Марки клеев и клеевые составы

Реставрация скульптуры из камня: Основные процессы при реставрации каменной скульптуры.

Источник: http://restoreforum.ru/books/arhiv/knigi-o-restavracii/57-stati-o-restavratsii/273-osnovnye-protsessy-pri-restavratsii

Материал книги посвящен исследованиям в области реставрации скульптур из камня, основным процессам при реставрации скульптур из камня таких как: склейка и восстановление утрат на скульптуре. Большое внимание уделено выбору и требованиям клеевых материалов и методике работы с ними.

Содержание:

СКЛЕЙКА

Требования к клеям

Клеевые материалы

Марки клеев и клеевые составы

Методика проведения работ по склейке

ВОССТАНОВЛЕНИЕ УТРАТ НА СКУЛЬПТУРЕ

Критерии подхода к восстановлению утрат

Виды реставрационных восполнений

Общие требования к восполнениям

Способы восстановления утраченных фрагментов

Долговечность реставрационного восполнения

Косметическая реставрация

Технологические требования к доделочным массам

Доделочные массы в реставрации интерьерной скульптуры

СКЛЕЙКА

Одним из обязательных этапов реставрации является склейка фрагментов скульптуры при ее травматических повреждениях. Процесс склейки состоит из следующих операций:

- приготовления клеевого состава;

- подготовки склеиваемых поверхностей;

- нанесения клея;

- сборки и закрепления фрагментов на время затвердения клея.

К процессу склейки относятся также:

- удаление старых клеев и мастик;

- переклейка фрагментов, неудачно склеенных во время прежних реставраций;

- монтировка составных элементов скульптуры;

- установка крепежной арматуры;

- мастиковка образуемых склейкой швов.

Требования к клеям

Клеи, применяемые для склейки скульптуры, должны обладать следующими свойствами: прочностью и надежностью; устойчивостью к деструкции и гниению; хорошей светостойкостью; достаточной термо- и влагоустойчивостью. (К клеям, предназначенным для склейки скульптуры, находящейся на открытом воздухе, предъявляются повышенные требования морозо- и атмосфероустойчивости.)

Рассматривая такое определяющее свойство клеящих соединений, как прочность обеспечиваемой ими склейки (адгезию), следует исходить из важнейшего условия высокого качества склейки — максимальной равнопрочности клеевого шва и склеиваемого материала. Практика работы с клеями показывает, в частности, что избыточная прочность клеевого соединения может оказаться даже нежелательной, так как нередко возникающие при формировании клеевой пленки внутренние напряжения способны приводить к ее отслаиванию на границе с более мягким каменным материалом.

В числе требований к применяемым в реставрации клеям обычно указывается и обязательность такого их свойства, как обратимость, т. е. возможность последующего размягчения с помощью растворителей или нагрева. Однако в практике реставрации скульптуры это условие далеко не всегда выполнимо, так как потребовало бы полного исключения наиболее высокопрочных клеев, являющихся в своем большинстве необратимыми или труднообратимыми. Поэтому в тех частных случаях, когда главным условием склейки должна быть высокая конструктивная надежность клеевых соединений (например, при склейке большемерных фрагментов, при ограниченной площади склейки и т. п.), правилом обратимости приходится пренебрегать.

Клеевые материалы

Клеи, применявшиеся в прошлом для склейки скульптуры, представляли собой в основном вещества природного происхождения: казеин, шеллак, канифоль, магнезит, животные клеи и т. д. Будучи подвержены ускоренному старению и утрате прочностных свойств, они не отвечали большинству предъявляемых к ним требований. Современные синтетические клеи выгодно отличаются от них гораздо большей долговечностью и способностью давать высокопрочные соединения, устойчивые к самым агрессивным воздействиям окружающей среды.

Однако из обширного ассортимента выпускаемых промышленностью клеев для реставрационных целей могут быть отобраны лишь немногие, в наибольшей мере отвечающие специфике реставрационных работ и свойствам скульптурных материалов. В частности, условия приготовления и применения клеевых составов должны быть сопряжены с относительно простыми технологическими режимами, исключающими интенсивную термообработку, высокие давления и т. д. Таковыми являются клеи холодного отверждения, образующие прочные клеевые швы при комнатной температуре (или слабом прогреве, до 60—70 °С) и без больших давлений. Все они представляют собой полимерные смолы или их растворы (иногда мономеры), отвердевающие либо в результате введения специальных добавок (отвердителей или катализаторов), либо в результате испарения присутствующего в клее растворителя.

Полимерные клеи принято подразделять — в зависимости от их отношения к нагреванию — на термореактивы и термопласты.

