高分子材料在美术用具中的应用

1、高分子材料在美术用具中的应用关键词：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(

2、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

3、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

4、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

5、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、

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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,