高分子材料在美术用具中的应用

　　摘要：高分子材料优异的性能, 使其应用到美术绘画材料中有许多优势。作者在大量阅读文献的基础上, 具体阐述了高分子材料在美术用具, 如笔、纸、颜料、支撑工具等中的应用, 并提出了未来高分子材料对绘画工具发展的几点建议, 便于用具生产企业生产出适合消费者习惯的材料, 以及便于美术爱好者能将材料和美术创作有机结合。

　　关键词：高分子材料,笔,纸,颜料,支撑工具

　　1. 前言

　　美术泛指创作占有一定空间或平面, 且具有可视性的艺术。它一般包括四大门类:设计、雕塑、建筑、绘画。有的学者也把书法、摄影等归纳入美术概念中。具体来说就是用一定的物质材料, 如颜色、纸张、画布、泥土、石头、木料、金属、木头等, 塑造可视的平面或立体形象, 表达艺术家思想观念和感情, 反映社会和自然生活的一种艺术活动。

　　美术用具有很多, 如画笔, 画纸, 颜料, 支撑工具等, 而这些材料大部分是由高分子材料组成的。本文即分段阐述高分子材料在画笔, 画纸, 颜料, 支撑工具这些美术用具中的应用。

　　2. 高分子材料与美术用具

　　(1) 高分子材料简介

　　高分子材料是由高分子化合物和小分子添加剂组成。高分子化合物是分子量超过10000的化合物, 可以通过加成聚合, 缩合聚合, 开环聚合, 聚加成反应等方式合成。其中加成聚合又分为自由基聚合, 阴阳离子聚合, 配位聚合等。高分子化合物存在三级结构, 第一级结构主要是化学组成和链的链接方式, 第二级结构是分子链的大小和形态, 第三级结构指的是聚集态结构 (晶态结构, 非晶态结构, 液晶态结构, 取向态结构) , 每一级结构都会影响高分子化合物的性能。小分子添加剂包括增塑剂, 抗氧化剂, 着色剂等, 它与高分子化合物结合, 能够影响高分子材料的整体性能, 其中增塑剂是高分子材料必不可少的材质。高分子材料可以作为塑料, 橡胶, 纤维, 粘合剂, 涂料, 功能高分子材料使用。常见的高分子材料包括聚乙烯 (PE) , 聚丙烯 (PP) , 聚苯乙烯 (PS) , 聚氯乙烯 (PVC) , 聚碳酸酯 (PC) , 聚酰胺 (PA) , 聚氨酯等。

　　(2) 高分子材料的特点

　　高分子材料应用到美术用具中有很多优势。其中, 柔顺性是高分子材料特有的性能, 可以通过改变高分子材料的结构从而改变高分子材料的柔顺性, 以此制备纤维一样质地柔软的材料。高分子材料通过结晶, 共聚, 交联, 掺杂增强纤维等方式增强力学强度, 使其能够作为支撑材料使用, 如使用超高密度聚乙烯增强纤维, 提高基体材料的力学性能。高分子材料的相容性很好, 可以与不同颜色的着色剂结合, 或者将生色基团链接在高分子的侧基上, 赋予了材料五彩斑斓的颜色。高分子材料通过挤出成型, 注射成型, 吹塑成型, 层压成型等方式, 加工成不同形状的材料, 如将高分子熔体注射进设计好的模具中, 制备不同造型的材料。

　　3. 高分子材料在美术用具中的应用

　　(1) 高分子材料在画笔中的应用

　　画笔主要分为水粉画笔和油画笔。油画笔是一种油画专用绘画工具, 一般笔杆多为木制, 笔毛材料有化学纤维和猪毛, 貂毛, 獾毛, 狼毫。其中猪毛画笔弹性强、有强度、结实;而獾毛和貂毛属于高级油画笔, 软硬适中, 绘色时较柔和、均匀, 没有笔触痕迹, 适于绘画的细部刻画。水粉画笔按笔头的材质一般分为羊毛笔、狼毫笔和尼龙笔。羊毫笔较软, 以白色居多, 易吸水, 适合薄画和湿画法, 画的较细致。狼毫笔相对较硬, 弹性好, 使用较多, 便于塑造形体。尼龙使用较少, 原因是吸水性差, 但容易塑造体块效果。

　　画笔笔毛材料以动物毛发为主, 不管是猪毛, 貂毛, 獾毛, 狼毫都属于动物毛发, 主要成分是蛋白质。

　　夏永林研究了动物毛发中蛋白质的提取方法, 并用红外光谱 (IR) 和热分析法 (DSC) 对提取的再生蛋白质进行性能测试和分析。结果表明, 提取物为纯度较高的α蛋白质。

