Προσδιορισμός των προϊόντων πυρόλυσης και των αντιδράσεων αποικοδόμησης μιας εμπορικής πολυκυανοακρυλικής κόλλας αποκατάστασης γυαλιού, με χρηση πυρολύτη σε συνδυασμό με αέρια χρωματογραφία/φασματοσκοπία μαζών
Creators: name: Ταμίας, Γεώργιος Άγγελου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Κυανοακρυλική κόλλα
Πυρόλυση – αέρια χρωματογραφία/φασματοσκοπία μαζών
Αντιδράσεις – προϊόντα αποικοδόμησης
Cyanoacrylate adhesive
Pyrolysis – gas chromatography/mass spectroscopy
Reactions – degradation products

description: Στη παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη των προϊόντων διάσπασης της εμπορικής κόλλας Loctite® Super Attak με εφαρμογή σε γυάλινες επιφάνειες. Προηγείται η θεωρητική αναφορά στις κυανοακρυλικές ενώσεις και ιδιαίτερα στο 2 – κυανοακρυλικό αιθυλεστέρα που εφαρμόζεται και ως συγκολλητικό μέσο. Η διαύγεια των κυανοακρυλικών πολυμερών και η ταχεία αντίδραση πολυμερισμού τους είναι χαρακτηριστικά της χημείας του μονομερούς και της δραστικότητάς του, ενώ η σκλήρυνση μπορεί να συντελεστεί με διαφορετικούς μηχανισμούς. Ιδιαίτερα επισημαίνονται ο ανιοντικός πολυμερισμός στον οποίο η φυσική υγρασία δρα ως εκκινητής, οι φυσικές ιδιότητες της κόλλας ως πολυμερές και οι συνθήκες που επηρεάζουν την αποικοδόμησή της και τέλος ο τρόπος χρήσης και συγκόλλησης στα διάφορα υλικά με έμφαση σε αυτά πολιτιστικού ενδιαφέροντος. Από τις αναφορές των περιπτώσεων χρήσης της, εξάγεται το συμπέρασμα ότι η κυανοακρυλική κόλλα έχει μια διακριτή παρουσία στο χώρο της συντήρησης και αποκατάστασης ως βοηθητικό υλικό συγκόλλησης για ιδιαίτερες περιπτώσεις με εφαρμογή στα περισσότερα υλικά. Πειραματικά με τη χρήση της τεχνικής της πυρόλυσης συζευγμένης με αέρια χρωματογραφία και φασματομετρία μάζας (Py–GC/MS), σκιαγραφείται το θερμικό προφίλ του πολυμερούς στην πρωτογενή του μορφή και στη γηρασμένη του κατάσταση (υπό την επίδραση ακτινοβολίας UV), ανιχνεύονται και ταυτοποιούνται τα προϊόντα πυρόλυσης και τέλος διερευνώνται και καταγράφονται πιθανές αντιδράσεις αποικοδόμησης της πολυμερισμένης κόλλας, καθώς και τα προϊόντα τους. Ιδιαίτερα υπογραμμίζονται εκείνα τα οποία θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν επιβλαβή για υλικά και αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς. Τα θραύσματα των πυρολυτικών αντιδράσεων που ταυτοποιήθηκαν αφορούν κυρίως εστέρες, λιγότερες αλδεΰδες και αλκοόλες, μικρές ενώσεις αζώτου και σε κάποιες περιπτώσεις ακόρεστοι υδρογονάνθρακες με μεγαλύτερο μοριακό βάρος. Επίσης ανιχνεύθηκαν οι πρόσθετες ενώσεις όπως αναστολείς ριζικού πολυμερισμού και σταθεροποιητές αλλά και κάποιες προσμίξεις.
description: In the present post-graduation project, an experimental study on the decomposition products of the commercial restorative adhesive Loctite® Super Attak being applied on glass surfaces, was performed. The theoretical background of cyanoacrylates and especially of ethyl 2-cyanoacrylate, which is also used as an adhesive, is preceded. The clarity of cyanoacrylate polymers and their rapid polymerization reaction are characteristics of the chemistry of the monomer and its activity, while their curing that can take place by different mechanisms. Particularly noteworthy are the anionic polymerization in which natural moisture acts as an initiator, the physical properties of the adhesive as a polymer and the conditions that affect its degradation and finally the way it is used and bonded to various materials with emphasis on those of cultural interest. From the reports of its case-studies, it is concluded that cyanoacrylate adhesive has a distinct presence in the field of preservation and restoration as an auxiliary welding material for special cases with application to most materials. Experimentally, by applying the pyrolysis conjugated with gas chromatography and mass spectrometry (Py – GC / MS), the thermal profile of the polymer is sketched in its primary form and in its aged state (under the influence of UV radiation), the cracking products are detected and arranged and finally possible reactions are investigated along with their products. Emphasis is placed on those that could be considered harmful to cultural heritage materials and objects. The fractions of the pyrolytic reactions identified mainly concern esters, less aldehydes and alcohols, small nitrogen compounds and in some cases unsaturated hydrocarbons with higher molecular weight. Additives such as radical polymerization inhibitors and stabilizers as well as some impurities were also detected.