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Master thesis

Les adhésifs à photopolymérisation radicalaire employés pour le cpllage structural du verre en conservation-restauration : Etude de la résistance au cisaillement de 4 adhésifs optiques polymérisables aux UV

    2014

96p.

Mémoire de master: Haute Ecole Arc Conservation-Restauration, 2014

English French German Because their polymerization occurs in a few seconds under UV light, Ultraviolet light curing adhesives (UV adhesives) represent a seductive choice for the bonding of glass in conservation, especially when the fragments cannot be temporarily maintained. This thesis evaluated the suitability in terms of mechanical resistance of UV adhesives for the bonding of glass in conservation. Four UV adhesives– Conloc® 665 (EGO), Loctite® 350 (Henkel), NOA® 61 (Norland Optical Adhesives) et Verifix® LV740 (Bohle) – were compared with the reference epoxyde in the field - Hxtal Nyl-1® (Hxtal Adhesive LCC). We conducted shear compressive tests on bonded glass samples and observed the shear stress and failure mode of the joinings. In a first step, the mechanical performances of the adhesives were assessed according to the final conversion rate of the polymers. The results showed that UV adhesives present high mechanical performances, similar to those of Hxtal Nyl-1®. Nevertheless, the cohesive failure of the substrate, demonstrated that before aging, the shear resistance of the bonding is more important than the glass and is likely to cause new structural degradation of glass. In a second step, we investigated the rate of UV adhesives curing and the risk of glass photo-oxydation due to UV light, by assessing the mechanical performances of UV adhesives according to the UV dose used for the polymerization. The results showed that UV adhesives Conloc® 665, Loctite® 350 et Verifix® LV740 presented a high polymerization rate after a few seconds of UV exposure although the polymerization of NOA® 61 was less effective. In this thesis, we identified UV adhesives that have a interesting potential for the structural glass bonding in conservation when a quick cure is necessary. Les adhésifs photopolymérisables, dont la prise s’effectue en quelques secondes sous rayonnement ultraviolet (UV), représentent une option séduisante pour le collage du verre en conservationrestauration, particulièrement lorsque les fragments ne peuvent être maintenus de manière temporaire. Dans le présent travail, nous avons étudié la compatibilité des adhésifs photopolymérisables avec le collage du verre en conservation-restauration en nous focalisant sur leur résistance mécanique. Quatre adhésifs photopolymérisables à voie radicalaire ont été sélectionnés – Conloc® 665 (EGO), Loctite® 350 (Henkel), NOA® 61 (Norland Optical Adhesives) et Verifix® LV740 (Bohle) – en employant à titre de comparaison la résine époxyde de référence pour le collage structural du verre – Hxtal® Nyl-1 (Hxtal Adhesive). L’étude a été menée par des essais de cisaillement sur des éprouvettes de verre encollées. Les résultats ont été analysés en termes de contrainte à la rupture et de mode de rupture des assemblages. Dans une première étape, les performances mécaniques des adhésifs ont été mesurées selon un taux de conversion final des polymères. Les valeurs expérimentales de contrainte de rupture ont démontré que les adhésifs photopolymérisables offrent des performances mécaniques élevées, globalement proches de celles de l’adhésif Hxtal® Nyl-1. Néanmoins, la rupture cohésive du substrat dans tous les cas, illustre qu’avant vieillissement, la résistance au cisaillement des collages est plus importante que celle du verre et est susceptible d’engendrer de nouvelles dégradations structurelles du verre. Dans une seconde étape, l’étude s’intéresse à la rapidité de prise des adhésifs photopolymérisables au regard du risque de photo-oxydation des décolorants du verre par le rayonnement UV. Pour se faire, les performances mécaniques des adhésifs photopolymérisables ont été évaluées en fonction de la dose d’UV employée pour la polymérisation afin de caractériser la vitesse de prise des adhésifs examinés dans notre étude. Les résultats ont démontré que les adhésifs Conloc® 665, Loctite® 350 et Verifix® LV740 présentent un taux de polymérisation élevé après quelques secondes sous rayonnement UV tandis que la polymérisation de l’adhésif NOA® 61 est moins efficace. Ce travail permet d’identifier les adhésifs photopolymérisables ayant un potentiel intéressant pour le collage structural du verre en conservation-restauration lorsqu’une prise rapide est nécessaire. Die UV-härtende Klebstoffe, welche man nach einigen Sekunden unter Bestrahlung von ultravioletten Licht erhält, stellt eine attraktive Art der Glascollage für die Konservation sowie Restauration dar, vor allem wenn die Fragmente nur zeitlich begrenzt erhalten werden können. In der folgenden Arbeit, haben wir die Kompatibilität zwischen den UV-härtende Klebstoffe mit der Glascollage in Konservation- Restauration erforscht und uns auf ihre mechanische Resistenz fokalisiert. Vier UV-härtende Klebstoffe wurden ausgewählt- Conloc® 665 (EGO), Loctite® 350 (Henkel), NOA® 61 (Norland Optical Adhesives) et Verifix® LV740 (Bohle) – zum Vergleich haben wir epoxyden Harz zur strukturierten Glascollage verwendet- Hxtal Nyl – 1 (Hxtal Adhesive). Die Studie wurde durch Stichproben auf verbunden Glasstücken durchgeführt. Die Resultate wurden durch ihre Zerbrechlichkeit analysiert und deren Auswirkungen. In einer ersten Phase, wurden die mechanischen Leistungen der Klebstoffe gemessen nach einem Wert der endgültigen Konservation in Polymere. Die Ergebnisse der Experimente zeigen, dass die UV-härtende Klebstoffe eine höhere mechanische Leistung erreichen, ähnlich wie der Harz Hxtal® Nyl-1. Jedoch betrachten wir den Unterbruch der Verbindung des Glases unter all seinen Zuständen, dann kann man erkennen, dass der Wiederstand vor Zersplitterung der Collage grösser ist als die des Glases und es kann noch zu anderen Abnutzungen der Struktur kommen. In einer zweiten Phase, hat sich die Studie daran interessiert wie schnell die Wirkung dieser UV-härtenden Klebstoffe im Blickwinkel der Gefahr die durch die photooxydation der Bleichmittel des Glases durch die UV Bestrahlung ist. Um dies zu tun, wurden die mechanischen Leistungen der UV-härtende Klebstoffe bewertet in Vergleich zur Menge an UV- Stahlen die man verwenden muss für eine Polymerisation, um so die Schnelligkeit der Verwendung der in unserer Forschung verwendeten die Lichthärtender Klebstoffe zu untersuchen. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die UV-härtende Klebstoffe Conloc® 665, Loctite® 350 und Verifix® LV740 schon nach einigen Sekunden unter UV Bestrahlung erhöhte Werte der Polymerisation anzeigen, hingegen ergibt die Polymerisation des UV-härtende Klebstoffs NOA® 61 weniger efficient. Diese Arbeit ermöglicht es die UV-härtende Klebstoffe zu identifizieren welche ein interessantes Potential haben in der strukturierten Glascollage Konservation-Restauration wenn ein schneller Einsatz gefordert ist.
Language
  • French
Classification
Arts, entertainment, sport
Notes
  • Orientation objets archéologiques et ethnographiques
  • Haute Ecole Arc Conservation-Restauration Neuchâtel
  • hesso:hearc-cor
License
License undefined
Identifiers
  • RERO DOC 277849
  • RERO R008008770
Persistent URL
https://sonar.ch/hesso/documents/313417
Statistics

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  • 2014_MA-CRAE-GilliozSandra_AdhesifsOptiquePolymerisablesUV.pdf: 317