LE RESINE ACRILICHE [1]


Questo sito è rivolto a lettori che abbiano una base di conoscenze chimiche, con particolare interesse alla chimica macromolecolare applicata ai beni culturali.

La chimica del restauro è quel ramo della chimica che si occupa di riportare, per quanto possibile, le opere d'arte alla loro bellezza originale e di sfruttare al meglio le conoscenze scientifiche per eseguire tali operazioni e quelle successive di conservazione e manutenzione.

La Carta del Restauro Italiana, datata 1972, ha elaborato norme tecnico-giuridiche che sanciscono i limiti entro i quali va intesa la conservazione, sia come salvaguardia e prevenzione, sia come intervento di restauro propriamente detto.

Le fasi del restauro consistono in:


I requisiti per i materiali usati nelle fasi di restauro sono sostanzialmente la stabilità chimica e la reversibilità. Quest'ultima caratteristica è richiesta sia perchè attualmente molti interventi di restauro sono fatti per rimediare ai danni causati da precedenti interventi, sia perchè comunque la stabilità chimica dei materiali disponibili non è sempre così sufficientemente elevata nel tempo.



Le resine acriliche, soprattutto sotto forma di copolimeri acrilici, hanno trovato numerose applicazioni nel settore dei Beni Culturali, sin dagli inizi della loro produzione industriale, risalente agli anni Trenta.
I monomeri più utilizzati per la produzione di polimeri e copolimeri sono raffigurati nella tabella sottostante:

Acrilato

Metacrilato

Cianoacrilato

Acrilonitrile

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La tabella seguente, invece, illustra le unità di base dei due pricipali copolimeri presenti in commercio:

Paraloid B66

Paraloid B72

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Il Paraloid B66 è un copolimero metilmetacrilato/n-butilmetacrilato, mentre il Paraloid B72 è un copolimero metilacrilato/etilmetacrilato.


Le applicazioni delle resine acriliche sono effettuate sia da dispersione che da soluzione e sono svariate grazie alla loro buona versatilità:


La versatilità dei polimeri acrilici dipende dalle loro caratteristiche chimiche: gli acrilati sono più flessibili, mentre i metacrilati hanno maggiore resistenza alla trazione; generalmente la temperatura di transizione vetrosa diminuisce all'aumentare della lunghezza dell'alchile (gruppo pendente, R) e quindi da ciò dipendono le caratteristiche di adesione; butil-derivati e derivati superiori hanno maggiore carattere lipofilo e la loro conseguente solubilità in idrocarburi non aromatici ha implicazioni positive dal punto di vista di rischio tossicità per l'operatore. Inoltre, solventi poco polari sono meno pericolosi nel trattamento di opere policrome.
La possibilità di sintetizzare copolimeri presenta il grande vantaggio di ottenere un prodotto finale che risponda, il più possibile, alle caratteristiche desiderate.




Molto importante è la valutazione della stabilità: i polimeri acrilici, nel tempo, tendono ad ingiallire e a perdere le loro propietà meccaniche, manifestando crepature nel film superficiale. Tale fenomeno di degrado si verifica soprattutto in seguito ad esposizione prolungata alla radiazione solare: la componente UV, infatti, innesca reazioni di scissione radicalica che portano sia alla formazione di frammenti a catena più corta, sia a reticolazione.
Il punto debole dei polimeri acrilici è la presenza di idrogeni terziari sia nella catena che nei gruppi pendenti (come gli isobutili): essi risultano una fonte di instabilità poichè sono estremamente reattivi.

Gli acrilati, quindi, per la presenza di un H terziario in alfa all'estere, sono più reattivi degli omologhi metacrilati.
Gli isobutil derivati sono i derivati più instabili, mentre i metil derivati sono i più stabili, in quanto contengono un solo carbonio primario.
In generale, se il gruppo pendente (R) è corto, prevalgono reazioni di scissione. Al crescere di R aumentano invece le reazioni di reticolazione per ossidazione, a partire proprio dalle catene laterali.