36.2 QUÍMICA E INVESTIGACIÓN - LOS VINÍLICOS, BAJO OBSERVACIÓN ESPECIAL

11/11/13

Los vinílicos, bajo observación especial

No obstante la aparición de resinas sintéticas de alta estabilidad o de las especiales características de reversibilidad, como las alifáticas, la urea-aldehido, o los polioxazoles, las resinas vinílicas se siguen utilizando mucho en el campo de la restauración: no sólo fueron de entre las primeras resinas sintéticas en encontrar una aplicación como adhesivos, barnices o consolidantes, sino que en algunos campos siguen manteniendo su importancia.

Su punto de fuerza es el poder adhesivo, y no es un caso que el producto más famoso sea sin duda el Beva 371; sin embargo no nos tenemos que olvidar del Vinavil para el encolado de la madera y el alcohol polivinílico usado como fijador de las capas pictóricas de las pinturas murales.
A estos hay que añadir otros vinílicos “menores”, pero de todas formas excelentes: el K40 y el K60 para el encolado rápido de cerámicas, los Mowiliths usados en los tejidos, el Mowital B60HH como fijador, los otros componentes de la familia Beva (Gel, D-8-S y las dos Películas), y finalmente el Peoval 33, un excelente aditivo para los morteros a base de cales hidráulicas (Boletín CTS 25.3 "Aditivar un mortero"). Uno de los miedos en la utilización de esta familia de productos en presencia de capas pictóricas es la posible interacción con los pigmentos. De hecho se conocen las propiedades de coordinación de algunos cationes metálicos con los oxidriles, abundantemente presentes en el alcohol polivinílico, pero también, en menor medida, en el PVA, especialmente como consecuencia del envejecimiento. De hecho, el grupo acetato introducido en las cadenas poliméricas tiende, por hidrólisis, a despegarse, produciendo por un lado ácido acético, y por otro un oxidrilo.
El enlace de coordinación entre los oxidriles y los cationes metálicos de los pigmentos lleva a una reducción de la solubilidad y, por lo tanto, a un riesgo de irreversibilidad.  

Este aspecto ha sido objeto de la tesis de licenciatura de Virgilio Vecchio, cuyo ponente ha sido la Profesora Antonella Salvini, de la Universidad de Florencia, en el Curso de Ciencias y Materiales para la Conservación y la Restauración, titulada “La influencia de los pigmentos en el comportamiento de algunas resinas vinílicas utilizadas en la restauración”.
En el estudio se han analizado cuatro compuestos vinílicos disponibles en comercio. Tres de estos se eligieron por su importancia en el marco de la restauración de los bienes históricos-artísticos: el polivinil butiral (PVB) Mowital 60HH, el polivinil alcohol (PVOH) Mowiol 30-92 y la masa da reentelado BEVA 371 (integrada por la mezcla de varios componentes de entre los cuales los principales son dos copolímeros etilenvinilacetato EVA). Finalmente se eligió una dispersión acuosa a base de etilenvinilacetato, que podría unir la ventaja de un adhesivo al agua, a la estabilidad ya conocida de las resinas EVA más famosas como el BEVA 371.
Se prepararon unos tendidos de color, cada uno con un pigmento dispersado en un ligante o bien sólo el ligante, para establecer si la interacción de estos compuestos con algunos pigmentos podía influir en sus características químicas y ópticas y, especialmente, ayudar a reducir su solubilidad en los disolventes en los cuales éstos son totalmente solubles. Los ligantes utilizados son los clásicos: cola de conejo, aceite de linaza, caseinato de amonio, goma de cerezo.

Los pigmentos se eligieron de entre los más extendidos en la pintura antigua y que contienen iones metálicos di- y tri-valentes, y por ello con diferente potencialidad como coordinantes. El envejecimiento se ha llevado a cabo durante un período de 300 horas en Solar Box Xeno 3000, siguiendo la norma UNI 10925, y cortando los ultravioletas por debajo de los 315 nm.
Las mediciones colorimétricas realizadas en muestras envejecidas artificialmente han demostrado que la exposición a la luz en el interior no implica variaciones de color significativas en el revestimiento vinílico de las muestras. Los análisis con espectroscopía FTIR han demostrado que el envejecimiento artificial no produce cambios importantes en las muestras.
Finalmente, los análisis 1H-NMR cuantitativos para la valoración de la variación de solubilidad de los compuestos vinílicos no han evidenciado diferencias en la solubilidad de las muestras como consecuencia del ciclo de envejecimiento artificial. Se detectó, en cambio, la existencia de variaciones de solubilidad en el PVOH y, en menor medida, en el PVB en función de los pigmentos y de los ligantes pictóricos con los cuales entran en contacto.
Los valores más significativos de las variaciones de solubilidad del PVOH se indican en la tabla abajo.  

                          Ligante
                     
Pigmento          Solubilidad % PVOH       Solubilidad % PVB
                          Ninguno                    Ninguno                       100                                    100
                         
                          Goma de cerezo       
Ninguno                         49                                      79
                                                            Yeso                              60                                      99
                                                            Rubia                             71  
                                                            Azurita                           74  
                         
                          Cola de conejo           
Ninguno                         69                                       91
                                                             Yeso                              57                                       98
                                                             Rubia                             65  
                                                             Azurita                           68  
 

La goma de cerezo reduce especialmente la solubilidad del PVOH (49%) y menos la del PVB (79%), y esta reducción es más importante que la originada por la acción de los pigmentos. En las muestras preparadas con cola de conejo la reducción de solubilidad de los dos polímeros es más moderada (69 y 91% respectivamente), sin embargo en presencia de yeso la solubilidad para el PVOH baja al 57%, un dato que indica la acción coordinante del ion Ca2+.

Si en general el PVB es más reversible que el PVOH, con la dispersión acuosa EVA no se han observado reducciones de solubilidad, y esto nos hace pensar que su utilización en la restauración puede ser interesante.
En cambio, con la técnica 1H-NMR no ha sido posible confirmar (¡como si realmente hiciera falta!), la reversibilidad de la “criatura” de Gustav Berger, debido a su composición compleja.
Estos resultados son especialmente interesantes si pensamos en el envejecimiento bastante corto al que se sometieron las muestras debido al poco tiempo a disposición para terminar la tesis, y sería interesante poder analizar las muestras dentro de unos años.  

Bibliografía

Vecchio V; “L’influenza dei pigmenti sul comportamento di alcune resine viniliche utilizzate nel restauro”, Tesi Magistrale, Università di Firenze, Corso in Scienze e Materiali per la Conservazione e il Restauro, 2013.    
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