Shrnutí na Zpevňující látky pro konzervaci a restaurování

## Úvod Polymery hrají v restaurování a konzervaci klíčovou roli jako pojiva, konsolidanty, injektážní materiály a filmařské látky. Tento materiál představuje přehled nejčastěji používaných polymerů, jejich vlastnosti, výrobu a praktické aplikace v konzervátorství. Cílem je poskytnout srozumitelný a strukturovaný přehled vhodný pro samostudium. > Definice: Polymery jsou makromolekulární látky složené z opakujících se jednotek (monomerů), které určují jejich mechanické, chemické a fyzikální vlastnosti. ## Rozdělení a základní vlastnosti ### Polyvinylalkohol (PVAL / PVOH) - Výroba: zmýdelnění polyvinylacetátu (PVAc). - Objeven 1924. - Vlastnosti: - rozpustný ve vodě, nerozpustný v organických rozpouštědlech - dobrá pevnost v tahu a pružné filmy (ovlivněno % relativní vazbou RV) - dobrá adheze k různým substrátům - sklené přechodová teplota Tg $80\text{–}90\ ^\circ\mathrm{C}$ - teplota tání $200\text{–}230\ ^\circ\mathrm{C}$ - použití převážně jako izolace nebo dočasné zpevnění (interiérové) - dobrá stabilita vůči UV záření - malá odolnost vůči mikrobiologickému napadení > Definice: Zmýdelnění je chemická úprava esteru (zde PVAc) za vzniku alkoholové grupy (PVAL) a vedlejších produktů. Praktický příklad: PVAL ve vodném roztoku se používá k dočasnému zpevnění křehkých papírových fragmentů před jejich definitivní konsolidací syntetickými pryskyřicemi. ### Polyvinylacetaly (PVAc-deriváty) - Příprava: reakce zmýdelněného nebo částečně zmýdelněného PVAc s aldehydy. - Polyvinylformal (PVFM) – reakce PVAL s formaldehydem (ce{HCHO}) - Polyvinylbutyral (PVB) – reakce PVAL s butyraldehydem Aplikace: polyvinylacetaly mohou mít lepší odolnost vůči vlhkosti než PVAL a používají se tam, kde je potřeba film s vyšší soudržností. ### Polyamidy (PA, např. Nylon) - Výroba: polykondenzace diaminu a diacidů (např. $\ce{H2N-(CH2)_n-COOH}$, $\ce{HOOC-(CH2)_n-COOH}$). - Objev: 1935, komerční produkce od 1938. - Příklady: Nylon vzniká z $\ce{H2N-(CH2)_6-NH2}$ a $\ce{HOOC-(CH2)_4-COOH}$. Využití v konzervaci: - Existují rozpustné varianty polyamidů (rozpustné v nižších alkoholech nebo směsi alkohol/voda 70/30), používané v 60.–70. letech 20. století pro zpevňování papíru a kamene (produkty: Calaton CA, Calaton CB, Ultramid). Did you know that nylon was one of the first fully synthetic fibres to be commercialised and revolutionised material use in the 20th century? ### Akryláty a metakryláty - Polyakryláty: polymerizace kyseliny akrylové a jejích esterů $\ce{CH2=CH-COOR}$ (objev 1843). - R = methyl (PMA), ethyl (PEA), butyl (PBA) - Polymetakryláty: polymerizace kyseliny metakrylové a jejích esterů $\ce{CH2=C(CH3)-COOR}$ (objev 1865). - Metylester: PMMA (MMA) - První polymerizace MMA 1877, průmyslová výroba PMMA od 30. let 20. století. Vlastnosti akrylátů: - Široké spektrum Tg v závislosti na monomeru (např. PBMA Tg $-60\text{–}-40\ ^\circ\mathrm{C}$, kopolymer P(EMA/MA) Tg $\approx 40\ ^\circ\mathrm{C}$). - Dobrá odolnost vůči UV a oxidaci u některých kopolymerů (např. Paraloid B-72). - Rozpustnost: toluen, xylen, aceton, ethylacetát (dle typu) Praktické použití: - Zpevňování kamene, omítek, štuku - Fixace poškozené malby, injektáž, přilepování šupinek malby, injektáž vlasových trhlin - Pojítko pro retuše > Definice: Kopolymer vzniká polymerizací dvou nebo více různých monomerů, čímž se mění mechanické a fyzikální vlastnosti výsledného materiálu. Fun fact: Paraloid B-72 se díky své stabilitě, snadné rozpustnosti a reverzibilitě stal standardem mezi konzervátory pro zpevňování a retuše. ## Přehled pryskyřic (granuláty/roztoky a disperze) Níže jsou stručné srovnávací tabulky běžných produktů používaných v konzervaci. ### Granuláty a roztoky (vybrané) | Produkt | Výrobce | Monomer | Tg [$^\circ$C] | Molekulová hmotnost | |---|---:|---|---:|---:| | Paraloid B-44 | Rohm & Haas | MMA | 60 | Low | | Paraloid B-67 | Rohm & Haas | iBMA | 50 | Low | | Paraloid B-72 | Rohm & Haas | EMA/MA | 40 | Low | | Elvacite 2043 | DuPon