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UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE BELAS-ARTES
ESTUDO SOBRE POLÍMEROS SINTÉTICOS
UTILIZADOS COMO SUPORTES EM OBRAS DE
ARTE CONTEMPORÂNEA.
A Pintura de Daniel Vasconcelos Melim em membrana
termoplástica.
Maria Coromoto Gomes Correia Leite
Dissertação
Mestrado em Ciências da Conservação, Restauro e Produção de Arte Contemporânea.
Dissertação orientada pela Profa. Doutora Ana Maria dos Santos Bailão e pela Profa.
Doutora Maria Eduarda Araújo
2019
DECLARAÇÃO DE AUTORIA
Eu, Maria Coromoto Gomes Correia Leite, declaro que a presente dissertação de mestrado
intitulada “ESTUDO SOBRE POLÍMEROS SINTÉTICOS UTILIZADOS COMO
SUPORTES EM OBRAS DE ARTE CONTEMPORÂNEA. A Pintura de Daniel
Vasconcelos Melim em membrana termoplástica.”, é o resultado da minha investigação
pessoal e independente. O conteúdo é original e todas as fontes consultadas estão
devidamente mencionadas na bibliografia ou outras listagens de fontes documentais, tal
como todas as citações diretas ou indiretas têm devida indicação ao longo do trabalho
segundo as normas académicas.
O Candidato
Maria Coromoto Gomes Correia Leite
Lisboa, 30 de outubro de2019
RESUMO
Os polímeros sintéticos termoplásticos estão presentes não só nas vivências quotidianas, mas
também nos objetos de coleções de museus e obras de arte, constituindo o nosso património
histórico e cultural.
Dado o ímpeto experimental dos artistas contemporâneos, estes utilizaram e ainda utilizam
nas suas obras materiais diversificados e não convencionais, muitas vezes materiais de
construção, como é o caso de tintas à base de resinas acrílicas utilizadas na pintura de
interiores, membranas plásticas para isolamento e cobertura em policloreto de vinilo (PVC),
chapas acrílicas de polimetacrilato de metilo (PMMA) aplicadas em substituição do vidro
comum, ou mesmo outros plásticos como o polietileno (PE), o polipropileno (PP) e o
politereftalato de etileno (PET), entre muitos outros. Assim, torna-se necessário identificar
estes polímeros, estudar as suas características e o seu comportamento perante alguns agentes
exteriores, tais como a radiação UV-Vis, a temperatura, a humidade ambiente ou mesmo em
alguns casos, a água no estado líquido e o oxigénio.
A investigação que aqui se apresenta tem como objetivos: identificar o plástico utilizado pelo
pintor português Daniel Vasconcelos Melim como suporte para as suas pinturas a tinta
acrílica; estudar algumas das suas propriedades físico-químicas e identificar os fenómenos de
alteração mais frequentes; e ainda perceber o percurso do artista, bem como a sua obra.
Para o estudo identificativo e comparativo do polímero sintético utilizado pelo artista,
recorreu-se a testes físicos e químicos simples entre eles: à medição da densidade e a ensaios
de solubilidade em diferentes solventes, a testes de pirólise e de chama, à imersão em água
destilada e medições de pH, ao método de extração com um Soxhlet e solvente orgânico, em
amostras de membranas termoplásticas da marca RENOLIT - SE de anos distintos,
nomeadamente de 2011 e de 2018. E para uma identificação mais rigorosa aplicou-se a
Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflexão Total
Atenuada (ATR-FTIR) e a Espectroscopia no Ultravioleta-visível (UV-Vis).
Realizaram-se ainda testes de envelhecimento em amostras de membrana (2011 e de 2018)
durante 67 dias, à temperatura ambiente de 21 oC e à temperatura de 70 oC de forma a
identificar alguns fenómenos de alteração, tais como: alteração da cor e perda de massa.
Palavras-chave: Polímeros Sintéticos Termoplásticos; Membranas de PVC; Arte
Contemporânea; Daniel Vasconcelos Melim; Conservação.
ABSTRACT
Thermoplastic synthetic polymers are present not only in everyday life, but also in the objects
of museum collections and works of art, constituting our historical and cultural heritage.
Given the experimental impetus of contemporary artists, they used and still use in their works
diverse and unconventional materials, often construction materials, such as paints based on
acrylic resins used in interior painting; plastic membranes for insulation and cover polyvinyl
chloride (PVC); acrylic sheets of methyl polymethacrylate (PMMA) applied in place of
common glass; or other plastics such as polyethylene (PE), polypropylene (PP) and
polyethylene terephthalate (PET), among many others. It is therefore necessary to identify
these polymers, to study their characteristics and their behaviour towards some external
agents, such as UV-V radiation, temperature, ambient humidity or even in some cases, liquid
water and oxygen.
The research presented here aims to identify the plastic used by the Portuguese painter
Daniel Vasconcelos Melim as a support for his paintings in acrylic paint; to study its physical
and chemical properties and identify the most frequent change phenomena; and still
understand the artist's path, as well as his work.
For the identification and comparative study of the synthetic polymer used by the artist,
simple physical and chemical tests were used: density measurement and solubility tests in
different solvents, pyrolysis and flame tests, immersion of the samples in distilled water and
pH measurements and the Soxhlet organic solvent extraction method, on samples of
thermoplastic membranes of the RENOLIT - SE brand of different years, namely 2011 and
2018. And for a more accurate identification it was applied Ultraviolet-Visible Spectroscopy
(UV-Vis), Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Attenuated Total Reflection (ATR-
FTIR)
Aging tests were also carried out on membrane samples for 67 days, at room temperature of
21 oC and at 70 oC in order to identify some alteration phenomena, such as: colour change
and loss of mass.
Keywords: Thermoplastic Synthetic Polymers; PVC Membranes; Contemporary Art;
Daniel Vasconcelos Melim; Conservation.
À memória da minha mãe,
a quem dedico este trabalho.
AGRADECIMENTOS
Quero agradecer em primeiro lugar ao artista plástico Daniel Vasconcelos Melim, pois sem
as suas pinturas, disponibilidade e partilha não seria possível fazer este estudo. Aos artistas
plásticos Sara & André que disponibilizaram a pintura e informações sobre a mesma para o
estudo de caso que se apresenta nesta dissertação. E ainda, aos artistas Diogo Pimentão e
Martinho Costa por disponibilizarem fotografias, textos e informações sobre os seus
trabalhos.
À professora Doutora Ana Bailão e à professora Doutora Maria Eduarda Araújo pela
orientação, partilha de conhecimentos e esclarecimentos nesta investigação.
Quero agradecer a alguns elementos da família e amigos que sempre me apoiaram para fazer
esta dissertação.
À empresa RENOLIT - SE que disponibilizou uma quantidade de amostra para serem
possíveis todos os ensaios e testes.
À Escola Artística António Arroio (Lisboa), onde lecionei, por disponibilizaram alguns
recursos e meios, e ainda aos colegas que me encorajaram para fazer este estudo.
Ao Agrupamento de Escolas Raul Proença, nas Caldas da Rainha onde leciono, por
proporcionarem alguns recursos e meios para a realização desta dissertação e à participação
no II Colóquio em Investigações de Conservação do Património e no Plastics Heritage
Congress, Lisboa 2019. Quero também agradecer aos alunos, e aos colegas, que me apoiaram
na última fase do trabalho.
Às várias colegas de Mestrado e Doutoramento que sempre me apoiaram e esclareceram.
Lista de Abreviaturas, Siglas, Acrónimos e Símbolos
ATR - reflexão total atenuada
DMF - dimetilformamida
FTIR – espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
GC - cromatografia gasosa
GC-MS - cromatografia gasosa - espetrometria de massa
HDPE - polietileno de alta densidade
IUPAC - Internacional Union of Pure and Applied Chemistry
IV - infravermelho
LDPE - polietileno de baixa densidade
m - metro
nm – nanómetro
PC - policarbonato
PE - polietileno
PET – poli (tereftalato de etileno)
PMMA – poli (metacrilato de metilo)
PP – polipropileno
PS – poliestireno
PTFE – politetrafluoretileno
PVA - poli (acetato de vinilo)
PVC - poli (cloreto de vinilo)
RI - índice de refração
THF - tetrahidrofurano
UV - ultravioleta
UV-Vis - ultravioleta-visível
XRF - fluorescência de raios-X
λ - comprimento de onda
Índice
INRODUÇÃO ............................................................................................................................... 16
PARTE I – A pintura de Daniel Vasconcelos Melim no contexto dos polímeros sintéticos
termoplástico………...…………………………………………………………………………....19
CAPÍTULO I – OS POLÍMEROS SINTÉTICOS – ESTADO DA ARTE .............................. 19
1.1. Tipos de polímeros sintéticos termoplásticos. ......................................................................... 19
1.1.1. Principais propriedades físico-químicas ........................................................................... 22
1.1.2. Identificação de polímeros ................................................................................................ 36
1.1.3. A degradação nos polímeros ............................................................................................. 47
1.2. Os polímeros sintéticos na Produção Artística Contemporânea .............................................. 54
CAPITULO II – A PINTURA ..................................................................................................... 60
2.1. O artista - Daniel Vasconcelos Melim ..................................................................................... 60
2.2. Descrição da obra ..................................................................................................................... 68
2.2.1. A obra em análise .............................................................................................................. 68
2.3. Estado de Conservação ............................................................................................................ 74
PARTE II – Identificação do polímero sintético termoplástico na pintura sobre membrana de
Daniel Vasconcelos Melim ............................................................................................................ 77
CAPÍTULO I - OBJETIVOS E METODOLOGIA ................................................................... 77
1.1. Objetivos e Metodologia Aplicada .......................................................................................... 77
1.2. Ensaios físicos e químicos ....................................................................................................... 79
1.2.1. Medições de densidade ..................................................................................................... 79
1.2.2. Ensaios de pirólise e de chama ......................................................................................... 79
1.2.3. Solubilidade ...................................................................................................................... 81
1.2.4. Extração de aditivos com solvente orgânico num extrator de Soxhlet .............................. 81
1.2.5. Ensaios de envelhecimento ............................................................................................... 82
1.2.6. Ensaios de imersão com a água destilada ......................................................................... 83
1.2.7. Apresentação e discussão dos resultados .......................................................................... 84
Caracterização e identificação da membrana plástica ................................................................. 84
1.3. Análise espetroscópica ............................................................................................................. 91
1.3.1. Espetroscopia de ultravioleta - visível (UV-Vis) .............................................................. 91
1.3.2. Espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (ATR - FTIR) ................. 91
1.3.3. Apresentação e discussão dos resultados .......................................................................... 91
CONCLUSÕES ............................................................................................................................. 93
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 95
Apêndices ....................................................................................................................................... 99
Apêndice I ....................................................................................................................................... 99
Apêndice II – ................................................................................................................................ 104
Índice de Figuras
Figura 1 – Representação esquemática da estrutura dos polímeros, ilustrando principais
tipos de arranjos macromoleculares (amorfo e semicristalino). Aproximadamente
1000000 de vezes menor que o tamanho real e simplificado (Dietrich, 2013, p.2). ...... 20
Figura 2 – Estruturas das cadeias poliméricas: linear como o polietileno (a); ramificado
como os poliésteres (b) ou reticulado como as epóxis (c) (Shashoua, 2008, p.93). ....... 20
Figura 3 – Tipos de termoplásticos que existem. .......................................................... 21
Figura 4 – Estruturas de alguns polímeros comuns (adaptado de Stuart, 2007, p.19). .. 25
Figura 5 – Tipos de processos de polimerização mais importantes. ............................. 33
Figura 6 – Fase de iniciação do mecanismo de radicais livres para o polietileno mostrando
formação de radicais livres reativos. R. representa o iniciador ativo e '.' é um eletrão
desemparelhado (Shashoua, 2008, p.44). ....................................................................... 33
Figura 7 – Fase de propagação do mecanismo de radicais livres para o polietileno. Os
monómeros juntam-se para formar longas cadeias (Shashoua, 2008, p.45)................... 33
Figura 8 – Tipos de processos de degradação de polímeros........................................... 48
Figura 9 – Naum Gabo (1890-1977), “Spiral Theme”, 1941. Escultura de acetato de
celulose e Perspex, (140×244×244 mm). (Tate London) ............................................... 54
Figura 10 – Alberto Muri, “Red Plastic M2”, 1962. Plástico (PVC e PE) e combustão em
tecido preto, (120×180 cm). Coleção Privada.. .............................................................. 54
Figura 11 – Ron Mueck 11, 2001 (Presence Sculpture Show at The Holbourne), (Oliveira,
2016). .............................................................................................................................. 55
Figura 12 – Fionna Halls, “Dead in the water”. Construído em PVC Rígido (Shashoua,
2008). .............................................................................................................................. 55
Figura 13 – Miwa Koizumi´s, “PET Project” jellyfish is made from a blue Volvic® water
bottle (Shashoua, 2008). ................................................................................................. 56
Figura 14 – John Dahlsen, “Pacific Garbage .................................................................. 56
Figura 15 – Tony Cragg, “New Stones – Newtone’s Tones”, 1978, plastics. ................ 56
Figura 16 – Tony Cragg, “Britain Seen from the North”, 1981. Plastic, wood, rubber,
paper. and other materials. Tate, London. ..................................................................... 56
Figura 17 – Gil Heitor Cortesão, S/Título, 1998. Óleo sobre vidro acrílico (122 × 200
cm). ................................................................................................................................. 58
Figura 18 – Gil Heitor Cortesão, S/Título, 2004. Óleo sobre vidro acrílico (190 × 135 ×
100 cm) ........................................................................................................................... 58
Figura 19 – Diogo Pimentão, “Replaced (trajetory) #1” 2015. Museum board, acrylic
médium e grafite (233×163 cm). Bruno Lopes © .......................................................... 59
Figura 20 – Diogo Pimentão, “Unpredictable “, 2016. Museum board, grafite, gesso
acrílico, PVA. (122,8×89×0,2 cm). Bruno Lopes© ....................................................... 59
Figura 21 – Torre, Martinho Costa (2018). .................................................................... 59
Figura 22 – Cortina #1, Martinho Costa (2019). Óleo s/cortina de poliéster 141×120 cm.
Martinho Costa© ............................................................................................................ 59
Figuras 23 e 24 – Série “A natureza do desenho” tinta da china a aparo sobre papel, 32 ×
24 cm, 2004-2007. Daniel Melim© ................................................................................ 61
Figuras 25 e 26 – Imagens das páginas de 1916 (preto e branco) e 1939 (cor) de Krazy
Kat, por George Herriman (Melim, 2019). ..................................................................... 62
Figura 27 – Exposição da série “A Natureza do desenho” no Prémio EDP Novos Artistas
2007, Porto. Rodrigo Peixoto © ..................................................................................... 63
Figura 28 – Sem título, marcador sobre parede, dimensões variáveis, Prémio EDP Novos
Artistas 2007, Porto. Rodrigo Peixoto© ......................................................................... 63
Figura 29 – Sem título (atlas mural nro.1), marcador e tinta acrílica sobre parede,
dimensões variáveis, Proxecto-Edición 2008, Pazo da Cultura de Pontevedra, Espanha.
André Romão© ............................................................................................................... 63
Figura 30 – Sem título, marcador sobre parede, dimensões variáveis, extensão do
Oceanário de Lisboa (auditório), projeto do arquiteto Pedro Campos Costa, 2011. Joana
Escoval© ........................................................................................................................ 63
Figura 31 e 32 – Série “Desenho Livre”, nos Espaços do Desenho (2008). Teresa
Carneiro© ....................................................................................................................... 63
Figura 33 – Prémio Fidelidade Mundial 2011, Chiado 8, Lisboa. Rodrigo Peixoto© .. 64
Figura 34 – Sem título, 110×131 cm, 2011. Tiago Alfaro Ismael©.............................. 64
Figura 35 – Sem título, 120×130 cm, 2011. .................................................................. 64
Figura 36 – Sem título, 114×127 cm, 2011. Tiago Alfaro Ismael©........................ 64
Figura 37 – Sem título, 106×122 cm, Lisboa, 2010. Tiago Brás© ................................ 65
Figura 38 – Sem título, 108×106 cm, Lisboa, 2010. Tiago Brás© ................................ 65
Figura 39 – Sem título, 114×123 cm, Lisboa, 2010.Tiago Brás© .................. 65
Figura 40 – Sem título, 108×106 cm, 2010.Tiago Brás© .................................. 65
Figura 41 - Sem título, 116 × 118 cm, 2010.Tiago Brás© ................................ 65
Figura 42 - Sem título, 117 × 124 cm, 2010.Tiago Brás© ............................... 65
Figura 43 – Exposição individual na Galeria Mercedes Viegas, Rio de Janeiro, 2011.
(Melim, 2019). ................................................................................................................ 66
Figura 44 – Sem título, 120 ×130 cm, 2011. Tiago Alfaro Ismael© ............................. 66
Figura 45 – Sem título, 118 ×125 cm, 2011. Tiago Alfaro Ismael© ............................. 66
Figura 46 - Poster do filme “Montanha”, realizado por Daniel Vasconcelos Melim (2015),
(Midas Filmes, 2019). ..................................................................................................... 67
Figura 47 – Pintura de Daniel Vasconcelos Melim, tinta acrílica sobre membrana. Sem
título (2012). Vista frontal. Ana Bailão© ....................................................................... 68
Figura 48 – O modelo humano criado pelo pintor para a pintura (2012). Sara & André©
........................................................................................................................................ 69
Figura 49 - Grelha de fios de nylon que impede de oscilar a membrana onde se coloca a
tinta. Daniel Melim© ...................................................................................................... 70
Figura 50 - O modelo criado, com tecidos pintados pelo pintor. Daniel Melim© ......... 70
Figura 51 – Montagem utilizada pelo pintor com foco de luz. Daniel Melim© ............ 71
Figura 52 – Montagem utilizada pelo pintor com foco de luz. Daniel Melim© ............ 71
Figura 53 - Fio de teia e trama no Tafetá. Maria Leite© ................................................ 72
Figura 54 – Pormenor de grade da pintura, membrana e tela (presas com agrafos). (2012).
Daniel Melim© ............................................................................................................... 72
Figura 55 - Fotografia de Microscopia Digital de Fio de teia e trama no Tafetá. Maria
Leite© ............................................................................................................................. 73
Figura 56 – Fotografia de Microscopia Digital de Fio de teia e trama no Tafetá. Maria
Leite© ............................................................................................................................. 73
Figura 57 – Fotografia integral (verso) da pintura. Ana Bailão© .................................. 73
Figura 58 - Fotografia de luz rasante (direita) - pormenor. Ana Bailão© ...................... 75
Figura 59 – Fotografia de luz rasante (direita) - pormenor. Ana Bailão© ..................... 75
Figura 60 - Fotografia de luz rasante (direita) - pormenor. Maria Leite© ..................... 75
Figura 61 - Fotografia de luz rasante (esquerda) - pormenor. Ana Bailão© .................. 75
Figura 62 - Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite© ............................ 76
Figura 63 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite© ............................ 76
Figura 64 – Fotografia de Microscopia Digital de uma amostra de 2011 cedida pelo pintor
Daniel Vasconcelos Melim. Maria Leite© ..................................................................... 76
Figura 65 - Fotografia de Microscopia Digital de uma amostra de 2011 cedida pelo pintor
Daniel Vasconcelos Melim. Maria Leite© ..................................................................... 76
Figura 66 - Fotografia integral (verso) da amostra cedida pelo artista (2011). Ana Bailão©
........................................................................................................................................ 78
Figura 67 - Fotografia integral (vista frontal) da amostra cedida pelo artista (2011). Ana
Bailão© ........................................................................................................................... 78
Figuras 68 a) e 68 b) – Teste de Pirólise: Pipeta de Pasteur com a amostra antiga
mostrando a alteração de cor da fita de pH. ML© ......................................................... 80
Figuras 69 a) e 69 b) – Teste Pirólise: Pipetas de Pasteur com as amostras nova (esquerda)
e antiga (direita). ML© ................................................................................................... 80
Figuras 70 a) e 70 b) – Teste de Chama: com a amostra nova. ML© ............................ 80
Figuras 71 a) e 71 b) – Teste de Chama: com a amostra antiga. ML© .......................... 81
Figuras 72 a) e 72 b) – Tubos com as amostras nova (lado esquerdo) e antiga (lado direito)
em diferentes solventes. ML© ........................................................................................ 81
Figura 73 - Montagem de Extração Soxhlet utilizada com a amostra nova. ML© ........ 82
Figura 74 – Amostras antiga (2011) e nova (2018) depois dos testes de envelhecimento à
T ambiente (cerca de 21 ºC); em ar; com variação da humidade; com carvão ativo e com
sílica gel. ML© ............................................................................................................... 83
Figura 75 - Teste de envelhecimento durante 67 dias, da amostra antiga (2011) na estufa
à T = 70 ºC. ML© ........................................................................................................... 83
Figura 76 – Amostras antiga (2011) e nova (2018) depois de testes de envelhecimento à
T = 70 ºC) em ar; com variação da humidade; com carvão ativo e com sílica gel. ML©
........................................................................................................................................ 83
Figura 77 - Testes de envelhecimento durante 67 dias, das amostras antiga (2011) e nova
(2018) na estufa à T = 70 ºC; em ar; com variação da humidade; com carvão ativo e com
sílica gel. ML© ............................................................................................................... 83
Figura 78 – Aspeto das amostras (Frascos com água destilada, água destilada + amostra
nova; água destilada + amostra antiga) após imersão de 3 meses. ML© ....................... 84
Figura 79 – Aspeto das amostras (Frascos com água destilada, água destilada + amostra
nova; água destilada + amostra antiga) após imersão de 15 meses. ML© ..................... 84
Figura 80 – Resultado do processo de extração com um extrator de Soxhlet na membrana
nova. a) aspeto rígido e baço da membrana depois do teste Soxhlet; b) aspeto flexível e
brilhante da membrana antes do teste. ML© .................................................................. 86
Figura 81 - Aspeto visual das amostras de película nova e antiga antes dos testes de
envelhecimento durante os 67 dias. ML© ...................................................................... 90
Figura 82 - Aspeto visual das amostras de película nova (a) e antiga (b) após os testes de
envelhecimento após 67 dias, à T = 21ºC e T = 70 ºC em diferentes ambientes: em ar
(frasco aberto ou fechado); com variação da humidade (dois frascos com água); com
carvão ativo e com sílica gel. ML© ............................................................................... 90
Figura 83 – Fotografia de luz rasante (esquerda) - pormenor. Ana Bailão© ................. 99
Figura 84 - Fotografia integral de ultravioleta (verso) da amostra de pintura (2011). Ana
Bailão© ........................................................................................................................... 99
Figura 85 – Fotografia integral de ultravioleta (vista frontal) da amostra de pintura
(2011). Ana Bailão© ...................................................................................................... 99
Figura 86 - Fotografia de luz transmitida da pintura integral. Maria Leite©…………100
Figura 87 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite© .......................... 101
Figura 88 - Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite© .......................... 101
Figura 89 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica amarela com bolhas de ar e
poeiras (amostra de 2011). Maria Leite© ..................................................................... 102
Figura 90 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica amarela com bolhas de ar e
poeiras (amostra de 2011). Maria Leite© ..................................................................... 102
Figura 91 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com bolhas de ar,
poeiras/sujidade e fibras (amostra de 2011). Maria Leite© ......................................... 102
Figura 92 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com bolhas de ar, poeiras
e empaste (amostra de 2011). Maria Leite© ................................................................ 102
Figura 93 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com bolhas de ar (amostra
de 2011). Maria Leite© ................................................................................................ 102
Figura 94 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com bolhas de ar (amostra
de 2011). Maria Leite© ................................................................................................ 102
Figura 95 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com enrrugamento e
poeiras (amostra de 2011). Maria Leite© ..................................................................... 103
Figura 96 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul com enrrugamento, bolhas
de ar e poeiras (amostra de 2011). Maria Leite© ......................................................... 103
Figura 97 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica azul, preta e vermelho (amostra
de 2011). Maria Leite© ................................................................................................ 103
Figura 98 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta acrílica amarela e azul com bolhas de
ar (amostra de 2011). Maria Leite© ................................ Erro! Marcador não definido.
