Studio di trattamenti protettivi ibridi organico-inorganico per vetri da finestra antichi.

Come noto, in antichità un’importante parte della produzione di vetro del centro Europa era finalizzata alla realizzazione di finestre per chiese/cattedrali e per l’edilizia civile. Il vetro prodotto durante il Medio Evo in quell’area è caratterizzato dalla presenza di potassio usato come agente fondente, che rende il vetro particolarmente sensibile ai fenomeni di alterazione dovuti all’azione degli agenti atmosferici. Poiché le strategie di conservazione sono indirizzate a mantenere i vetri da finestra nei loro originali contesti architettonici, è necessario proteggerli da ulteriori processi di degrado. Molti dei trattamenti applicati fino ad ora sono basati sull’uso di polimeri organici (resine epossidiche, polivinilacetati, acrilati). La tecnologia sol-gel a partire da alcossidi di silicio mostra importanti vantaggi nella preparazione di film in quanto la matrice è simile al vetro ma con proprietà aggiuntive come la resistenza chimica, la bassa viscosità e la buona adesione al substrato vetroso. I sol inoltre sono piuttosto stabili, possono essere facilmente applicate (a pennello o a spruzzo) senza danneggiare il substrato originale e con il minimo impatto visivo. Le problematiche legate alla reversibilità dei trattamenti vengono ormai sempre più accettate dagli esperti del settore del restauro. Poiché i vetri da finestra vengono attaccati da inquinanti atmosferici veicolati dalla presenza di acqua sotto forma liquida o vapore (pioggia, umidità atmosferica, nebbia) che agisce da agente di innesco per il processo di corrosione del vetro, sono stati studiati dei film idrorepellenti idrorepellenti in cui il TEOS (Tetra-etil-orto-silicato) è il precursore principale. I protettivi studiati contengono alcossidi di silicio funzionalizzati con diversi gruppi alchilici (di cui è stata variata la percentuale rispetto al TEOS), isopropanolo come solvente e contengono HCl come catalizzatore. I film protettivi sono stati applicati attraverso dip-coating a velocità controllata e trattati termicamente in stufa a 50°C per 1 ora. Sulla base delle misure di angolo di contatto statico e dinamico, svolte per testare le proprietà idrorepellenti delle superfici, e delle misure colorimetriche, finalizzate a verificare l’assenza di variazioni cromatiche, sono state selezionate le quattro migliori composizioni. I vetri potassici trattati sono stati poi sottoposti a processi di invecchiamento accelerato UV, testando due diverse sorgenti a diversa energia e potenza, e in atmosfera satura di SO2, variando la concentrazione del gas. Si è quindi dimostrato che i protettivi studiati sono compatibili con il substrato dal punto di vista chimico-fisico poiché sono a base di silice, non danno luogo a sottoprodotti di reazione, potenzialmente dannosi per il substrato antico, e sono trasparenti e incolori. I film ibridi hanno mostrato inoltre buone proprietà di idrorepellenza e sono risultati chimicamente stabili dopo le prove di invecchiamento accelerato