在古陶瓷修复用环氧树脂粘结剂的研究方面面取得进展,得益于笔者实验室和复旦大学高分子科学系师生的协作,在研究工作中大量使用了该系的牛顿拉力机、红外光谱仪、真空烘箱等仪器和设备,借助了材料系成功的科研经验,如制样和解谱等。实践证明,有时文物保护实验室不一定需要引进许多大型仪器,和兄弟院系合作,也能取到事半功倍的效果。

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