Figura 99 – Espetro de ATR - FTIR da amostra nova.................................................. 104
Figura 100 – Espetro de ATR - FTIR da amostra antiga.............................................. 104
Figura 101 – Espetro de ATR - FTIR das amostras de película nova e antiga. ............ 105
Figura 102 – Espetro de ATR - FTIR das amostras de película nova e após extração com
solvente orgânico num extrator de Soxhlet. ................................................................. 105
Figura 103 – Espetro de ATR - FTIR das amostras antiga e após extração com solvente
orgânico num extrator de Soxhlet. ................................................................................ 106
Figura 104 - Espetro de ATR - FTIR dos resíduos do Soxhlet da amostra nova e antiga.
...................................................................................................................................... 106
Índice de Tabelas
Tabela 1 - Os primeiros polímeros comerciais disponíveis (adaptado de Shashoua, 2006,
p.186). ............................................................................................................................. 24
Tabela 2 - Aplicações típicas para formulações de PVC plastificado, com di (2-etilhexil)
ftalato (DEHP) (adaptado de Shashoua, 2006, p.193). ................................................... 30
Tabela 3 - Tipos e funções de aditivos usados com frequência (Shashoua, 2008, p.58).
........................................................................................................................................ 31
Tabela 4 - Símbolos universais de reciclagem dos polímeros, abreviatura, designação,
aplicações, características e fórmula química (Shashoua, 2008, p. 118; Stuart, 2007, p.
21, 22). ............................................................................................................................ 46
Tabela 5 – Resumo dos efeitos da radiação UV e Visível, do calor, do oxigénio e da água
em objetos de polímeros em coleções de Museus (Shashoua, 2008, p.162). ................. 52
Tabela 6 - Registo das massas das amostras nova e antiga utilizadas na extração Soxhlet.
........................................................................................................................................ 82
Tabela 7 – Registo da Solubilidade das amostras de membrana nova e antiga em vários
solventes. ........................................................................................................................ 85
Tabela 8 - Registo das medições de pH das amostras após 15 meses imersas em água
destilada .......................................................................................................................... 87
Tabela 9 – Registo da variação de massa das amostras nova (2018) e antiga (2011)
utilizadas nos ensaios de envelhecimento (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167). ........... 89
Tabela 10 - Registo das observações visuais das amostras nova (2018) e antiga (2011)
utilizadas nos ensaios de envelhecimento após 67 dias (Leite, Bailão, Araújo, 2019,
p.168). ............................................................................................................................. 89
16
INRODUÇÃO
O presente estudo é sobre os principais polímeros sintéticos termoplásticos, que estão
presentes em objetos do nosso quotidiano, em coleções de museus e em obras de arte
contemporânea. Em particular, estudar as pinturas do artista contemporâneo português
Daniel Vasconcelos Melim realizadas sobre um suporte polimérico termoplástico.
A escolha deste tema surgiu pelo interesse em compreender o comportamento dos
materiais poliméricos ao longo do tempo, perante alguns agentes exteriores, por exemplo
ambientais (radiação UV-Vis; temperatura e humidade do meio envolvente), e interpretar
esse comportamento e as propriedades físico-químicas quando aplicados em obras de arte
realizadas por artistas portugueses do século XXI.
Os polímeros sintéticos foram e são frequentemente usados pelos artistas contemporâneos
do século XX e XXI. Estão presentes em coleções de arte de museus e de galerias. Desde
os primeiros estudos sobre polímeros e aplicação comercial no século XIX, a indústria
dos plásticos teve um enorme crescimento e, por isso, uma grande importância histórica,
económica e cultural (Shashoua, 2008, p.3).
É possível obter-se uma variedade de materiais poliméricos sintéticos com propriedades
plásticas, moldáveis através da adição, ao polímero, de adjuvantes tais como:
plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, opacificantes, enchimentos, corantes, entre
outros. Estes aditivos melhoram a estabilidade, durabilidade e as características físicas e
químicas do material. Dada esta possibilidade, os plásticos, constituídos por polímeros
sintéticos, são muito flexíveis e versáteis. No entanto, com o tempo, a estabilidade dessa
mistura diminui e estes materiais começam a degradar-se (Shashoua, 2006, p.188).
Se o século XX foi caracterizado por grandes transformações no panorama artístico com
as correntes artísticas, as mudanças concetuais, as novas formas de experimentação dos
artistas, as inevitáveis inovações tecnológicas e as revoluções sociais que permitiram
novas formas de expressão; o século XXI dá continuidade a esse novo paradigma com a
utilização de materiais diversificados e não convencionais na produção artística (Ubieta,
2011, p.15). São exemplos: as tintas à base de resinas acrílicas utilizadas na pintura de
interiores; as membranas plásticas para isolamento e cobertura de policloreto de vinilo
(PVC); as folhas acrílicas de polimetacrilato de metilo (PMMA) aplicadas para substituir
o vidro comum; ou mesmo outros plásticos como o polietileno (PE), o polipropileno (PP)
e o politereftalato de etileno (PET), entre outros.
17
Dada a variedade de materiais e técnicas aplicadas pelos artistas contemporâneos nas suas
obras, muitas vezes, não é possível implementar os tratamentos tradicionais usados na
conservação e restauro, desafiando assim os conservadores-restauradores. Por exemplo,
ao intervir-se numa obra com material plástico sem se conhecer a sua composição química
e mecanismos de reação há o perigo de a degradar irreversivelmente (Scicolone, 2009,
p.157). Assim, é necessário estudar os diferentes tipos de plásticos que estão presentes
nas obras de arte, quais as suas características físico-químicas e os seus processos de
degradação perante alguns agentes exteriores, tais como: a radiação ultravioleta e visível,
a temperatura, a humidade ambiente ou até a água no seu estado líquido e a suscetibilidade
aos fenómenos de oxidação promovidos pelo oxigénio do ar (Shashoua, 2008, p.153).
Esta investigação tem como objetivos identificar o plástico utilizado pelo pintor
português Daniel Vasconcelos Melim, como suporte para as suas pinturas a tinta acrílica,
estudar as suas propriedades físico-químicas e identificar alguns dos fenómenos de
alteração mais frequentes tais como: a alteração de cor e a perda de massa.
A dissertação aqui apresentada está organizada em duas partes: a PARTE I - A pintura de
Daniel Vasconcelos Melim no contexto dos polímeros sintéticos termoplásticos e a
PARTE II - Identificação do polímero sintético termoplástico na pintura sobre membrana
de Daniel Vasconcelos Melim.
A PARTE I foi dividida em dois capítulos. No Capítulo I consta a primeira fase do
trabalho, que envolveu uma vasta pesquisa bibliográfica sobre os polímeros sintéticos e
sistematização de toda a informação possível sobre polímeros termoplásticos em geral, e
os que são mais aplicados em obras de arte contemporânea. A sua definição e
classificação; terminologia/nomenclatura; as suas propriedades físico-químicas; as
reações de polimerização; o processamento e os métodos de identificação de polímeros e
algumas aplicações. Ainda neste capítulo, estudaram-se as tipologias e fenómenos de
degradação de polímeros termoplásticos, tais como o polietileno (PE), policarbonato
(PC), policloreto de vinilo (PVC), poliestireno (PS), polipropileno (PP), polimetacrilato
de metilo (PMMA) e o politereftalato de etileno (PET), (Shashoua, 2008, p.162-164).
No Capítulo II efetuou-se uma pesquisa sobre o pintor Daniel Vasconcelos Melim, o seu
percurso artístico e a sua obra, materiais e técnicas para uma contextualização histórico-
artística recorrendo a entrevistas com o pintor. Posteriormente, executou-se o diagnóstico
de uma pintura de 2012, que consistiu num estudo técnico e caracterização do seu estado
de conservação através de testes de análise visual e vários tipos de fotografias (fotografas
18
frente/verso; fotografias de luz rasante e de luz transmitida), e por Microscopia Digital.
O que permitiu, tirar conclusões sobre o estado da obra e prever o que poderá acontecer
com a ação dos agentes exteriores: como a radiação UV e visível, temperatura, humidade
relativa e até água no estado líquido.
A PARTE II contém também um Capítulo I onde foram descritos, apresentados e
analisados todos os ensaios físico-químicos e analíticos (análise espectroscópica). Para a
identificação do suporte polimérico recorreu-se à Espectroscopia de Infravermelho com
Transformada de Fourier e Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR). Para compreender se
a membrana absorvia, refletia ou transmitia a radiação ultravioleta e visível utilizou-se a
Espetroscopia de Ultravioleta-visível (UV-Vis).
Foram realizadas ainda medições de densidade, ensaios de solubilidade em diferentes
solventes e testes de pirólise e de chama. Foi aplicado o processo de extração com
solvente orgânico usando-se um extrator de Soxhlet em amostras de membranas
termoplásticas da marca RENOLIT - SE de anos distintos, nomeadamente de 2011
(membrana usada pelo pintor) e de 2018 (membrana fornecida pela empresa) com o
propósito de comparar a suas propriedades físico-químicas. Realizaram-se ainda, ensaios
laboratoriais para identificar alguns fenómenos de alteração possíveis como: alteração da
cor do suporte e perda de massa, muito provavelmente devidos à migração de
plastificantes ou outros aditivos. Para tal, realizaram-se testes de envelhecimento em
amostras de membrana de 2011 e de 2018, durante 67 dias, à temperatura ambiente média
de 21 oC e à temperatura de 70 oC.
Em resumo, o propósito deste projeto é investigar alguns dos materiais poliméricos mais
aplicados pelos artistas do século XX e XXI, na produção artística, dada a sua
versatilidade e extraordinárias propriedades. É deste modo, importante fazer-se um estudo
na área das Ciências da Conservação da Arte Contemporânea com polímeros de modo a
garantir o bom estado e integridade das obras, neste caso particular as pinturas sobre
membrana termoplástica do pintor Daniel Vasconcelos Melim.
19
PARTE I - A PINTURA DE DANIEL VASCONCELOS MELIM NO CONTEXTO
DOS POLÍMEROS SINTÉTICOS TERMOPLÁSTICO
CAPÍTULO I | OS POLÍMEROS SINTÉTICOS: ESTADO DA ARTE
1.1. Tipos de polímeros sintéticos termoplásticos.
Os polímeros sintéticos foram sem dúvida uma grande invenção do fim do século XIX e
que marcou o século XX. Se por um lado, vieram substituir materiais caros e escassos
como o marfim e a carapaça da tartaruga, ou foram largamente usados para fins militares,
por outro lado, a sua produção em massa está a tornar-se num grande problema para o
planeta e para o homem. No nosso dia a dia estão presentes, desde os microplásticos nas
pastas dos dentes a detergentes/géis exfoliantes, adesivos, tintas e vernizes, utensílios de
cozinha e recipientes de alimentos, componentes de eletrodomésticos, equipamentos e
dispositivos espaciais, cartões de crédito, objetos de coleções de arte e obras artísticas.
A ideia de serem baratos, versáteis e descartáveis fazem deles materiais de interesse para
os artistas e também para os conservadores-restauradores. Os polímeros têm tido uma
grande importância na produção de materiais expostos em museus, tais como: pinturas,
esculturas, joias, brinquedos, roupas, móveis, utensílios domésticos e carros (Stuart,
2007, p. 17).
Os polímeros
Os polímeros são materiais constituídos por múltiplas unidades estruturais, designadas de
monómeros, que se repetem sucessivamente e num determinado número de vezes,
formando uma estrutura macromolecular (Scicolone, 2009, p.147), tal como indica a
origem grega da palavra: poly que significa múltipla e mero que significa unidade (Ubieta,
2011, p.106). De acordo com o tipo de monómeros que formam a estrutura ou cadeia
polimérica podem ser homopolímeros e copolímeros (Shashoua, 2008, p. 43).
Os homopolímeros são macromoléculas que resultam da polimerização de um só tipo de
monómero (Scicolone, 2009, p.148). Os polímeros preparados a partir de mais de uma
espécie de monómeros são designados de copolímeros, por exemplo, polímeros de
butadieno-estireno (Shashoua, 2006, p.188; Stuart, 2007, p.17). Podem ainda, classificar-
20
se os polímeros segundo o tipo de estrutura que apresentam, de cadeia linear, ou não linear
(ramificados e reticulados), (Ubieta, 2011, p.106).
Os polímeros sintéticos são constituídos por monómeros com carbono e são obtidos
através de reações de polimerização (Scicolone, 2009, p.147). São muitas vezes
designados por “plásticos”, no entanto, estes pertencem a um grupo específico de
polímeros, os termoplásticos, que são materiais que amolecem e fundem por ação do calor
e solidificam quando arrefecidos. Os termoplásticos são constituídos por moléculas
lineares ou ligeiramente ramificadas (Figuras 1, 2 e 3), (Stuart, 2007, p.17). Os polímeros
termofixos ou termoendurecíveis são polímeros que não fundem quando aquecidos, mas
decompõem-se irreversivelmente a altas temperaturas. Estes são polímeros com uma
estrutura reticulada. Alguns polímeros reticulados podem por vezes apresentar
características como os elastómeros. Os elastómeros podem ser esticados extensivamente,
mas recuperam rapidamente as suas dimensões originais. Estas propriedades têm sido
usadas para uma enorme quantidade de aplicações (Stuart, 2007, p.17).
Figura 2 - Estruturas das cadeias poliméricas: linear como o polietileno (a); ramificado como os
poliésteres (b) ou reticulado como as epóxis (c) (Shashoua, 2008, p.93).
Figura 1 - Representação esquemática da estrutura dos polímeros, ilustrando principais tipos de arranjos
macromoleculares (amorfo e semicristalino). Aproximadamente 1000000 de vezes menor que o tamanho
real e simplificado (Dietrich, 2013, p.2).
21
Por definição, os plásticos são polímeros orgânicos sintéticos, que podem ser
moldados/conformados em diversas formas enquanto fundidos, para depois terem um
comportamento rígido ou ligeiramente elástico. Na prática, embora o componente
polimérico de um plástico seja sempre o de maior peso, geralmente é modificado pela
adição de outros materiais, que tendem a melhorar a sua estabilidade, durabilidade e as
características físicas e químicas do plástico (Shashoua, 2006, p. 188).
Os polímeros possuem longas cadeias, em que podem existir entre 1000 e 10000
monómeros. O número de unidades de repetição pode ser usado para descrever o seu grau
de polimerização, mas o peso molecular é o mais utilizado. Os monómeros podem ter na
sua composição os seguintes elementos químicos: carbono, cloro, hidrogénio, oxigénio,
nitrogénio/azoto, enxofre, flúor, fósforo e silício (Scicolone, 2009, p.148; Shashoua, 2006
p. 188). Também podem ser modificados ou sintetizados artificialmente. Estes podem ser
semissintéticos quando são obtidos a partir de um polímero natural modificado
artificialmente ou sintéticos quando são produzidos a partir de matérias primas
artificiais/sintéticas (Ubieta, 2011, p.106).
Figura 3 - Tipos de termoplásticos que existem.
Os polímeros sintéticos são produzidos a partir dos seus monómeros constituintes através
de um processo de polimerização e a maioria é constituída por compostos de carbono
(Scicolone, 2009, p.148; Stuart, 2007). Este processo químico pode ser por adição (ou em
cadeia) ou por condensação. Na polimerização produzem-se cadeias de comprimentos
variados e o peso molecular é calculado como um peso médio por cadeia designado de
peso molecular médio ponderado (Shashoua, 2006, p. 188).
Os compósitos são materiais constituídos por duas ou mais fases e os polímeros podem
constituir a fibra ou o componente da matriz de um compósito. A identificação e a
Termoplásticos
Moléculas Lineares
Semicristalino
Moléculas Ligeiramente ramificadas
Amorfo
22
caracterização dos polímeros tornam-se, assim, mais complexa devido ao facto de estes
conterem frequentemente aditivos que alteram as suas propriedades (Scicolone, 2009,
p.159). Por exemplo, as cargas são adicionadas aos polímeros para melhorar as suas
propriedades mecânicas, como a resistência mecânica e a tenacidade, e geralmente
consistem em materiais como o carbonato de cálcio, as fibras de vidro, a argila, a pasta
de madeira ou celulose (Scicolone, 2009, p.159). Os corantes ou os pigmentos são usados
para conferir uma dada cor (Stuart, 2007, p.17). Os polímeros podem melhorar a sua
flexibilidade através da adição de plastificantes, que podem ser líquidos de baixo peso
molecular, como ésteres de ftalato e fosfóricos (Scicolone, 2009, p.159). Os
estabilizadores impedem a degradação dos polímeros pela exposição à luz e ao oxigénio
e podem ser o óxido de chumbo, as aminas e o negro de fumo. A inflamabilidade também
pode ser minimizada pela adição de retardadores de chama como o trióxido de antimónio
(Stuart, 2007, p.18). A nomenclatura de polímeros mais usada na indústria, sustenta que
o prefixo “poli” deve ser seguido do nome do monómero que se repete. Por exemplo, o
polietileno é derivado do monómero etileno (CH2) (Fórmula 1), (Shashoua, 2006, p.188).
No entanto, também existe a nomenclatura de acordo com a União Internacional de
Química Pura e Aplicada (IUPAC).
~ CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 ~
Fórmula 1 – O Polietileno consiste numa longa cadeia de repetição de grupos etileno (Shashoua, 2006,
p.188).
O sistema de nomenclatura IUPAC não é muitas vezes usado, em particular na indústria,
no entanto, neste estudo será aqui usada a nomenclatura com base nos monómeros
(Shashoua, 2008, p.40).
1.1.1. Principais propriedades físico-químicas
As reações de polimerização, os aditivos e os processos de conformação influenciam e
afetam as propriedades físico-químicas, a vida útil e os processos de degradação dos
polímeros (Shashoua, 2008, p.56), daí que na produção destes materiais se tenha que ter
em atenção estes fatores de acordo com o tipo de aplicação que se pretende.
23
A produção de polímeros semissintéticos (modificados) começou no início do século XIX
e aumentou a sua produção durante os últimos vinte e cinco anos do mesmo século. Por
outro lado, os polímeros sintéticos começaram a produzir-se nos princípios do século XX,
intensificando-se a sua produção no segundo quarto quando os processos de
polimerização se encontravam a ser desenvolvidos a partir dos semissintéticos e
permitindo deste modo, a síntese de inúmeros polímeros a partir dos seus monómeros
(Ubieta, 2011, p.106).
Os primeiros foram desenvolvidos mais propriamente em 1862, conhecidos como
semissintéticos que foram obtidos a partir de um material natural e por um processo
químico foram alteradas as suas propriedades químicas, com o objetivo de produzir um
produto final maleável e flexível (Shashoua, 2006, p.185; Ubieta, 2011, p.106).
O primeiro polímero totalmente sintético foi produzido em 1909, através da reação de
dois produtos químicos, o fenol e o formaldeído. Obteve-se, assim, a primeira resina
termofixa, a Baquelite, que veio substituir os materiais tradicionais como: o marfim, a
madeira e a ebonite (Shashoua, 2006, p.186; Ubieta, 2011, p.109).
O desenvolvimento dos plásticos reflete também questões históricas e económicas. Um
episódio marcante da História mundial foram as restrições na importação do látex, lã,
seda e outros materiais naturais para a Europa durante a II Guerra Mundial, o que originou
o rápido desenvolvimento de polímeros. A Tabela 1, mostra, por ordem cronológica de
produção, que entre 1935 e 1945 foram concebidos novos polímeros incluindo
polietileno, poliamidas, poli (metacrilato de metilo), poli (cloreto de vinilo), resinas
epóxicas e poliestireno, entre outros. É de salientar, que o polietileno foi aplicado em
sistemas de radar, enquanto que o PVC substituiu a borracha natural no isolamento de
cabos (Shashoua, 2006, p.185; Ubieta, 2011, p.111).
Após a II Guerra Mundial, a ideia dos polímeros como bens de luxo, altamente
valorizados desapareceu quando foram comercializados inúmeros utensílios domésticos
com designs variados e coloridos. Foi então, desenvolvida uma imagem dos polímeros
como materiais de baixo custo, de baixa qualidade e efémeros. Houve, assim, uma
mudança na atitude das pessoas em relação aos polímeros (Shashoua, 2006, p.186;
Ubieta, 2011, p.109).
24
Tabela 1 - Os primeiros polímeros comerciais disponíveis (adaptado de Shashoua, 2006, p.186).
Data Tipo de polímeros Aplicações Nome comercial/
Propriedades
relevantes
1862 Nitrato de Celulose Marfim sintético;
carapaça de tartaruga
e filmes/películas.
Rayon, Celanese,
Tricel
1894 Acetato de Celulose Películas /filmes mais
seguros, tecidos
sintéticos.
Rayon, Celanese,
Tricel
1902 Caseína Formaldeído Botões, produtos
estampados a quente.
Erenoid, Galalith,
Ameroid
1909 Fenol formaldeído
(Baquelite)
Cabos isoladores,
rolos de cabelo,
caixas finas,
fotografias.
Bakelite, Catalin
“The material of
1000 uses”; fabricado
em cores escuras.
1924 Melanina
formaldeído
Superfícies de
fórmica laminada.
Disponível em cores
pálidas.
1926 Ureia e tiureia
formaldeído
Utensílios de
cozinha.
Resistente a riscos
1935 Poli(cloreto de vinilo)
(PVC)
Isoladores de cabos
elétricos, bonecas
Barbie e outros
brinquedos, solas de
sapatos.
Substituiu a borracha
na II Guerra Mundial;
Necessita de muitos
aditivos.
1937 Poli(metacrilato de
metilo)
(PMMA)
Janelas, vidros e
iluminação de
aeronaves.
Plexiglass, Perspex.
1938 Poliestireno (PS) Isolamento térmico,
chávenas de plástico,
embalagens e caixas
de aparelhos.
Espuma Flamingo.
1939 Nylon Para-quedas,
seda sintética e
vestuário.
Muito resistente;
suporta água quente.
1942 Polietileno Tupperware Funde a 130ºC.
1947 Epóxi Adesivos, esculturas. Amarelece
rapidamente.
1950 Poliéster Têxteis polares,
garrafas de coca-cola.
Poli (tereftalato de
etileno). Também
designado por Dacron
e Terylene.
1956 Polipropileno Para-choques para
automóveis, caixas de
garrafas.
Mais rígido que o
polietileno.
1976 Policarbonato CD`s, DVD`s,
telhados de estufas.
Resistente.
25
Poli(tereftalato de etileno) Policarbonato
Poliestireno Poli(metacrilato de metilo) Poli(acetato de vinilo)
Figura 4 – Estruturas de alguns polímeros comuns (adaptado de Stuart, 2007, p.19).
Os polímeros vinílicos comercialmente mais importantes foram desenvolvidos a partir de
1930. Alguns cientistas da Grã-Bretanha aquando da experimentação do etileno a
diferentes temperaturas e pressões, produziram o polietileno (PE) (Fenichell, 1997;
Mossman, 1997; Quye e Williamson, 1999 apud Stuart, 2007, p. 20). O PE é conhecido
por ser o principal termoplástico utilizado em sacos e embalagens, garrafas, contentores,
tubos e utensílios domésticos (Tabela 1), (Callapez, 2000, p.46).
