環(huán)氧樹脂人造石的制作

1、環(huán)氧樹脂人造石的制作人造石，即非石質(zhì)或石質(zhì)物質(zhì)為主體原料，經(jīng)人工制作而成的，質(zhì)感上與真石無甚區(qū)別，或類似石質(zhì)的物質(zhì)。所謂質(zhì)感，應以目觀、手觸都有石質(zhì)的感覺為最高標準。即讓觀摩者誤認為這就是真的石頭，起碼也要讓觀摩者產(chǎn)生這是不是真石頭的辨別興趣，否則，就稱不上是人造石?？晒┲谱魅嗽焓闹黧w原料是很豐富的。為從原料上加以區(qū)分和便于敘述，權且將人造石稱為“X咫比主體原料）型人造XX（指所仿的石質(zhì)）石工我們研制人造石的主要目的，是用于文物保護，同時也在工藝方面進行一些嘗試。現(xiàn)僅以樹脂型人造石為例。1、樹脂型人造石的優(yōu)良性能。樹脂型人造石的主體原料是樹脂。可供制作人造石的樹脂種類很多。我們主要選用的是國

2、產(chǎn)6101#（統(tǒng)一型號E44）環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂是有環(huán)氧基的樹脂，這里專指二酚是基丙烷環(huán)氧樹脂，俗稱萬能膠，6101#是呈淡琥珀色，近于透明的高粘度液體，硬化后痕跡清淡，平均分子量在210240之間，軟化點在1422度之間，故適于常溫下使用。環(huán)氧樹脂具有粘結力強，收縮小，穩(wěn)定性高，耐化學性能良好，機械強度高，以及良好的染色性和絕緣性等優(yōu)良性能。關于粘結力和機械強度從理論上講，由于環(huán)氧樹脂分子中，含有脂肪簇羥基、醇基及基中極為活潑的環(huán)氧基，而羥和酸基的極性，使得環(huán)氧樹脂分子和相鄰表面之間產(chǎn)生電磁吸力，環(huán)氧基與介質(zhì)表面產(chǎn)生反應，生成化學鍵，故而粘結力特別高。若加入適量的填料，粘結力和機械強度則可增

3、加一倍以上。據(jù)介紹環(huán)氧樹脂中未加任何填料，硬化后的物理性能為抗拉強度650-85。公斤每平方厘米，抗彎強度9001200公斤每平方厘米，抗沖強度10-20公斤每平方厘米，抗壓強度1100-130。公斤每平方厘米。如果粘接一平方厘米的金屬件，待完全硬化后，沒有600公斤以上的力是拉不斷的。耐化學性良好：從理論上講，硬化后的環(huán)氧樹脂，能耐一般酸堿及有機溶劑的侵蝕。只有濃度大，溫度高的硫酸、苯等少數(shù)試劑中，才會產(chǎn)生破壞作用。故在正常的環(huán)境中，即使是空氣中略有污染，也絕不會有絲毫影響。良好的染色能力：環(huán)氧樹脂用于粘接時，對染色無所要求，對于制作人造石來說，染色便是至關重要的。因人造石能否被人們接受，象

4、不象石頭是重要的因素。所謂象石頭，是從質(zhì)感出發(fā)的。質(zhì)感是由原材料的質(zhì)地、表面的色澤等方面表面出來的。各種真石料，都有知自的顏色和紋理，而顏色和紋理又是萬千的。如果環(huán)氧樹脂（包括填料）不具備良好的染色能力，那么，樹脂型人造石也不會出現(xiàn)了。從實踐中得知，環(huán)氧樹脂不僅對礦物、合成顏料具有良好的染色能力，而且對植物、水性、油性等各種顏料，都具有良好的染色能力。故而，可以制作出色彩斑斕和各種人造石。若再著意仿制，則可達到以假亂真的效果。良好的堅韌性人造石不僅具有類似石頭般的堅硬，更具有韌性和彈性。如用人造石鐫刻印章，就要比壽山石多費三倍的時間和氣力。再如用人造石空心健身球做垂落試驗，球體不但不會出現(xiàn)任何