Термореактивные клеи при отвердении необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, в то время как термопластичные поддаются размягчению при разогреве.

Из термореактивных клеев для склейки скульптуры широкое применение нашли высокопрочные соединения на основе эпоксидных, полиэфирных и полиуретановых смол. Из термопластичных — менее прочные и термостойкие, но значительно более светостойкие клеи на основе поливинилацетата (ПВА), полибутилметакрилата (ПБМА), сополимера бутилметакрилата с метакриновой кислотой (БМК-5) и поливинилбутираля (ПВБ). К термопластичным относятся также некоторые мономерные соединения (эфиры акриловой, метакриловой и цианакриловой кислот), используемые в клеевых композициях или в качестве связующих для приготовления заделочных мастик.

Марки клеев и клеевые составы

Синтетические клеи, применяемые в реставрации, представляют собой сложные композиции, состоящие из многих компонентов — полимерных смол или их смесей, пластификаторов (мягчителей), различных активных добавок (отвердителей, катализаторов), растворителей и наполнителей (минеральных порошков, пигментов и т. п.).

Некоторые типы клеев выпускаются промышленностью в готовом для применения виде, другие нуждаются в соединении приданных компонентов, введении наполнителей или разбавлении до нужных концентраций непосредственно перед применением или же готовятся заблаговременно.

Термореактивные клеи

Приготовление рабочих смесей термореактивных клеев обычно связано с дозированным смешением смолы и отвердителя (катализатора). Смешение должно производиться непосредственно перед применением клея, так как с момента введения отвердителя начинается процесс отверждения клеевой массы в результате ее полимеризации. Длительность этого процесса, при котором клей еще сохраняет рабочую вязкость, называют жизнеспособностью клея.

Обширная группа эпоксидных клеев холодного отверждения на основе эпоксидных смол (ЭД-20, ЭД-16 и Э-40) затвердевает с применением аминов — полиэтиленполиамина (ПЭПА) или гексаметилендиамина (ГМДА). В зависимости от типа смолы количество отвердителя колеблется от 8 до 15 весовых частей к 100 весовым частям смолы. Жизнеспособность клеев, затвердевающих с использованием аминов, не менее 30—45 минут (при повышенных температурах воздуха этот срок может сокращаться, дтри пониженных — удлиняться).

Несколько большей жизнеспособностью обладают эпоксидные клеи, затвердевающие с применением низкомолекулярных полиамидов (марок Л-19 и Л-20). Они образуют более эластичный шов, чем смолы, отвердеваемые аминами, и, кроме того, более просты в приготовлении, так как не требуют строгой дозировки. Количество вводимого в смолу полиамида может составлять от 60 до 100 весовых частей к 100 весовым частям смолы.

В реставрационной практике используются также оптические модификации эпоксидных клеев (ОК-50ПК, ОК-72ФТ) и эпоксидные клеи бытового назначения — ЭДП, «Титан» (с добавлением силикона).

В практике реставрации скульптуры (особенно зарубежной) получили распространение клеевые композиции на основе полиэфиров (ненасыщенные полиэфиры, совмещенные со стиролом). Отвердевают эти клеи при введении катализатора или каталитических систем (например, катализатор + ускоритель).

Известны зарубежные марки полиэфирных клеев, таких, как «Синтолит», «Спринт», «Тенакс», состоящих из смолы (иногда в смеси с наполнителем) и жидким или пастообразным катализатором. Клей отличается ускоренным затвердением (10—15 минут).

Отлично зарекомендовали себя в качестве эластичного соединительного материала силиконовые герметики холодной вулканизации (однокомпонентные или двухкомпонентные). Обладая высокой водостойкостью, термо- и цветоустойчивостью, они незаменимы как амортизаторы для монтажных соединений, особенно для материалов с разной температурой линейного расширения. Так, для закрепления восковых экспонатов на стеклянную основу с успехом был применен прозрачный герметик.

Термопластичные клеи

Если от склейки не требуется особо высокой прочности, то термореактивным клеям следует предпочесть термопластичные, отличающиеся легкой обратимостью и высокой светоустойчивостью. (Необходимо, однако, помнить, что относительно невысокая термо- и влагостойкость термопластов ограничивает область их применения исключительно интерьерной скульптурой.)

Из готовых термопластичных клеев большое распространение получили поливинилацетатные дисперсии — ПВАД (ил. 10, 11).

- Fehler bei der Generierung - Bitte Zugriffsrechte der Image-Ordner pruefen! 10 - Fehler bei der Generierung - Bitte Zugriffsrechte der Image-Ordner pruefen!11

10—11. Саркофаг. XII в. Известняк. Происходит из Белгорода Киевского.

10. До реставрации.