Existem dois tipos principais de PE produzidos em massa: o polietileno de baixa
densidade (LDPE) que tem uma estrutura de cadeia ramificada e é muito utilizado em
sacos e embalagens e o polietileno de alta densidade (HDPE) tem uma estrutura
predominantemente linear e encontra-se geralmente em garrafas e recipientes (Stuart,
2007, p.20). Assim, dependendo das condições experimentais em que a síntese de
polietileno é realizada, poderão resultar macromoléculas praticamente lineares ou
totalmente ramificadas. A diferença entre as duas estruturas origina diferenças nas suas
propriedades físicas. O polietileno de macromoléculas pouco ramificadas apresenta uma
grande cristalinidade. Esta alta cristalinidade, devido à curta distância entre as
macromoléculas torna este polietileno de alta densidade (0.96 g/cm3) e resistência, por
isso, é chamado de polietileno de alta densidade ou polietileno rígido (Shashoua, 2008,
p.47). Por outro lado, o polietileno altamente ramificado, devido à sua menor estrutura
interna, possui uma cristalinidade menor que a cadeia linear. Como há maior distância
entre as macromoléculas, possui menor densidade (0,912 - 0,935 g/cm3) e resistência. É
26
designado de polietileno de baixa densidade ou polietileno flexível (Shashoua, 2008,
p.47).
O polipropileno (PP) apresenta uma estrutura semelhante ao PE, contudo, tem um grupo
metilo a mais. Este polímero é muito aplicado em cadeiras, garrafas, tapetes, caixas e
embalagens (Tabela 1). Tem boas propriedades mecânicas à temperatura ambiente, baixo
custo, é quimicamente inerte, tem baixa absorção de água e baixa densidade. É um bom
isolador elétrico mesmo em meio aquoso, soldabilidade viável e é muito versátil nos
métodos de processamento (Stuart, 2007, p.20-21). É produzido pelo processo de
suspensão a 60ºC e são conseguidas conversões de 80-85% do monómero (Shashoua,
2008, p.47).
O poli (cloreto de vinilo) (PVC) foi comercializado pela primeira vez na década de 1940
em brinquedos e na década de 1960 em sapatos e roupas (Tabela 1). Dadas as suas
propriedades isoladoras foi aplicado na indústria elétrica e no fabrico de pneus e mais
tarde na indústria de construção, da embalagem, do automóvel e do mobiliário (Callapez,
2000, p.45). Possui uma estrutura que contêm átomos de cloro ligados a átomos de
carbono da cadeia principal. Dada a falta de flexibilidade nas moléculas de PVC, este
polímero é normalmente produzido com a incorporação de plastificantes (Stuart, 2007,
p.21). A polimerização do PVC ocorre por reação de radicais livres e é uma reação é
exotérmica. O peso molecular do PVC resultante é determinado pela temperatura de
polimerização, que varia de 50 a 75 °C. Cerca de 80 % dos polímeros de PVC comerciais
são produzidos por polimerização em suspensão. As partículas de PVC resultantes são
aproximadamente esféricas e variam de 50 a 250 µm de diâmetro (Shashoua, 2008, p.48).
O grau de polimerização ou número de unidades de repetição na cadeia molecular (n)
varia entre 500 e 1500, o que corresponde a um peso molecular teórico médio de 100000
a 200000. Na prática, todos os lotes contêm moléculas com vários comprimentos de
cadeia. Após a síntese, os polímeros encontram-se em solução ou são secos e apresentam-
se na forma de pó, pastilhas ou flocos (Shashoua, 2008, p.48).
Antes da II Guerra Mundial a Alemanha foi confrontada com a falta de borracha natural,
pelo que teve que iniciar a produção de estireno em grande escala. Veio substituir o vidro,
a madeira e o alumínio (Callapez, 2000, p. 43, 44). O poliestireno (PS) é um material
claro, rígido e quebradiço, podendo ser modificado com borracha tornando-o mais
flexível (Stuart, 2007, p.21). O PS é geralmente utilizado em embalagens, produtos
domésticos e de tecnologia, e ainda brinquedos (Tabela 1). O poliestireno consiste em
27
cadeias macromoleculares não ramificadas. Os anéis benzénicos ocupam posições
espaciais laterais de maneira desordenada ao longo da cadeia principal (Figura 4) e tem
uma elevada estabilidade dimensional (Shashoua, 2008, p.47).
Os poliacrilatos (ou acrílicos) são derivados do ácido acrílico [CH2 = CHCOOH] ou
ácido metacrílico [CH2 = C(CH3) COOH] e são importantes em vernizes e plásticos
transparentes (Fenichell, 1997; Mossman, 1997; Mills e White, 1994; Quye e Williamson,
1999 apud Stuart, 2007, p. 21).
O poli (metacrilato de metilo) (PMMA) (Figura 4) é um tipo de acrílico muito conhecido
e foi desenvolvido na Alemanha e no Reino Unido na década de 1930 para substituir o
vidro, (Shashoua, 2008, p.48). Só depois da II Guerra Mundial começou a ser
comercializado. É um polímero transparente, duro e rígido, sendo por isso, um material
muito utilizado na indústria da construção (vidros de janelas), no fabrico de estufas e é
também conhecido pelo nome comercial Plexiglass ou Perspex (Tabela 1), (Callapez,
2000, p.41). Um número de copolímeros acrílicos, copolímeros de metacrilato, como o
acrilato de metilo – etilo, têm sido aplicados na conservação de vernizes devido à sua
estabilidade e transparência (Stuart, 2007, p.21). O monómero de metacrilato de metilo
polimeriza facilmente às condições ambiente e, portanto, é necessário um inibidor (até
0,1% de hidroquinona), (Shashoua, 2008, p.48).
O politetrafluoroetileno (PTFE), foi inicialmente descoberto na década de 1930 pelos
laboratórios “DuPont”, no entanto, só foi comercializado e produzido em larga escala na
década de 1950 (Callapez, 2000, p.47). O PTFE é designado pelo nome comercial de
Teflon e surgiu como um revestimento de superfície. É um termoplástico e como
apresenta uma resistência química elevada, boas propriedades de isolamento elétrico e
um baixo coeficiente de atrito é muito aplicado em revestimentos antiaderentes,
componentes elétricos e fitas adesivas (Stuart, 2007, p.21). A polimerização do PTFE
ocorre por reação de radicais livres a temperaturas entre 80 a 90 °C e com um rendimento
de cerca de 85% e o produto final apresenta-se na forma de grânulos ou partículas
dispersas de baixo peso molecular (Shashoua, 2008, p.48).
O poli (acetato de vinilo) (PVA) é frequentemente usado na forma de uma emulsão
(Figura 4). O PVA à temperatura ambiente é resistente e estável, mas a temperaturas
elevadas pode tornar-se pegajoso e flui ligeiramente. O PVA é um polímero que pode ser
aplicado na produção de tintas à base de água e também como adesivos, pois seca
rapidamente (Mills and White, 1994 apud Stuart, 2007, p.21,22).
28
Os policarbonatos (PC), (Figura 4) são materiais poliméricos termoplásticos com a
seguinte fórmula química [- O - (C 6 H 4) - C (CH 3) 2 - (C 6 H 4) - CO) n -]. Têm uma
estrutura ramificada flexível com elevada estabilidade dimensional. Os policarbonatos
foram preparados pela primeira vez pela empresa Einhorn em 1898, mas até 1958 não
foram produzidos comercialmente na Alemanha e nos EUA. São aplicados em estufas
como alternativas ao vidro, em coberturas como fibras e como material de suporte para
CDs e DVDs (Tabela 1). Os policarbonatos podem ser sintetizados por uma reação do
tipo condensação (Shashoua, 2008, p.52).
O poli (tereftalato de etileno) (PET) (Figura 4) é um poliéster usado para formar fibras
conhecidas com os nomes comerciais Dacron e Terylene. Os principais tipos de poliéster
encontrados nos museus podem ser os saturados e não saturados (Shashoua, 2008, p. 55).
Os poliésteres saturados são duros, cristalinos, fortes e resistentes. São geralmente usados
em garrafas de líquidos, na forma de filme como suportes de filmes de cinema, bem como
em fitas magnéticas para vídeo, áudio e computadores (Tabela 1). São ainda, usados em
filmes de raios X, etiquetas e embalagens. Estes polímeros são termoplásticos, portanto
amolecem repetidamente quando aquecidos e endurecem quando arrefecidos. Os
poliésteres saturados, como o poli (tereftalato de etileno) (PET), são polímeros de
condensação (Shashoua, 2008, p. 55).
Os poliésteres não saturados são usados para fazer plásticos reforçados com vidro e foram
amplamente utilizados nos EUA durante a II Guerra Mundial. São usados para fabricar
barcos, estruturas externas de edifícios, malas, raquetes de ténis e canas de pesca. Os
poliésteres não saturados são termoendurecíveis e são produzidos através de uma reação
de condensação entre ácidos dicarboxílicos e dialcoóis (glicóis), (Shashoua, 2008, p. 55).
Outro tipo de poliéster, são as resinas alquídicas, que têm uma vasta aplicação em tintas
e vernizes. As resinas alquídicas são compostos formados a partir de um álcool
polifuncional (por exemplo, o glicerol), um ácido polifuncional (por exemplo, o anidrido
ftálico) e um monoácido insaturado (por exemplo, um óleo de secagem). A presença do
óleo secante (por exemplo, os ácidos gordos polinsaturados) significa que podem ocorrer
mais ligações cruzadas para produzir uma rede reticulada. Os poliésteres insaturados
podem ser reticulados e formam polímeros termofixos, sendo usados com fibras de vidro
para criar compósitos de elevada resistência. Os poliésteres lineares são reticulados com
monómeros de vinil, tais como o estireno, na presença de radicais livres. Como as resinas
29
de poliéster têm uma baixa viscosidade, podem ser facilmente misturadas com fibras de
vidro (Stuart, 2007, p.22).
Na década de 1980, houve uma mudança na perceção dos materiais poliméricos e, a partir
destes materiais, surgem peças elegantes, de coleção, com um elevado significado
histórico e tecnológico. O desenvolvimento das técnicas de processamento e de fabrico
dos polímeros permitiu, assim, criar materiais modernos, os compósitos, para serem
manipulados como filmes finos, formas a granel e espumas, e ainda combinados com
fibras, metais e madeira, (Shashoua, 2006, p.186).
Segundo a investigadora Yvonne Shashoua, em 2006 existiam aproximadamente 50 tipos
de plásticos básicos, incluídos em 60000 composições de plásticos. Os que eram à base
de poliolefinas e PVC tinham maior procura e consumo a nível mundial (Shashoua, 2006,
p.186).
Os aditivos ou modificadores
Quando se observa um material polimérico, é importante compreender que ele pode ser
constituído por mais de um componente. As propriedades químicas e físicas dos
polímeros podem sofrer alterações significativas pela incorporação de aditivos durante e
após o seu processo de fabrico. Ao variar a quantidade e o tipo de aditivos podem obter-
se materiais diversificados mesmo sendo produzidos a partir do mesmo polímero base
(Scicolone, 2009, p.159; Shashoua, 2008, p.56).
Um exemplo, é o PVC bruto, que é em geral um material quebradiço, pouco flexível e
com algumas limitações comerciais. Podem usar-se agentes físicos como o calor e a
pressão no processamento do PVC, no entanto, estes podem provocar uma degradação
maior do polímero. A incorporação de aditivos aos compostos poliméricos de PVC, deve
garantir uma mistura homogénea, adequada ao processamento e às suas propriedades
finais do produto a um preço acessível. Como se pode observar pela Tabela 2, variando a
quantidade de plastificante na composição química (entre 16% e 50% em peso), o PVC
pode ter diversas aplicações desde: calhas rígidas, relva de plástico, brinquedos (por
exemplo, bonecos), isoladores de cabos elétricos, bolsas fotográficas e solas de sapatos
(Shashoua, 2008, p.57).
30
Tabela 2 - Aplicações típicas para formulações de PVC plastificado, com di (2-etilhexil) ftalato (DEHP)
(adaptado de Shashoua, 2006, p.193).
DEHP
(% em peso)
Aplicação
16,7 Piso de Vinil
23,1 Cobertura de estofos
28,6 Pasta de documentos
33,3 Mangueira de água do jardim
37,5 Cabo de bainha elétrica
44,4 Sola de sapatos
50,0 Botas de borracha
No processamento do PVC, este é moído juntamente com o plastificante que se encontra
no estado líquido, o que permite que o plastificante se ligue à superfície das partículas do
polímero, mantendo-as separadas, e que fluam umas sobre as outras, aumentando deste
modo, a sua flexibilidade a uma escala macroscópica (Shashoua, 2006, p.193).
Na Europa, desde 1950, sabe-se que um dos plastificantes mais utilizados anualmente,
cerca de 90% correspondem a ésteres de ftalato, sendo o mais utilizado como
plastificante, o di (2-etilhexil) ftalato (DEHP). São conhecidos os efeitos perigosos do
DEHP na saúde, em particular nas crianças. Assim, desde 1980 que os brinquedos e
acessórios que continham DEHP, para crianças com menos de três anos foram proibidos
na Europa (Shashoua, 2006, p.193).
Podem agrupar-se três tipos de aditivos ou modificadores de polímeros aqueles que
alteram as propriedades físicas, os que alteram as propriedades químicas e aqueles que
apenas melhoram a aparência do produto final (Shashoua, 2008, p.57).
Os aditivos que alteram as propriedades físicas durante o processamento ou no objeto
final incluem-se os enchimentos, plastificantes, lubrificantes e promotores de fluxo,
modificadores de impacto e agentes espumantes. Os aditivos, que alteram as propriedades
químicas durante o processamento são os aditivos antienvelhecimento. Os aditivos como
os corantes na forma de pigmentos e outros corantes, incluem-se naqueles que melhoram
a aparência do polímero (Shashoua, 2006, p.193).
A Tabela 3 resume os tipos e funções de aditivos que geralmente são incorporados nos
polímeros. Por vezes, pode acontecer que os plastificantes também possam atuar como
modificadores de impacto, lubrificantes e estabilizadores (Shashoua, 2006, p.193;
31
Dietrich, 2013). Por outro lado, um lubrificante comercial pode atuar como um
plastificante, depois de incorporado na composição química de um polímero (Shashoua,
2008, p.58).
As principais propriedades dos aditivos de polímeros são: elevada estabilidade sob
condições de processamento e de utilização; manutenção/prolongamento da composição
química durante a sua vida útil; não migrarem ou evaporarem para a superfície; baixa
toxicidade; odor ou sabor inertes e um baixo custo (Shashoua, 2008, p.57).
A vida útil desenhada para a maioria dos plásticos varia entre um ano (para os sacos de
polietileno) e trinta anos (por exemplo, caixilhos de janelas de PVC não plastificado). No
caso dos objetos de museus pretende-se que durem por mais tempo (Shashoua, 2006,
p.193).
Tabela 3 - Tipos e funções de aditivos usados com frequência (Shashoua, 2008, p.58).
Aditivos Funções principais Como atuam Exemplo Concentração
aproximada na
formulação de
polímeros
% (peso)
Plastificantes Amolece os polímeros,
e reduz a Tg.
Separa as cadeias de um
polímero.
Ésteres de ftalato,
diésteres alifáticos,
óleos epoxídicos,
ésteres de fosfato,
poliésteres.
20 - 50
Enchimentos Opacificam o composto,
aumentam a dureza,
reforçam o polímero e
reduzem o custo.
Altera do índice de
refração e as
propriedades de reflexão
da luz, adiciona massa
ao polímero,
liberta as tensões do
polímero.
Carbonato de cálcio e
de magnésio, sulfato
de bário, carbono ou
fibras de vidro ou
nylon.
0 - 20
Lubrificantes Impedem a adesão do
polímero ao
equipamento de
processamento.
Liberta humidade devido
à baixa compatibilidade
com o polímero.
Estearato de cálcio;
estearato de chumbo
normal e dibásico.
Inferior a 1
Modificador de
impacto
Reduz a fragilidade. Endurece o composto e
impede a formação de
fissuras.
Acrilonitrilo-Estireno
e copolímeros de
acetato de vinilo e
etileno.
2 - 5
Antioxidantes
Retardar a degradação
por oxidação.
Interrompe as
sequências das ligações
dos radicais livres de
oxigénio ou os produtos
da degradação (p.e.
HCl).
Arilaminas; fenólicos
(butilhidroxitolueno,
BHT);
organofosfatos;
desativadores
metálicos e carbono
negro.
0 - 0,2
Estabilizadores
de calor
Minimizam ou
eliminam efeitos da
degradação do calor no
polímero.
Inibem as reações de
degradação e estabilizam
os produtos de
degradação térmica.
Octoatos de bário-
zinco, bário-cádmio e
chumbo; naftenatos e
benzoatos; soja
epoxidada óleos de
linhaça.
Superior a 1
32
Aditivos Funções principais Como atuam Exemplo Concentração
aproximada na
formulação de
polímeros
% (peso)
Retardadores de
chama
Inibem a ignição, a
formação de fumos e a
taxa de queima.
Minimizam o acesso ao
calor ou oxigénio.
Tri-hidrato de
alumínio; hidróxido
de magnésio;
fosfatos; parafinas
cloradas.
2 - 60
Agentes de
sopro
Introduzem gás no
polímero líquido para
produzir espuma.
Gás, solvente evaporado
ou reação química no
sólido para formar CO,
CO2 ou N2
CO2 ou N2 ou ar;
hidrocarbonetos
alifáticos e
halogenados;
azocarbonamida.
Varia
Agentes
colorantes
Decoram e protegem da
radiação solar.
Adicionam cor e
opacidade à superfície e
ao interior.
Pigmentos
inorgânicos; corantes
orgânicos; por
exemplo.
Antraquinonas.
Partículas de negro
de fumo.
Varia
As reações de polimerização
O processo de polimerização (reação química entre monómeros) pode ocorrer através de
três mecanismos principais, nomeadamente: a polimerização por adição, a polimerização
por condensação (Scicolone, 2009, p.153) e ainda a polimerização de rearranjo
(Shashoua, 2006, p.190), (Figura 5). Na polimerização por adição, os monómeros são
convertidos em polímeros sem a formação de produtos secundários; a reação dá-se em
cadeia, por adição de moléculas sucessivamente, ou seja, por um mecanismo de radicais
livres (Scicolone, 2009, p.153). Os polímeros formados por polimerização de adição
incluem: o polietileno, o polipropileno, o poli (metacrilato de metilo), o poliestireno e o
policloreto de vinilo (PVC), (Shashoua, 2008, p.43).
O esquema reacional 1, mostra que para que ocorra a polimerização por adição, o
monómero deve conter pelo menos uma ligação dupla. No primeiro estágio do processo
ou iniciação (Figura 6), as ligações duplas são destruídas, e os eletrões de valência ligam-
se a outras moléculas monoméricas. Pode ser necessário um catalisador para iniciar ou
acelerar o processo, que permita decompor em radicais, por exposição à luz ou ao calor.
Os radicais do catalisador reagem com as moléculas monoméricas por adição, produzindo
mais radicais, que por sua vez interagem com as moléculas monoméricas. Na segunda
etapa ou propagação (Figura 7), os monómeros continuam a reagir, formando cadeias
cada vez mais longas. Durante o estágio final, todas as moléculas do monómero reagiram
e a reação termina. A reação também pode ser rapidamente finalizada esgotando-se a
33
água. O grau de polimerização ou o número de unidades de repetição na cadeia, n, varia
entre 500 e 1500; isso corresponde ao peso molecular médio teórico de 100000 a 200000.
Na prática, todos os polímeros contêm moléculas com um intervalo de comprimento de
cadeia (Shashoua, 2006, p.190).
Figura 5 - Tipos de processos de polimerização mais importantes.
nCH2 = CHCl → (-CH2 - CHC1-)n
cloreto de vinilo poli (cloreto de vinilo)
Esquema Reacional 1 – O Poli (cloreto de vinilo) é formado por polimerização de adição do
cloreto de vinilo (Shashoua, 2006, p.190).
O processo de polimerização em suspensão é utilizado para produzir mais de 80% dos
polímeros comerciais de PVC (Shashoua, 2006, p.191). Uma suspensão aquosa do
monómero de cloreto de vinilo é agitada rapidamente num recipiente sob pressão
juntamente com coloides para manter os monómeros em suspensão e com soluções
tampão para controlar o pH. O diâmetro das partículas de PVC obtidas por este método
são aproximadamente esféricas e variam de 50 a 250 µm. O PVC comercial caracteriza-
Figura 6 - Fase de iniciação do
mecanismo de radicais livres para o
polietileno mostrando formação de radicais
livres reativos. R. representa o iniciador
ativo e '.' é um eletrão desemparelhado
(Shashoua, 2008, p.44).
Figura 7 - Fase de propagação do mecanismo de
radicais livres para o polietileno. Os monómeros juntam-
se para formar longas cadeias (Shashoua, 2008, p.45).
Processos de
polimerização
Adição Condensação Rearranjo
34
se por ser um material essencialmente amorfo, embora tenha uma certa cristalinidade
(cerca de 5% medida por métodos de difração de raios X) e é atribuída ao facto dos átomos
de cloro de maior dimensão, não se alinharem perfeitamente. Essa baixa cristalinidade
afeta muito as propriedades do PVC nas suas fases de solução e sólida. O PVC é um
termoplástico, e por isso amolece ao aquecer. A presença dos átomos de cloro na estrutura
aumenta a atração entre as cadeias devido às interações do Cl-Cl dipolar, conferindo
grande dureza e rigidez ao polímero (Shashoua, 2006, p.191). A temperatura de transição
vítrea (Tg) do PVC comercial é de aproximadamente 80-84 °C e o ponto de fusão é de
aproximadamente 212 °C. A temperatura máxima de serviço para compostos comerciais
varia entre 65 °C e 80 °C (abaixo da temperatura de transição vítrea). A polaridade
introduzida pela presença de cloro significa que o PVC é solúvel em solventes polares,
tais como: o tetrahidrofurano (THF), a ciclo-hexanona e a dimetilformamida (DMF).
Uma concentração mais elevada de cloro no polímero (56,8% em peso) confere-lhe
propriedades retardadoras de chama, uma propriedade que tem sido muito proveitosa em
cabos e caixas de isolamento elétrico (Shashoua, 2008, p.45).
Na polimerização por condensação (Scicolone, 2009, p.153; Shashoua, 2008, p.49), um
grupo químico reativo num monómero reage aleatoriamente com outro grupo numa
segunda molécula monomérica, com a formação de uma molécula mais pequena à medida
que os monómeros se unem para formar uma cadeia. A pequena molécula é geralmente
água ou álcool que se separa durante a polimerização. Como a reação é dependente apenas
das moléculas de monómero que entram em contato com outras, ocorrerá um aumento
significativo no peso molecular médio com o tempo de reação. Dos polímeros produzidos
por polimerização por condensação incluem-se os poliésteres, os nylons e os polímeros
de formaldeído (Shashoua, 2008, p.45).
A polimerização de rearranjo pode ser considerada como um tipo de reação intermédia
entre a polimerização de adição e a de condensação. Tal como a polimerização de adição,
não há separação de pequenas moléculas, mas a sua cinética é idêntica aos processos de
condensação. Por exemplo, a preparação de polímeros de poliuretano ocorre por
polimerização de rearranjo, mas não é aqui aprofundado (Shashoua, 2006, p.191).
A maioria das reações de polimerização não são completas, dando origem a resíduos dos
reagentes iniciais da reação no polímero. Aproximadamente 1 a 3% do monómero
residual é encontrado em polímeros acrílicos, no PVC, no poliestireno, nos
policarbonatos, nos poliésteres, nos poliuretanos e nos polímeros de formaldeído
35
imediatamente após a sua produção. É provável que os monómeros com pontos de
ebulição inferiores à temperatura ambiente tenham evaporado antes de o produto final ser
utilizado; enquanto que aqueles que têm pontos de ebulição mais elevados, incluindo o
monómero de estireno e os tereftalatos utilizados em poliésteres saturados, desaparecem
lentamente a partir da formação do polímero e podem ser libertados odores (Shashoua,
2006, p.192).
