一种表面具有金属质感自然肌理的雕塑制作工艺的制作方法

本发明涉及雕塑表面处理工艺领域，尤其是涉及一种表面具有金属质感自然肌理的雕塑制作工艺。

背景技术：

1、目前，制作表面具有金属质感的雕塑常用的方法主要有：

2、1、铸铜工艺；例如，申请号为cn201711224445.8的专利公开的“一种铸铜雕塑材料及铸铜雕塑的制备工艺”，铸铜因其为高温溶解灌注的制作方式，可制作复杂的形体，在人物为主体的具象雕塑中，尤其是形体复杂的雕塑中应用较为普遍。但铸铜雕塑的原料成本较高，对浇铸条件的要求也较高，影响了铸铜雕像的广泛发展。

3、2、雕塑表面贴金工艺；例如申请号为cn200610012592.4的专利公开的一种“雕塑、家具、工艺品贴金属工艺”，在雕塑表面贴上金属片，以使其表面具有特殊的艺术效果。但对于表面形态较为复杂的雕塑，很难在其表面进行贴金，且无法呈现出自然肌理的效果。

4、3、雕塑表面喷涂工艺；在玻璃钢等材质的雕塑表面喷涂金属漆，也可以使雕塑表面具有金属质感。喷涂金属漆的工艺较为简单，但喷涂后金属漆容易发生氧化，长时间受日光照射会使漆层变薄，暗淡变色，失去金属光泽，而且较易龟裂，导致雕塑成品的使用年限较短。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中具有金属质感的雕塑制作工艺存在的上述问题，提供一种表面具有金属质感自然肌理的雕塑制作工艺，通过玻璃渣层、金属漆层及设有玻璃纤维布的树脂层的结合，可得到表面具有光亮金属质感及颗粒感自然肌理，且具有较长使用寿命的雕塑品。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种表面具有金属质感自然肌理的雕塑制作工艺，包括如下步骤：

4、(1)将玻璃渣加入透明的粘合剂中，搅拌均匀后平铺在雕塑翻模的阴模内表面，得到玻璃渣层；

5、(2)待粘合剂凝固后，在玻璃渣层表面喷涂水性金属漆，得到金属漆层；

6、(3)待金属漆层干燥后，在金属漆层表面涂覆第一层树脂浆料，待树脂浆料凝固后在其表面铺设玻璃纤维布，然后在玻璃纤维布上再涂覆第二层树脂浆料，凝固后得到树脂层；

7、(4)在树脂层背面放置支撑钢件，然后修边，使翻制的装饰面不超过阴模边沿；

8、(5)将各阴模均按上述方法制作完成后，拼接在一起，然后补边线；

9、(6)将各支撑钢件连成一个整体，取掉外侧的模具，然后进行表面抛亮，得到表面具有金属质感自然肌理的雕塑。

10、本发明在雕塑制作时，先通过透明粘合剂在阴模内表面粘贴一层玻璃渣，然后在玻璃渣层表面再喷涂金属漆层，最后在金属漆层上涂覆设有玻璃纤维布的树脂层，拆去外模后成型的雕塑表层的玻璃渣层可形成颗粒感的自然肌理，金属漆层可使雕塑表面具有金属质感，且玻璃渣层可以对金属漆层进行保护，避免金属漆层与外界环境接触发生氧化，延长了雕塑的使用寿命。内侧的树脂层起到定型作用，在树脂层内设置玻璃纤维布可使装饰面支撑更加牢固，不容易开裂，增加雕塑成品的使用年限。因此，采用本发明的工艺，将玻璃渣层、金属漆层及设有玻璃纤维布的树脂层依次设置，可得到表面具有光亮金属质感及颗粒感自然肌理，且具有较长使用寿命的雕塑品。

11、作为优选，步骤(1)中使用的粘合剂选自聚氨酯粘合剂、聚丙烯酸树脂粘合剂、有机硅粘合剂、环氧树脂粘合剂中的一种。玻璃渣层中的粘合剂起到对玻璃渣的定型作用且固化后可以对金属漆层进行保护，避免金属漆层与外界环境的接触。

12、作为优选，以重量份计，步骤(2)中所述的水性金属漆的组分包括：水性铜金浆8～12份，水性丙烯酸乳液40～60份，成膜助剂3～5份，增稠触变剂5～8份，水40～50份；所述的水性丙烯酸乳液的固含量为40～50wt％。

13、本发明采用水性金属漆对玻璃渣层表面进行喷涂，水性金属漆以水为稀释剂，不含有害溶剂，voc排放量少，对环境污染小，也不会危害人体健康。铜金粉(铜锌合金粉)是金属漆中最为常用的金属颜料，一般呈鳞片状粉末，本发明在水性金属漆中加入含有铜金粉的水性铜金浆，漆膜形成后，铜金粉在漆膜中呈与基材或漆膜表面相平行的方向多层排列，因此其会呈现“随角异色”效应：当观察角与入射角相等时，可看到闪耀的金属亮点，在其他角度观察时，会发现闪烁光线变弱、变暗，涂膜的色彩发生变化，使雕塑表面呈现“闪光”的金属效果。

14、作为优选，所述的水性铜金浆的制备方法包括如下步骤：

15、a)将腰果酚加入二氯甲烷中，冰水浴中搅拌溶解后加入发烟硫酸，室温下进行老化反应；反应结束后分离溶剂，用乙醇将产物溶解，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤并干燥后得到腰果酚磺酸盐；

16、b)将腰果酚磺酸盐和环氧氯丙烷混合，搅拌均匀后加入苄基三乙基氯化铵，醚化反应后加入氢氧化钠溶液进行闭环反应，分离溶剂后得到环氧化腰果酚磺酸盐；将环氧化腰果酚磺酸盐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合反应，得到硅烷改性腰果酚磺酸盐；

