- Informazioni
- Chat IA
Le resine sintetiche usate nel trattamento di opere policrome - Borgioli, Cremonesi
Conservazione e Restauro dei Beni Culturali
Accademia di Belle Arti di Brera
Gli studenti hanno anche visualizzato
Altri documenti collegati
- Caio Giulio Cesare - ottimo lavoro, un riassunto che spero possa tornare utile ai più. mi ha permesso
- Cremonesi - L'uso dei solventi organici nella pulitura di opere policrome new
- Cremonesi - L'ambiente acquoso per la pulitura di opere policrome
- Dipinti su tavola la tecnica e la conservazione dei supporti
- Alois Riegl, Il culto moderno dei monumenti
Anteprima del testo
Warning: TT: undefined function: 32 Warning: TT: undefined function: 32
Le resine sintetiche usate nel trattamento di opere policrome
Capitolo 1
Generalità sui polimeri
I materiali sintetici sono, in generale, costituiti da macromolecole di polimeri. I polimeri sono grandi molecole (macromolecole) formati da monomeri che si ripetono in modo più o meno regolare. I monomeri si uniscono a formare macromolecole più complesse tramite un passaggio detto polimerizzazione. Ad esempio: un monomero A si lega n volte con se’ stesso attraverso legami covalenti. Il numero n è detto Grado di Polimerizzazione (Degree of Polymerization, DP) ed indica il numero dei monomeri coinvolti.
Tipologie di polimeri: Esistono due tipologie di polimeri:
- Omopolimero: con monomeri tutti uguali
- Copolimero: con monomeri diversi tra loro
Disposizione dei polimeri: I polimeri si dispongono in diverso modo nello spazio e la loro disposizione determina alcune caratteristiche, tra cui la solubilità (reversibilità). Ci sono tre disposizioni principali: 1- Polimeri lineari: cioè una lunga catena di monomeri, simmetrica, una linea, insomma, di omopolimeri o copolimeri. 2- Polimeri ramificati: cioè polimeri con una catena lineare principale, ma da cui si diramano altre catene, di grandezze diverse. 3- Polimeri tridimensionali o cross-linked: cioè polimeri con più catene lineari collegate tra loro da altre brevi catene. Vanno a formare una specie di rete. 4- I Copolimeri, inoltre, possono avere due particolari posizioni
Distinzione in base agli atomi che compongono i polimeri
- Omocatena: polimeri costituiti da atomi della stessa specie, alifatici, saturi.
- Eterocatena: polimeri di atomi di specie diverse. I tipi di eterocatena più diffusi sono i polieteri, i poliesteri e i poliammidi.
Meccanismi di polimerizzazione I polimeri si distinguono per due meccanismi di formazione: 1- Poliaddizione: tipica delle molecole insature, cioè con legami multipli (doppi legami C-C ad esempio). Il legame pi-greco viene scisso. Per iniziare la poliaddizione serve un catalizzatore. Per terminarla un terminatore. Il catalizzatore può essere anionico (carica –), cationico (carica +), o radicalico (elettrone spaiato).
Regolari: con una disposizione ordinata, ad esempio, a blocchi di tot monomeri uguali o graft, cioè ramificati con la catena principale costituita da monomeri uguali e le catene laterali di monomeri di diverso tipo di quelli della catena principale.
Irregolari: con i diversi monomeri disposti casualmente
2- Poli-condensazione: Avviene una condensazione: i monomeri devono essere di gruppi funzionali reattivi, come i gruppi alcolico –OH, amminico –NH 2 , carbossilico –COOH. Le due molecole con i gruppi funzionali reattivi reagiscono tra loro eliminando una molecola di acqua H 2 O e unendo le parti rimanenti tra loro. Si forma un legame covalente, forte. Una poli- condensazione è semplicemente una serie di condensazioni continue, tra monomeri provvisti di due gruppi funzionali reattivi ciascuno.
Proprietà dei polimeri
Le macromolecole hanno delle proprietà particolari, da cui derivano determinate caratteristiche.
- Fusibilità e Transizione vetrosa. La TG. I materiali plastici fondono per riscaldamento e poi si solidificano nuovamente abbassando la temperatura.
- Resine termoindurenti: solidificano in una forma che non è più fusibile. (Diventano polimeri cross-linked)
- Resine termoplastiche: solidificano ma si mantengono plastiche, cioè possono fondersi nuovamente. (Polimeri Lineari) La fusione dei composti polimerici avviene in modo diverso rispetto a composti solidi di molecole non polimeriche. Si parla di materiali cristallini e materiali amorfi. Un materiale cristallino è composto da una struttura precisa, detta reticolo, ed hanno un punto di fusione preciso. I materiali amorfi, come, ad esempio, il vetro, sono come formati da diverse molecole in disordine con degli spazi vuoti all’interno, non hanno un punto di fusione preciso ma, piuttosto, un range. La fusione avviene allora in questo modo:
- la temperatura aumenta ed il polimero inizia a fondersi, a rammollirsi, diventando plastico.
- raggiunta una certa temperatura, le forze che uniscono le catene del polimero di allentano e vanno ad occupare i vuoti caratteristici dei materiali amorfi. Questa temperatura è detta Tg, o Temperatura di Transizione Vetrosa.