O processamento dos polímeros
Os primeiros polímeros, com materiais naturais que foram desenvolvidos para imitar o
marfim, as carapaças de tartaruga, a madeira, o ferro, entre outros. Eram moldados de
forma imperfeita e mal acabada, trabalhados e polidos à mão. Dado o crescimento na
produção de polímeros, estes métodos foram substituídos por processos mecanizados. Os
processos mais importantes e frequentes são a calandragem, a extrusão e a moldagem por
injeção (Shashoua, 2008, p.77).
Durante a calandragem, o plástico líquido flui por uma série de rolos de metal, aquecidos
com temperatura controlada e com intervalos progressivamente menores produzindo
filmes finos. Esta técnica é usada para produzir cortinas de chuveiro, filmes para
embrulhar alimentos, sacolas e filmes protetores. Os filmes mais utilizados são de
polietileno, nylon, polipropileno, acetato de celulose, PVC e poliésteres (Shashoua, 2008,
77; Crawford, 1998, p.313).
A moldagem por extrusão foi desenvolvida pela primeira vez em 1830, e consiste
basicamente em colocar os materiais termoplásticos num cilindro aquecido, que por meio
de um parafuso são se misturam e fundem, permitindo a libertação de gases e a formação
de um fluido viscoso, num fluxo contínuo, que em seguida é forçado para um molde
(Shashoua, 2008, 79; Crawford, 1998, p.246). A moldagem por extrusão é adequada para
o fabrico de polímeros termoplásticos, com formas simétricas de espessura uniforme,
incluindo tubos, fibras e películas, em que é necessária uma forma simétrica e homogénea
(Shashoua, 2008, p.79).
A moldagem por injeção é uma técnica muito comum para o processamento de plásticos.
Os grânulos ou pastilhas do polímero são aquecidos num cilindro aquecido até que
tenham uma viscosidade suficientemente baixa para serem injetados sob pressão para um
molde frio e dividido. Este aquecimento deve ser controlado para evitar o
36
sobreaquecimento, em assim a degradação do polímero (Shashoua, 2008, p.78, Crawford,
1998, p.279).
1.1.2. Identificação de polímeros
Os conservadores-restauradores são muitas vezes solicitados para caracterizar um
material polimérico, de modo a compreender e a prever o seu comportamento ao longo
do tempo, selecionar um tratamento adequado, e autenticar ou datar objetos dos museus.
Como estes objetos são únicos, valiosos e insubstituíveis os testes de identificação, em
amostras deverão ser essencialmente não invasivos. Além disso, deverão: requerer
equipamento simples e económico; serem simples de realizar e acessíveis de obter; e
ainda, serem fiáveis e com resultados reprodutíveis (Rémillard, 2007, p. 3).
Quando se pretende estudar os objetos ou obras de arte de materiais poliméricos, devem
recolher-se dados históricos, desde a data em que foram fabricados ou executados; e se
esta não for acessível, poderá recorrer-se à data de recolha ou à data da coleção. Além
disso, deverá investigar-se sobre o processo de fabrico e as características físico-
químicas, pois poderão fornecer informações importantes e detalhadas sobre o tipo de
polímero, facilitando a sua identificação (Shashoua, 2008, p.113).
Os métodos de identificação podem ser distinguidos em: testes simples - através da
observação visual da sua aparência, da determinação das suas propriedades mecânicas e
químicas; e as técnicas instrumentais de análise. Contudo, a identificação de polímeros
não é sempre um processo fácil. Os aditivos alteram as propriedades físicas dos polímeros
(flexibilidade, dureza e densidade), levando a conclusões erróneas. Por exemplo, existem
milhares de aditivos diferentes e o mesmo aditivo pode ser incluído em muitas
composições químicas de polímeros diferentes. Como exemplo, o di-n-butil ftalato é
usado como plastificante para muitos polímeros, incluindo PVC e epóxis, de modo que a
sua identificação fornece pouca informação sobre o polímero. A degradação de polímeros
altera também suas propriedades físicas e químicas quando comparados com os materiais
novos (Shashoua, 2008, p.115).
Testes simples
Para um conservador-restaurador, colecionador ou curador, é importante saber se uma
joia, obra de arte ou um objeto de coleção são feitos de um polímero natural,
37
semissintético ou sintético. Muitas vezes não possuem equipamentos sofisticados de
técnicas analíticas, pelo que têm que recorrer a testes simples de identificação do
polímero. Os métodos de testes simples podem variar substancialmente entre os
laboratórios. As organizações como a Sociedade Americana de Testes e Materiais
(ASTM) e o British Standards Institute (BSI) desenvolveram testes padrão que são usados
em toda a indústria de polímeros (Shashoua, 2008, p.113).
Observação do aspeto visual/aparência
A aparência é o primeiro indicador para a identificação do tipo de polímero de que é feito
o objeto em estudo, pois existem variados corantes e enchimentos que se modificam com
o tempo, e com isso a aparência de um polímero (Stuart, 2007, p.44). No entanto, existem
alguns polímeros como a baquelite (fenol-formaldeído) que são sempre de cor castanha,
preta ou vermelha. Porém, a ureia e a melamina-formaldeídos podem ter tonalidades mais
suaves (pastel) (Shashoua, 2006, p.196). No caso do polietileno e do polipropileno
apresentam-se sempre ligeiramente translúcidos/baços como é o caso de filmes finos,
enquanto que, a maioria dos outros plásticos incolores, como os poliésteres e os
policarbonatos, são cristalinos. As marcas/inscrições podem fornecer informações sobre
o país de fabrico, a empresa de produção (marca comercial), o design e ainda se o tipo de
polímero pode ser reciclado ou adequado ao contato com alimentos (Shashoua, 2008,
p.116).
Dureza
A dureza é outra propriedade física que pode ser testada com a aplicação de uma unha
(espetar/cravar) na parte inferior do objeto. Os polímeros que ficam com as marcas da
unha são: o polietileno, o polipropileno, o PVC plastificado e o poliuretano; os restantes
polímeros não se deixam riscar/marcar. Um outro teste também usado, mas mais invulgar
é bater com a unha com firmeza no plástico. Se produzir um som metálico, é provável
que o polímero seja de poliestireno. (Shashoua, 2006, p.196).
38
Odor
Os materiais poliméricos quando aquecidos libertam um cheiro característico, que pode
ser também um bom indicador para a sua identificação. O odor é provocado pela
volatilização de um monómero de um plastificante ou de um produto resultante da
degradação durante o aquecimento. Com o aquecimento dos polímeros, a concentração
das substâncias voláteis aumenta, assim, antes de cheirar próximo da sua superfície deve
esfregar-se com um pano de algodão limpo (para gerar calor por atrito) imediatamente
antes de os cheirar ou testar em combinação com um teste de aquecimento. Os
colecionadores preferem não recolher amostras ou causar danos mecânicos no objeto, e
geralmente usam água quente como fonte de calor. A borda de um objeto é colocada
debaixo de uma torneira com água quente (30 segundos) antes do cheiro se libertar
(Shashoua, 2008, p.119).
Um odor a vinagre é característico do acetato de celulose; o cheiro a naftalina (cânfora)
indica o nitrato de celulose; o odor idêntico ao de um carro novo dá a indicação que seja
PVC plastificado; um cheiro semelhante ao do peixe é libertado no aquecimento de
melamina ou ureia formaldeído; um odor fenólico semelhante ao sabão antisséptico
indica a presença de baquelite (Shashoua, 2008, p.119).
Densidade ou massa volúmica
A densidade ou massa volúmica (ρ), é a razão entre a massa (m) e o volume (V) do
material.
ρ = m / V [g /cm3]
Nos polímeros, a densidade é muito útil como meio de caracterização. Muitos polímeros
processados contêm na sua estrutura espaços vazios, poros ou imperfeições. A densidade
real pode ser determinada a partir da massa e do volume real. Nos sólidos compactos, é
suficiente medir o volume numa amostra simples com um peso molecular ou uma massa
conhecida. Nos materiais poliméricos em pó ou em grânulos, o volume é determinado
pela medição do líquido deslocado num picnómetro ou através de medições da
flutuabilidade. Em todos os casos são necessários pesos relativamente precisos
especialmente quando se têm quantidades pequenas de amostras (Dietrich, 2013, p.23).
39
A densidade ou massa volúmica dos polímeros à temperatura de cerca de 20 °C é também
uma propriedade relacionada com a capacidade de estes flutuarem à superfície de um
líquido, e pode ser testada num gobelé contendo água da torneira à mesma temperatura.
Como é sabido a densidade da água a 20 °C é de aproximadamente 1 g/cm3. Deste modo,
se uma pequena amostra flutuar à superfície da água, ela terá uma densidade menor ou
igual à da água à mesma temperatura; se afundar, tem uma densidade maior que 1 g/cm3
(Shashoua, Y.; 2006, p.196).
O polietileno, polipropileno e poliestireno flutuam na água, enquanto que, a baquelite e a
caseína por terem maiores densidades, afundam. O teste de flutuação não é um método
fácil na identificação dos polímeros, pois os resultados dependem muito da sua forma.
Por exemplo, as espumas que têm na sua estrutura ar, a sua densidade será menor do que
um bloco sólido maciço do mesmo tipo de polímero (Shashoua, 2008, p.120). Os
polímeros em espuma não poderão ser testados para a determinação da densidade
(Rémillard, 2007, p.3).
A presença de cargas na resina irá alterar a massa volúmica específica da amostra, mas
este facto é levado em consideração nas tabelas de referência. Os resultados destes dois
testes poderão ser combinados com os do teste de solubilidade, outro método testado e
comprovado (Rémillard, 2007, p.3).
Testes de pirólise
Os testes de pirólise permitem estudar a degradação de materiais orgânicos (Braun, 1996;
Katz, 1994; Odegaard et al., 2001; Quye e Williamson, 1999; Stuart, 2002 apud Stuart,
2007, p.66). A degradação térmica produz fragmentos de baixo peso molecular que são
frequentemente inflamáveis ou que tem um odor característico.
Pode medir-se o valor de pH dos vapores de combustão. Para o efeito é necessário
recolher uma pequena amostra de polímero (massa de cerca de 100 mg) e colocá-la numa
extremidade da pipeta de Pasteur (Dietrich, 2013, p.27). Na outra extremidade da pipeta
de Pasteur inserir ainda, um pedaço de papel indicador universal/papel de tornesol
humedecido com um pouco de água destilada e vedar com um pedaço de plasticina;
aquecê-la lentamente numa lamparina de álcool/bico de Busen com a chama no mínimo;
ter o cuidado de a virar para o lado oposto da cara (Shashoua, 2006, p.197). Os vapores
libertados dentro da pipeta, ao reagirem com as fitas de papel indicador, vão provocar a
40
alteração de cor da fita e depois procede-se à medição do respetivo valor de pH. Os
resultados podem ser obtidos passados alguns segundos ou minutos (na maioria das
vezes), e foram obtidos bons resultados com as fitas de pH da marca Merck ColorPhast
(Rémillard, 2007, p. 4).
Este tipo de teste de pirólise é um método simples e eficaz. Se os valores obtidos forem
entre: pH = 1 - 4 (ácido): pode estar-se na presença do nitrato ou acetato de celulose,
poliéster, poliuretano ou policloreto de vinilo (PVC). Se os valores de pH = 5 - 7 (neutro):
trata-se de polietileno, poliestireno, acrílicos, policarbonato, silicones e epóxis. Ou ainda
se os valores de pH = 8 - 14 (alcalino/básico): podem ser nylon e plásticos de formaldeído
(Shashoua, 2006, p.197).
No caso da fita de papel de tornesol, se os gases de combustão libertados forem de carater
ácido este altera para a cor vermelha; se forem neutros não ocorre mudança de cor; se
forem básicos a fita de papel de tornesol muda para azul. O papel de pH é um pouco mais
sensível (Dietrich, 2013, p.27). Podem consultar-se tabelas de referência que mostram os
valores de pH para os produtos da decomposição dos polímeros mais importantes
(Dietrich, 2013, p.28). Se a amostra amolece poderá ser um material termoplástico, no
entanto, as resinas termoendurecíveis, tendem a manter a sua forma antes de atingir a
temperatura de combustão. Depois da medição do valor de pH, a plasticina pode ser
removida libertando o vapor da combustão. Mesmo com pequenas amostras é facilmente
detetável o odor que costuma designar-se pelo “Teste do nariz” e pode ser repetido várias
vezes quanto se achar necessário, o que não acontece com as amostras vaporizadas com
chama aberta (Rémillard, 2007, p.4).
Teste de Chama
Além dos testes de pirólise, os testes de chama fornecem informações úteis, uma vez que,
o comportamento do material quando está exposto diretamente à chama, mostra diferentes
propriedades dependendo da natureza do polímero. São também, os testes de
identificação mais importantes, pois permitem tirar conclusões rápidas e claras para que
se possa avançar com testes mais específicos (Dietrich, 2013, p.27). No entanto, este teste
pode ser limitado por interferências entre elementos químicos e serem ambíguos (Stuart,
2007, p.66).
41
A inflamabilidade dos polímeros é muito influenciada pela presença dos aditivos. Um
teste de pirólise simples é o teste de Beilstein para detetar a presença de cloro,
principalmente encontrado no policloreto de vinilo (PVC) e no policloreto de vinilideno
(PVDC), borrachas hidro-cloradas e borracha à base de cloropreno, adesivos como
cimento de contacto (Rémillard, 2007, p.8).
O teste de Beilstein não pode ser usado para cloretos minerais. Além disso, certos
retardadores de chama podem produzir um teste positivo-falso. Em caso de dúvida, deve
medir-se o pH do vapor de combustão na pipeta (vapor de PVC) que é muito ácido (pH
≈ 1) para os valores de pH dos vapores de combustão (Rémillard, 2007, p.8).
Os materiais termoplásticos, lineares ou ramificados, isto é, não reticulados, geralmente
começam a amolecer com o aquecimento e depois a fundir com o aquecimento num
intervalo de temperatura (polímeros amorfos), (Dietrich, 2013, p. 26).
Em geral, os polímeros parcialmente cristalinos têm um intervalo de temperatura de fusão
estreito, mas as temperaturas são menos definidas do que os pontos de fusão dos materiais
cristalinos com baixo peso molecular. Acima da temperatura de fusão, a amostra começa
a decompor-se quimicamente (pirólise) e ocorre um processo de degradação térmica que
produz fragmentos com baixo peso molecular, e que podem ser inflamáveis ou ter um
cheiro característico. Os materiais termofixos e elastómeros mostram pouca ou nenhuma
fluidez até à temperatura de decomposição. Nesta altura, estes materiais tendem a formar
muitos produtos típicos da degradação, que fornecem informações importantes para a
identificação desse polímero (Dietrich, 2013, p. 26).
Nos testes de chama utiliza-se geralmente um fio de cobre de 30 a 40 cm de comprimento,
novo ou limpo, de pequena espessura, com uma cortiça ou madeira, ou outro material que
seja isolador do calor, numa extremidade para servir de cabo, que é depois aquecido num
bico de Bunsen. O fio de cobre limpo e quente (até que fique vermelho incandescente) é
então, posto em contacto com o polímero, de modo a que um pequeno pedaço fique
derretido sobre ele para ser observado. O fio de metal é colocado à chama e se uma chama
de cor verde ou azul-esverdeada aparecer indica a presença de cloro, e assim, o polímero
é de PVC ou PVDC, enquanto que, se outras cores surgirem, poderão evidenciar outro
tipo de polímero (Shashoua, 2006, p.197; Rémillard, 2007, p.8).
Este teste também pode ser usado para identificar termoplásticos, que amolecem quando
estão em contacto com o fio de cobre incandescente, enquanto que as resinas
42
termoendurecíveis já não têm o mesmo comportamento. Certos PVCs, tipo borracha
podem ser confundidos com hidrocloretos de borracha. Caso este teste não seja
conclusivo, pode ser realizado um teste de solubilidade do tetracloreto de carbono. Os
hidrocloretos de borracha são solúveis em tetracloreto de carbono enquanto os PVCs já
não são (Rémillard, 2007, p.8).
Existem vários testes químicos simples e específicos para a identificação dos diferentes
polímeros. Por exemplo, para a identificação do PVAl usa-se o iodo/iodeto de potássio;
dos poliésteres, utiliza-se o cloridrato de hidroxilamina; das poliamidas e policarbonatos
usa-se o p-dimetilaminobenzaldeído (Stuart, 2007, p.51).
Solubilidade
Os solventes de polímeros mais usados e disponíveis são: o tolueno, tetrahidrofurano
(THF), dimetilformamida (DMF), dietiléter, acetona e ácido fórmico. Em certos casos, o
cloro etileno, o acetato de etilo, o etanol, e a água também é útil (Dietrich, 2013, p.19).
A inflamabilidade e a toxicidade de muitos solventes exigem cuidados especiais ao serem
manipulados. Por exemplo, o benzeno deve ser evitado sempre que possível, por ser muito
tóxico. Numa primeira análise podem distinguir-se dois grupos de polímeros: os solúveis
e os insolúveis. Existem tabelas em referências bibliográficas com os solventes mais
adequados e que apresentam o comportamento da maioria dos polímeros quando em
contacto com estes (Dietrich, 2013, p. 21; Stuart, 2007, p.66).
São então, aplicados os métodos químicos para determinar a solubilidade. Para tal,
coloca-se cerca de 0.1 g de amostra do polímero em estudo num tubo de ensaio com 5 -
10 ml de solvente. Depois de algumas horas, agitar os tubos de ensaio, observa-se um
possível inchaço da amostra. Se necessário, pode aquecer-se o tubo de ensaio suavemente
(num banho em água quente, é o mais recomendado) com agitação constante. Pode ser
aquecido com um bico de Busen, mas deve ter-se um cuidado extremo para evitar uma
fervura repentina do solvente e a formação de vapores fora do tubo de ensaio, pois a
maioria dos solventes orgânicos e dos seus vapores são inflamáveis. Se os testes de
solubilidade não forem conclusivos e/ou se as partículas forem insolúveis (fibras de vidro
ou enchimentos orgânicos) deve voltar-se atrás, pois estes resíduos devem ser removidos.
Podem ser facilmente filtrados ou decantados, e a solução deve permanecer durante toda
a noite em repouso (Dietrich, 2013, p. 19). Para continuar a realizar deste teste, deve
43
evaporar-se uma parte do líquido sobrenadante num vidro de lavagem deixando o material
dissolvido na forma de resíduo. A solução filtrada pode ser também deixada cair gota a
gota num líquido não solvente para que este polímero possa precipitar. O éter petróleo ou
metanol, e a água são usados como agentes precipitantes. A solubilidade de um material
polimérico depende muito da sua estrutura química e também do tamanho das suas
moléculas (peso molecular) (Dietrich, 2013, p.21).
Extração de aditivos com solvente orgânico
No processo de extração com Soxhlet, um dado volume de solvente orgânico é aquecido
até à ebulição, num balão de fundo redondo e o vapor resultante condensa num
condensador de refluxo colocado no topo do extrator. A partir do condensador as gotas
de líquido caem na amostra sólida para o recipiente de vidro. Quando o líquido do extrator
enche o tubo, repete-se o processo. O solvente deve ter uma densidade ou massa
específica mais baixa que o material a extrair (Ibidem, 2013, p 16).
Os agentes de reforço (vidro ou fibras de carbono) ou os enchimentos adicionados aos
polímeros lineares podem ser extraídos através da dissolução em solventes adequados.
Todo o material insolúvel atrás referido pode ser isolado por filtração. O polímero
dissolvido pode ser novamente precipitado pela adição de uma solução gota a gota, com
um volume 5 a 10 vezes maior que o agente precipitante. Pode usar-se como agente
precipitante, o metanol e em alguns casos a água (Ibidem, 2013, p. 17).
Nos polímeros cristalinos/reticulados que por terem enchimentos inorgânicos (fibras de
vidro ou carbonato de cálcio) e serem insolúveis, podem ser às vezes isolados queimando
a amostra num cadinho de porcelana, ou podem ser necessários métodos adequados a
cada caso (Ibidem, 2013, p.17).
Os conservadores-restauradores conseguem geralmente identificar, ou pelo menos
caracterizar um material com base nos resultados dos testes acima referidos (Rémillard,
2007, p.3).
44
Ensaios de envelhecimento
Para avaliar o desempenho de folhas de PVC plastificado, cabos e revestimentos de
tecidos sujeitam-se os materiais a temperaturas elevadas. De um modo geral, é um bom
indicador do comportamento em serviço do material à temperatura ambiente e a longo
prazo. Para tal, são usadas várias temperaturas dependendo do caso a ser estudado. Os
testes padrões utilizados para avaliar a produção de ácido clorídrico pelo PVC são
realizados entre 170 °C e 180 °C. Os testes de perda de plastificantes voláteis de
compostos de PVC; da resistência ao isolamento e do revestimento de cabos nos
condutores elétricos; e ainda os testes de resistência à migração de plastificantes são
geralmente realizados a 70 °C (Shashoua, 2001, p.51).
Segundo a investigadora Yvonne Shashoua (2001), as amostras de “folhas” modelo de
polímero e “objetos” naturalmente envelhecidos foram expostos a vários ambientes, que
são muito usados para armazenar e expor plásticos e outros materiais em museus. Foi
utilizado o envelhecimento térmico acelerado na ausência de luz (Ibidem, 2001, p.51).
Nesta investigação de Shashoua foi estudado o comportamento do plastificante à
temperatura de 70 °C, sendo maior do que a temperatura, Tg (transição vítrea), para
acelerar o processo de envelhecimento térmico, em todas as composições modelo
utilizadas. Todos os ambientes de armazenamento foram mantidos a 70 ± 1 °C através de
um forno de convecção, com a exceção do congelador (-20 ± 1°C) (Ibidem, 2001, p. 52).
Foram utilizados os seguintes materiais adsorventes para alterar as propriedades do ar
dentro dos frascos, antes do envelhecimento ou para remover os produtos de degradação
formados durante o processo de envelhecimento (Ibidem, 2001, p.52): Carvão ativado -
absorve uma variedade de gases/vapores orgânicos, bem como odores e vapor de água.
Serve ainda, para remover óxidos de nitrogénio; Ageless® oxygen absorb – serve para
formar óxidos na presença de oxigénio e água, captando o oxigénio do meio envolvente;
Gel de sílica - nos museus a sílica gel é muito utilizada em vitrines/expositores e em
recipientes de armazenamento para adsorver o vapor de água e atingir uma humidade
relativa (HR) específica do espaço envolvente. A HR empiricamente é de 20 kg/m3 de
volume do expositor. Assim, com base nesta regra geral, os frascos de 100 ml precisariam
de 2g de sílica gel a 20 °C. O desempenho da sílica gel a 70 °C não é bem conhecido, por
isso, utilizou-se um excesso de 5 g. O gel de sílica, foi condicionado seguindo o mesmo
método carvão ativado antes de ser adicionar aos frascos Pyrex (Shashoua, 2001, p.53).
Este procedimento foi aplicado na presente investigação.
45
Técnicas Analíticas
A maioria dos testes simples pode indicar apenas o grupo/tipo de polímeros de que o
objeto ou obra de arte são feitos, mas para identificar os materiais com uma maior
precisão, é necessário utilizar métodos instrumentais de análise. Existem diferentes
técnicas que fornecem informações precisas e exatas sobre quais os polímeros e quais os
aditivos que estão presentes e o seu estado de degradação, por isso, é necessário usar os
vários métodos e analisar os resultados obtidos.
