中国古建筑油漆、彩画的防光老化
作者： 东方晨光
时间：2014-08-04 11:22:09
中国古建筑不仅形式优美、气势雄伟，而且画梁雕栋，色彩鲜艳，非常华丽。由于日晒雨淋、有害气体污染、温湿度变化等因素，古建筑上的油漆、彩画会出现老化现象，如漆皮龟裂、起翘、剥落、失去光泽及褪色、变色等。而促使油漆老化的最有害因素，是光的照射。
目前，防止油漆老化的最有效办法，是在油漆中添加适量的紫外线吸收剂。紫外线吸收剂是一类能吸收紫外光波，或减少紫外光透射作用的化学物质。它能强烈地吸收高能量的紫外线，并进行能量的转换，以热的形式把能量放出，从而保护高分子材料免受紫外线的破坏。
（一）、紫外线吸收剂的选择
紫外线吸收剂的种类很多，按其化学结构大至可分为如下五类：
1、 多羟基苯酮类：这是一类品种最多的紫外线吸收剂，具有相当强的紫外线吸收的能力，吸收波长范围较宽，还有光、热稳定性较好，与树脂相溶性好等特点。目前国内生产的有：UV－531（2－羟基－4－正辛氧基－二苯甲酮）、UV－9（2－羟基－4－甲氧基－二苯甲酮）、还有UV－24、MA、HCB等。
2、 水杨酸苯酸酯类
3、 苯并三唑类
4、 络合物类
5、 磷酰类
虽然紫外线吸收剂种类很多，但它们所吸收的紫外线波长的范围是各不相同的，另外各种油漆对紫外线最敏感的波长也有差异。因此，选择什么样的紫外线吸收剂添加到油漆中最有效，这就要根据具体的油漆种类和性质以及紫外线的种类和性质而定。实践证明，紫外线吸收剂UV－9（2－羟基－4－甲氧基－二苯甲酮），加到所用油漆中时，能提高耐光老化能力，延长其使用寿命。
加入油漆涂层的紫外线吸收剂应具备下列性能：
（1）首先要求在300－400mu之间波长范围内有强烈吸收紫外线能力；
（2）在紫外线作用下，吸收紫外线物质本身应有良好的光、热稳定性和化学稳定性；
（3）紫外线吸收剂本身尽可能是无色的；
（4）紫外线吸收剂应能溶解于所使用的溶剂内，特别是溶解于稀释剂内；
（5）紫外线吸收剂应与加入油漆成分内的多数配合剂相溶，避免渗出；
（6）紫外线吸收剂应具染色性、挥发性、并且毒性小。
经筛选和实验，证明紫外线吸收剂UV－9（2－羟基－4－甲氧基－二苯甲酮）加入所用油漆中时，能基本符合上述要求，并提高耐光老化能力，延长使用寿命。
（二）、紫外线吸收剂加入油漆内的方法
1、 聚合方法：如果用聚合方法制备粘合剂，可以把紫外线吸收剂加入单体内。例如，在制备聚苯乙烯时，先将紫外线吸收剂加入苯乙烯单体内，这时它们很容易混合，加入的UV－24（2、2－二羟基－4－甲氧基二苯甲酮）不会影响过氧化物催化的聚合反应。
2、混合法：是最常用、简便的方法，将紫外线吸收剂加入到油漆组份的稀释剂或者增塑剂内，调匀即可。
（三）、紫外线吸收剂的用量
紫外线吸收剂用量的多少，与紫外线吸收剂的结构（种类）、聚合物（油漆）的性质以及喷涂的厚度有关。例如，以聚氯乙烯为基的薄膜用量是：每平方米加入UV－24吸收剂为1.1～3.3克。在厚0.025毫米的薄膜中，紫外线吸收剂浓度为3～5％，而在厚0.25毫米的薄膜中则是0.3～0.5％。
以聚氯乙烯为基体的薄膜，经紫外灯照射试验，发现未含紫外线吸收剂的对比样品，经14小时出现第一个降解斑点，而含有UV－24的样品，出现上述降解斑点的时间则在照射680小时和1800小时之后。
紫外线吸收剂加入油漆中应用，可以用同样方法对大多数油漆体系进行防护，例如以醇酸树脂为基的配方（重量计％）：
醇酸树脂 47.2
乙醇 47.2
UV－9 5.6
先将UV－9溶于乙醇内，然后再加树脂混合均匀，即可应用于油漆、彩画表面，作为封护层，以隔绝有害气体、水分对它的侵蚀。
对彩画封护材料的要求是：无色、透明、无光泽、耐老化。曾使用过封护材料有：
1、 桐油：俗称罩油，在旧彩画或新绘制的彩画上涂刷光油一道，旧彩画在刷油前，为防止颜色层年久脱胶应先刷矾水1～2道加固。此种做法，对于碎裂地仗，防止颜色脱落、褪色有明显效果。在有些建筑上试用20多年，彩画仍基本完好。但使用这种材料后，彩画颜色变暗，且有光泽。如用在新绘彩画上，事先在青绿等深色内加适量的白粉，可使颜色变淡，罩油后即为所需颜色的深浅度，但光泽仍不易消除。
2、 高分子材料：
用高分子材料喷涂在彩画表面，目前观察效果较好，但需等待时间的考验才能最后得出结论。曾试用过的材料如下：
（1）聚乙烯醇：用2～5％聚乙烯醇水溶液，喷涂2～3遍，干后无色、透明、无光泽。
（2）聚乙烯醇和聚醋酸乙烯乳液混合剂：其配比为：1.5～2.5％聚乙烯醇：1％聚醋酸乙烯乳液＝4：1。喷涂2～3遍。
（3）三甲树脂：将三甲树脂溶于（丙酮与二甲苯）混合溶液，配成3％浓度，喷涂2遍。
（4）聚甲基丙烯酸丁酯：将树脂溶于丙酮溶液中，配成3％浓度，喷涂2遍。
（5）B－72（甲基丙烯酸乙酯与丙烯酸酯的共聚物）：将树脂溶于二甲苯溶液中，配成3％浓度，喷涂2遍。
（6）聚乙烯醇缩丁醛（PVB）：将树脂溶于乙醇溶液中，配成2～3％浓度，喷涂2遍。
近几年我们对上述配方作了改进，在配方中加进适量的紫外线吸收剂和抗氧剂，提高耐光抗氧化性能，延长使用寿命。该材料经江阴文庙使用，效果令人满意。