Shrnutí na Zpevňující látky pro konzervaci materiálů

## Úvod Polymerní konzervační materiály jsou syntetické látky používané v restaurování a konzervaci kulturních památek pro zpevnění, fixaci a lepení degradovaných materiálů. Tento materiál shrnuje vlastnosti, výrobu a použití hlavních polymerů užívaných v konzervaci: polyvinylalkohol (PVAL), polyvinylacetaly, polyamidy (PA), akrylátové pryskyřice, polybutylmetakrylát a epoxidové pryskyřice. > Definice: Polymerní konzervační materiály jsou makromolekulární látky aplikované na kulturní předměty za účelem zpevnění, fixace nebo lepení s minimálním nežádoucím zásahem do původního materiálu. ## Polyvinylalkohol (PVAL / PVOH) ### Výroba a chemie - PVAL vzniká zmýdelněním (hydrolýzou) polyvinylacetátu (PVAC). Objev roku 1924. - Rozpustnost: rozpustný ve vodě, nerozpustný v nepolárních organických rozpouštědlech. - Skleněný přechod (Tg): $80\,-\,90\,^\circ\mathrm{C}$, teplota tání: $200\,-\,230\,^\circ\mathrm{C}$. > Definice: Zmýdelnění je chemická reakce, při které se esterové skupiny hydrolyzují na hydroxylové skupiny; u PVAC vede k PVAL. ### Vlastnosti a použití - Vytváří pevné a pružné filmy; pevnost v tahu závisí na relativní molekulové hmotnosti (RV). - Dobrá adheze k různým materiálům. - Používán jako izolace nebo dočasné zpevnění a jako konsolidant/fixativ v interiéru. - Dobrý odpor vůči UV záření, ale nízká odolnost vůči mikrobiologickému napadení. Praktický příklad: PVAL ve vodném roztoku může být použit pro dočasné připevnění vrstev malby při jejím restaurování v interiéru. ## Polyvinylacetaly (PVAc-derived acetals) ### Příprava - Zmýdelněný nebo částečně zmýdelněný PVAC reaguje s aldehydy. - Příklady: - Polyvinylformal (PVFM): reakce PVAL s formaldehydem, ce{PVAL + HCHO -> PVFM} - Polyvinylbutyral (PVB): reakce PVAL s butyraldehydem ### Použití - Polyvinylacetaly mají různé mechanické vlastnosti a lepící schopnosti; PVB je známý pro lepící a zakřivovací vlastnosti v kompozitech (např. v nátěrech nebo jako mezivrstva v skle). ## Polyamidy (PA, včetně nylonu) ### Výroba a struktura - Polyamidy vznikají polykondenzací monomerů s aminoskupinami a karboxylovými skupinami: například opakující se jednotky $\ce{H2N-(CH2)_n-COOH}$ nebo kondenzací diaminu a diacidu. - Nylon (komerční) byl objeven 1935, výroba od 1938. Příklad složení pro Nylon 6,6: $\ce{H2N-(CH2)_6-NH2}$ a $\ce{HOOC-(CH2)_4-COOH}$. ### Vlastnosti a použití v konzervaci - Existují rozpustné varianty polyamidů rozpustné v nižších alkoholech nebo v směsi alkohol/voda 70/30 — vhodné tam, kde je potřeba organické rozpouštědlo. - Používány v 60.–70. letech 20. století pro restaurování papíru a zpevnění kamene (produkty: Calaton CA, Calaton CB, Ultramid). Praktický příklad: Polyamidní roztok v 70 % ethanolu může být použit pro lokální zpevnění papírových vláken při restaurování. ## Akryláty a polymetakryláty ### Chemie a druhy - Polyakryláty: polymerizací kyseliny akrylové a jejích esterů $\ce{CH2=CH-COOR}$. - R = metyl (PMA), etyl (PEA), butyl (PBA). - Polymetakryláty: polymerizací kyseliny metakrylové a jejích esterů $\ce{CH2=C(\!CH3)-COOR}$. - R = metyl (PMMA), etyl (PEMA), butyl (PBMA). - První polymerizace MMA 1877, průmyslová výroba PMMA od 30. let 20. století. > Definice: Akrylátová pryskyřice je polymer vzniklý radikálovou polymerizací akrylátových nebo metakrylátových esterů. ### Vlastnosti podle monomeru - PMMA: tvrdý, průhledný, dobrou stálostí. - PBMA: Tg $-60\,$až$\,-40\,^\circ\mathrm{C}$, měkký, náchylný k "dirt pick-up" a nižší odolnosti vůči stárnutí. - Kopolymer P(EMA/MA) (Paraloid B72): EMA/MA v poměru 70:30 mol, Tg cca $40\,^\circ\mathrm{C}$, dobrá stabilita vůči UV a oxidaci, rozpustnost v toluenu, xylen, acetonu, ethylacetátu. ### Aplikace - Zpevňování porézních anorganických materiálů (kámen, omítky, štuk) — P(EMA/MA) se často používá. - Fixace poškozených maleb; injektáž a přilepování šupinek malby; pojítko retuší. Fun fact: Paraloid B72 (kopolymer EMA/MA) je jedním z nejrozšířenějších konsolidantů v restaurátorství díky své rev