A técnica mais utilizada e viável para identificar principalmente os polímeros, e também
os seus aditivos, é a Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier
(FTIR). As amostras são expostas à luz infravermelha (4000 - 400 comprimento de onda
por centímetro ou cm-1), o que faz com que as ligações químicas entre os átomos das
moléculas vibrem em determinadas frequências, correspondendo a energias específicas
(Shashoua, 2006, p.197).
Um espetro de infravermelho é geralmente obtido quando a radiação infravermelha
atravessa uma amostra e uma determinada quantidade da radiação incidente é absorvida
numa dada energia. A energia de qualquer pico num espetro de absorção corresponde à
frequência de uma vibração de uma parte de uma molécula da amostra. Para que uma
molécula mostre absorções no infravermelho, ela deve ter uma característica específica:
um dipolo elétrico no momento da molécula que muda durante a vibração (Stuart, 2007,
p.110).
A Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier e Reflexão Total
Atenuada (ATR-FTIR) utiliza o fenómeno de reflexão total interna (Stuart, 2007, p.113)
e também exige que as amostras sejam colocadas num cristal de diamante com um
diâmetro de 2 mm, sendo o feixe de infravermelho refletido (Shashoua, 2006, p.197).
De salientar, que os espectros de FTIR indicam também a mistura de todos os
componentes presentes no polímero, incluindo aditivos e corantes, sendo por vezes difícil
de os interpretar (Shashoua, 2006, p.199).
A espetroscopia de ultravioleta e visível (UV-Vis) pode ser também utilizada para
compreender o comportamento dos polímeros à radiação no UV e Visível. É uma técnica
que permite analisar moléculas orgânicas baseada na forma como elas absorvem a
radiação eletromagnética da região do ultravioleta (UV) (100-400 nm) e visível (Vis)
(400-800 nm). A absorção de energia por parte de moléculas, átomos ou iões está
46
normalmente associada a transições eletrónicas e tende a restringir -se ao estudo de
compostos como corantes (Stuart, 2007, p.110).
Estas duas técnicas analíticas permitem aos conservadores-restauradores tomar medidas
de ação preventiva dos objetos de museus e obras de arte perante a radiação e foram
escolhidas para a dissertação que aqui se apresenta.
Tipos de polímeros e os símbolos universais de reciclagem
Através da recolha bibliográfica foi possível sistematizar (ver tabela 4) alguns dos vários
tipos de polímeros que podemos identificar e que estão presentes no nosso quotidiano,
algumas das suas principais características, os símbolos universais de reciclagem
utilizados, a sua designação e abreviatura, as principais aplicações e fórmulas químicas.
Tabela 4 - Símbolos universais de reciclagem dos polímeros, abreviatura, designação, aplicações, características
e fórmula química (Shashoua, 2008, p. 118; Stuart, 2007, p. 21, 22).
Símbolos
Universais de
Reciclagem
Abreviatura
para os plásticos
usados na
Europa e USA
Designação dos
Plásticos
Exemplos Características Fórmula Química
PET/PETE Poli (tereftalato) de
etileno
Garrafas de água e de
bebidas com gás;
embalagens de
refeições prontas.
O poli (tereftalato
de etileno) consiste
em cadeias
macromoleculares não ramificadas.
[CO (C 6 H 5) – COO -
(CH 2) n -O) n -]
PE-HD
HDPE
Polietileno de Alta densidade
Garrafas para detergentes; shampoo;
garrafas de iogurtes de
beber.
Tem uma estrutura de cadeia e
predominantement
e linear.
[- (- CH2 - CH2 -) -]
PVC/ V Poli (cloreto de vinilo)
Álbuns de fotografias; brinquedos flexíveis e
sapatos.
Possui uma estrutura que
contem um átomo
de cloro ligado aos carbonos da cadeia
principal.
[- (- CH2 – CHCl -) -]
PR-LD
LDPE
Polietileno de baixa densidade
Sacos de transporte; sacos de lixo preto.
Tem uma estrutura de cadeia e
predominantement
e linear.
[- (- CH2 - CH2 -) -]
PP/PP Polipropileno Recipientes para
aquecer comida no
microondas. Aplicado ainda, em cadeiras,
garrafas, tapetes,
caixas e embalagens.
Apresenta uma
estrutura
semelhante ao PE, mas tem um grupo
metilo ligado a um
átomo de carbono da cadeia principal.
[- (- CH2 – CH (CH3) -)
-]
47
PS/PS Poliestireno Talheres de plástico;
chávenas de café;
copos de iogurte; embalagens de
hambúrguer; pratos de
comida.
É um material
claro, rígido e
quebradiço.
[- CH (C 6 H 5) - (CH 2
)n -]
O/OTHERS Qualquer outro
plástico que não
pertença a algum dos anteriores
Pratos e copos de
plástico ou mistura de
termoplásticos reciclados.
Variável conforme
o tipo de
polímeros.
Variável conforme o
tipo de polímeros.
1.1.3. A degradação nos polímeros
Entende-se por degradação de um polímero qualquer alteração que provoque efeitos
nocivos nas suas propriedades ou na sua função. O termo “envelhecimento” é também
utilizado para descrever a degradação, e está associado a alterações a longo prazo devido
a agentes exteriores. A degradação pode ocorrer durante duas fases no ciclo de vida dos
polímeros. Por um lado, durante o seu fabrico, são sujeitos a altas temperaturas e pressões,
o que promove a degradação térmica e oxidativa. Por outro lado, durante a sua utilização,
o polímero está em contacto com o ar, a humidade, a luz e o calor, provocando mudanças
na química das cadeias e dos aditivos (Shashoua, 2008, p. 151).
Os materiais poliméricos apresentam-se como materiais que duram indefinidamente, no
entanto, deterioraram-se com o tempo. A sua degradação afeta o seu aspeto e as suas
propriedades físicas, assim, alguns dos efeitos mais comuns são a sua descoloração e
fragilidade (Allen e Edge, 1992; Lister e Renshaw, 2004; McNeill, 1992; Quye e
Williamson, 1999 apud Stuart, 2007, p.23).
Os fatores que podem causar a degradação nos polímeros incluem: a exposição à luz, ao
oxigénio e à humidade na atmosfera e até a presença de aditivos, tais como plastificantes
e enchimentos (Stuart, 2007, p. 23).
A maioria dos objetos foi usada antes de fazerem parte das coleções de museus. Também
a sua história contribui para a sua degradação. Poucas vezes existem informações
detalhadas sobre os ambientes aos quais os objetos de museus foram sujeitos ou
armazenados antes de recolhidos. A exposição prolongada à luz, ao calor, à humidade,
aos produtos químicos e aos poluentes gasosos durante esse período reduzirá o seu “tempo
de vida” (Shashoua, 2008, p. 152). É ainda referido, que os objetos dos museus raramente
são selecionados pelo tipo de material de que são feitos, mas tendo em conta a sua origem,
função, design, raridade, significado cultural ou histórico (Shashoua, 2006, p. 199).
48
Foi estabelecido que a vida de um polímero (filme de PVC) é o tempo necessário para
perder 10% da sua massa inicial (Quackenbos, 1954 apud Shashoua, 2008, p.153). Após
esta perda, as propriedades químicas do material foram alteradas e falharam quando em
serviço. Considerou-se que a vida útil dos objetos poliméricos em coleções de museu é
alcançada quando eles deixam de ter uma forma ou significado reconhecível (Bradley,
1994 apud Shashoua, 2008, p.153). Também é necessário estabelecer até onde é aceitável
a degradação de um polímero, antes que o objeto perca qualidade. Isto geralmente é mais
complexo para a arte moderna do que para materiais etnográficos. Além disso, enquanto
o amarelecimento e outras alterações na aparência são manifestações normais de
degradação dos materiais naturais e são geralmente deixadas sem tratamento, nos
polímeros as mesmas alterações são consideradas inaceitáveis (Van Oosten, 1999 apud
Shashoua, 2008, p.153).
As principais causas de degradação dos polímeros podem ser atribuídas a fatores físicos,
químicos e biológicos (Figura 8). Os fatores físicos devem-se à utilização dos objetos
antes de fazerem parte das coleções dos museus, manipulação incorreta, interação com o
microclima de armazenamento ou exposição e ainda da migração dos aditivos
incorporados durante o seu fabrico. As causas químicas da degradação resultam da reação
dos polímeros com oxigénio, ozono, água, metais, luz e calor. As causas biológicas
incluem a atuação de microrganismos e fungos nos polímeros. Por vezes a combinação
de fatores físicos e químicos provoca danos nos objetos e obras de arte nos museus,
enquanto que a degradação biológica é menos comum (Shashoua, 2008, p.153).
Figura 8 – Tipos de processos de degradação de polímeros.
Deg
rad
ação
do
s Po
límer
os
Fatores Físicos:
Manuseio incorreto; transporte; microclima no armazenamento ou
exposição; utilização.
Fatores Químicos:
reação dos polímeros com oxigénio, ozono, água, metais, luz e calor.
Fatores Biológicos:
atuação de microrganismos e fungos nos polímeros.
49
Degradação devido ao uso mecânico
A fadiga e os danos mecânicos resultam da utilização dos polímeros antes de serem
expostos nos museus, embora o manuseio incorreto dos objetos no próprio museu também
possa ser um fator, reduzindo o significado e a função dos objetos. Por exemplo, os
arranhões reduzem a quantidade de luz refletida, retendo a humidade e gases poluentes
que podem provocar a degradação química (Shashoua, 2008, p.154). Podem também
resultar danos mecânicos devido ao processo de fabrico (Posada, 2012, p.78).
Degradação devido à interação física com o ambiente
Apesar de se pensar que os polímeros são impermeáveis a gases, vapores e líquidos, isso
não se aplica a todos os tipos. O PE e o PP absorvem facilmente líquidos oleosos,
resultando na sua descoloração, alterações ao tato e na aparência das superfícies. Os
recipientes para alimentos de polietileno como a Tupperware® geralmente tendem a ter
superfícies internas pegajosas após a utilização com o tempo devido à absorção de
materiais oleosos dos alimentos. Esse aspeto pegajoso dos recipientes é também visível
no PVC, quando o plastificante migrou para a superfície. Pode tornar-se difícil a
identificação do polímero. Uma causa da descoloração no polietileno é a absorção de
materiais coloridos em contacto direto (Shashoua, 2008, p.154).
A mudança de temperatura também causa a degradação física dos polímeros. O
aquecimento dos polímeros aumenta a energia cinética das suas moléculas, mas as suas
propriedades mecânicas permanecem inalteradas até que a temperatura de transição vítrea
(Tg) seja atingida (Shashoua, 2008, p.154). Na Tg (específica para cada tipo de polímero)
ocorre uma mudança do comportamento, de vítreo para borracha (amorfo), demonstrado
pelo aumento considerável da sua flexibilidade. Abaixo da sua Tg, os polímeros são duros
e quebradiços, devido à falta de mobilidade molecular. O polietileno, o polipropileno e o
PVC (plastificado) apresentam valores de Tg abaixo da temperatura ambiente. O
poli(metacrilato de metilo) (Tg = 45-115 °C), o poliestireno (Tg = 80-104 °C) e os
policarbonatos à base de bisfenol A (Tg ca.= 150 °C) estão no estado vítreo à temperatura
ambiente (Brydson, 1999 apud Shashoua, 2008, p.155). Quando aquecidos, tornam-se
mais flexíveis e fluem. As propriedades dos materiais plásticos abaixo da temperatura de
fusão determinam a sua aplicação prática, daí ser necessário observar a mudança de
propriedades com a temperatura (Posada, 2012, p.73).
50
A degradação térmica (termólise) é um processo em que a ação do calor provoca a
diminuição das propriedades físicas, químicas ou elétricas. Deve-se distinguir a
degradação térmica da decomposição térmica, que se trata de um processo que envolve a
formação de vapores inflamáveis e a alteração das espécies químicas causadas por um
incêndio ou altas temperaturas. Se a temperatura é demasiado elevada pode ocorrer a
decomposição das moléculas em pequenos fragmentos (radicais livres, iões, H2, CO, etc.)
(Posada, 2012, p.72). A decomposição térmica está associada a uma ocorrência rara ou
acidental, sendo o calor a causa mais provável da degradação de polímeros num museu
(Ubieta, 2011, p.119). Todos os polímeros sofrem degradação se forem sujeitos a altas
temperaturas. Um exemplo, é o PVC não estabilizado e não plastificado que descolora a
cerca de 70 °C, enquanto que, o politetrafluoretileno pode resistir até temperaturas de
500°C (Shashoua, 2008, p.168).
No caso do arrefecimento, a retração dos plásticos é um processo inevitável, mas é
reversível. O endurecimento é outra mudança física induzida nos plásticos durante o
arrefecimento (Shashoua, 2008, p.156).
O PVC plastificado incha e parece opaco se for armazenado com uma humidade relativa
(HR) elevada. O vapor de água é um plastificante eficaz para o PVC, mas é incompatível
com os plastificantes de ésteres comerciais, que são hidrofóbicos. Como resultado, quanto
mais plastificado for o PVC, menos água absorve. Como a água está fracamente ligada
ao polímero de PVC, ela evapora rapidamente. Além da degradação polimérica, os
aditivos podem ser alterados pela humidade. As cargas (partículas de madeira e fibras de
papel) incham em contato com a humidade e com o polímero, podendo fissurar e partir.
Um exemplo, são os plásticos de formaldeído, principalmente a baquelite (Shashoua,
2008, p.157).
Degradação devido à migração de aditivos
A quantidade de aditivos nos polímeros depende da sua função, vida útil e preço. A perda
de plastificante provoca a retração e fragilidade do polímero. Por outro lado, os
plastificantes líquidos, que têm pontos de ebulição relativamente altos, podem formar
filmes pegajosos nas superfícies dos plásticos antes da evaporação. As superfícies
pegajosas retêm poeiras, que podem conter humidade e poluentes, resultando na
degradação química do polímero. O di(2-etilhexi)ftalato (DEHP) tem sido o plastificante
51
mais utilizado para o PVC desde a década de 1950 (Ubieta, 2011, p.117). O DEHP separa-
se das cadeias poliméricas de PVC associadas e é visto como uma camada oleosa e
pegajosa nas superfícies antes da sua evaporação. O DEHP tem um ponto de ebulição de
386 ºC. As partículas de poeiras aderem ao filme plastificante pegajoso, e escurecem as
superfícies originais, alterando a sua aparência (Shashoua, 2008, p.159).
A maioria das composições de PVC plastificado contém entre 1-3% em peso de
lubrificante para impedir a adesão excessiva ao molde durante a sua produção. O
lubrificante mais comum é o ácido esteárico (Sears and Darby, 1982 apud Shashoua,
2008, p.161). Dado que, o ácido esteárico é extremamente não polar, é incompatível com
o PVC, que é polar devido ao dipolo de carbono-cloro.
Degradação devida a fatores químicos
As causas químicas da degradação, incluem reações com oxigénio, ozono, água, metais e
radiação. Esses fatores fornecem energia suficiente e ambientes adequados para romper
as ligações químicas presentes nos polímeros e aditivos. Em geral, a degradação resulta
na redução do peso molecular e na formação de novas estruturas químicas. As condições
que aceleram a degradação podem estar presentes durante o fabrico, utilização, exposição
ou armazenamento dos materiais poliméricos. O tipo de reação (e a sua extensão) dos
polímeros aos fatores ambientais dependem da sua estrutura química (Shashoua, 2008,
p.162).
Existem vários tipos de alterações químicas que podem ocorrer no interior de um
polímero, o que leva à sua deterioração (Ubieta, 2011, p.118). As mudanças estruturais
podem ser divididas em cisão de cadeias, reticulação, desenvolvimento de cromóforos e
desenvolvimento de grupos polares (Shashoua, 2008, p.164).
As cadeias poliméricas podem ser encurtadas devido à quebra das ligações, o que provoca
a diminuição das suas propriedades em relação às do polímero original. As ligações
cruzadas “cross-linking”, das cadeias poliméricas também podem ocorrer. As reações
que produzem ligações entre as cadeias poliméricas podem produzir um polímero frágil
e menos flexível (Stuart, 2007, p.23).
Um cromóforo é uma molécula que dá cor, absorvendo a luz em comprimentos de onda
específicos (Ubieta, 2011, p.119). A formação de grupos cromóforos, como carbonilos
(C = O) e ligações de carbono insaturadas (C = C) na cadeia principal de um polímero,
52
resulta na formação de cores em plásticos transparentes e brancos ou na descoloração em
materiais coloridos. Os grupos cromóforos podem ser formados quando os polímeros
sofrem oxidação ou hidrólise (Shashoua, 2008, p.165).
Um grupo polar é uma estrutura química que resulta da distribuição heterogénea de
eletrões, originando interações eletrostáticas. Os grupos polares podem ser: hidroxilos
(O-H), carbono-hidrogénio (C-H) e de cloreto e carbono (C-Cl). A formação de grupos
polares na cadeia principal do polímero ou nas cadeias laterais ocorrem devido à
oxidação, à hidrólise e outras reações associadas à degradação que alteram a reatividade
química dos polímeros e podem afetar algumas propriedades, incluindo a sua solubilidade
(Shashoua, 2008, p. 165).
As reações associadas aos grupos laterais nos polímeros também podem levar à sua
deterioração. Tais reações, podem envolver a libertação de pequenas moléculas como a
água ou ácidos. Estas reações alteram a estrutura química e as moléculas libertadas podem
mesmo produzir mais mudanças ou catalisar outras reações (Stuart, 2007, p.23).
A radiação ultravioleta (UV) com comprimentos de onda 200-800nm, é considerada a
mais prejudicial dos polímeros (Posada, 2012, p.76-78). A luz UV com comprimentos de
onda menores que 400 nm tem energia suficiente para quebrar as ligações C - C, C - O e
C - Cl, mas não C - H ou C - F (McNeill, 1992 apud Shashoua, 2008, p.166). Além de
introduzir alterações químicas nos polímeros, a radiação também provoca a descoloração
dos corantes (Shashoua, 2008, p.166). Na tabela 5 encontram-se resumidos os efeitos da
radiação UV e Visível, do calor, do oxigénio e da água em objetos de polímeros
termoplásticos em coleções de Museus.
Tabela 5 – Resumo dos efeitos da radiação UV e Visível, do calor, do oxigénio e da água em objetos de
polímeros em coleções de Museus (Shashoua, 2008, p.162).
Efeitos da radiação UV e visível; do calor; do oxigénio e da água de polímeros termoplásticos de coleções de
Museus.
Polímero Fatores Climáticos
Tipo Exemplo Radiação UV e
Visível.
Calor Oxigénio Água
Sintéticos
Fenólicos
Fenolformaldeído Redução do brilho à
superfície
Termoendurecível;
degrada-se acima
de 260 °C
A oxidação térmica
e a foto-oxidação;
torna as superfícies
em pó
Polímero resistente
à hidrolise; o
enchimento de
celulose
incha/expande
Vinil Poli (cloreto de
vinilo)
(rígido)
Descoloração de
amarelo a laranja,
vermelho, castanho e
preto com perda de
cloreto de hidrogénio
Amolece com o
aquecimento;
Tg = 80 °C
A oxidação térmica
e a foto-oxidação
causam perda de
cloreto de
hidrogénio e a
descoloração
A água amolece e
opacifica o
polímero de PVC
reversivelmente
53
Efeitos da radiação UV e visível; do calor; do oxigénio e da água de polímeros termoplásticos de coleções de
Museus.
Polímero Fatores Climáticos
Tipo Exemplo Radiação UV e
Visível.
Calor Oxigénio Água
Vinil Poli (cloreto de
vinilo)
(plastificado)
Descoloração Amolece com o
aquecimento;
Tg = - 25 a +
25°C, dependendo
da percentagem de
plastificante; o
plastificante migra
para a superfície e
evapora;
descoloração
A oxidação térmica
e a foto-oxidação
de plastificantes de
ftalato em cristais
ácidos a ácidos
ftálicos
Plastificantes de
ftalatos hidrolisam
pelo ácido ftálico
em cristais ácidos
Poliolefinas Polietileno
(polietileno de
baixa densidade)
Amarelece
rapidamente; torna-se
quebradiço
Amolece com o
aquecimento; Tg =
20 °C;
temperatura de
fusão = 109 - 120
°C
A fotoxidação
causa descoloração;
a oxidação térmica
origina a
reticulação e
endurecimento
acima de 50 °C
Deforma e às vezes
fissura devido à
água a ferver
Poliolefinas Polipropileno Descoloração e
tornar-se quebradiço
Amolece com o
aquecimento; Tg =
5 °C; Temperatura
de fusão = 150-
170 °C
A fotoxidação
causa a
descoloração;
oxidação térmica
resulta na divisão e
desintegração da
cadeia
Resistente à
humidade
Acrílicos Poli (metacrilato
de metilo)
Amarelecimento e
opacidade de
materiais
transparentes
Amolece com o
aquecimento; Tg =
50 °C; derrete a
100 °C
A fotoxidação
causa descoloração
Resistente à
humidade
Poliestireno Poliestireno Amarelece e torna-se
quebradiço
Amolece com o
aquecimento; Tg
100 °C;
temperatura de
fusão = 230 °C
A fotoxidação
aumenta o
endurecimento por
reticulação
Resistente à
humidade
Poliésteres Poli (tereftalato de
etileno)
Amolece Amolece com o
aquecimento; Tg =
50-70 °C;
temperatura de
fusão = 265 °C
A fotoxidação
causa descoloração
Hidrolisa em
condições alcalinas.
Policarbonato Policarbonato de
bisfenol-A
Amarelece facilmente
devido a impurezas no
bisfenol-A
Amolece com o
aquecimento; Tg
150 °C; funde a T
= 225 °C
Resistente à
oxidação sob
condições
ambientais.
Resistente à
humidade
54
1.2. Os polímeros sintéticos na Produção Artística Contemporânea
Os polímeros são cada vez mais usados pelos artistas para criar obras de arte. Os irmãos
Antoine Pevsner e Naum Gabo foram dos primeiros artistas construtivistas a utilizar nas
suas obras os polímeros (plásticos), porque consideravam que o plástico era um material
moderno e tecnológico. Em 1910, criaram formas tridimensionais num estilo de
inspiração cubista, usando placas de nitrato de celulose. Em meados de 1930, dada a
instabilidade do nitrato de celulose os artistas substituíram-no por acetato de celulose e
pelo Plexiglas ou Perspex, que são mais estáveis e com propriedades visuais semelhantes
às do nitrato de celulose (Figura 9). Além disso, podiam ser trabalhados e moldados com
o calor. No final da década de 1960, as utilizações dos plásticos pelos artistas tinham
aumentado exponencialmente, apesar das crescentes evidências de que os plásticos eram
instáveis e exigiam conservação ou substituição (Shashoua, 2008, p. 4).
A série de trabalhos “Combustioni plastiche” (combustões de plástico), (Figura 10), e em
especial, os exemplos em cores vermelhas e alaranjadas, sugerem uma pele que foi
cortada ou removida. Segundo o curador da exposição “essas abstrações transformam o
corpo de dentro para fora, como se estivessem a observar a pele e a entrar nos tecidos e
membranas”. Ainda assim, as associações que as obras plásticas evocam não se limitam
apenas ao corpo, também relembram as peças das pinturas italianas do século XV, com
dobras ou ondulações e os elementos da cultura pop dos anos 60, como os discos de vinil.
Figura 9 – Naum Gabo (1890-1977), “Spiral
Theme”, 1941. Escultura de acetato de celulose e
Perspex, (140×244×244 mm). (Tate London)
Figura 10 – Alberto Muri, “Red Plastic M2”,
1962. Plástico (PVC e PE) e combustão em
tecido preto, (120×180 cm). Coleção Privada..
