Consolidanti organici

Autore testo: Giuliano Cosi

I consolidanti organici sono polimeri sintetici, detti comunemente resine sintetiche o materie plastiche ed esplicano la loro azione grazie all'elevato potere adesivo che possiedono.
Sono classificati sulla base della struttura delle loro molecole, che può essere lineare (molecole costituite da singoli atomi di carbonio più o meno ramificate), o reticolare tridimensionale (molecole costituite da un insieme di catene di lunghezze diverse unite tra loro a formare una struttura tridimensionale, mediante dei veri e propri legami chimici). Le due diverse strutture generano due categorie di materiali, termoplastici e termoindurenti, delle quali se ne descrivono tra le principali differenze.
 
I materiali termoplastici possono essere deformati sia per riscaldamento e sia sotto l'azione della pressione, soprattutto se essa è applicata per tempi abbastanza lunghi.
Molti polimeri termoplastici hanno una certa solubilità, anche a temperatura ambiente, nei solventi organici. Tale caratteristica è importante per il consolidamento in quanto ne permette l'impiego in soluzione. Una volta penetrati all'interno del materiale lapideo non subiscono ulteriori polimerizzazioni (a meno di particolari processi di degradazione) e la solubilità si mantiene praticamente inalterata, rendendo il trattamento, almeno in teoria, reversibile.
Molte delle resine termoplastiche sono abbastanza morbide o 'soffici' a temperatura ambiente e questa flessibilità permette loro di assorbire eventuali urti e vibrazioni; tale proprietà è estremamente interessante nel caso che questi materiali debbano esercitare la funzione di adesivo tra parti staccate, come può avvenire nel caso del consolida­mento, su scala micro e macroscopica.
 
I materiali termoindurenti sono caratterizzati da catene polimeriche legate tra loro da forti legami chimici, in cui le molecole non hanno la possibilità di oscillare e muoversi, neanche sotto l'azione del calore: il materiale perciò non rammollisce né fonde.
La stabilità termica, così come altre caratteristiche fisiche, è influenzata dal grado di reticolazione (cross-linking), cioè dal numero di legami incrociati.
Con l'aumentare degli incroci delle strutture reticolari anche la resistenza meccanica aumenta mentre diminuisce la flessibilità e il materiale tende a diventare fragile. La solubilità tende a divenire praticamente nulla e ciò rende i consolidanti di questo tipo irreversibili anche teoricamente.
Rispetto alle materie termoplastiche hanno, in genere, un miglior potere adesivo; la forte coesione interna impedisce lo scorri­mento viscoso delle molecole sotto pressione e rende perciò questi prodotti particolarmente adatti all'impiego come adesivi strutturali, capaci di sopportare forti carichi per un tempo prolungato, senza deformarsi.

Per approfondire
Resine acriliche
Resine fluorurate
Polietilenglicoli o poliossitilene
Resine epossidriche
Poliuretani

Fonte testo:
L. Lazzaroni, M.L. Tabasso, Il restauro della pietra, CEDAM, Padova, 1986.
G.G. Amoroso, Il restauro della pietra nell'architettura monumentale, ed. D. Flaccovio, Palermo, 1995.
C. Feiffer, Il progetto di conservazione, Franco Angeli, Milano, 1997.