- raffreddandosi, i moti molecolari rallentano ed il materiale assume un aspetto “vetroso”. Si parla di una transizione vetrosa.
La Tg, Temperatura di Transizione vetrosa. La Tg rappresenta una soglia che divide lo stato vetroso da quello plastico. Al di sotto della Tg il materiale è vetroso, solido e fragile, al di sopra è plastico e malleabile. Bisogna considerarla, però, come una scala graduale: cioè che allontanandosi dalla Tg il materiale avrà più accentuato o il carattere vetroso o quello plastico, avvicinandosi alla Tg, invece, il materiale avrà un carattere intermedio tra i due stati.
E’ insomma, una gradazione, la Tg non divide esattamente a metà i due stati, ma si ottengono materiali più vicini al carattere vetroso o a quello plastico, a seconda del materiale e della temperatura in cui si trova. Per esempio: prendendo una temperatura di 20°. Una resina con Tg alta (tipo 100°): sarà vetrosa e rigida. Una resina con Tg bassa (tipo 0°): sarà plastica, come una gomma. Una resina con Tg intermedia (tipo 25°): sarà moderatamente plastica, cioè abbastanza malleabile ma anche rigida.
Stato vetroso Tg Stato plastico
In questo punto il materiale si presenta in parte vetroso ed in parte plastico, è un punto intermedio.
Il polimero diventa gradualmente sempre più vetroso
Il polimero diventa, gradualmente, sempre più malleabile e plastico.
È un test che, però, non corrisponde adeguatamente alle condizioni reali di invecchiamento. Infatti il polimero della resina è chiaramente danneggiato da temperatura, luce, irraggiamenti UV, inquinamento (insomma, l’ambiente circostante) e anche a stress meccanico.
Il degrado della struttura intrinseca del polimero è quello che realmente interessa il restauratore e su cui si basa la scelta. È dovuto principalmente a tre fenomeni: 1- Depolimerizzazione: frammentazione della catena. Avviene principalmente per idrolisi, cioè rottura dei legami, causata dall’acqua. È infatti il contrario della polimerizzazione per condensazione. I più sensibili all’idrolisi sono i polimeri eterocatena, insieme a quelli con legami doppi, cioè polimeri insaturi. 2- Reticolazione: le catene si uniscono formando nuovi legami (tipo la forma cross-linking di un polimero). Si osserva per l’essiccazione dell’olio di lino che, a contatto con l’Ossigeno, forma dei nuovi legami eterei che uniscono le molecole. L’olio di lino essiccato giovane è insolubile. Porta, infatti, ad una riduzione di solubilità. È il caso prevalente nel settore del restauro. 3- Formazione di nuovi gruppi funzionali: causata da aumento di polarità e porta a ingiallimento. Questi tre fenomeni possono avvenire nello stesso momento ma di per se’ indipendenti.
Analisi del degrado Il degrado viene misurato secondo alcuni parametri: Grado di polimerizzazione, resistenza a trazione, ma anche l’analisi della caratteristiche ottiche che attacca la leggibilità di un’opera (l’ingiallimento o l’opacizzazione, insomma). Anche la reversibilità viene considerata, valutata tramite test di solubilità con solventi di diverse polarità, protratti nel tempo (ad es. dopo un test di invecchiamento artificiale). Con solventi ad alte polarità può avvenire il fenomeno di leaching/liscivazione, cioè l’estrazione e la successiva rimozione di materiale a basso peso molecolare, che va a danneggiare il film pittorico, riducendone l’elasticità. I materiali ad alte polarità infatti, poiché molto polari, sciolgono indistintamente e provocano anche gravi danni.
Percorsi del degrado Riportando i dati su un grafico, con due parametri uno dei quali è il tempo, si vengono a tracciare delle linee che descrivono l’andamento del degrado in base, appunto, al tempo. (Per indicazioni, vedi libro a pag. 31) Solitamente l’andamento del degrado non è lineare. Ma può diminuire o aumentare la sua velocità nel tempo.
I fattori ambientali che causano degrado: - Temperatura: porta sempre ad un aumento della velocità di degrado. - Umidità: porta ad idrolisi, e quindi alla rottura dei legami chimici e quindi alla depolimerizzazione. - Ossigeno: uno dei fattori più influenti, coinvolto in fotossidazione (alla luce) e autossidazione. L’O si lega alle catene polimeriche formando composti instabili e con radicali (hanno un elettrone spaiato e si uniscono a molecole vicine) che possono evolversi in strutture cross-linking. - Inquinanti atmosferici: effetto più trascurabile rispetto all’O, ma è, ad esempio, l’effetto degli ossidi di Zolfo SO 2 sugli affreschi. - Radiazione luminosa: la luce porta a due tipi di reazione e degrado: con l’O porta ad ossidazione, formando radicali liberi e conseguente cross-linking. Anche senza O le radiazioni possono essere assorbite formando ancora radicali liberi. Possono portare a ingiallimento la resina o ad una sua decolorazione.