O artista australiano, Ron Mueck, cria figuras hiper-realistas, mas em grandes formatos,
e usa o poliéster reforçado com vidro para formar o corpo, mas substitui este material por
silicone para criar uma pele facial macia (Figura 11). Outra artista australiana, Fiona Hall,
recorre a tubos de água em PVC rígidos (Figura 12), (Shashoua, 2008, p.5).
55
Miwa Koizumi que vive em Nova York, corta e dá forma através da temperatura às
garrafas de água de poli (tereftalato de etileno) (PET) para fazer águas-vivas e anémonas
nos seus trabalhos do “Projeto PET” (Figura 13), (Shashoua, 2008, p.7).
Ao longo da história os artistas foram reutilizando materiais e objetos descartáveis para
criar obras de arte. Designada como arte ambiental ou reciclada, e foi também aplicada
aos plásticos no final dos anos 90. Por exemplo, sacos de plástico, filmes para embalagens
e garrafas plásticas de água foram recolhidos de lixeiras, praias e ruas e usados como
matéria-prima para colagens e esculturas. Os artistas ambientais pretendiam chamar à
atenção e sensibilizar para o facto de que os recursos naturais estão a esgotar-se no
planeta, devido ao consumo excessivo e impróprio das matérias-primas. Atualmente
exploravam também conceitos relacionados com a mudança de atitude em relação à
aplicação dos materiais elegendo os materiais reutilizados nas suas obras. Por exemplo,
John Dahlsen, um artista australiano e ambientalista, utiliza sacos reciclados como
material principal para as suas obras e realiza pinturas através de imagens que seleciona
de objetos recolhidos nas praias australianas (Dahlsen, 2007 apud Shashoua, 2008, p.5).
A Figura 14, é um exemplo de uma série de pinturas a tinta acrílica, de 2018, realizada
com materiais plásticos encontrados, e colados com resina à base de plantas, sobre tela,
de dimensões 30 cm × 30 cm.
Figura 11 – Ron Mueck 11, 2001 (Presence
Sculpture Show at The Holbourne), (Oliveira, 2016).
Figura 12 – Fionna Halls, “Dead in the water”.
Construído em PVC Rígido (Shashoua, 2008).
56
Figura 13 – Miwa Koizumi´s, “PET Project”
jellyfish is made from a blue Volvic® water bottle
(Shashoua, 2008).
Figura 14 – John Dahlsen, “Pacific Garbage
Patch Study #14”, 2018. Plásticos sobre tela.
Figura 15 – Tony Cragg, “New Stones – Newtone’s
Tones”, 1978, plastics.
O britânico, Tony Cragg recorre também aos plásticos para realizar as suas obras,
explorando as suas cores e formas. Atualmente vive na Alemanha, embora a Grã-
Bretanha seja seu país de origem. Normalmente, para Cragg, o trabalho consiste em
muitos objetos individuais, organizados para formar uma imagem maior (Cragg, 2019)
(Figuras 15 e 16). O seu trabalho é descrito como uma “relação da parte com o todo”,
uma ideia da física de partículas. Executou um trabalho durante uma visita à Grã-Bretanha
em 1981, quando sentiu que o país estava a passar por dificuldades sociais e económicas.
A Figura 16, é o retrato do artista, que observa através dos olhos de alguém que está fora
do seu país (Tate, 2019).
Em Portugal, também a partir dos anos sessenta, os artistas contemporâneos portugueses
Lurdes Castro, Ângelo de Sousa, Joaquim Rodrigo, José Escada, João Vieira, entre
outros, imbuídos no experimentalismo da época, realizaram trabalhos com diferentes
materiais e técnicas, bem como, formas de expressão artística diversas e a inevitável
Figura 16 – Tony Cragg, “Britain Seen from the
North”, 1981. Plastic, wood, rubber, paper. and
other materials. Tate, London.
57
utilização de polímeros acrílicos e vinílicos com propriedades muito adaptáveis às
intenções dos artistas. No entanto, dado o regime fascista da época, que limitava muito
os artistas, pois havia um controlo muito apertado de tudo o que eram formas de expressão
artística (literatura, pintura, entre outras), alguns artistas emigravam para França, mais
propriamente para a cidade de Paris. Aí tinham experiências com os ateliers e academias
mais importantes e conhecidos da época e com outros artistas (Oliveira, 2016, p. 25, 34).
Nos estudos de arte realizados sobre materiais e técnicas dos artistas portugueses dos anos
sessenta sabe-se que as emulsões à base em poliacetato de vinilo (PVA) foram usadas por
Joaquim Rodrigo (1912-1997) e Ângelo de Sousa (1938), (Ferreira, 2011, p.22, 25). O
artista Joaquim Rodrigo foi dos artistas mais importantes nas décadas de 1960 e 1970,
com a utilização de um meio de ligação em vinil até à sua última obra (1990). Ângelo de
Sousa, outro grande nome da arte contemporânea portuguesa, utilizou a pintura como
instrumento de experimentação plástica, e foi também um dos primeiros artistas
portugueses a utilizar tintas à base de vinil. Por outro lado, a artista Lourdes Castro (1930)
aplicou a chapa de acrílico (PMMA), Plexiglas em composições de cores e explorou as
propriedades óticas características deste material. Desenvolveu ainda, um trabalho
notável no estudo do conceito de sombra (Ferreira, 2011, p.32).
Mais recente (anos noventa), na arte portuguesa, Gil Heitor Cortesão (1967) que utiliza
como suporte as placas de material acrílico (vulgarmente designado de vidro acrílico) nas
suas pinturas a óleo.
O Centro de Arte Moderna José de Azeredo Perdigão tem um conjunto de obras suas
(Figuras 17 e 18). Está também representado em diversas coleções públicas e privadas
(Cortesão, 2018)
A nova geração de artistas portugueses, formados em Artes Plásticas, no fim dos anos
noventa e inícios do ano dois mil, continuaram o experimentalismo dos anos sessenta,
utilizando diferentes polímeros nas suas obras.
Por exemplo, Diogo Pimentão que finalizou os seus estudos em 1998, pela Ar.Co (Centro
de Arte & Comunicação Visual) em Lisboa, e que de momento vive e trabalha em
Londres, cujos trabalhos se fundem entre o desenho e a escultura, e que utiliza o
poliacetato de vinilo (PVA) como meio de ligação dos elementos de plásticos das suas
composições. Segundo o artista este conjunto de obras surgiu da apropriação de resíduos
no seu atelier:
“Resíduos de movimentos, de espaços investidos à volta de outros desenhos. Estas
marcas representam a ação de desenhar e o que está por baixo do desenho e à volta do
58
gesto. Sem qualquer intenção estética são distribuídos plásticos de proteção no chão e
colados com cola vinílica (pH neutro) sobre folha de museu. A matéria: pó de grafite,
pegadas, gesso acrílico, marcas de grafite, … fica colada à folha de museu, revelando-
se assim através desta inversão o primeiro ponto de contacto da matéria com o chão
(plástico de proteção).”
Estes trabalhos foram apresentados na exposição “Trasitory Capture” de 20 novembro a
9 de janeiro de 2016, na Galeria Cristina Guerra (Figuras 19 e 20).
Outro exemplo, Martinho Costa (1977) formado em Artes Plásticas - Pintura pela
Faculdade de Belas Artes de Lisboa em 2002, (Costa, 2019), faz algumas experiências na
pintura, utilizando diferentes suportes com tinta a óleo sobre poli (tereftalato de etileno)
(PET) (Figura 21) e sobre poliéster - uma cortina de proteção solar (Figura 22). O pintor
refere que em primeiro lugar estes suportes recebem uma camada de preparação em gesso
acrílico para que a tinta a óleo tenha uma boa adesão ao suporte polimérico.
Daniel Vasconcelos Melim (1982), o pintor em estudo nesta dissertação tem a sua
formação em Artes Plásticas - Pintura pela mesma instituição (2006) e realizou entre
2010-2015 uma série de pinturas a tinta acrílica sobre membrana transparente de poli
(cloreto de vinilo) (PVC), que serão estudadas no Capítulo II.
Figura 17 – Gil Heitor Cortesão, S/Título, 1998.
Óleo sobre vidro acrílico (122 × 200 cm).
Figura 18 – Gil Heitor Cortesão, S/Título, 2004.
Óleo sobre vidro acrílico (190 × 135 × 100 cm).
59
Figura 19 – Diogo Pimentão, “Replaced (trajetory)
#1” 2015. Museum board, acrylic médium e grafite
(233×163 cm). Bruno Lopes©
Figura 20 – Diogo Pimentão, “Unpredictable
“, 2016. Museum board, grafite, gesso
acrílico, PVA. (122,8×89×0,2 cm). Bruno
Lopes©
Figura 21 – Torre, Martinho Costa (2018).
Óleo s/ gesso acrílico e PET (31,5×9×9
cm). Martinho Costa©
Figura 22 – Cortina #1, Martinho Costa (2019). Óleo
s/cortina de poliéster 141×120 cm. Martinho Costa©
60
CAPíTULO II | A PINTURA
2.1. O artista - Daniel Vasconcelos Melim
O pintor Daniel Vasconcelos Melim nasceu em Coimbra em 1982, mas cresceu até aos
dezoito anos no Funchal, ilha da Madeira, uma vez que a sua família é de origem
madeirense. Começou a desenhar, quando tinha cerca de quatro anos. Foi em casa do avô
que teve contacto com o primeiro livro de pintura e que mais tarde, em 2009, seria o título
para uma série de obras, de tinta acrílica, “Do Primeiro Livro de Pintura que o Autor
Viu”. Segundo o pintor, interessou-se desde muito cedo pela história do desenho, pela
sua natureza e tipologias, desde os mais geométricos aos mais fluidos, dos mais rigorosos
aos mais gestuais, (Faro, 2011).
Tem como formação académica Artes Plásticas-Pintura, pela Faculdade de Belas-Artes
da Universidade de Lisboa (2006) e o Mestrado em Antropologia Aplicada, Comunidade
e Educação Não-formal com Jovens, pelo Goldsmiths College - University of London
(2016), tendo sido bolseiro da Fundação Calouste Gulbenkian. Tem realizado outras
formações não académicas tais como: contacto-improvisação, composição em tempo real
(performance), teatro de improviso, trabalho com a voz, design de eco aldeias e ainda de
meditação, yoga, butoh (Melim, 2019).
Foi finalista do Prémio EDP Novos Artistas 2007, e vencedor do Prémio Fidelidade
Mundial Jovens Pintores em 2011 e ainda Shortlister do Projeto Mundial “100 Painters
of Tomorrow” (Thames & Hudson, 2014). Desenvolve projetos artísticos em Portugal,
Espanha, Brasil, Alemanha e Reino Unido (Melim, 2019).
Colaborou durante vários anos com o serviço educativo do Centro de Arte Moderna José
de Azeredo Perdigão da Fundação Calouste Gulbenkian e com escolas de arte privadas
em Lisboa. Neste momento vive e trabalha em Lisboa. Está representado em várias
coleções, públicas e privadas (Melim, 2019).
Os artistas que o inspiraram para o seu trabalho foram e são muitos, como salienta na
entrevista que lhe foi feita, e foram naturalmente variando conforme a fase da sua vida.
Estudou arte desde os quinze anos de idade e têm sido presentes artistas como: Giorgio
Morandi, Francis Alys, a banda desenhada Krazy Kat de George Herriman, Hirosige e
Hokusai, Manuel Zimbro.
Na entrevista efetuada a Melim, refere que “(…) Em Portugal, a Lourdes Castro e o
Ângelo de Sousa são presenças muito bonitas. E estou só a falar de pessoas que
pintam/desenham, mas o que faço é muitas vezes mais influenciado por música, poemas
61
ou certos professores de meditação do que por artistas plásticos. E tive professores e
professoras muito bons. (…)”
Fez várias exposições individuais e coletivas com várias experiências pelo meio, onde
explora e desenvolve o desenho, que muitas vezes dão origem as pinturas. Sobre estas
exposições e sobre o trabalho que desenvolve, escreveram já alguns críticos, escritores e
curadores de arte, entre eles, Celso Martins, Delfim Sardo, Eucanaã Ferraz, Maria do Mar
Fazenda, Pedro Faro, Luísa Soares de Oliveira e Fátima Lambert (Museus da Madeira,
2019).
Pedro Faro no artigo “Impasse” escreve que na série de desenhos “A Natureza do
Desenho”, de 2004 a 2007 (Figuras 23 e 24), Daniel Melim refere que a maioria dos
desenhos têm a sua origem na natureza, no próprio local, mas depois desenvolvem-se
numa possibilidade de coisas que podem ser principalmente símbolos, cópias, rascunhos,
e abstrações da “natureza do desenho”. Pretende que, sejam “uma relação com o mundo
visível, com mudanças de atitude e de referências” (Faro, 2011).
Mais tarde em 2007, na série “Tempestade”, desenvolve estes princípios, exagerando a
cor e a mancha de modo expressivo e buscando algumas das referências estruturais da
banda desenhada (Figuras 25 e 26), (Faro, 2011).
Na “Série Aberta a mais Mais de um Criador”, do mesmo ano (2007), o pintor explica
que os desenhos são realizados por outras pessoas, por cima de desenhos seus (32cm×24
cm), mas que eram considerados por si de “insatisfatórios” (Faro, 2011). As três séries de
desenhos acima referidas foram apresentadas na exposição do Prémio EDP Novos
Artistas, em 2007, onde foi finalista (Figuras 27 e 28).
Figuras 23 e 24 – Série “A natureza do desenho” tinta da china a aparo sobre papel, 32 × 24 cm, 2004-
2007. Daniel Melim©
62
Figuras 25 e 26 - Imagens das páginas de 1916 (preto e branco) e 1939 (cor) de
Krazy Kat, por George Herriman (Melim, 2019).
Na área do desenho, tem ainda realizado desenhos em murais e com outros colaboradores
(Figuras 29 e 30), e em que se sujeita a um público variado, como foi “Desenho Livre”,
em 2008, nos Espaços do Desenho (Figuras 31 e 32), para que pudesse “materializar toda
e qualquer imagem que o público pedisse”, como refere Melim (Faro, 2011). Interessa
ao pintor esta interação com as pessoas, por isso, muitas das suas experiências artísticas
envolvem pessoas. Em 2011, desenvolveu em simultâneo com estas ideias, o projeto “Zé
Ninguém”, que consiste na recolha de exemplos de arte “sem querer” (Faro, 2011). Em
2010 começa a realizar pinturas a tinta acrílica sobre membrana termoplástica (capítulo
2.2.), e foi com uma série de pinturas desta natureza que ganhou o “Prémio Fidelidade
Mundial 2011” (Figuras 33-36).
Sobre a exposição “Pintura” em 2011, na galeria Módulo (Figuras 37-42), Maria do Mar
Fazenda, escreve que as tipologias de desenhos são de caráter experimental e variadas.
Podemos encontrar desde o desenho como resultado das intenções de um observador, ao
desenho coletivo, ao desenho de outras pessoas sobre desenhos inacabados pelo artista,
ou desenhos do acaso, ao desenho da realidade, sob a forma de murais ou fachadas, que
o artista tem vindo a realizar sob a temática: “Ninguém faz a arte que os teus olhos
acordam na cidade” (Fazenda, 2011 apud Daniel, 2019).
63
Figura 27 – Exposição da série “A Natureza do
desenho” no Prémio EDP Novos Artistas 2007,
Porto. Rodrigo Peixoto ©
Figura 28 – Sem título, marcador sobre parede,
dimensões variáveis, Prémio EDP Novos Artistas
2007, Porto. Rodrigo Peixoto©
Figura 29 – Sem título (atlas mural nro.1),
marcador e tinta acrílica sobre parede, dimensões
variáveis, Proxecto-Edición 2008, Pazo da Cultura
de Pontevedra, Espanha. André Romão©
Figura 30 – Sem título, marcador sobre parede,
dimensões variáveis, extensão do Oceanário de
Lisboa (auditório), projeto do arquiteto Pedro
Campos Costa, 2011. Joana Escoval©
Figuras 31 e 32 – Série “Desenho Livre”, nos Espaços do Desenho (2008). Teresa Carneiro©
64
Refere ainda, que no trabalho de Daniel Melim há um recorrente diálogo com a História
da Arte, com as práticas de representação artísticas a partir da tradição das artes visuais e
da relação com um objeto/modelo fisicamente presente: “fazendo referência a certos
parâmetros clássicos ampliando determinados cânones. Subvertendo modelos de
produção e de representação clássicos. O trabalho de Daniel Melim reinventa o gesto
exaustivo de Pollock, o jogo entre figura e artista proposto por Picasso e autonomiza a
imagem desse espaço-tempo no qual a construção modernista se ancorou.” (Fazenda,
2011 apud Daniel, 2019). Nestas pinturas foram criados e construídos “modelos” ou
“esculturas efémeras” no seu atelier, com uma série de materiais tais como: tecidos,
cordas, tubos, madeiras, que tentam representar animais, pessoas, personagens do
imaginário do pintor como se pode ver nas Figuras 37 - 42, e num vídeo da Exposição
individual no Módulo-Centro Difusor de Arte, Lisboa, 2011, na página do artista.
Figura 33 - Prémio Fidelidade Mundial 2011, Chiado 8,
Lisboa. Rodrigo Peixoto©
Figura 34 - Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 110×131 cm, 2011. Tiago
Alfaro Ismael©
Figura 35 - Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 120×130 cm, 2011. Tiago
Alfaro Ismael©
Figura 36 - Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 114×127 cm, 2011. Tiago
Alfaro Ismael©
65
Figura 37 – Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 106 ×122 cm, Lisboa, 2010.
Tiago Brás©
Figura 38 – Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 108 ×106 cm, Lisboa, 2010.
Tiago Brás©
Figura 39 – Sem tí tulo, tinta acrílica sobre
membrana, 114×123 cm, Lisboa,
2010.Tiago Brás©
Figura 40 – Sem tí tulo, tinta acrílica sobre
membrana, 108×106 cm, Lisboa, 2010.
Tiago Brás©
Figura 41 - Sem título , tinta acrílica sobre
membrana, 116 × 118 cm, Lisboa,
2010.Tiago Brás©
Figura 42 - Sem tí tulo, tinta acrílica
sobre membrana, 117 × 124 cm, Lisboa,
2010.Tiago Brás©
66
Outra autora Eucanaã Ferraz por ocasião da exposição individual na Galeria Mercedes
Viegas, Rio de Janeiro, em 2011, escreve que Daniel Melim lhe faz lembrar um certo
Matisse e que este põe os seus tecidos em contato com a natureza. Há uma liberdade e
ritmo nos seus quadros, a luz do Alentejo, a presença do vento, das folhas e das abelhas
(Figuras 43 - 45), e ainda a presença de:
“Colunas e volumes irregulares de fazendas estampadas parecem dançar ao vento sob
um fundo azul que se assemelha ao céu limpo das manhãs de verão. Mas tal aproximação
não confunde arte e natureza, antes, faz saltar aos olhos aquilo que já quase não
percebemos em Matisse: o tecido como coisa pronta, pintura antes da pintura. (…)
Melim, portanto, parece pintar esculturas livres de figuração, ou sutilmente figurativas,
e, assim, sua pintura, sem ser exatamente abstrata, aproxima-se da abstração.” (Melim,
2019).
Figura 43 – Exposição individual na Galeria Mercedes Viegas, Rio de Janeiro, 2011. (Melim, 2019).
Figura 44 – Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 120 ×130 cm, 2011. Tiago Alfaro
Ismael©
Figura 45 – Sem título, tinta acrílica sobre
membrana, 118 ×125 cm, 2011. Tiago Alfaro
Ismael©
67
No entanto, Daniel Melim na entrevista dada para este estudo acrescenta que:
“Já havia tecidos muito antes do Matisse, embora goste muito de muitas coisas
que ele fez. Eu às vezes pintei eu próprio os padrões no tecido que usei como modelo,
porque não encontrava nas lojas o que queria. É, no entanto, com certeza muito mais
uma referência a esse olhar bêbado de cores (como era o do Matisse) do que a qualquer
teoria do “mise-en-abyme” (...)”
No artigo “Impasse”, Pedro Faro faz alusão ao “impasse que se estabelece entre criação
e execução,” e que as obras de Daniel Melim trabalham“(…) o universo matérico da
pintura e a dimensão autoral do desenho”, através de vários procedimentos e
dispositivos, e “estabelecendo-se uma original dialética que permite a emancipação de
imagens familiares, mas enigmáticas”.
O pintor tenta explicar na entrevista que foi realizada nesta investigação, de que
“Impasse” se trata, considerando que talvez, Pedro Faro se refira, ao longo processo de
preparação e execução que as pinturas sobre vidro ou sobre membrana exigem. Em que
o pintor permanece imóvel, durante dias com apenas um olho aberto, e com pincéis
enormes para pintar sem sair do lugar, porque todo o processo funciona como um
perspetógrafo renascentista. Segundo Melim:
“… a criação intuitiva do modelo é muito espontânea e fresca, e o resultado final
também parece ter essas características, mas o processo de execução em si era tenso e
estrito. Penso que é desse impasse, dessa mudança de tensões e velocidades em que o
trabalho vive, penso que é disso que ele fala.”
Uma outra experiência do pintor foi o poster
do filme “Montanha” de João Salaviza
(Figura 46). Foi elaborado a partir de uma
pintura de Melim e que estreou a 19 de
novembro de 2015 (Midas Filmes, 2019).
Figura 46 - Poster do filme “Montanha”, realizado
por Daniel Vasconcelos Melim (2015), (Midas
Filmes, 2019).
68
O pintor tem realizado várias exposições (individuais e coletivas), murais (em projetos
individuais ou convidado por outros artistas, como o artista plástico Rigo 23), projetos e
residências artísticas, e outras experiências que envolvem pessoas e que podem ser
consultadas na sua página, onde está documentado muito do seu trabalho.
2.2. Descrição da obra
2.2.1. A obra em análise
O estudo que aqui se apresenta é sobre uma pintura sem título, de 2012, da autoria do
artista contemporâneo português Daniel Vasconcelos Melim. Tem de dimensões
aproximadamente 100 ×120 cm e está assinada pelo pintor (Figuras 47 e 54).
Para compreender melhor como o pintor concebe as suas obras e obter uma informação
mais detalhada sobre a sua técnica e as opções que faz sobre os materiais que utiliza,
realizaram-se algumas entrevistas (presencial e por e-mail), tendo como referências o guia
para as entrevistas intitulado “Guide to Good Practice - Artists’ Interviews” (INCCA,
2002), o artigo “Artist Interviews as Tools for Diligent Conservation Practice” (Sheesley,
2007) e a recente publicação de Lydia Beerkens et al. (2012).
A representação foi criada pelo pintor com os dois proprietários da obra, que lhe fizeram
a encomenda para o projeto “Fundação Sara & André”. Foi também possível falar com
os atuais proprietários da pintura, e também eles dois artistas portugueses
contemporâneos, a Sara & André (nome artístico). Ambos forneceram informações
importantes sobre a obra e sobre o local de armazenamento.
Figura 47 – Pintura de Daniel Vasconcelos Melim, tinta
acrílica sobre membrana. Sem título (2012). Vista frontal.
Ana Bailão©
69
O modelo foi pensado pelo pintor e foi uma situação criada em estúdio, onde os modelos
Sara & André, estão deitados e assim conseguiram permanecer muitas horas quietos e
sem sentirem uma sensação dolorosa e desconfortável (Figura 48). O tempo de execução
da obra pelo pintor foi de pelo menos três sessões de trabalho, de cerca de 3 horas cada
uma. Numa primeira fase com os modelos e depois mais umas horas sozinho a acabar
pormenores que não dependiam dos modelos. Segundo Daniel, interessava-lhe ter um
modelo vivo ao contrário das outras pinturas.
