Полимеры на основе поливинилацетата.
Поливинилацетат (ПВА). [- СН2 -СН-(ОСОСН3) -]n ТУ-6-05-1932-82.
Выпускается в виде водной дисперсии, сухой остаток около 50%, м.м. от 500 до
1600, плотность 1,18-1,19 г/см3, температура стеклования 28оС.
Размер частиц -1-3 мкм, содержание пластификатора - 2,5-5%.
Растворение
После испарения дисперсионной среды (воды) формируется полимерная пленка, растворимая в органических растворителях: кетонах, сложных эфирах, метаноле.
Свойства
- высокая адгезия к любым подложкам;
- технологичен (удобен в работе);
- не опасен для здоровья.
Недостатки:
- пожелтение при контакте с воздухом;
- высокую исходную жесткость пленки и нарастание жесткости в результате миграции пластификатора из объема пленки на поверхность;
- низкую влагостойкость;
- низкую биостойкость;
- склонность к усадкам;
- наличие в дисперсии остаточной уксусной кислоты, которая обуславливает
низкие значения РН.
Для уменьшения жесткости в полимер вводят пластификатор - дибутилфталат, дибутилмалеинат или дибутилсебацинат.
В отечественной промышленности выпускается более 20 марок ПВА: -
- непластифицированные - Д 50Н, Д 50С, Д 50В, Д 60В;
- пластифицированные ДФ 49-2,5, 48-5С, 48-5НЛ, 48-5СЛ. 47-7С, 47-7В, 47-7ВП, 40-20В; - модифицированные грубодисперсные - ДФ 53-2,5 ВМ, ДФ 51-7ВМ;
- тонкодисперсные гомополимерные - ДИ 50М, ДИБ 49-2,5М, ДИБ 48-5М, ДИБ 47-7,5, ДИМ 30М; тонкодисперсные сополимерные - ДИМ 5025М, ДИМ 5020.
В реставрационных целях чаще всего используют марки ДИМ-5020 и ДИМ-5025М.
За рубежом: производят ПВА клеи в очень большом ассортименте. В литературе, касающейся проблем реставрации, чаще всего упоминаются следующие:
Poliviol (фирма Wacker, Германия),
Mowilith DMC2 и DM5 (фирма Hoehst, Германия),
Elvanol (фирма Du Pont, Франция), Rhodoviol (фирма Rhone Poulenc, Франция), Gohsenol и Caparol (фирма Nippon, Япония).
Применение
- в реставрации мебели,
- в реставрации кожаных переплетов книг.
В неотапливаемых памятниках и повышении влажности применение ПВА приводит:
- к образованию плесени;
- к жесткой деформации, сформированных из этой дисперсии пленок.
Сополимеры винилацетата с этиленом (СВЭД, СВЭД-50, СЭВ).
[ -СН2-СН-(ОСОСН3)- ]n [-СН2 -СН2-] m
а) СВЭД синтетический материал, разработанный А.В.Ивановой специально для реставрационных целей, лаборатория ХТ института Реставрации (ВНИИР)
СВЭД - водная дисперсия на основе сополимеров винилацетата с этиленом с соотношением мономеров 85:15.
Концентрация полимера в дисперсии – 33%, размер частиц - 0,05 мкм.
Свойства:
- низкая вязкость;
- высокая клеящая способность распыленного тонкодисперсного слоя;
- высокая биостойкость;
- высокая биостойкость;
- высокая эластичность и деформационные свойства.
Назначение:
1/ для укрепления красочного слоя настенной темперно-клеевой живописи и
пропитки деструктированного порошащего красочного слоя.
При соприкосновении с грунтом или штукатурным основанием живописи, дисперсия коагулирует с образованием тонкой перфорированной пленки,
консолидирует частицы разрушенного красочного слоя,
не обеспечивает глубинной пропитки.
2/ укрепления красочного слоя миниатюр на пергаменте
Рабочие концентрации для укрепления настенной живописи и миниатюр на пергаменте не превышают 3,5%. Разбавление производится дистиллированной водой. Материал подводится с кисти или с помощью шприца, затеки удаляются ватным тампоном, смоченным водой.