5、損傷，還會反彈起0.5米以上。2、人造石料的配制環(huán)氧樹脂是熱塑性線型結構物質(zhì)，若使其轉變?yōu)闊峁绦泽w型結構物質(zhì)，需要加入硬化劑，才能完成這一化學變化。硬化劑有很多種類，我們選用的羥基乙基乙二胺。用此硬化后的物質(zhì)，其性堅脆，受外力作用易于斷折。為改善這種不利的性質(zhì)，應添加增韌劑以變成堅脆為堅韌。增韌劑也有很多種類，我們選用的鄰苯二甲酸二丁酯。填料，可供選用的種類更多，這需根據(jù)實際需要而定，我們常選用的是石膏粉、滑石粉和鈦白粉三種填料。至于顏料，當備則備，種類不受限制。環(huán)氧樹脂添加乙二胺和二丁脂后，稱為環(huán)氧樹脂粘合劑，簡稱環(huán)氧料。在環(huán)氧料中添加填料后，稱為人造石料。在人造石料中添加填料后，稱為人造石

6、彩料，簡稱彩料。一次配制量以環(huán)氧樹脂重100-20?？藶橐?。配制時應按增韌劑（14%16%）硬化劑（14%16%）填料顏料的順序，分別依次添加到環(huán)氧樹脂中。環(huán)氧樹脂的實用配方很多，以上配方已經(jīng)多年驗證，其效果甚佳。在配制過程中，應充分理解以下幾個方面的內(nèi)涵。填料：填料的作用，是為了充實人造石實體，增強硬化后的物理性能，添加量為環(huán)氧樹脂的150%-250%。第二作用是調(diào)配所需的白色?；?、石膏粉和鈦白粉雖都是白色，但飽和度和亮度卻不同。滑石粉最低，石膏粉適中，鈦白粉最高。所以，應以石膏粉作為基礎色調(diào)，再根據(jù)需要加入適量滑石粉或鈦白粉進行調(diào)配，求得所需。第三可大幅度降低人造石的成本。攪拌：按配制

7、順序，每添加一種輔料后，都要充分攪拌。尤其是添加填料后，應攪拌得更加充分，使其均勻地得到環(huán)氧料的潤濕。輔料不應一次添加和做一次性攪拌。硬化：環(huán)氧樹脂添加輔料后的化學反應，有開始硬化前的半小時；而人造石料則是基本硬化前的三小時。當我們掌握了這一時間規(guī)律后，才能有效的實施工藝。調(diào)色：調(diào)色有調(diào)、配、攪、拌、揉、挑、貼、搓等幾種技法。前四種是常見的一般性調(diào)色技法，后四種是調(diào)制紋理的特殊技法。掌握這些技法并不難關鍵是能熟練而又靈活地進行操作。揉法：將兩塊或兩塊以上的彩料，合并在一起用手揉，使不同顏色的彩料，不拘間距地自然相接，產(chǎn)生紋理效果。挑法：用工具或手指從背后的彩料某一處，挑起部分彩料順勢移倒，挑后

8、必須再揉，可使紋理更加豐茂。貼法：是將另一塊彩料貼于揉后的彩料某一處，貼后必須再揉，可突出貼處的紋理，或產(chǎn)生紋理重疊效果。另一塊彩料可取自揉后的彩料，亦可預留。搓法：在揉后的彩料某一處或多處，用手指或手掌向前搓動彩料，搓后應再揉，可使紋理間產(chǎn)生輕度瓦混，呈現(xiàn)更自然的效果。3、人造石工藝品的制作工藝人造石工藝品，既有獨特的工藝也有常見的方法。若從工藝手法上加以區(qū)分，可分為灌鑄模制、揉制和繪制三種。灌鑄模制是常見的方法。灌鑄模制，是極普通的一種藝方法。我們常見的石膏、塑料、泥陶、銅、料器等質(zhì)地的工藝品，大都是灌鑄模制的。人造石的部分制成品也是選用此種方法制作的，如印章、圓雕、浮雕、臺燈架、筆架等。

