Estudio del comportamiento físico-químico de materiales poliméricos utilizados en conservación y restauración de bienes culturales

Resumen

El objetivo principal de esta Tesis ha sido contribuir a la identificación de polímeros sintéticos utilizados en Conservación y Restauración del Patrimonio, además de evaluar su deterioro y las causas que lo provocan. El uso de polímeros en este campo cada vez es mayor, en relación a su uso en conservación preventiva, están muy introducidos dentro del contexto de la manipulación, exposición, almacenamiento, embalaje y transporte, bien sea como sistemas de sujeción, soporte, aislamiento o protección. En cuanto a los tratamientos de restauración es habitual su uso como adhesivos, consolidantes, recubrimientos y soportes. Para la realización de la investigación se ha establecido una metodología que ha permitido la adecuada selección de materiales poliméricos de origen sintético que cumplan criterios de estabilidad a largo plazo y sean compatibles con los materiales constitutivos de los Bienes Culturales. Para la selección de materiales se ha contado con la experiencia y trabajo de profesionales de distintos campos de Conservación y Restauración de Bienes Culturales. La metodología aplicada se ha basado en la realización sistematizada de análisis químicos, físicos, microscópicos, ensayos mecánicos y térmicos para caracterizar a los materiales poliméricos previamente seleccionados. Someter estos mismos materiales a un envejecimiento artificial acelerado bajo condiciones controladas de radiación electromagnética, temperatura, y acción combinada de humedad y temperatura. Finalizado el período de envejecimiento, realizar nuevamente los análisis y ensayos indicados y por último, comparar los resultados correspondientes al material antes y después de su envejecimiento para poder valorar su comportamiento. La caracterización de los materiales investigados incluye la identificación de su composición química referida a la matriz polimérica, los aditivos (plastificantes, agentes espumantes y aditivos anti UV) y cargas, su estudio morfológico, así como la identificación del tipo de procesado para obtener láminas, fibras, espumas, planchas, planchas corrugadas, etc. Además se han estudiado sus propiedades mecánicas, térmicas y colorimétricas. Las técnicas utilizadas han sido: Espectroscopia de Infrarrojos por Transformada de Fourier con dispositivo de Reflectancia Total Atenuada acoplado (FTIR-ATR), Pirolisis con posterior separación por Cromatografía de Gases y detección con Espectrometría de Masas (Pyr-CG-MS), Microscopía Electrónica de Barrido con análisis elemental cualitativo y dispersión de energía de rayos X (SEM-EDX), Microscopía Óptica (MO) y Microscopía Estereoscópica (ME), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Termogravimetría (TGA), ensayos de tracción, Cromatografía de Exclusión por tamaño molecular (SEC) y técnicas de espectrofotocolorimetría. La conclusión principal es la necesidad de la investigación sistematizada de este tipo de materiales debido a su variedad, tanto de composición como de forma de presentación y aplicación práctica en el campo de Conservación y Restauración del Patrimonio. Asimismo, se ha constatado que la metodología de trabajo utilizada en esta investigación ha resultado apropiada para poder determinar sus propiedades, predecir el comportamiento de estos materiales frente al envejecimiento y determinar su compatibilidad con los Bienes Culturales.