Il degrado e la struttura del polimero In generale, un polimero si degrada quando al suo interno le catene si spezzano, si formano nuovi legami e cambia il peso molecolare, questo processo è detto cross-linking, legami incrociati.
Il cross-linking può avvenire solo quando la Tg viene superata, perché permette mobilità del materiale e delle molecole del polimero. Casi ed esempi: 1- Invecchiamento del Paraloid B Il Paraloid B72 viene usato come consolidante, adesivo, vernice finale e medium oltre che protettivo. È un copolimero Etilmetacrilato/Metacrilato (EMA/MA) in rapporto 70/30, molto stabile. Sotto gli UV subisce scissioni nella sua catena, e in assenza di UV prevale cross-linking, soprattutto se con t° vicino alla Tg. 2- Le resine naturali, Mastice e Dammar, ingialliscono nel tempo. Perciò si cercò una soluzione, arrivando alla creazione di Polivinilacetati (PVAc). Ma la loro Tg era troppo bassa e il loro stato non era soddisfacente al momento della stesura (era molliccio a livello microscopico). 3- Schiume effimere. Schiume poliuretaniche (PUR), poliuretani espansi, come la gommapiuma. Sono soggette ad un rapido degrado di tipo idrolitico e ossidativo.
Biodeterioramento. L’attacco dei microorganismi non è da sottovalutare. I polimeri possono essere attaccati da funghi e batteri e si comportano come per i materiali organici. Sembra che le formulazioni in dispersione acquosa siano più suscettibili a questi attacchi. Non è molto chiaro quali polimeri abbiano maggiore resistenza in quanto non è facile determinare questa caratteristica, poiché i polimeri venduti non sempre hanno una scheda tecnica precisa e la loro composizione è, quindi, dubbia. Sembra però che gli Acrilici resistano meglio al Biodeterioramento. Gli adesivi sintetici, come Paraloid B72 e Klucel G non sembrano essere particolarmente sensibili all’attacco fungino. Gli studi sono tutt’ora in corso per questo campo, soprattutto per quanto riguarda le opere d’arte contemporanee, specialmente in plastica.
Capitolo 3
Studi di valutazione delle sostanze filmogene
In questi studi si valutano parametri chimici (aumento di acidità, liberazione di prodotti volatili e non di degrado), fisici (trasparenza, indice di rifrazione, Tg) e meccanici (resistenza a trazione, compressione, distacco). Nonostante la grande quantità di resine in commercio, è difficile capire quale resina si adatti meglio ad un lavoro di consolidamento o ad un altro. Un metodo efficace per osservare come e dove una resina agisce su un supporto poroso è dato dall’uso del microscopio elettronico a scansione SEM, ma non vi sono studi relativi ad opere d’arte se non lapidee.
Il Capitolo 3 viene balzato allegramente perché riporta informazioni prese da convegni o seminari su alcuni argomenti e quindi è una rottura di balle riassumere tutto. (Da pagg. 45 a 66)
Capitolo 4
Le sostanze filmogene di origine sintetica usate nel restauro
Come già detto, un problemone del restauro è che non esiste quasi nessun prodotto creato in particolare per questo settore. Oltre al fatto che, spesso, nelle etichette dei prodotti, non sono ben elencati tutti i
POLIETILENE
Tra cui le cere sintetiche, composti idrocarburici.
Generalità:
- Descrizione, composizione: Il polimero più semplice deriva dall’Etilene, un Idrocarburo C 2 , insaturo (doppio legame), di formula C 2 H 4. È il costituente dei materiali chiamati cere.
- Solubilità: Il polietilene non è solubile a freddo, ma è rigonfiato da alcuni solventi in cui diventa solubile a caldo.
- Aspetti negativi: È suscettibile a foto-ossidazione, che causa cross-linking, hanno una bassa Tg.
Nome Composizione e utilizzo Aspetti positivi Aspetti negativi
Solubilità
Cere microcristalline
In Italia abbiamo: Cosmolloid80, Amber, Reswax WH e la Lascaux.
Troviamo la paraffina e la ceresina. Con il termine “cera” sono accumunate molte sostanze diverse ma che sono solide a temperatura ambiente o mollicce, con una temperatura di fusione non elevata. Al contrario delle cere microcristalline che non rammolliscono a temperatura ambiente o elevata.
Più versatili di quelle naturali Invecchiando non ingialliscono, poiché le catene sono sature (senza doppi legami). Hanno basso indice di rifrazione e non variano il cromatismo dell’oggetto.
Difficili da rimuovere, poiché permeano nel supporto. Bassa Tg.
Le cere polietileniche si sciolgono in idrocarburi dearomatiz-zati, come Ligroina, Essenza di Petrolio e White Spirit dearomatizzato.
DERIVATI VINILICI
I derivati vinilici sono derivati dell’Etilene (C2H4), monomero di un importante polimero, il Polietilene. Nella loro composizione gli atomi di H possono essere sostituiti in parte o completamente da altri atomi o gruppi funzionali.