9、與其它質(zhì)地的工藝品相比，只不過是換了一種原料而已。其工藝過程如下：A、原形：即是模，俗稱子形。來源有二，一是原物存在，就可在其上制范（現(xiàn)俗稱模子、模具）。二是制作子形，質(zhì)地不限。若是仿制文物，應力求保持原文物的神韻。B、翻模：翻模所用的原料不限，因常用的制模石膏、硅橡膠、泥質(zhì)等均與人造石料無化學反應。子形若是模制品，可能因翻制而丟掉一些層次，或本身就有所欠缺時，則應先用石膏或收縮率小的原料，制作一翻制件，在其上加工修整，或彌補上述不足，然后再次翻制模具此法雖較麻煩，但制品的效果較佳。C、脫模劑：凡常用的脫模劑均可，如軟皂水、凡士林或機用潤滑脂（俗稱黃油，使用時均需用汽油等溶劑稀釋）、甲基硅油等

10、。D、人造石料：填料150%、不得超過200%。有效工作時間是開始硬化前一小時，最佳有效時間是即配即和。E、灌注：灌注有兩種方法。灌注口較大時，直接灌注即可。若灌注口較小、則應用吹風機（理發(fā)用）吹熱人造石料暫時變得稀軟，易于灌注。F、待完全硬化后，去模、修整、拋光。若是仿石制品，還應進行做舊處理。選作灌鑄模制工藝技法，除制作工藝品外，還有一個重要的用途一翻制碑刻。古代碑刻（包括拓片）是研究，學習書法藝術的重要途徑，具有代表性的孤品佳作，更為珍貴，所以，很多碑刻被列為國家保護對象，嚴禁垂拓，由此而產(chǎn)生了拓片供需的矛盾。為了滿足書法愛好者對拓片的需求，碑刻復制品拓片便應運而生。復制碑一般以石仿刻，

11、也有石膏翻制品。其拓片總的來講是可以的，但也存在著不足。以石仿刻品若要與原碑刻絲膏不差，恐怕是很難辦到的；石膏翻制品不會失真，但因強度所限，故不會經(jīng)久耐用。為了克服上述不足，環(huán)氧樹脂是十分優(yōu)良的材料，尤其是收縮率小，環(huán)氧料硬化后的收縮率約為2%;添加填料成為人造石后，收縮率則小于0.2%。另外，熱膨脹系數(shù)也極小，一般冷熱變化對其不產(chǎn)生影響。在翻制模具時，切忌模子表面出現(xiàn)氣泡，尤其是字口處，不可因刷涂而有任何磨損。最后選用甲基硅油等油性脫模劑。翻制的石碑若用于展覽，則要求表面色澤與原碑一致，至少也應相近相似。故在翻制前，先做調(diào)色試試驗。即另制小塊人造石，務必要求得與原碑一致效果，從中取得填料和顏

12、料的實用配比。然后按此數(shù)據(jù)配制人造石料，進行正式翻制。揉制：是用手揉出的制品，主要制成品是人造石空心健身球。我們研制的人造石空心健身球，比鐵石質(zhì)球的重量輕，球體可大可小，手感柔潤，揉動時球內(nèi)有清脆響聲，故適于年老體弱者使用?，F(xiàn)以直徑（約）5厘米，重（約）210克，仿黑色大理石紋理的空心健身球為例，試述其制作工藝。人造石空心健身球由球心（包括鈴鐺）、球內(nèi)、球皮三部分組成、揉制所需的人造石料不能稠軟，而需較為挺實，挺實的程度與手工切面的料相仿。所以，填料是250%,絕不可低于200%。有效工作時間是開始硬化后的兩小時，最佳使用時間是后一小時。A、球心：用約7克重的橡皮泥，揉制成直徑2.5厘米的小圓