17、c)将铜金粉分散在无水乙醇中，通氮气除氧后加入正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌均匀后再滴加乙醇水溶液和氨水，水解反应后得到二氧化硅包覆的改性铜金浆；

18、d)向所得的二氧化硅包覆的改性铜金浆中加入偶氮二异丁腈，然后滴加聚合单体，聚合反应后将产物压滤得到所述水性铜金浆；聚合单体包括质量比为1:6～9:8～10的硅烷改性腰果酚磺酸盐、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯。

19、铜金粉在水性涂料中易被腐蚀和氧化导致其金属光泽度大大降低，因此目前市场上现有的金属漆多为溶剂型，难以得到稳定性较好的水性金属漆。并且水性涂料普遍呈现低粘度和弱触变性(流变控制性)，而流变控制性是实现金属颜料定向排布的基础，水性涂料的弱触变性会导致漆膜的金属光泽性不佳。因此，为了避免金属颜料在水性金属漆中的腐蚀，并提升金属颜料的定向排布性能，从而提升雕塑表面金属漆层的光泽度，本发明对金属颜料铜金粉进行了改性。

20、本发明先通过正硅酸乙酯和硅烷的水解反应在铜金粉表面包覆了一层二氧化硅层，二氧化硅的包覆可隔绝铜金粉与腐蚀介质的接触，从而保护铜金粉在水性金属漆中不会被腐蚀，可长期保持金属光泽。并且，本发明通过乙烯基三乙氧基硅烷在包覆层中引入双键，然后通过步骤d)，通过加入的聚合单体与包覆层表面双键的聚合反应，在二氧化硅层外再包覆一层聚合物层，聚合物层的包覆一方面可提高金属颜料与水性金属漆中的成膜物质丙烯酸树脂的相容性，避免因为相容性不佳导致的金属颜料易从漆膜表面脱落；另一方面，本发明在聚合物层中加入了硅烷改性腰果酚磺酸盐单体，硅烷改性腰果酚磺酸盐有表面活性剂的特性，将其引入聚合物层有利于提升水性金属漆在玻璃渣层表面的润湿性，从而促进水性金属漆的流平；同时，腰果酚中的长碳链使聚合物层在干燥过程中具有较大的收缩性，在这种收缩力的拉伸作用下，可以促使铜金粉沿漆膜方向定向排列，有利于提升金属漆层的“闪光”效果；在腰果酚磺酸盐分子链中引入硅烷基团，也有利于进一步提升金属漆层金属闪光指数的提升。

21、作为优选，步骤a)中腰果酚与发烟硫酸的体积比为10:5～6，老化反应时间3～5h，用氢氧化钠溶液中和至溶液ph＝6～7。

22、作为优选，步骤b)中加入的腰果酚磺酸盐、环氧氯丙烷和氢氧化钠的摩尔比为1:3～5:1～1.5；加入的苄基三乙基氯化铵的质量为腰果酚磺酸盐和环氧氯丙烷总质量的2～3％；醚化反应温度为70～90℃，醚化反应时间2～4h；闭环反应温度为50～70℃，闭环反应时间2～4h；环氧化腰果酚磺酸盐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1:1～2，环氧化腰果酚磺酸盐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合反应温度为50～70℃，反应时间3～5h。

23、作为优选，步骤c)中，加入的乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为7:3～9:1，氨水的质量分数为25～28％；铜金粉的质量与加入的正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙醇水溶液及氨水的体积比为：2g:2～3ml:3～4.5ml:35～45ml:3～6ml；水解反应温度为40～60℃，水解反应时间5～7h。

24、作为优选，步骤d)中加入的聚合单体与步骤c)中加入的铜金粉的质量比为4～6:2；偶氮二异丁腈的质量为聚合单体质量的1～3％；聚合反应温度为75～85℃，聚合反应时间20～30h。

25、作为优选，所述的成膜助剂选自乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚中的一种或多种；所述的增稠触变剂为毕克laponite-rd。

26、作为优选，以重量份计，步骤(3)中的第一层树脂浆料的组分包括：50份环氧树脂，10～15份滑石粉，1.5～2份固化剂，2～3份环氧树脂固化促进剂；第二层树脂浆料的组分包括：50份环氧树脂，25～35份滑石粉，1.5～2份固化剂，2～2.5份环氧树脂固化促进剂。

27、作为优选，所述的环氧树脂选自环氧树脂e-51和环氧树脂e-44中的一种或两种；所述的固化剂为脂肪族胺类固化剂。

28、因此，本发明具有如下有益效果：

29、(1)将玻璃渣层、金属漆层及设有玻璃纤维布的树脂层依次设置，玻璃渣层可形成颗粒感的自然肌理，金属漆层可使雕塑表面具有金属质感，且玻璃渣层可以对金属漆层进行保护，避免金属漆层与外界环境接触发生氧化；内侧的树脂层起到定型作用，在三层的共同作用下可得到表面具有光亮金属质感及颗粒感自然肌理，且具有较长使用寿命的雕塑品；

30、(2)采用水性金属漆对玻璃渣层表面进行喷涂，水性金属漆以水为稀释剂，不含有害溶剂，voc排放量少，对环境污染小，也不会危害人体健康；

31、(3)采用二氧化硅层和聚合物层对水性金属漆中的金属颜料进行包覆，避免了铜金粉在水性金属漆中的腐蚀，并通过聚合物层中硅烷改性腰果酚磺酸盐单体的引入提升了铜金粉的定向排布性能，从而提升了雕塑表面金属漆层的光泽度。