DERIVATO
VINILICO
Composizione e utilizzo Aspetti Positivi
Aspetti negativi Solubilità
PVAc, Polivinilacetato
Il PVAc è una macromolecola di media polarità. Il Polivinilacetato è il derivato vinilico più importante. Viene preparato per polimerizzazione dal Vinilacetato e serve per sintetizzare il Polivinilalcool e i Polivinilacetali. Per idrolisi il PVAc scinde dei gruppi Acetato, trasformandosi in un composto più polare.
Abbastanza resistenti all’invecchia mento, non tendono a modificarsi col tempo.
La reazione con i metalli, inoltre, forma un reticolato, che rende meno solubile il polimero. Un altro problema è la liberazione di Acido Acetico direttamente a contatto col materiale dove è stato applicato l’adesivo. Il PVAc ha, inoltre, una bassa Tg che rende difficile la sua stesura e attira sporco.
Strati pigmentati di PVAc non sono assolutamente removibili, ma al massimo rigonfiabili, e difficilmente, in impacchi di miscele acquose/alcoliche Insolubili in acqua.
Polivinilacetali. Sono ottenuti per reazioni di un PVAl con un Aldeide.
Questo determina i gruppi ossidrili presenti e, quindi, la sua acidità e può anche influenzare la polarità della molecola. Copolimeri Vinilici
Sono i Copolimeri EVA, formati da Etilene e Vinilacetato copolimerizzati.
EVA è un polimero flessibile di grande stabilità e resiste alla reticolazione Buone proprietà adesive ALCOOL POLIVINILICO
PVAl viene ottenuto per idrolisi dei gruppi esterei dal Polivinilacetato e si ottengono, così i gruppi alcolici. Il PVAl è un buon adesivo, usato anche come consolidante. Il PVAl ha una forte polarità, per via degli Ossidrili –OH presenti in gran numero
Non è soggetto a cross-linking se esposto alla luce.
Perde resistenza meccanica. Il Polivinilalcool (PVAl), avendo numerosi gruppi
- OH, ha la tendenza ad interagire con metalli di- e tri- valenti (Ca2+, Fe3+ etc etc) formando complessi di coordinazione che rendono il PVAl insolubile ed il film corrispondente non removibile. Un altro problema è la liberazione di Acido Acetico direttamente a contatto col materiale dove è stato applicato l’adesivo.
È solubile in acqua fredda e calda oltre che in alcoli Metilico e Etilico.
RESINE PVAc SOLIDE
Serie AYA. La base delle PVAc degli anni ’50. Veniva usata nelle foderature, ma fu presto abbandonata a favore del Beva, meno rigido.
Bassa Tg e quindi assorbimento polveri. Problemi di opacità: basso indice di rifrazione.
COPOLIMERI
VINILICI SOLIDI
Mowital B60HH. Copolimero del PVAc con PVAl e Vinibutirrale. Tg sui 65° quindi abbastanza buona ma non adatta a lavori su dipinti per le elevate temperature. Resina termoplastica.
Gruppi ossidrili possono causare reticolazione e quindi insolubilità.
Quasi del tutto insolubile se non in Alcoli e Glicoli.
RESINE
VINILICHE IN
DISPERSIONE
Vinavil. Ha un’adesione elevata ma i suoi additivi sono
Essicazione abbastanza veloce
Non ha un buon comportamento riguardo
Insolubile in acqua e in idrocarburi
da addensanti. La molecola deve passare in forma ionica. Infatti, essendo un acido, aggiungendo una base vengono prodotti anioni Carbossilato, su cui è presente una carica negativa su O. Le cariche negative si separano e quindi la molecola si distende.
residui per lungo tempo sul manufatto. Può essere tolto semplicemente con acqua.
Carbogel L’Acido Poliacrilico può essere neutralizzato con Idrossido di Sodio o Potassio. Così permette la preparazione di un gel solamente aggiungendo acqua, senza alcuna base Anche supporti non affini all’acqua possono essere puliti con Carbogel, ma in soluzione gelificata, formata, ad esempio, con Idrossipropilcellulosa HPC (Klucel).
Non presenta capacità adesiva, nemmeno per supporti porosi. Evapora lentamente. Grandi quantità di Sali possono comportare lo smiscelamento del gel.
Può essere rimosso con acqua.
- Parentesi sui Solvent Gels di Wolbers: Il Carbopol viene usato, da Wolbers, per preparare i Solvent Gels, insieme all’Ethomeen. La loro combinazione risulta in legami chimici tra i gruppi COOH inonizzati (-COO-). Ottengono così la capacità di emulsionare vari solventi organici e svolgere l’azione di detergente
ESTERI ACRILICI
Per condensazione fra un Alcool e un Acido Carbossilico, cambiando il tipo di Alcool cambia anche il tipo di Estere. Con i due acidi Acrilico e Metacrilico si ottengono gli Esteri Acrilici. Un'altra differenza è basata sull’isomeria della struttura molecolare. La loro catena può variare da 1 a 4 atomi di C. Le Resine Acriliche sono polimeri di poliaddizione, in generale sono termoplastiche (cioè una volta fuse e poi raffreddate sono comunque rimodellabili col calore) possono essere rese termoindurenti (cioè una volta raffreddate non sono più fusibili) inserendo nella macromolecola dei gruppi funzionali che fanno da punti di reticolazione (cross-linking, che, ricordiamo, rende più difficile anche la solubilità). Ciò che può differenziare tra di loro queste resine, sono i tipi di radicale R legati agli atomi di Ossigeno. In particolare, viene modificata la polarità della molecola e ne modifica, quindi la solubilità in acqua o solventi organici.