“O interesse era ter modelos humanos, em vez de modelos inanimados como usei nos
anos anteriores. Desde essa pintura que aos poucos as pessoas têm entrado mais no meu
trabalho. Nesta composição há duas figuras que estão a dormir de costas uma para a
outra, mas estão ligadas pelo sono, pelo sonho que as liga algures por dentro.”
Figura 48 – O modelo humano criado pelo pintor para a pintura (2012). Sara & André©
Em relação à técnica utilizada, o pintor Daniel Vasconcelos Melim refere na entrevista
que:
“(…) na verdade não ligo muito a técnicas, com pouca técnica dá para fazer muita
coisa. O importante é o coração com que se faz as coisas, a intenção que está por trás
do teu gesto. Mas ajuda, a técnica pode ajudar muito. Na verdade, eu sei algumas
técnicas de pintura porque me ensinaram, porque lia livros sobre isso na adolescência e
depois estudei Arte na escola. Foi aquilo pelo qual me apaixonei, de entre o que me
estava disponível. Acho que se tivesse músicos a rodear-me eu faria música, é muito uma
questão de contextos em que se anda, adquirirmos esta técnica e não aquela. (…) a
técnica que se tem é muito importante porque nos dá ideias, caminhos possíveis (…)
70
Maria do Mar Fazenda, escreve ainda sobre a exposição “Pintura” em 2011, que o artista
utilizou o princípio de um perspetógrafo onde “(…) o olhar do desenho é mediado por
uma membrana transparente ou por uma rede, que se coloca entre o artista e o objeto -
para a sua construção visual (…)” (Melim, 2019) (Figura 49 e 50).
Segundo a mesma autora, Daniel Melim utiliza esta técnica renascentista não para
desenhar, mas para pintar. As manchas de cor surgem, depois das linhas de contorno a
partir das quais o desenho foi construído. Dá-se, assim, uma inversão sequencial da
representação: o padrão, o pormenor, o brilho do objeto retratado são os primeiros
elementos a integrar e em último lugar é aplicado o fundo, o céu azul. Ao contrário do
convencional a pintura é realizada no verso da membrana, por isso, chama-lhes pintura
sob membrana (Fazenda, 2011 apud Melim, 2019).
Figura 49 - Grelha de fios de nylon que impede de
oscilar a membrana onde se coloca a tinta. Daniel
Melim©
Figura 50 - O modelo criado, com tecidos
pintados pelo pintor. Daniel Melim©
O seu trabalho é planeado previamente e em relação às pinturas em membrana
termoplástica, foram criados e construídos “modelos” que já foram descritos
anteriormente. O pintor tem preferência por coisas e personagens antigas, na entrevista
refere:
“(…) Tipicamente, as cenas que me interessam incluem referências a coisas e
personagens de sabor velho, telúrico, cerimonial ou celebrativo, com uma mistura de
claridade tranquila na apresentação das figuras e de dinamismo compositivo. As cenas
que escolho para serem “pintadas” saem dessa massa de possibilidades latentes que está
71
sempre no meu imaginário, que não é só destas pessoas, é o meu acesso parcial ao
imaginário do tempo em que vivo, deste local, desta humanidade, desta animalidade.”
Além disso, explica também que escolhe um ponto de vista para o modelo, e define a luz
incidente, de preferência forte e de projetor (Figuras 51 e 52):
“(…) Quero que as figuras se apresentem num espaço exterior, daí a escolha
dessa luz, e ainda pintar um cenário “azul-photoshop, não realista, e estereotipado por
detrás delas”. Na altura em que pintou as imagens em membrana, o pintor vivia em
Lisboa e não tinha espaço no exterior para as realizar. Os materiais e as técnicas estão
também documentados num vídeo disponível na página do artista (Melim, 2019).
Figura 51 – Montagem utilizada pelo pintor com
foco de luz. Tinta acrílica sobre membrana. Daniel
Melim©
Figura 52 – Montagem utilizada pelo pintor
com foco de luz. Daniel Melim©
Os materiais
O artista utilizou a tinta acrílica - Tinta Basics da Liquitex (2009 a 2015) porque é uma
tinta que seca rapidamente e forma uma película forte. A membrana transparente usada
como suporte é da marca RENOLIT – SE, e foi escolhida pelo pintor para substituir o
vidro. Como refere na entrevista:
“(…) pintar em vidro ou em película transparente impõe uma disciplina muito
forte, porque se tem de manter sempre o mesmo ponto de vista e ter uma organização da
paleta muito bem feita, caso contrário, fica incompreensível.”
O objetivo segundo Melim era que a pintura fosse semelhante ao modelo, e ao pintar em
vidro está a pintar ao contrário. A pintura é o que se vê do outro lado do vidro, não se vê
72
do lado que ele pinta. Deste modo, permitia-lhe fazer pinturas realistas. Aprendeu esta
técnica com o artista plástico Gil Heitor Cortesão, que a utiliza nas suas pinturas a óleo
sobre placas de acrílico. Depois de vários anos com esta técnica, Melim passou a pintar
com a mesma técnica, mas em membrana transparente, em que não se pode tirar a tinta
depois de pintar, pelo que optou por a engradar. Quando as pinturas são engradadas, há
ainda um tecido plano (tela de algodão) que é engradado antes da película, para diminuir
o atrito entre madeira e a película e impedir que a luz a atravesse. Deste modo, é evitado
o efeito de contraluz que compromete a estética destas pinturas, salienta o autor. Depois
de engradada a obra fica com o aspeto de uma tela convencional, mas como se fosse uma
tela pintada com tinta de esmalte, pois o lado da película não-pintado fica virado para o
visitante da exposição e a tinta fica do lado de dentro, em contacto com a tela.
Foram analisados através de observação visual simples (olho nu) e fotográfica, os
materiais que constituem a estrutura da pintura em estudo: o suporte e a grade.
O suporte nesta pintura tem características diferentes, pois trata-se de uma membrana de
um polímero sintético termoplástico (cuja identificação é feita na Parte II deste estudo).
O pintor utiliza também uma tela, que serve de reforço e cuja finalidade já foi referida. A
tela, depois de observada à vista desarmada e pela informação fornecida pelo artista, trata-
se de uma tela de fibra natural, o algodão. Na observação da tecelagem com um conta-
fios confirmou-se ser uma tecelagem em tafetá (15 × 24 por 1 cm2). A tela é de trama
aberta e os fios têm torsão em Z. O produto final é uma superfície plana e regular (Figuras
53-56).
Figura 53 - Fio de teia e trama no
Tafetá. Maria Leite©
Figura 54 – Pormenor de grade da pintura,
membrana e tela (presas com agrafos). (2012).
Daniel Melim©
73
Camada Pictórica (camada de preparação, cromática e de proteção)
A camada pictórica não foi analisada na pintura, uma vez que não foi desengradada, para
não a sujeitar a tensões e recorreu-se antes à amostra de 2011 cedida pelo pintor, para
fazer esta análise em detalhe. Quanto à camada de preparação confirmou-se através da
entrevista realizada, que o pintor não aplica camada de preparação. No entanto, as tintas
acrílicas têm uma boa aderência ao suporte. A camada cromática é de espessura média e
a aplicação é feita com pincel. Não tem camada de proteção.
Grade e moldura
No que diz respeito à grade, é a original. Trata-se de madeira de uma resinosa, o pinho,
com tom amarelo claro. A tela e a membrana plástica estão presas à grade por elementos
metálicos (agrafos), (Figura 54). A grade quadrangular, tem duas travessas, uma na
vertical e outra na horizontal. Verifica-se a presença de fita adesiva (Figura 57). A obra
não possui moldura.
Figura 56 – Fotografia de Microscopia Digital
de Fio de teia e trama no Tafetá. Maria Leite© Figura 55 - Fotografia de Microscopia Digital
de Fio de teia e trama no Tafetá. Maria Leite©
Figura 57 – Fotografia integral (verso)
da pintura. Ana Bailão©
74
2.3. Estado de Conservação
Com base nos dados recolhidos (fotografia digital normal, fotografia com luz rasante e
com luz transmitida e microscopia digital), e pela análise visual (à vista desarmada) da
pintura pode dizer-se que a pintura apresenta um bom estado de conservação. No entanto,
são visíveis algumas incisões, como se pode comprovar pelas fotografias de luz rasante
(Figuras 58 - 60). É possível observar a presença de poeiras à superfície devido à atração
eletrostática da membrana plástica que atraí as poeiras do meio envolvente e uma pequena
saliência da pintura no lado esquerdo (Figura 61). A tela de algodão e a membrana plástica
não apresentam rasgões, nem deformações, nem a existência de micro-organismos. Não
sofreu qualquer intervenção anterior.
Procedeu-se à limpeza superficial da obra utilizando máscara e um pano, e colocando-a
sobre papel Melinex®, com o objetivo de a proteger. Repetiu-se o processo pelo verso da
pintura e da grade com um pincel de poeiras (pelos de cerda).
A camada pictórica poderá ter sofrido alguma alteração da cor original por ação de
agentes físicos como a luz, no entanto, não foi realizado um estudo de cor comparativo
entre a pintura realizada pelo pintor em 2012 e a pintura analisada em 2018. Não se
observam transparências, desgaste e pulverulência, a existência de bactérias e fungos,
logo não se registam ações de natureza biológica. Verificou-se ainda, na amostra de 2011,
um grau elevado de adesão da tinta acrílica à membrana plástica (Figuras 64 e 65) e que
a membrana se mantém transparente, sem amarelecimento e encolhimento.
Foram efetuadas fotografias de luz ultravioleta à amostra de 2011 cedida pelo pintor
(Apêndice I – Figuras 84 e 85), para observar se as tintas acrílicas apresentavam
fluorescência, a presença de fungos, diferenciação de pigmentos, visualização de
descontinuidades e ainda a presença de vernizes de proteção. Concluiu-se que as tintas
fluoresciam, uma vez que se tratam de tintas acrílicas com compostos orgânicos que
tendem a fluorescer. Não se identificaram quais as que mais fluoresciam, a existência de
fungos ou a presença de irregularidades (por exemplo, repintes).
Ainda na análise visual da pintura realizaram-se fotografias de luz transmitida para
observação das pinceladas do pintor; confirmação da inexistência de roturas no suporte e
na camada cromática (Figuras 62 e 63) e em Apêndice I (Figuras 86 – 88).
75
No que diz respeito à grade de pinho, não apresenta insetos xilófagos, nem fratura,
encontrando-se em bom estado de conservação. Por este motivo, não foi desengradada,
nem sofreu nenhum tratamento específico de desinfestação. A presença de fita adesiva
em algumas zonas da grade poderá ter de ser removida em intervenção futura, devido à
existência de resíduos de cola (Figura 57).
Figura 60 - Fotografia de luz rasante (direita)
- pormenor. Maria Leite©
Figura 61 - Fotografia de luz rasante (esquerda) -
pormenor. Ana Bailão©
Figura 58 – Fotografia de luz rasante
(direita) - pormenor. Ana Bailão© Figura 59 - Fotografia de luz rasante (direita) -
pormenor. Ana Bailão©
76
Microscopia Digital
As microfotografias digitais foram realizadas com Microscópio Digital (Dino-Lite Pro
HR – AM7000/AD7000 series, 5 megapixel). Fez-se a calibração do equipamento e
utilizou-se a radiação visível. Registaram-se várias fotografias com ampliação 200×, em
diversas zonas da amostra (2011) fornecida pelo artista.
Através da análise das microfotografias (Figuras 64 e 65) e em Apêndice I (Figuras 89 -
98) podem observar-se pequenas bolhas de ar; pontos negros que podem eventualmente
ser poeiras; e algumas fibras que podem ser provenientes dos pincéis e estão presentes na
tinta acrílica da amostra estudada (2011).
Figura 64 – Fotografia de Microscopia Digital de
uma amostra de 2011 cedida pelo pintor Daniel
Vasconcelos Melim. Maria Leite©
Figura 65 - Fotografia de Microscopia Digital de
uma amostra de 2011 cedida pelo pintor Daniel
Vasconcelos Melim. Maria Leite©
Figura 63 – Fotografia de luz transmitida -
pormenor. Maria Leite©
Figura 62 - Fotografia de luz transmitida -
pormenor. Maria Leite©
77
PARTE II – IDENTIFICAÇÃO DO POLÍMERO SINTÉTICO
TERMOPLÁSTICO NA PINTURA SOBRE MEMBRANA DE DANIEL
VASCONCELOS MELIM
CAPÍTULO I | OBJETIVOS E METODOLOGIA
1.1. Objetivos e Metodologia Aplicada
Após recolhidos os dados históricos (a data em que foi executados, o autor, a sua vida e
obra) e estudadas as técnicas pictóricas, prossegue-se a investigação com a caracterização
físico-química do material em estudo. Estes resultados vão permitir identificar o polímero
e determinar a sua composição química, dados essenciais para o diagnóstico e para a
proposta de tratamento da obra.
Como as obras de arte tem um valor (material e imaterial) significativo para os autores
ou proprietários, os testes de identificação, deverão ser essencialmente não invasivos.
Além disso, como estes testes são simples, acessíveis, e ainda, são fiáveis e com
resultados reprodutíveis (Rémillard, 2007, p. 3), foram selecionados como métodos de
identificação neste estudo. De salientar, que se dispõe de uma quantidade razoável de
amostras para o efeito.
Deste modo, e tendo presentes estes pressupostos, o objetivo desta investigação foi
identificar o tipo de polímero da membrana utilizada no suporte da pintura. Para tal,
recorreu-se amostras de anos distintos (amostra de 2011), que foi cedida pelo pintor e
outra (amostra de 2018) que foi fornecida pela empresa Renolit-SE, (marca da membrana
termoplástica usada pelo pintor), comparar as suas propriedades físico-químicas e assim
concluir de que tipo de polímero se trata.
A referida empresa forneceu uma amostra (em rolo) de membrana termoplástica de
referência supostamente igual à utilizada pelo artista nas suas pinturas. A sua massa era
de 9 Kg, transparente e incolor, de espessura 200 µm e de largura 1,400 mm. Com este
material fornecido pela empresa alemã foi possível realizar todos os ensaios/testes
simples que serão descritos neste capítulo, sem danificar a pintura em estudo. De referir,
que a membrana em análise, é geralmente utilizada para fins domésticos, como decoração
ou para fins práticos como coberturas de proteção de carros ou de casas.
Foram então, realizadas medições de densidade, ensaios de solubilidade em diferentes
solventes e testes de pirólise e de chama. Foi aplicado o processo de extração com
solvente orgânico usando-se um extrator de Soxhlet em amostras de membranas
78
termoplásticas da marca RENOLIT - SE de anos distintos (Leite, Bailão, Araújo, 2019,
p.164).
Os testes de envelhecimento foram realizados em amostras da referida membrana durante
67 dias, à temperatura ambiente de 21 ºC e à temperatura de 70 ºC de forma a identificar
alguns fenómenos de alteração, tais como: alteração da cor e perda de massa (Leite,
Bailão, Araújo, 2019, p.164).
Para complementar estes testes foram realizados ensaios métodos instrumentais de
análise, mais exatos e precisos, tais como: a Espetroscopia de Infravermelho com
Transformada de Fourier e Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR) e a Espetroscopia de
Ultravioleta – Visível (UV-Vis) (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.165).
As amostras de membrana plástica
Como referido, para esta investigação foram usados dois tipos de amostras:
a) Amostra de 2011, com 63 cm × 72 cm, cedida pelo artista, Daniel Vasconcelos
Melim, quando realizava a séries de pinturas sob membrana entre 2010-15 (Figuras 66 e
67);
b) Amostra de 2018, da empresa RENOLIT - SE (WF-TRP S GLATT H68; GRAIN
- 801500; ARTICLE - 1000000023000) que produz a membrana plástica que o artista utiliza
como suporte nas suas pinturas.
Figura 66 - Fotografia integral (verso) da amostra
cedida pelo artista (2011). Ana Bailão©
Figura 67 - Fotografia integral (vista frontal) da
amostra cedida pelo artista (2011). Ana Bailão©
79
1.2. Ensaios físicos e químicos
Aqui são apresentados os ensaios físicos e químicos realizados para a identificação e
caracterização do plástico utilizado como suporte nas pinturas do artista Daniel
Vasconcelos Melim, bem como os testes de envelhecimento para avaliação de alguns
fenómenos de degradação. Apesar dos testes físicos e químicos aqui abordados serem
intrusivos, são uma opção nas situações em que existe possibilidade de recolha de
amostra, sem prejuízo para a obra, como este estudo de caso, e quando o acesso a
equipamento analítico dispendioso não é possível.
1.2.1. Medições de densidade
Na determinação da densidade em sólidos compactos, pode medir-se uma única amostra
com massa e volume conhecidos (Dietrich, 2013, p.22). Foram medidas as densidades
das amostras de membrana nova (2018) e antiga (2011) pelo método do deslocamento do
volume do líquido, sendo a temperatura da água de T= 22,5 oC. Mediram-se as massas
das amostras numa balança Mettler Toledo - PR1203 (máx. 1210g; d= 0,0001g) e o
volume num balão volumétrico de 5 mL (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.164).
1.2.2. Ensaios de pirólise e de chama
Teste de Pirólise
Realizaram-se testes de pirólise com o objetivo de medir o pH dos vapores de combustão.
Introduziram-se as amostras de película nova no interior das pipetas de Pasteur e de
seguida o papel indicador de pH humedecido com água destilada. Depois vedaram-se com
plasticina. A extremidade mais estreita da pipeta de Pasteur foi previamente fundida, para
impedir a libertação dos gases de combustão. Na hote, aqueceu-se a pipeta de Pasteur
com uma lamparina a álcool etílico absoluto, verificando-se a mudança de cor da amostra
e do papel indicador de pH (Figuras 68 e 69), (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.164).
80
Figuras 68 a) e 68 b) – Teste de Pirólise: Pipeta de Pasteur com a amostra antiga mostrando a
alteração de cor da fita de pH. ML©
Figuras 69 a) e 69 b) – Teste Pirólise: Pipetas de Pasteur com as amostras nova (esquerda) e antiga
(direita). ML©
Testes de Chama
Aproximaram-se as amostras à chama de uma lamparina com álcool etílico absoluto.
Observou-se inicialmente que a superfície das amostras arde com uma chama de cor
verde, no entanto, muito rapidamente se torna numa chama amarela intensa. No fim da
combustão apresentam-se negras (Figuras 70 e 71). A chama de cor esverdeada é devida
à presença de ião cloreto referida na bibliografia (Rémillard; 2007, p. 8). Para a
comprovar fizeram-se ainda, dois ensaios com clorohexano e diclorometano nos quais foi
possível observar, mas de um modo muito fugaz, uma chama de cor esverdeada.
Figuras 70 a) e 70 b) – Teste de Chama: com a amostra nova. ML©
a) b)
a) b)
a) b)
81
Figuras 71 a) e 71 b) – Teste de Chama: com a amostra antiga. ML©
1.2.3. Solubilidade
Foram colocadas as amostras de película/membrana nova e antiga com cerca de 25 mg
em pequenos tubos de vidro tapados e isolados com Parafilm M, um filme de parafina
plástica com papel (Figuras 72), (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.164). Registou-se o
comportamento das amostras nos diferentes solventes (Tabela 7).
Figuras 72 a) e 72 b) – Tubos com as amostras nova (lado esquerdo) e antiga (lado direito) em diferentes
solventes. ML©
1.2.4. Extração de aditivos com solvente orgânico num extrator de Soxhlet
Inicialmente mediu-se a massa de uma amostra de película/membrana nova na balança
(m = 0,534 g). Depois foi colocada num filtro de papel de modo a ficar no interior do
Soxhlet. Utilizou-se uma manta de aquecimento para aquecer o líquido extrator (éter
dietílico), cerca de 60 mL. Este processo de extração (Figura 73) durou cerca de 3h com
um tempo de ciclo de cerca de 4 minutos. De seguida, retirou-se o balão de fundo redondo
e removeu-se o éter dietílico. Foram medidas as massas na balança.
a) b)
a) b)
82
Repetiu-se o processo para a amostra antiga (2011), de massa = 0,509 g com a mesma
duração de 3h, no entanto, utilizou-se apenas 50 mL de éter dietílico (Tabela 6), (Leite,
Bailão, Araújo, 2019, p.165).
Tabela 6 - Registo das massas das amostras nova e antiga utilizadas
na extração Soxhlet.
1.2.5. Ensaios de envelhecimento
Com estes testes são simulados ambientes que permitem avaliar como as membranas
reagem quando sujeitas a variações de temperatura (de cerca de 21 oC para 70 oC), em
ambientes mais húmidos (frascos com água) ou secos (frascos com sílica gel ou carvão
ativo). Foram cortadas amostras de película nova (2018) e antiga (2011) com dimensões
de cerca de 50 mm × 30 mm, e suspensas num fio de nylon, em frascos de vidro de 320
mL, aproximadamente. As massas das amostras foram medidas numa balança analítica e
registadas. Calcularam-se as variações de massa para os vários ensaios (Tabela 8). Os
frascos que se mantiveram à temperatura ambiente, foram isolados com Parafilm M e os
frascos que se mantiveram à temperatura de 70 oC numa estufa de secagem WCT Binder,
foram isolados com gesso de estuque. Os frascos permaneceram durante 67 dias nos
ambientes referidos (Figuras 74 - 77), (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.165).
Estudou-se o efeito da humidade do ar colocando-se dois frascos com 16 mL de água em
cada um, dentro do frasco de 320 mL com a amostra. Para estudar o efeito da ausência de
humidade e criar um ambiente seco colocou-se cerca de 15 g de Sílica Gel (MERCK,
Amostra Nova (g) Amostra Antiga (g)
m amostra nova = 0,534 m amostra antiga = 0,509
m balão+cerâmicas = 62,342
m balão+cerâmicas = 58,954
m balão+cerâmicas+resíduo p.nova
= 62,490
m balão+cerâmicas+resíduo
p.antiga = 59,094
mresíduo = 0,148 mresíduo = 0,140
Figura 73 - Montagem de Extração
Soxhlet utilizada com a amostra nova.
ML©
83
Lda) num pequeno saco de papel poroso para chá, o qual foi fechado e depois inserido no
frasco com a amostra (Figuras 74 - 77).
Para adsorver uma variedade de vapores orgânicos, bem como odores e vapor de água e
remover óxidos de azoto, foi usado o carvão ativo em pó (MERCK, Lda). Colocou-se
cerca de 10 g num pequeno saco de papel poroso para chá, que depois foi inserido no
frasco com a amostra, de acordo com a literatura (Shashoua, 2001, p.51) (Figuras 74 -
77).
Figura 74 – Amostras antiga (2011) e nova (2018)
depois dos testes de envelhecimento à T ambiente
(cerca de 21 ºC); em ar; com variação da humidade;
com carvão ativo e com sílica gel. ML©
Figura 76 - Teste de envelhecimento durante 67 dias,
da amostra antiga (2011) na estufa à T = 70 ºC. ML©
Figura 75 – Amostras antiga (2011) e nova (2018)
depois de testes de envelhecimento à T = 70 ºC) em
ar; com variação da humidade; com carvão ativo e
com sílica gel. ML©
Figura 77 - Testes de envelhecimento durante 67
dias, das amostras antiga (2011) e nova (2018) na
estufa à T = 70 ºC; em ar; com variação da
humidade; com carvão ativo e com sílica gel. ML©
1.2.6. Ensaios de imersão com a água destilada
Foram ainda realizados testes de imersão em água destilada para observar o
comportamento da película em contacto com a água. Colocaram-se as amostras
totalmente imersas em água destilada, em frascos tapados, à temperatura ambiente,
84
durante cerca de 3 meses (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.164) e após 15 meses. Nestas
amostras de água destilada efetuaram-se medições de pH à temperatura ambiente (Figuras
78 e 79).