　　(2) 高分子材料在画纸中的应用

　　画纸是一种优质的纸张, 它包括素描纸、水粉纸、水彩纸、卡纸、宣纸、牛皮纸等等。画纸是用漂白木浆在长网造纸机上抄造制成原纸, 再进行涂布加工, 然后经过超级压光处理后制成。木浆是以木材为原材料制成的纸浆, 天然可再生的木材经过化学处理、机械法加工可得到的木质纤维素。

　　纤维素是由椅式构象葡萄糖环以β-1, 4-糖苷键聚合而成的线形高分子化合物, 纤维素内部或者和水分子都可以形成氢键。纤维素有三级结构:

　　第一级结构是纤维素单分子, 即以葡萄糖为单体的高分子聚合物。

　　第二级是纤维素链规则排列形成的纤维素晶体。

　　第三级结构是纤维素晶体与无定型纤维素形成的聚集态结构。

　　聚羧酸可以用作纤维素交联剂进而改进纸的湿强性能。孙东东等人用聚马来酸与聚乙烯醇共聚物作为交联剂, 增加纸页的湿强度, 同时对纸张干强度的负面性能降到了最低。

　　张玉环使用了新的高分子材料组分制造了高韧性的美术绘画用纸。其组分包括结晶性聚酯树脂, 水性粘合剂, 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物, 高分子弹性体等。

　　(3) 高分子材料在颜料中的应用

　　颜料就是能使物体染上颜色的物质。有的颜料是以水溶性高分子化合物为基底, 掺杂颜料粉形成的混合物, 高分子底物可以是丙烯类树脂。还有的高分子颜料是通过一定的化学反应, 将发色基团引入到高分子链上, 形成具有高强度, 易成膜, 耐溶剂性和可加工性的水性油墨色料。

　　王云普等人合成了含有甲基丙烯-β-羟乙酯共聚物的水性分散剂。分散剂可以将研磨成细小颗粒的颜料粉, 均匀分散到连续相中, 得到一个稳定的悬浮体。

　　宋胜梅等人提供了一种聚合物型有机颜料的制备方法。在碱性催化剂的条件下, 将水溶性高分子和活性染料通过接枝共聚反应连接, 产物经离心、过滤、水洗、干燥, 获得聚合物型有机颜料。该颜料具有良好的着色力、色泽和亮度。其研磨性和分散性优于以聚乙烯醇为载体合成的高分子颜料。

　　孙宁使用聚乙烯为粘合剂, 配以颜料粉制成的颜料, 干后不会遇水浣化褪色, 成本低廉, 无毒无味。金属酞菁粉料几乎不溶于水和有机溶剂, 极大地限制了它作为颜料添加剂的应用。

　　宋小伟等人研制了一种能够包覆酞菁的高分子试剂, 它是一种高分子表面活性剂, 其主链为苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸共聚链疏水单元, 亲水单元为聚乙氧基链段。

　　(4) 高分子材料在支撑工具中的应用

　　美术用具中的支撑工具包括三脚架, 绘画板, 画框, 调色盘等, 他们都是由具有一定力学强度的结构高分子材料制备而成。其力学强度包括弯曲强度, 压缩强度, 冲击强度, 剪切强度和拉伸强度。

　　高分子材料的画框包括木质画框和聚苯乙烯画框。木质画框的特点是重量重、硬、不能弯曲, 能承受较大重量的画作, 而聚苯乙烯材料的画框环保无污染, 防潮防虫蛀, 缺点是不能承受大重量的画作。一种新型的材料是由改性木粉, 萜烯树脂等形成的复合板材, 可以做成画框并申请了专利, 这种材料密度低, 重量轻, 冲击强度高, 具有吸附气体的功能。

　　调色盘为绘画常用的调色用品, 一般为塑料制, 椭圆形或长方形。调色盘具有能盛装多种色彩的颜料且容量适宜, 便于携带和使用的优点。一种调色盘是由亚克力材料制成的, 这种材料具有透明, 坚固, 表面平滑, 颜料不渗透, 易清洗等特点。

　　4. 结语

　　高分子材料应用到美术用具中有很多优势。它可以制备质地柔软的材料, 通过结晶等方法增强力学强度。材料具有良好的相容性, 易与着色剂共混。高分子化合物具有良好的加工性能, 可制成不同形状的材料。同时, 美术用具与材料也存在一些局限性, 为此本文提出了一些建议:

　　(1) 根据绘画要求的不同, 适当增加毛笔笔毛的柔软度, 柔顺性, 以及硬度等等, 使绘画者在绘画时能够更容易表现出自己所想表达的事物。

　　(2) 增加支撑工具调色盘的硬度, 强度, 使其能够做到不易损坏, 折断, 方便使用。

　　(3) 根据绘画方式的不同需求, 进一步改进画纸, 使其防水性能够得到增加, 并使其能够更容易保存。

　　(4) 增加颜料的粘附力, 使其在画纸上能够做到不易脱落, 挥发, 还可增加颜料的水溶性, 使其能够更容易被清洗掉。

　　参考文献
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