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O. Chiantore Lezioni di Chimica del Restauro - CRBC1

Polimeri per la conservazione

Oscar ChiantoreUniversità degli Studi di Torino

Dipartimento di Chimica IFM & NIS, Centro InterdipartimentaleSuperfici e Interfasi Nanostrutturate

Corso di Studi in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali

La chimica del restauro si occupa:

• del riconoscimento del degrado e della comprensione dei meccanismi che lo producono (diagnostica e studio delle cause del degrado)

• dei materiali e delle tecniche per ridare forma alla materia in modo da riottenere la leggibilità delle opere d’arte.

La chimica nei beni culturali si può quindi anche definire come una

scienza dei materiali per la conservazione dell’arte!

LA PULITURA come operazione fondamentale nel restauro

Cosa si pulisce?

I fattori che alterano l’immagine dell’opera• sostanze depositate sulle superfici nel corso del tempo (polvere, inquinanti, tracce di manipolazioni, etc.)• materiali aggiunti intenzionalmente, nel corso del tempo, per modificare o ripristinare l’immagine, per manutenzioni e restauri• materiali costitutivi alterati dall’invecchiamento (ossidazioni, idrolisi, etc.)

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METODI PER LA PULITURA

• Meccanici (bisturi, gomme, etc.)• Fisici (ultrasuoni,laser)• Chimici

• soluzioni acquose (con tensioattivi, chelanti, supportate, gelificate, etc.)• solventi organici (apolari, polari, etc)• reagenti chimici (acidi, alcali)• reagenti biochimici (enzimi, microorganismi, etc.)

Occorre considerare con attenzione:- Problemi di selettività e di interferenze con i materiali costitutivi- Sicurezza dei prodotti chimici e compatibilità degli ambienti di lavoro

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I. Natali, E. Carretti et al. Langmuir, doi.doi.org./10.1021/la2015786

E. Carretti et al. Langmuir 2009, 25, 8656

I. Natali, E. Carretti et al. Langmuir, doi.doi.org./10.1021/la2015786

Idrogeli per auto-assemblaggio di molecole polimeriche

Il Consolidamento

I consolidanti sono sostanze atte a ristabilire, generalmente per impregnazione, un grado sufficiente di coesione in materiali che a causa del degrado hanno progressivamente perso quella condizione di aggregazione che originariamente li caratterizzava.

I metodi di applicazione sono:• da soluzione• da fuso (sostanze naturali con bassa temperatura di

fusione, alcune resine termoplastiche)• da monomeri polimerizzabili mediante radiazioni

• consolidanti inorganiciCa(OH)2, Ba(OH)2

fluosilicatisilicati alcalinisilicato di etile

• adesivi e consolidanti organicicolle animalicerepolimeri vinilicipolimeri acrilicipolietilenglicoliresine epossidicheresine siliconiche, alchilalcossisilani

Beva 371 e la ricerca di nuove formulazioni

BEVA 371 (1972 formulation) Substitution to considerSolids Class % Product ClassElvax 150 EVAc 45.0 name? EVAcVVeLaropal K-80 Ketone

tackifier27.0 Laropal A-81,

Regalrez 1085

Aldehyde, hydr. hydrocarbon resin

Cellolyn 21 Rosin ester tackifier

3.6 Regalrez 1018

Low Tg. hydrocarbon resin

AC 400 EVAc 15.3 name? EVAcVVeParaffin Wax 9.0 Eastoflex

1060Amorphous polyolefin

VerniciSostanze filmogene trasparenti con finalità protettive ed estetiche. Prodotti naturali (resine) e sintetici

Funzioni protettive• protezione da abrasioni e da polveri• protezione da radiazioni elettromagnetiche• protezione da umidità e agenti atmosferici gassosi

Funzioni ottico-estetiche• aumento del contrasto cromatico• trasparenza• saturazione del colore• grado di lucentezza

W. Hogarth, ''Il tempo che fuma in un quadro'' (1761)

Parte destra: con vernice naturale Parte sinistra: stato del dipinto senza vernice

Metà di destra: dopo il restauro; verniciato con mastice.Metà di sinistra: dopo il restauro; verniciato con resina sintetica (Arkon P90)

G. Flinck, Ritratto di uomo, olio su tela (1641). Proprietà J.P. Getty Museum, Los Angeles, USA.Sperimentazione con National Gallery, Washington. (da C &EN, vol 79, N° 31, luglio 2001)

ProtettiviSostanze filmogene trasparenti con finalità protettive. A differenza delle vernici non hanno funzione estetica. Devono essere invisibili e non modificare le proprietà ottiche del substrato.

I requisiti ideali per un protettivo sono:• inerzia chimica (e affinità) nei confronti del substrato• inerzia chimica nei riguardi di ossigeno e inquinanti• stabilità chimica alla radiazione solare • assenza di componenti nocivi• bassa permeabilità all’acqua• elevata permeabilità al vapore• elevata solubilità in solventi organici (reversibilità)

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Fluoropolimeri Proprietà intrinseche legate alla presenza di fluoro:

– eccellente stabilità chimica, termica e ossidativa

– elevata idrorepellenza e oleorepellenzaStrutture:

- perfluoropolieteri (fomblin®)- fluoroelastomeri (akeogard®)- Polifluorouretani- resine acriliche parzialmente

fluorurate (emulsioni,microemulsioni)

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Concludendo: la chimica

non solo strumento per capire “di cosa è fatto, cosa capita, e perché”

(diagnostica e studio delle cause del degrado)

ma anche fonte di prodotti e materiali adatti a svolgere specifiche funzioni per la conservazione delle opere dove in particolare:

i materiali polimerici figurano come i materiali essenziali per la conservazione dell’arte

ma anche…….

…… i polimeri come materiali costitutivi……

Jean Dubuffet, L'Enquêteur (1973)Epoxy, polyurethane and paint(Museum of Fine Arts, Boston)

…… e la conservazione dei polimeri dell’arte

Naum Gabo, Acetato di cellulosa + Celluloide