Раздел 2. Синтетические реставрационных полимерных материалов

Исторически первый серьезный опыт использования синтетических материалов в отечественной реставрационной практике относятся к концу 60-х - начале 70-х гг прошлого века. Естественно сначала опробовали бытовые клеи БФ-6, ПФЭ-2/10, эпоксидный клей. Отрицательные результаты проявились почти сразу. В зарубежной практике ясно просматривается сильная тенденция перехода от природных до синтетических реставрационных материалов почти во всех областях реставрации.

Отечественная и зарубежная химическая промышленность выпускает полимеры с самыми различными свойствами, они используются в различных областях жизни. Большая часть синтетических полимерных материалов - это термопластического и тэрмарэактывныя высокомолекулярные вещества, которые имеют линейную или сетчатых структуру. Термопластического полимеры легко растворяются в органических растворителях, изредка в воде, легко плавятся и со временем сохраняют эти свои свойства. Тэрмарэактывныя полимеры содержат в своем составе рэакцыйназдольныя функциональные группы, которые взаимодействуют между собой и образуют трехмерную сетчатых структуру. Такие полимеры ацвяржаюцца и при нагревании, и при комнатной температуре с помощью специальных отвердителей. Ацвярдевшыя полимеры теряют свою способность к растворению и плавления, т.ё. становятся необратимыми.

С большой группы термопластического материалов самыми распространенными в реставрации можно считать полимеры на основе винилацетата, его сополимеров и их производных. Особый интерес вызывают водорастворимые полимеры и водные дисперсии. Кроме указанных материалов, в разных странах мира широко используются акриловые полимеры и сополимеры, крэмнийарганичныя смолы, эпоксидные, фторсодержащие (бывший СССР) полимеры.

Классификация синтетических материалов

Полимеры - соединения, которые характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов и наличием значительного количества павтараючыхся манамерных звеньев одинакового состава, соединенных между собой химическими связями. Например, полиэтилен (-СН2-СН2-) n.

Мономеры - вещества, молекулы которых способны реагировать между собой или молекулами других веществ с образованием полимеров. Основные мономеры: этилен, пропилен, изопрена, винилхлорид, стирол, фенол.

Алигамеры - химические соединения, которые занимают по величине малекуляргай массы промежуточный состояние между мономеры и полимерами, их М.М. колышется от сотен до нескольких тысяч единиц.

Сополимеры - полимеры, содержащие звенья различной химического строения, например СВЭД [- (-CН2-CН2) (- CН2-CН (ОСОСН3 -) -] n.

По химическому составу полимеры разделяют на:

Карбаланцуговыя - их основной цепь состоит из углеродных атомов; между которыми имеется двойная или тройная связь.

Гетэраланцуговыя - основной цепь кроме углерода содержит атомы кислорода, азота, серы, фосфора и др.

Элементарганичныя - их макромолекулы вместе с углеводной группами содержат неорганические фрагменты.

По способу получения разрозниваюць полимеры палимерызацыйныя и поликандэнсацыйныя. Полимеры, образованные путем реакций боковых групп макромолекул с различными соединениями, называются модифицированными. Их особенность - всегда содержится некоторое количество первоначальных рэакцыйназдольных групп.

Полимеры и алигамеры используются в виде растворов или дисперсий, поэтому необходимо ввести определение тех и других.

Растворе. Это однородные гомогенные смеси, в которых одним из компонентов является жидкость. Жидкий компонент называется растворителем.

Дисперсии. Это гетерогенные системы из двух фаз с сильно развитой поверхностью отдела между ними. Одна из фаз - сплошная и называется дисперсионной средой, вторая - расположена в первой, она называется дисперсной. Фазы не смешиваются благодаря наличию специального вещества - эмульгаторы. Дисперсии подразделяются на тонко-дисперсные и грубо-дисперсные. Система, где две незмешваючыяся жидкости распределены друг в друге, называется эмульсией.

После испарения растворителей или дисперсионного среды формируются полимерные пленки, свойства которых отличаются в зависимости от того, как сформирована пленка - из дисперсии или из раствора.

Преимущества дисперсий полимеров над их растворами весьма значительны. Водные дисперсии больших концентраций (около 50%) обладают минимальной Вязкость, тогда как растворы такой концентрации вообще не всегда можно получить.

Основные классы соединений, широко используемых в реставрационной практике:

· Полимеры на основе винилацетата и его сополимеры с этиленом;

· Полиспирты и полиамиды;

· Полимеры и сополимеры на основе бутылакрылата и бутылметакрылата;

· Крэмнийарганичныя алигамеры и полимеры;

· Фторсодержащие алигамеры;

· Эпоксидные смолы;

· Полиуретана.

На основании многолетних исследований выработан ряд требований к реставрационных полимерных материалов. Это - бесцветный, прозрачность, химическая инертность к материалам объекта, долговечность (вместе с устойчивостью к влаге, перепаду температур и УФ-излучению). Кроме того, в каждом конкретном случае могут требоваться и некоторые частные характеристики, например газо- и вильгацепраникальнасць, эластичность или высокая прочность, либо, наоборот, плохая адгезия к материалам памятника.