I Metil- ed –Etil Acrilati, che fanno parte di questo gruppo, sono solubili in solventi di media-bassa polarità, ma insolubili nelle miscele di Idrocarburi alifatici parzialmente aromatici, come le Essenze di Petrolio, il White Spirit. Il Paraloid B72, ad esempio, non è solubile in Essenza di Petrolio.
Il punto debole delle resine acriliche è la sensibilità all’irraggiamento solare, quindi agli UV. In particolare, I Metacrilati subiscono scissione, gli Acrilati subiscono cross-linking. Questi degradi possono avvenire anche ad alte temperature. I Metil- derivati, comunque, sono i più resistenti, in quanto presentano solo un Carbonio primario, e quindi legami saturi.
La differenza tra Acrilati e Metacrilati è da ricercare negli atomi di C. Gli Acrilati hanno un C secondario (CH 2 ) seguito da un terziario CH, mentre i Metacrilati un C secondario, seguito da un C quaternario (C), più stabile. I Metacrilati sono più resistenti anche all’ingiallimento, in quanto il Metile CH 3 funziona proteggendo la molecola dall’Ossigeno presente nell’aria. Gli Acrilati sono più flessibili, mentre i Metacrilati sono più resistenti e rigidi.
Metilacrilato
RESINE ACRILICHE
L’influenza maggiore che caratterizza le resine acriliche è data dalla presenza di Acrilato o Metacrilato, ma anche dall’Alcol presente. Le resine acriliche sono utilizzate, nel campo del restauro per diversi scopi: Velinatura: basta poca quantità di resina per far aderire la carta giapponese nelle operazioni di velinatura. Questo rende la resina abbastanza facile da rimuovere, appunto perché poca. Ovviamente non la lasciata per lungo tempo, poiché potrebbe essere soggetta a reticolazioni (cross- linking) e quindi a insolubilità progressiva, che potrebbe richiedere solventi più polari e più invasivi. Adesione: le resine acriliche hanno ottime proprietà adesive e vedono un uso piuttosto vasto: dal campo cartaceo a quello ligneo. Foderatura: molto utilizzati sono il Paraloid B72 e B67, il Plextol B500 e il Plexisol P550. Verniciatura: le resine acriliche sono andate a sostituirsi a quelle naturali (Mastice e Dammar), poiché presentano migliori caratteristiche riguardo l’ingiallimento, anche se meno reversibili in confronto. Consolidamento: consigliato l’uso nel campo ligneo, anche se ne va applicata una piccola quantità per evitare un effetto antiestetico. Non sono consigliabili per gli esterni, per pietra ed intonaci. Protezione: gli Acrilici rimangono idrorepellenti solo per qualche mese, quindi non sono adatti per questo scopo. Aggrappaggio: per unire parti di opere staccatisi ma non particolarmente permeabili. Medium pittorici: ricordiamo i colori per ritocco a base di Paraloid B72. Preparazioni: le tele oggi in commercio non utilizzano più colla animale per legare il gesso, ma dispersioni acriliche, più flessibili.
RESINE ACRILICHE SOLIDE
Tra le resine acriliche usate nel restauro, Il Paraloid è tra i prodotti più utilizzati. Ne esistono diversi tipi, ma il più famoso è sicuramente il Paraloid B72.
RESINA ACRILICA
SOLIDA
Composizione e utilizzo
Aspetti positivi Aspetti negativi
Solubilità
Paraloid B Copolimero di Acrilato e Metacrilato (MA/EMA 30:70)
Vernice, consolidante, adesivo. È un copolimero di Metacrilato ed Etilacrilato, in rapporto 30:70. È la resina sintetica più studiata nel campo del restauro. Usatissimo durante i restauri
La sua reversibilità è buona, superiore ad altri prodotti della famiglia degli Acrilici e dei Vinilici. Nonostante le sue imperfezioni è, fino ad ora, l’Acrilico migliore sul mercato, anche per quanto riguarda l’invecchiamento. Buona resistenza all’ingiallimento e alta Tg, che evita l’assorbimento di polveri. È quindi un buona vernice finale. Grande potere legante, resiste agli UV ed all’idrolisi.
Passati anni, risulta solubile solo in alcuni solventi, che danneggiano anche l’opera. A seguito di invecchiame nto naturale possono presentare cross-linking.
È solubile in Chetoni, Esteri, Alool-Eteri (es. il Dowanol), Idrocarburi clorurati e aromatici. Insolubile in Idrocarburi alifatici e Alcool isopropilico. Poco solubile in Alcool etilico.
Acril 33 Usata in Italia in sostituzione al Primal AC33.
Acril ME Bassa viscosità e alta stabilità cromatica
Soggetto a reticolazione se esposto agli UV. Tende ad assorbire la povere. Plextol B .
È costituito da Etilacrilato 60%. Metilmetacrilato 40%. Resina molto nota in Europa. Viene usata nei rinfoderi delle tele, anche se ci sono alcuni accorgimenti per quanto riguarda il suo potere penetrante (non è molto viscoso e penetra nel supporto facilmente, cosa positiva se usato come consolidante).
Mantiene bene le proprietà meccaniche durante l’invecchiamento Solubile in acqua Buona adesione, idrorepellenza, trasparenza, reversibile e solubile.
Elevato ingiallimento.
Plextol D Il film di questo prodotto è più flessibile e morbido e risulta appiccicoso una volta evaporato il solvente.
Ingloba sporco poiché morbido
Plextol D Vicino al B500, ma non morbido come il D
Lascaux HV È il D360 addensato con Acril-Butilestere per ridurre la penetrazione negli strati pittorici. Lascaux HV È il D498 addensato con Acril-Butilestere Lascaux 498-20X È il D498 addensato con Xilolo per ridurre la penetrazione.
RESINE CIANOACRILICHE
Polimerizzano a contatto con l’umidità. Sono esteri dell’acido cianoacrilico, con R che è un radicale butile, metile o etile.
RESINE
CIANOACRILICHE
Composizione, utilizzo Aspetti positivi
Aspetti negativi Solubilità
Sotto questa classe si inseriscono, ad esempio, Loctite
I Cianoacrilati sono esteri (COOR) dell’Acido Cianoacrilico e presentano un gruppo R che può
Le Resine Cianoacriliche hanno buone caratteristiche
Scarsa resistenza ai tagli e agli sforzi torsionali. Una volta seccate, però, queste
Bisogna ricorrere a solventi aggressivi
ed Attack, utilizzate in ambito casalingo.
essere un radicale Metile, Etile o Butile. Sono monomeri che polimerizzano dopo l’azione grazie all’umidità atmosferica che funge da catalizzante. La polimerizzazione è molto veloce. Basta pensare a quante volte, usando l’Attack, sono rimaste incollate anche le dita e quante bestemmie si tirano in quel momento perché porca eva mica viene via la colla. È un materiale da utilizzare per piccoli pezzi.
di adesione, su molti tipi di materiali e non fanno spessore. La resistenza meccanica è buona.
resine sono particolarmente ostiche da rimuovere. Scarsa resistenza agli UV e progressivo ingiallimento. Non devono essere usati se gli oggetti sono a contatto con acqua. Non fanno spessore
L’Acetone è poco utile.
POLIURETANI
Il legame uretanico si forma tra un gruppo isocianato (-N=C=O) ed un gruppo alcolico (-OH). I Poliuretani si formano per poliaddizione tra Diisocianati ed Alcoli, per mezzo di un catalizzatore. Sono materiali termoplastici se presentano una catena lineare, termoindurenti se hanno una catena reticolata.
POLIURETANI Composizione, utilizzo Aspetti positivi Aspetti negativi L’unico prodotto sul mercato è l’Akeogard AT, usato come adesivo per tessili e pelli.
Comprendono adesivi, leganti, lacche, anche se sono conosciuti soprattutto per i poliuretani espansi, schiume solide. Questi espansi sono materiali complessi perché, affinché si formi la reticolazione che porta il materiale ad essere solido, sono aggiunti alcuni additivi, tra cui tensioattivi, pigmenti, catalizzatori.
L’Arkeogard AT ha una maggiore resistenza all’invecchiamento e scarsa capacità di penetrazione.
Tossicità del gruppo isocianato e deludente comportamento all’invecchiamento, infatti tendono ad ingiallire.
POLIAMMIDI
Sono polimeri di condensazione (cioè nel momento dell’unione delle due molecole si ottiene una molecola di H 2 O) ottenuti dalla reazione di un Acido Dicarbossilico ed una Diammina.
POLIAMMIDI Utilizzo Aspetti positivi Sono comunemente chiamati Nylon spesso insieme alle cifre che indicano il numero di atomi di C.
Tra i polimeri ottenuti quelli con alto grado di polimerizzazione sono usati nella fabbricazione di fibre tessili, quelli a basso grado, invece, sono usati per ottenere laminati, poiché insolubili e parzialmente cristallini. Questo polimero ebbe un grandissimo successo, basti pensare all’utilità della fibra di Nylon. Il Nylon solubile non viene usato nel restauro, la Poliammide in polvere, invece, viene usata, ma solo per saldature a caldo.
Il Nylon è preferibile perché più elastico e quindi meno soggetto a rotture
molecole ottenute, ancora in parte insature, sono idrogenate per ottenere l’eliminazione dei doppi legami. Sono particolarmente stabili e, in generale, sono solubili in solventi a bassa polarità. Tra le Resine Alifatiche troviamo la Regalrez, una resina solida, molto usata nel restauro. In generale, le Resine Alifatiche sembrano dare ottimi risultati sia dal punto di vista estetico-ottico, sia per quanto riguarda l’invecchiamento. Usate largamente come vernici finali.