11. После склейки 20%-ным водным раствором ПВАД.

Консистенцию клея можно менять, добавляя дистиллированную воду до получения нужных рабочих концентраций. Обычно же ацетатные и акриловые термопласты применяются в виде клеевых растворов в органических растворителях (ПВА и ПВБ — в спирте и ацетоне; ПБМА — в спирте, уайт-спирите, ацетоне; БМК-5 — в ацетоне и изопропиловом спирте).

Для приготовления клея берут твердую смолу (блочную — в кусках или бисерную — в гранулах) и один из органических растворителей (этиловый спирт, ацетон и т. д.). Взвесив необходимое количество смолы (блочный полимер предварительно измельчают в стружку или опилки) и высыпав ее в стеклянную посуду, отмеривают в объемных частях растворитель (из расчета 1 см3 растворителя на 1 г полимера) и доливают в посуду. Смесь периодически перемешивают в течение 20—30 минут, а затем выдерживают в плотно закрытом сосуде 2—3 суток при комнатной температуре до полного растворения смолы. Полученный клей представляет собой густую прозрачную и однородную массу, которую при необходимости можно дополнительно разбавлять до нужных рабочих концентраций (принимая исходную концентрацию за 50%).

ЦИАНАКРИЛОВЫЕ КЛЕИ

В последние годы в реставрации иногда применяются цианакриловые клеи, представляющие собой низковязкие мономеры, способные затвердевать в очень короткие сроки (1—5 минут). Они не требуют катализаторов и растворителей и полимеризуются в присутствии содержащейся в воздухе влаги при обычной комнатной температуре и небольшом контактном давлении. Известны различные марки отечественных цианакриловых клеев: «Циакрин ЭО», «Циакрин ЭД» и производимый на Украине модифицированный вариант — СО-9Т (повышенной водостойкости) и др.

Поскольку цианакриловый мономер не обладает достаточной надежностью для склейки из-за своей гигроскопичности, его нередко загущают добавками различных полимеров (цианакрилатов и метакрилатов) и наполнителей, а для повышения эластичности вводят пластификаторы (например, дибутилфталат). В то же время цианакриловые клеи хорошо себя зарекомендовали как связующее для приготовления доделочных масс, обладающих высокой светопроницаемостью. Срок хранения «Циакрина ЭО» — от 6 до 12 месяцев (при температуре не выше 5 °С в герметичных емкостях, лучше в морозильной камере).

Клеевые наполнители

При работе со всеми указанными выше клеями, как термореактивными, так и термопластичными, нередко по условиям склейки возникает необходимость в загущении или подкраске клеевых составов. Это может понадобиться для заполнения зазоров между неплотно прилегающими фрагментами, для уменьшения текучести клея, имеющего длительный срок схватывания, а также для маскировки клеевого шва.

Для загущения и подкраски в клеевые составы вводят хорошо просушенные тонко измельченные минеральные наполнители и пигменты, подобранные с учетом тональных и цветовых характеристик склеиваемого камня, — каменную муку, гранулированный полимер, цемент, двуокись кремния, тальк, сухие пигменты и т. д.

Для уменьшения «ползучести» клея (например, эпоксидного) в него могут быть введены желатинизирующие добавки (например, 2-10% коллоидной двуокиси кремния).

Количество наполнителя, вводимого в термореактивные клеи и цианакрилаты, может достигать 50% и более без ущерба для их прочности, тогда как в растворах термопластов оно не должно превышать 10—15%, так как в противном случае клей может утратить клеящую способность.

Следует также подчеркнуть, что присутствие наполнителя в клеевых композициях, особенно при большой толщине клеевого шва, значительно улучшает их физико-механические характеристики — за счет уменьшения остаточных напряжений, а также нивелирования разницы в термических коэффициентах линейного расширения клеевого шва и каменного материала.

Технологические условия приготовления клея

В работе с клеями, имеющими ограниченную жизнеспособность, необходимо соблюдать следующие условия:

1. Температура воздуха и материалов должна быть не ниже 16 °С (и, желательно, не выше 22 °С).

2. Необходимые для загустения клеевой массы наполнители лучше смешивать со смолой до введения отвердителя и выдерживать сутки, до полного удаления воздушных пузырьков.

3. Нужное для работы количество клеевой смеси следует заранее рассчитать,

исходя из примерного расхода 2—2,5 г на 1 дм2 поверхности.

4. Посуду для приготовления клея лучше брать плоскую, с широким основанием — для более равномерного остывания разогревающейся в процессе полимеризации клеевой смеси. (Небольшие количества готовят на полиэтиленовой или фторопластовой пленке.)

Поиск по сайту: