Sviluppo di nuove formulazioni di consolidanti adesivi per il patrimonio culturale

Corso di Laurea in Scienze dei Materiali per i Beni Culturali ¿ AA 2014/2015 Titolo tesi: Development of new consolidating adhesive formulations for cultural heritage Candidata: Cristina Bortolin Relatore: Prof. Oscar Chiantore Co-relatori: Prof. Johannes A. Poulis, Dott. Tommaso Poli Contro relatore: Prof. Alessandro Borghi Abstract Le cosiddette ¿plastiche¿ sono state utilizzate nell'ambito della conservazione del patrimonio culturale a partire dagli anni Sessanta con diversi impieghi: adesivi, consolidanti, protettivi, vernici e materiali per la pulitura. Ai primordi di questi utilizzi, nessuno di questi materiali era stato specificatamente progettato per il fine conservativo: erano infatti mutuati da altri settori di ricerca, come quello chimico e dell'ingegneria. Nell'ambito delle operazioni di rifoderatura di dipinti, è solo dagli anni Settanta che si iniziano a gettare le basi per la progettazione ad hoc di nuove formulazioni di adesivi, definendo i criteri da rispettare per poter essere usate. Nello specifico, gli adesivi non devono causare danni estetici all'opera, devono essere compatibili con i materiali compositivi dell'oggetto, devono essere chimicamente e fisicamente stabili, devono essere reversibili, non devono essere dannosi per il restauratore e infine devono essere applicabili velocemente e facilmente. In questo momento di innovazioni, si inserisce il lavoro di Gustav Berger, un ingegnere mosso dalla passione per l'arte che progettò quello che fino ai giorni nostri è considerato l'adesivo più utilizzato, il BEVA 371. Negli anni successivi alla prima formulazione del BEVA, altre due formulazioni sono state lanciate sul mercato, come sostituzioni dell'originale. Nessuna delle due, però, ha convinto i restauratori allo stesso modo della versione originale, sia per problemi di ingiallimento sia per un minore potere adesivo. All'interno di questo contesto, si inserisce un progetto internazionale che mira allo sviluppo di nuovi adesivi specificatamente formulati per i beni culturali che siano chimicamente più semplici e stabili del BEVA 371, che abbiano al contempo le sue tanto apprezzate caratteristiche. Il lavoro di tesi qui presentato trova le sue basi su un precedente lavoro, durante il quale sono state sviluppate delle miscele adesive binarie, composte da un copolimero e da una resina. A partire dai risultati ottenuti durante questo primo studio, sono state selezionate otto miscele che avevano ottenuto i risultati migliori durante i test di caratterizzazione chimico-fisica e meccanica. A tali miscele è stato aggiunto come terzo componente una cera microcristallina. Lo studio delle miscele ternarie è stato l'oggetto di questo lavoro di Tesi. Il progetto ha preso avvio con un'iniziale caratterizzazione chimica, tramite di diverse tecniche analitiche. In primis, l'analisi termogravimetrica, la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier, la calorimetria differenziale a scansione, l'analisi reologica e infine il test dell'angolo di contatto. Si è quindi proceduto con la caratterizzazione meccanica delle miscele, svolta presso l'Adhesion Institute dell'Università Tecnologica di Delft (Olanda), tramite due tecniche, il lap shear test e il peel test. Il confronto di tutti i dati raccolti dall'applicazione delle varie tecniche con quelli ottenuti per le miscele binarie ha permesso di evidenziare i vantaggi della categoria delle ternarie, con i dovuti distinguo per le singole miscele.