RESINA
ALIFATICA
Aspetti positivi Aspetti negativi Solubilità
Regalrez 1094 La Regalrez ha una Tg di 33°, cosa che permette alla resina di rimanere abbastanza dura e di non permettere l’assorbimento di particellato. Il suo basso peso molecolare permette una buona capacità di livellamento delle irregolarità superficiali e quindi di brillantezza e saturazione del colore. Questa caratteristica importante della Regalrez fa sì che non avvenga il fenomeno di scattering della luce, che rende la superfice più opaca e meno leggibile. Buona stendibilità, bassa viscosità, che porta ad una buona distribuzione della resina. Anche dopo anni di invecchiamento la resina non mostra grandi variazioni, infatti rimane facilmente solubile e removibile.
Non è molto adatta all’applicazione su supporti molto porosi, che assorbono la resina
La Regalrez è solubile in solventi apolari come White Spirit, Essenza di Petrolio e Ligroina. Insolubile in Aromatici. Insolubile in acqua e in solventi polari come acetone o alcoli.
Regalrez 1126 Catena più lunga della 1094, il che rende la resina più rigida.
Il consolidamento ottenuto da questo prodotto non è ai livelli del Paraloid B72. È più adatto a piccole azioni di consolidamento.
Stesse caratteristiche di solubilità del 1094.
ETERI DI CELLULOSA
La Cellulosa è un omopolimero costituito da Glucosio, in cui ogni molecola di quest’ultimo tiene un gruppo alcolico primario (-CH 2 OH) e due secondari (=CHOH). Questi gruppi alcolici possono reagire con varie sostanze. In particolare, dall’alchilazione (cioè l’aggiunta di un gruppo alchilico) si ottengono gli Eteri di Cellulosa. Gli Eteri di Cellulosa sono divisi in derivati ionici e non ionici. I più usati sono i secondi, a cui corrispondono diversi prodotti usati nel restauro. Sono divisi per grado di sostituzione (DS). Più alto è il DS, maggiore sarà la solubilità del prodotto.
TABELLA GENERALE PER GLI ETERI DI CELLULOSA
ETERI DI
CELLULOSA
Utilizzo Aspetti positivi GENERALI Aspetti negativi GENERALI
Caratteristiche generali
Gli Eteri di Cellulosa sono utilizzati prevalentemente nel
Termoplasticità Non sono appiccicosi
Gli Eteri di Cellulosa, in presenza di soluzioni ad alto contenuto salino, precipitano.
settore cartaceo, del restauro del cuoio e delle pelli, dei tessili, sia come adesivi che consolidanti, ma anche come addensanti per soluzioni acquose.
Elevata viscosità (dipende dal prodotto) delle soluzioni pH neutro delle soluzioni acquose Capacità addensanti Assolutamente non tossiche Buona reversibilità I gruppi alcolici favoriscono la resistenza agli attacchi di microorganismi, anche se non completamente.
È un fenomeno, però, reversibile, diminuendo la percentuale del sale. Non sono particolarmente resistenti agli UV. In ambiente acido o fortemente alcalino, i legami eterei si sciolgono e avviene una depolimerizzazione.
TABELLA PER I DIVERSI PRODOTTI DI ETERI DI CELLULOSA
ETERI DI
CELLULOSA
Descrizione, utilizzo Aspetti positivi Aspetti negativi Solubilità
Carbossimetilcellul osa (CMC)
Si ottiene per reazione tra Cellulosa e Monocloroacetato di Sodio. È un derivato ionico, un sale. È usato come adesivo e addensante di soluzioni acquose
Non è facilmente removibile e tende ad ossidarsi e reticolarsi (cross- linking) col tempo.
Non è solubile in solventi organici, ma lo è in acqua, dove si ottiene un pH di 8.
Etilcellulosa (EC) Viene usata solo come addensante.
L’EC ha i peggiori risultati all’invecchiamento. Inadatta sia come adesivo che consolidante o protettivo. Idrossipropilcellulo sa (HPC) Il Klucel L’unica HCP utilizzata.
Del Klucel esistono diversi tipi, ma gli unici usati nel restauro sono il G e l’H. il G è usato in Italia, poiché l’H non è disponibile. L’H ha un maggior potere viscoso. Usato come addensante, adesivo e consolidante.
Lascia pH neutro. Ha un leggero potere tensioattivo, portando ad un aumento del potere bagnante delle soluzioni addensate diminuendone così la capacità di penetrazione e la risalita capillare.
Sui 40° una soluzione acquosa di Klucel si intorbida. Va quindi usata a temperatura ambiente. Forti concentrazioni ioniche possono inibire o rallentare la gelificazione. Ha una scarsa igroscopicità in forma di film secco.
Solubile in acqua (a temperatura ambiente) e in solventi organici (anche ad alte temperature).
Metilidrossietilcell ulosa (MHEC) Tylose Esistono diverse tipologie, che si dividono per la viscosità.
Eccezionale stabilità e reversibilità. Crea una soluzione acquosa trasparente e stabile.
rigidi dei tradizionali gesso e colla. Come adesivo è meno forte degli acrilici ma più efficace del klucel G.
Stabilità termica. Atossico. Non ha colore. Biodegradabile.