13、球（此處直徑應根據(jù)鈴鐺的大小而定，鈴鐺不宜過大，以直徑1.5厘米為宜）。在其表面覆涂脫模劑后，用10克重的人造石料將其包裹，揉制成直徑約3厘米的小球。揉制時不可過分用力，又要用力均勻，以避免橡皮泥球受損，將鈴鐺放入其中。再用502膠按鋸口縫粘接。B、球肉：用15?？酥氐娜嗽焓希瑢⑶蛐陌?，揉圓，放置于石膏粉中，待完全硬化。C、球皮：將5?？酥氐娜嗽焓希殖?4克重、5克重和1克重三份。取出1克重的黑灰色彩料，再添加0.5克黑色硝基漆，均勻，調(diào)配成黑色彩料。在1克重份中添加適量的藍色硝基漆，攪拌均勻，再與44克重份相混粗揉，調(diào)配成淡灰色藍色彩料。將以上三種彩料相混揉后，用其包裹球內(nèi)。揉制時用

14、力要較制作球心為大，務求與球肉粘合。在揉制過程中，應將挑法、搓法、貼法與揉法靈活；地結合使用。揉制成圓后放置于石膏粉中，在基本硬化前，要隨時檢查球體是否變形。若已變形，應及時揉圓，否則，將成為廢品。待完全硬化后，再行磨圓和拋光。磨圓最好使用磨圓機。若手工磨圓，既吃力又難以得到最佳效果。正如俗話說砍的沒有磨的圓?！币粚∩砬蚴莾蓚€球，為使兩個球的紋理趨向一致，兩個球皮的用料，應同時調(diào)配（投料量加一倍），至包裹球內(nèi)前，再將彩料均分成兩份。繪制：這里所指的繪”，不是用筆設色描繪，而用攪、揉、貼等特殊技法，繪制出圖一-仿大理石板畫。石板畫是以天然大理石為原料，經(jīng)切割、磨制等工序，偶然得到的一種有人物、

15、動物、山水等圖案的天然畫。這種畫的畫意是由大理石的天然紋理表面出來的。其特點是畫面朦朧，似象非象，耐人尋味，給人一種神秘奇特的感受（這種天然的石板畫與現(xiàn)代的抽象派、印象派繪畫完全是兩回事，不能相提并論）。因是偶得，也就難得。在頤和園樂壽堂內(nèi)有四幅天然石板畫，相當精致，是難得的奇品。首先要有初稿，即作者想得到一幅怎樣表現(xiàn)，最好能繪出粗稿，準備一塊所需尺寸的五合板。繪制技法有兩種，一是攪法，二是貼法。A、攪法：人造石填料是200%,彩料的填料是150%。有效工作時間是開始硬化前的一小時，最佳使用時間是前半小時。先將人造石料平鋪在五合板上（四邊要遮擋），約厚0.3厘米，作為底色，再將彩料按初稿涂覆其上。用縫衣針、竹簽等尖形工具，從彩料處插入到底色層，做有規(guī)律或無規(guī)律的攪動。因彩料層有薄厚和涂履次數(shù)不同，攪動工具有粗細的區(qū)分，插入底層有深淺，加之有無規(guī)律的攪動，故產(chǎn)生紋理，流于自然而又富于千變?nèi)f化。B貼法：人造石料和彩料的填料均是250%,有效工作時間是開始硬化后的二小時，最佳使用時間是后小時。調(diào)色方法與健身球相同，備好所需彩料。將粗稿移畫在五合板上，按初稿貼好彩料，各彩料相接處用搓法使之自然接合。等完全硬化后，再進行磨平、拋光和刻制后的題字或填色以彩料均