В 1980-х материалом СВЭД-33 отреставрирована настенная живопись многих памятников древне-русской архитектуры в Москве, Троице-Сергиевой Лавре, Суздале, Владимире, Ярославле, Новгороде и других городах России и республик бывшего Советского Союза.
В настоящее время этот материал не производится,
в) СВЭД-50. Химический состав этого материала аналогичен СВЭД-33,
Отличается от СВЭД-33 по содержанию сухого вещества - 50% и большему размеру частиц, при высыхании он образует более толстые пленки.
Относительное удлинение в два раза ниже, прочность существенно выше.
Назначение - для подклейки жесткого шелушения настенной живописи,
- при реставрации золоченой резьбы.
г) Сополимер этилена с винилацетатом СЭВ. Этот материал изготавливался по Техническому заданию ВНИИР.
Представляет собой сополимер винилацетата с этиленом, в котором часть ацетатных групп заменена на гидроксильные, это белый порошок, растворимый в смеси спирта и воды в соотношении 70:30.
После испарения растворителя образуются прочные, но менее эластичные и более водостойкие пленки, чем пленки СВЭД и СВЭД-50.
Растворы СЭВ 3-5% концентрации применяются для реставрации:
- живописи миниатюр на пергаменте и
- для укрепления красочного слоя настенной живописи на водоразмываемых грунтах
(например гипсовых).
Производство материала в настоящее время прекращено.
2. Поливиниловый спирт (ПВС). [ - СН2 - СН(ОН) -]n
Термопласт микрокристаллической структуры, м.м. 10-5- тыс., температура стеклования 570С, плотность 1,29 г / см3.
ПВС представляет собой белый порошок, растворимый в воде.
Растворение
в зависимости от марки полимера растворяется в холодной или горячей воде,
хуже растворяется в гликолях, диметилформамиде (ДМФА).
Выпускается более 20 марок ПВС, которые отличаются молекулярной массой (м.м.) и степенью гидролиза ацетатных групп.
При степени гидролиза выше 92% он растворяется в воде при температуре 900С и после охлаждения остается в растворе;
При степени гидролиза 70-80% растворяется в воде при 600С: при степени гидролиза 79-80% легко растворяется в холодной воде.
При дальнейшем снижении степени гидролиза до 65% растворимость в воде резко снижается.
Свойства
- хорошая адгезия к пористой подложке,
- стойкость к воздействию атмосферных факторов.
Недостатки
- образует жесткие пленки,
- имеет низкую био - и водостойкость,
- при формировании пленки дает значительные усадки.
Применение
- в качестве связующего реставрационных грунтов,
- как адгезив и консолидант при реставрации текстиля и произведений искусства на
бумажной основе.
Марки ПВС за рубежом
PVA, Moviol 30-90, Moviol N-70-98 и т.д.
Поливинилбутираль(ПВБ). ГОСТ 9439-72.
[ -СН - СН2 - СН СН2 -]n О-СН(С3Н7)-О
Содержит 65-78% ацетальных звеньев, 19-32% винилспиртовых и до 3% винилацетатных, м.м. 30-200 тыс.,
• плотность 1,1 г / см3,
• температура стеклования 570С,
• температура разложения 1600С,
Выпускается более 10 марок.
Производится в промышленности для изготовления небьющегося стекла,
на основе ПВБ с добавлением пластификаторов изготавливаются клеи марки БФ.
Растворение
• в спиртах, кетонах, сложных эфирах, хлорированных углеводородах, в уксусной кислоте, ароматических углеводородах.
Свойства
- оптически прозрачен, характеризуется
- высокая адгезия к различным подложкам, особенно к стеклу,
- высокая прочность, гибкость.
Применение
- для склейки фрагментов экспонатов из стекла, фарфора и других материалов;
- укрепления бумаги (1-2% раствор в спирте);
- для соединения краев прорывов холста картин “встык” (5% раствор в изопропиловом спирте) при реставрации станковой масляной живописи,
- для выполнения сложных операций отслаивания поздней живописи от нижележащих слоев более ранней живописи на иконах и стенописях.
За рубежом выпускается п од марками Butvar (Showiningan, Англия), Chlovinal B (Rhone Poulenc, Франция), Pioloform (Wacker, Германия).