TABELLA RIASSUNTIVA GENERALE DELLE TIPOLOGIE DI RESINE
TIPO DI RESINA PRODOTTI
ESISTENTI
COMPOSIZIONE,
DESCRIZIONE
UTILIZZO ASPETTI
POSITIVI
ASPETTI
NEGATIVI
SOLUBILITA’
POLIETILENE
Cere microcristalline
Il polimero più semplice deriva dall’Etilene. È il costituente dei materiali chiamati cere.
Sostanza protettiva
Non ingialliscono
Suscettibile a foto- ossidazione . Permeano nel supporto.
Si sciolgono in idrocarburi dearomatizzati, come Ligroina, Essenza di Petrolio e White Spirit.
DERIVATI
VINILICI
PVAc, PVAl, Polivinilacetali, Copolimeri EVA, PVAc solide AYA, Mowital B60HH, Vinavil, Mowilith, Vinnapas, Acronal, Beva
Derivati dell’Etilene, gli atomi di H sono sostituiti da gruppi funz.
Adesivi per foderatur e, verniciatu re
Abbastanza stabili e utilizzabili in diverse situazioni
Molti derivati vinilici hanno Tg bassa (PVAc) – assorbimen to di polveri.
Solubilità varia a seconda del gruppo funzionale legato alla molecola
DERIVATI
ACRILICI
Carbopol Carbogel
L’Acido Acrilico è il capostipite di questo gruppo
Preparazi one di gels, come i Solvent Surfactant Gels di Wolbers
emulsionant e
Possono rimanere come residui ed essendo acidi bisogna fare attenzione
In acqua e in solventi poco polari
RESINE
ACRILICHE
SOLIDE
Paraloid B Paraloid B Paraloid B Paraloid B Paraloid B Evalcite 2044 Evalcite 2046 Plexisol P
Polimeri di poliaddizione, termoplastiche. Si differenziano per i radicali R.
Utilizzate in diversi campi, tra cui velinatura , adesione, foderatur a, consolida mento.
Molto versatili e abbastanza resistenti, buona Tg, resistenza all’ingiallime nto e buona reversibilità. Vernici finali.
Sensibilità agli UV. Subiscono scissione o cross- linking.
Solubile in vari solventi organici, dipende dal prodotto.
RESINE
ACRILICHE IN
DISPERSIONE
Primal AC Primal B60A Acril 33 Acril ME Plextol B Plextol D Plextol D
Polimeri di poliaddizione, termoplastiche. Si differenziano per i radicali R. Per condensazione
Vedi sopra
Buona resistenza all’invecchia mento e alla luce. Discreta
Problema di cross- linking che porta problemi di rimozione
Vari solventi
Lascaux HV Lascaux HV Lascaux 498- 20X
fra un alcool ed un acido carbossilico.
resistenza meccanica.
RESINE
CIANOACRILICH
E
Loctite, Attack
Esteri dell’acido cianoacrilico. Polimerizzano a contatto con l’aria.
Incollaggi per piccoli pezzi
Buona adesione, poco spessore e buona resistenza meccanica
Scarsa resistenza a tagli e sforzi, Difficili da rimuovere
Solventi aggressivi
POLIURETANI
Arkeogard AT Per poliaddizione tra disocianati ed alcoli. Termoplastici a catena lineare.
Tossicità elevata Pessima resistenza all’invecchi amento (tranne l’Arkeogard )
POLIAMMIDI
Nylon Polimeri di condensazione tra acido dicarbossilico e una diammina
Fabbricazi one di fibre tessili, Saldature a caldo (polvere)
Elastico e meno soggetto a rotture
RESINE
CHETONICHE
Laropal K80 Policondensazion e del cicloesanone. Sono oligomeri.
Vernici finali
Tendono a non ingiallire
Rischio di cross- linking e conseguent e isolubilità Alta polarità
Ampio range di solubilità, tranne gi idrocarburi alifatici
RESINE
ALDEIDICHE
Fenolo- formaldeide, Laropal A
La Laropal A81 è usata per i colori da ritocco
Le Urea- aldeidi non ingialliscono (Laropal), solubilità anche dopo invecchiame nto
RESINE
ALIFATICHE
Regalrez Regalrez
Oligomerizzazion e di frazioni insature poi idrogenate
Vernici Consolida nti Adesivi Protettivi
Buona Tg, che evita effetti di scattering della luce sul dipinto – aka: buona leggibilità Con l’invecchiam ento non vari a granchè
Non va bene per supporti porosi
Solubili in solventi apolari Insolubile in aromatici, acqua e solventi polari
Le resine sintetiche usate nel trattamento di opere policrome - Borgioli, Cremonesi
Corso: Conservazione e Restauro dei Beni Culturali
Università: Accademia di Belle Arti di Brera
- Scopri di più da:
- Maggiori informazioni da:
Consigliato per te
Gli studenti hanno anche visualizzato
Altri documenti collegati
- Caio Giulio Cesare - ottimo lavoro, un riassunto che spero possa tornare utile ai più. mi ha permesso
- Cremonesi - L'uso dei solventi organici nella pulitura di opere policrome new
- Cremonesi - L'ambiente acquoso per la pulitura di opere policrome
- Dipinti su tavola la tecnica e la conservazione dei supporti
- Alois Riegl, Il culto moderno dei monumenti