Figura 78 – Aspeto das amostras (Frascos com
água destilada, água destilada + amostra nova;
água destilada + amostra antiga) após imersão
de 3 meses. ML©
Figura 79 – Aspeto das amostras (Frascos com água
destilada, água destilada + amostra nova; água
destilada + amostra antiga) após imersão de 15 meses.
ML©
1.2.7. Apresentação e discussão dos resultados
Caracterização e identificação da membrana plástica
1 - Medições de Densidade
Na determinação das densidades obtiveram-se os valores para a película nova de d = 1,207
± 0,060 g/cm3 e para a película antiga de d = 1,216 ± 0,095 g/cm3 (Leite, Bailão, Araújo,
2019, p.166). Estes resultados estão compreendidos entre os valores de 1,19-1,35 g/cm3,
que são os descritos para a densidade do PVC (40% plastificado) (Dietrich, 2013, p.24).
2 - Solubilidade das amostras em vários solventes
Foi ensaiada a dissolução das amostras de película nova e antiga em vários solventes
(tabela 7), e verificou-se que estas se dissolviam em dimetilformamida, apresentando um
aspeto gelatinoso, e em tetrahidrofurano o qual dissolve de imediato e completamente a
amostra (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.166). Estes resultados estão de acordo com o que
se esperaria de uma membrana de PVC (Dietrich, 2013, p.21-22).
85
Tabela 7 – Registo da Solubilidade das amostras de membrana nova e antiga em vários solventes.
Solvente Membrana
nova
Membrana
antiga
Membrana nova
(após 44 dias)
Membrana antiga
(após 44 dias)
T1
Diclorometano
Não dissolve. Não dissolve. Depositam-se no
fundo alguns
constituintes da
amostra.
Depositam-se no
fundo alguns
constituintes da
amostra.
T2
Acetonitrilo
Não dissolve. Não dissolve. Evapora-se o solvente
e resta a amostra.
Evapora-se o solvente
e resta a amostra.
T3
n-hexano
Não dissolve. Não se
realizou.
Dissolve parte da
amostra, ficando
depositada ½ no
fundo.
Dissolve parte da
amostra, ficando
depositada ½ no
fundo.
T4
Tolueno
Não dissolve. Não se
realizou.
Dissolve parte da
amostra, ficando
depositada ½ no
fundo.
Não se realizou.
T5
Acetona
Não dissolve
toda, mas
dissolve
alguns dos
seus
componentes.
Não dissolve
toda, mas
dissolve alguns
dos seus
componentes.
Não dissolve toda,
mas dissolve alguns
dos componentes,
deposita-se no fundo
um resíduo branco e
baço.
Não dissolve toda,
mas dissolve alguns
dos componentes,
deposita-se no fundo
um resíduo branco e
baço.
T6
Álcool etílico
Absoluto
Não dissolve. Não se
realizou.
Dissolve parte da
amostra e deposita-se
um resíduo incolor.
Não se realizou.
T7
Álcool Metílico
Não dissolve. Não dissolve. Não dissolve;
aparentemente
apresenta-se com o
mesmo aspeto.
Não dissolve;
aparentemente
apresenta-se com o
mesmo aspeto.
T8
Dimetilformam
i-da (DMF)
Dissolve a
amostra; esta
encontra-se
amolecida.
Dissolve com o
tempo; a
amostra
encontra-se
amolecida.
Dissolve a amostra;
apresentando-se
gelatinosa e o solvente
fica mais concentrado.
Dissolve a amostra;
apresentando-se
gelatinosa e o
solvente fica mais
concentrado.
T9
Tetrahidrofura
-no (THF)
Dissolve de
imediato a
amostra.
Dissolve de
imediato a
amostra.
Dissolve de imediato e
completamente a
amostra.
Dissolve de imediato
e completamente a
amostra.
86
3 - Testes de Pirólise
Nos testes de pirólise observou-se que a amostra ardeu lentamente apresentando-se
castanha escura. A cor da fita de indicador de pH altera-se para cor-de-rosa, indicando o
carácter muito ácido dos vapores de combustão, pH=1 (Figuras 68 e 69), que é
característico do Policloreto de Vinilo (PVC) (Rémillard, 2007, p. 8).
4 - Testes de Chama
Em relação ao teste de chama observou-se que inicialmente as amostras ardem à
superfície com uma chama de cor verde, no entanto, rapidamente se torna numa chama
amarela intensa (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167). A chama de cor esverdeada é devida
à presença de ião cloreto, referida na bibliografia (Rémillard, 2007, p. 8; Dietrich, 2013,
p. 27).
5 - Extração com solvente orgânico num extrator de Soxhlet
Pelo processo de extração com um solvente orgânico (éter dietílico) utilizando um
extrator de Soxhlet (Figura 73), foi possível extrair alguns componentes, nomeadamente
plastificantes. Depois do teste, a membrana apresentou-se rígida (Figura 80-a)).
Obtiveram-se valores de massa do resíduo extraído na película nova, mresíduo = 0,148 g e
na película antiga, mresíduo = 0,140 g (Tabela 6). Uma vez que a quantidade de resíduo
extraído de ambas as amostras foi praticamente a mesma, concluiu-se que as amostras
têm sensivelmente o mesmo teor de aditivos (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167).
Figura 80 – Resultado do processo de extração com um extrator de Soxhlet na membrana nova. a) aspeto rígido
e baço da membrana depois do teste Soxhlet; b) aspeto flexível e brilhante da membrana antes do teste. ML©
a) b)
87
6 – Ensaios de imersão em água destilada
Nos ensaios de imersão realizados em água destilada, observou-se que as amostras de
películas em contacto com a água ficaram baças, o que mostra que a água reage com a
superfície da membrana. Analisando os valores de pH das águas dos frascos (testes
envelhecimento a 70 ºC), (tabela 8) verifica-se que estes aumentaram muito em relação
ao valor da água destilada padrão, o que poderá sugerir a migração para a água de aditivos
que a tornam um ambiente muito básico. Também se verifica que as amostras de água
destilada (frasco + película antiga) apresentam um valor de pH mais baixo, o que poderá
estar associado a uma maior degradação química da película antiga. As reações de grupos
laterais, podem envolver a libertação de pequenas moléculas como a água ou ácidos,
tornando o meio envolvente (neste caso a água) mais ácido.
Tabela 8 - Registo das medições de pH da água destilada das amostras imersas após 15 meses.
Amostra T (ºC)
pH
Água destilada
padrão
24,7 6,05
Água destilada
frasco
24,4 5,87
Água destilada
frasco +
película nova
23,7 5,65
Água destilada
frasco +
película antiga
24,5 4,93
Água dos
frascos (testes
envelhecimento
a 21 ºC)
24,2
Frasco1=6,77
24,3
Frasco2=6,61
Água dos
frascos (testes
envelhecimento
a 70 ºC)
24,3
Frasco1=8,72
24,6 Frasco2=8,51
7 - Testes de envelhecimento à temperatura ambiente (cerca de 21 oC) e a 70 oC
Na tabela 9 que se segue estão indicadas as variações de massa das amostras nova (2018)
e antiga (2011) nos vários ambientes criados durante 67 dias. Os registos dos fenómenos
88
de alteração das amostras depois dos ensaios de envelhecimento encontram-se na tabela
10. O aspeto das amostras antes dos testes de envelhecimento está registado na figura 81.
Nos testes de envelhecimento pode dizer-se que o aumento da temperatura para 70 oC
provoca alteração da cor das amostras, tornando-as acastanhadas (figura 81) e em geral
ocorre perda de massa (tabela 9), (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167).
A alteração da cor e a perda de massa das amostras poderão dever-se à migração dos
aditivos (nomeadamente, plastificantes) para a superfície ou a à volatilização de alguns
constituintes. A migração de aditivos, leva à retração das amostras e à sua fragilidade, o
que justifica a perda de massa na maioria das amostras testadas. Por outro lado, o aspeto
acastanhado e pegajoso das amostras, poderá muito provavelmente, ser devido aos
plastificantes líquidos, que por terem pontos de ebulição relativamente altos, podem
formar filmes pegajosos nas superfícies dos plásticos antes da sua evaporação.
Já à temperatura ambiente não ocorre alteração de cor significativa, mas ocorre alguma
perda de massa. Em ambientes em que foi alterada a humidade, com maior humidade
(frascos fechados com água) observa-se que as amostras ficaram baças (figura 82) e
aumentaram a sua massa acima de 1% (tabela 9). O que pode ser explicado pelo facto do
PVC plastificado inchar e parecer quase opaco se for armazenado com uma humidade
relativa (HR) elevada (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167).
Em ambientes com carvão ativo e sílica gel as amostras apresentaram-se ligeiramente
acastanhadas à temperatura ambiente de 21ºC, mas mostraram-se mais deterioradas e
mais acastanhadas à T = 70 oC. Além disso, ocorreu perda de massa (tabela 9) e
mostraram-se mais acastanhadas nestes ambientes quentes e secos do que em ambiente
húmido (figura 82). As amostras de película termoplástica nova ficaram também mais
castanhas do que as de película antiga quando sujeitas a uma temperatura mais alta,
podendo indicar que é menos resistente às variações de temperatura que a película antiga
como se pode ver na figura 82. Outro aspeto a salientar, é que como se trata de uma
membrana de PVC, os radicais de cloro podem reagir com o oxigénio do ar (no meio)
envolvente, produzindo ácido clorídrico (HCl) que é bastante corrosivo e tóxico, o que
pode atuar na membrana degradando-a (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167).
89
Tabela 9 – Registo da variação de massa das amostras nova (2018) e antiga (2011) utilizadas nos ensaios
de envelhecimento (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.167).
Membrana nova
(2018)
Membrana antiga
(2011)
Temperatura (ºC)
T
ambiente
(21 ºC)
T=70 ºC T
ambiente
(21 ºC)
T =70 ºC
Va
ria
ção
de
ma
ssa
da
am
ost
ra (
%) Frasco aberto -0,47 -1,25 -0,21
-3,98
Frasco
Fechado
-2,10 -4,36 -2,59
-0,12
Frasco
fechado com
água
2,33 4,78 2,89
1,08
Frasco
fechado com
carvão ativo
-0,15 -1,13 -0,15
-1,36
Frasco
fechado com
sílica gel
-0,16 0,15 -0,03 -1,45
Tabela 10 - Registo das observações visuais das amostras nova (2018) e antiga (2011) utilizadas nos
ensaios de envelhecimento após 67 dias (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.168).
Tipo de ambiente Membrana nova (2018) Membrana antiga (2011)
T ambiente
(T média = 21 ºC)
T envelhecimento
(T = 70 ºC)
T ambiente
(T média = 21 ºC)
T envelhecimento
(T = 70 ºC)
Frasco
aberto
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
acastanhado.
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
acastanhado.
Frasco Fechado
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
acastanhado. Mais
escuro que o de
cima.
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
acastanhado.
Frasco fechado
com água
A amostra
apresenta-se baça.
H2O dos frascos
evaporou pouco.
Apresenta um tom
ligeiramente
acastanhado.
H2O dos frascos
evaporou.
Não apresenta
alterações.
H2O dos frascos
evaporou pouco.
A amostra
apresenta-se baça.
H2O dos frascos
evaporou pouco.
Frasco fechado
com carvão ativo
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
ligeiramente
acastanhado.
Não apresenta
alterações.
Apresenta um tom
acastanhado.
Frasco fechado
com sílica gel
Não apresenta
alterações. A
sílica gel ficou
rosa.
Apresenta-se com
tom ligeiramente
acastanhado. A
sílica gel ficou
azul.
Não apresenta
alterações. A
sílica gel ficou
rosa.
Apresenta-se com
tom acastanhado.
A sílica gel ficou
azul.
90
Figura 81 - Aspeto visual das amostras de película nova e antiga antes dos testes de
envelhecimento durante os 67 dias. ML©
Figura 82 - Aspeto visual das amostras de película nova (a) e antiga (b) após os testes de
envelhecimento após 67 dias, à T = 21ºC e T = 70 ºC em diferentes ambientes: em ar (frasco aberto ou
fechado); com variação da humidade (dois frascos com água); com carvão ativo e com sílica gel. ML©
a) b)
91
1.3. Análise espetroscópica
1.3.1. Espetroscopia de ultravioleta - visível (UV-Vis)
Foi utilizado um Espetrofotómetro de Ultravioleta-Visível de duplo feixe (UV-1603-
Shimadzu). Fizeram-se as leituras de absorvência/absorvências, das amostras de película
nova (2018) e antiga (2011), num intervalo de comprimento de onda de 200-400 nm e à
temperatura de T = 20 oC, (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.165).
1.3.2. Espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (ATR - FTIR)
A técnica mais utilizada para identificar os polímeros, e também os seus aditivos, é a
Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), por isso, foi um
dos métodos aplicados neste estudo, mas com Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR),
(Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.165).
Foram realizadas análises de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de
Fourier (FTIR) tendo-se utilizado um espetrómetro de infravermelho com transformada
de Fourier Nicolet 6700 equipado com um detetor de DTGS e um acessório de ATR,
SmartMulti - Bounce Horizontal Attenuated Total Reflectance, com cristal de ZnSe. A
aquisição de espetros foi efetuada no infravermelho médio, entre 4000 e 700 cm-1, com a
acumulação de 32 varrimentos e uma resolução de 4 cm-1, em amostras de película nova
(2018) e antiga (2011), colocando-as sobre a base do acessório. Foram também realizadas
análises do resíduo obtido a partir do processo de extração com solvente orgânico no
extrator Soxhlet (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.165).
1.3.3. Apresentação e discussão dos resultados
Espetroscopia de Ultravioleta-Visível (UV-Vis)
Através da análise dos espetros de Ultravioleta-Visível realizados, foi possível verificar
que as amostras de películas nova e antiga apresentam absorvências muito elevadas,
superiores a 2, para comprimentos de onda inferiores a 300 nm, ou seja, apresentam
uma elevada absorção da radiação ultravioleta (Leite, Bailão, Araújo, 2019, p.169).
92
Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflexão Total
Atenuada (ATR-FTIR)
Nos espetros de ATR - FTIR das amostras nova (2018) e antiga (2011) (Apêndice II -
Figuras 99 - 101) observaram-se picos aos 1717,0 cm-1 e 1720,7 cm-1, característicos do
grupo carbonilo (C=O) (Shashoua, 2008, p.270) e tal pode ser explicado pela presença de
aditivos. Registaram-se picos a 615 cm-1, característico da ligação C-Cl (Shashoua, 2008,
p.270), concluindo-se que se trata de uma membrana de policloreto de vinilo. Existem
também picos característicos das ligações C – H (1464 cm-1), na amostra nova 1460,2 cm
-1 e na amostra antiga 1461,7 cm-1 e de ligações C – H2 por volta dos1426 cm-1 (Shashoua,
2008, p.270), como se pode observar pela análise dos espetros (Apêndice II - Figuras 99
- 101).
Comparando os espetros das amostras nova e antiga (Apêndice II – Figuras 99 - 101),
constata-se que apresentam picos intensos e coincidentes, concluindo-se que as amostras
podem ter uma composição química semelhante. Contudo, observa-se que a película
antiga apresenta dois picos de 1580,0 cm-1 e de 1599,7 cm-1, diferentes da película nova,
que poderão ser devidos a aditivos (tais como os plastificantes: dihexil-ftalato ou dimetil-
ftalato) e assim, a uma alteração ligeira na composição química das membranas.
Confrontando ainda os espetros de ATR-FTIR dos componentes extraídos com o éter
dietílico verifica-se que os plastificantes têm uma composição química semelhante. Os
picos nos espetros dos resíduos obtidos pela extração com éter dietílico são
predominantemente do plastificante presente nas duas películas nova e antiga (Apêndice
II – Figuras 102 - 104). Neste estudo não foram identificados os aditivos, nomeadamente
os plastificantes, o que poderá ser objeto de investigação em próximos estudos.
93
CONCLUSÕES
A dissertação que aqui se apresenta resultou de uma investigação sobre uma pintura
realizada pelo artista plástico português Daniel Vasconcelos Melim em 2012, e da
identificação e caracterização material do suporte polimérico onde foi executada.
Para o efeito iniciou-se a pesquisa com uma entrevista ao autor, passando posteriormente
para a pesquisa de diferentes tipos de polímeros aplicados no dia a dia e em obras de arte
contemporânea. Estudaram-se algumas propriedades físico-químicas e os possíveis
fenómenos de degradação a que podem estar sujeitos devido à ação de agentes ambientais
como a radiação UV-V, a temperatura, a humidade no estado gasoso ou líquido.
A caracterização material foi executada segundo a seguinte metodologia: realizou-se a
análise visual e fotográfica da pintura, para verificar o seu estado de conservação e
compreender os materiais e as técnicas usados pelo artista.
Pretendia-se conhecer melhor o tipo de polímero usado como suporte e para tal foram
utilizadas duas amostras de membranas termoplásticas da marca RENOLIT - SE de 2011
(amostra cedida pelo pintor) e de 2018 (amostra cedida pela empresa) para os ensaios
físico-químicos simples e técnicas de espetroscopia com o objetivo de comparar as suas
propriedades e concluir que a membranas usadas tinham a mesma composição química.
Através dos ensaios laboratoriais foi possível determinar que a membrana utilizada pelo
artista Daniel Vasconcelos Melim como suporte, é um policloreto de vinilo (PVC).
Concluiu-se também que os testes químicos tais como as medições de densidade; os
ensaios de solubilidade em diferentes solventes; os testes pirólise e de chama e o método
de extração com solvente orgânico (éter dietílico) utilizando um extrator de Soxhlet, são
testes que em conjunto permitem com relativa facilidade identificar um plástico, no
entanto, isoladamente não são conclusivos. Por exemplo, o teste chama teve que ser
repetido para confirmação da presença de cloro. Foi necessário recorrer ao teste de
pirólise para concluir que os gases de combustão que apresentavam elevada acidez, pH=1,
muito provavelmente se estaria em presença de um material plástico como o PVC.
Os espectros de Infravermelho com Transformada de Fourier e Reflexão Total Atenuada
(ATR-FTIR) permitiram detetar a presença de aditivos. Este dado é relevante, uma vez
94
que existe o perigo de com o tempo estes compostos migrarem para a superfície alterando
a maleabilidade e o aspeto da obra.
Os espetros de Ultravioleta-visível (UV-Vis) das amostras de membranas termoplásticas
permitiram compreender que estas amostras apresentam uma elevada absorção da
radiação ultravioleta, deste modo, as obras devem ser protegidas da radiação UV e Visível
para evitar danos nas mesmas.
Conclui-se também que as alterações observadas nas películas que foram sujeitas ao éter
dietílico, por extração com Soxhlet quer visuais, quer por análise dos espetros de ATR-
FTIR, devem-se ao facto dos aditivos terem sido extraídos, entre eles, plastificantes.
Quer a amostra de 2011 cedida pelo pintor Daniel Melim, quer a pintura de 2012
aparentam um bom estado de conservação. É recomendado que sejam protegidas de
ambientes com temperaturas e humidade elevadas para evitar o escurecimento da
membrana de PVC e possível alteração da cor das tintas acrílicas, bem como adsorção da
humidade à superfície das pinturas. Contudo, pode dizer-se que as membranas de PVC
apresentam uma elevada durabilidade, uma vez que apenas alteraram a sua cor a uma
temperatura elevada de 70 ºC e resistiram a variados solventes orgânicos.
Recomenda-se ainda que a(s) pintura(a)s com membrana de PVC seja(m) protegida(s)
com um lençol branco, para evitar marcas/incisões dado que a membrana é muito sensível
a qualquer pressão ficando a superfície marcada com as texturas. Por exemplo, o plástico
bolha, não é recomendado.
Mais uma vez se confirma que estes testes permitem uma identificação relativamente
rápida e eficiente podendo ajudar os conservadores-restauradores a encontrar estratégias
e propostas de tratamento do plástico numa obra de arte contemporânea.
Em próximos estudos pretende-se determinar quais são os plastificantes presentes na
membrana de PVC antiga (2011) e nova (2018), para compreender melhor a perda de
massa registada, bem como a alteração de cor das membranas nos testes de
envelhecimento e aprofundar a degradação da membrana em água, para prever e prevenir
possíveis alterações na pintura.
95
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[Consultado em 8-08-2019]. Disponível em https://www.tate.org.uk/art/artworks/cragg-
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Titow, W.V. (1984). PVC Technology, Fourth edition, Elsevier Applied Science, London.
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Ubieta, M. (2011). Conservación y restauración de materiales contemporâneos y nuevas
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Winther, T; Bannerman, J.; Skogstad, H.; Johansson, M.; Jacobson, k.; Samuelsson, J.
(2015) Adhesives for adhering polystyrene plastic and their long-term effect. Studies in
Conservation. Vol. 60, n.º 2, pp. 107-120.
99
Apêndices
Apêndice I – Outras Fotografias realizadas: Luz Rasante, Luz Ultravioleta, Luz
Transmitida, Microscopia Digital e fotografias dos Ensaios de Envelhecimento.
Figura 83 – Fotografia de luz rasante (esquerda) - pormenor. Ana Bailão©
Figura 84 - Fotografia integral de
ultravioleta (verso) da amostra de pintura
(2011). Ana Bailão©
Figura 2 – Fotografia integral de
ultravioleta (verso) da amostra de pintura
(2011). Ana Bailão©
Figura 2 – Fotografia integral de
ultravioleta (verso) da amostra de pintura
(2011). Ana Bailão©
Figura 2 – Fotografia integral de
ultravioleta (verso) da amostra de pintura
(2011). Ana Bailão©
Figura 85 – Fotografia integral de
ultravioleta (vista frontal) da amostra de
pintura (2011). Ana Bailão©
Figura 3 – Fotografia integral de
ultravioleta (vista frontal) da amostra de
pintura (2011). Ana Bailão©
Figura 3 – Fotografia integral de
ultravioleta (vista frontal) da amostra de
pintura (2011). Ana Bailão©
Figura 3 – Fotografia integral de
ultravioleta (vista frontal) da amostra de
pintura (2011). Ana Bailão©
100
Fotografias de luz transmitida
Figura 86 - Fotografia de luz transmitida da pintura integral. Maria Leite©
Figura 4 – Fotografia de luz transmitida da pintura integral. Maria Leite©
Figura 4 – Fotografia de luz transmitida da pintura integral. Maria Leite©
Figura 4 – Fotografia de luz transmitida da pintura integral. Maria Leite©
101
Figura 88 - Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite©
Figura 87 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite©
Figura 5 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite©
Figura 5 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite©
Figura 5 – Fotografia de luz transmitida - pormenor. Maria Leite©
102
Fotografias de Microscopia Digital
Figura 89 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica amarela com bolhas de ar e poeiras (amostra
de 2011). Maria Leite©
Figura 90 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica amarela com bolhas de ar e poeiras
(amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 91 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica azul com bolhas de ar, poeiras/sujidade e
fibras (amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 92 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica azul com bolhas de ar, poeiras e empaste
(amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 93 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica azul com bolhas de ar (amostra de 2011).
Maria Leite©
Figura 94 - Fotografia de MD – Pormenor de
tinta acrílica azul com bolhas de ar (amostra de
2011). Maria Leite©
103
Figura 95 - Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica azul com enrrugamento e poeiras (amostra de
2011). Maria Leite©
Figura 96 – Fotografia de MD – Pormenor de
tinta acrílica azul com enrrugamento, bolhas de ar
e poeiras (amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 97 – Fotografia de MD – Pormenor de tinta
acrílica azul, preta e vermelho (amostra de 2011).
Maria Leite©
Figura 98 – Fotografia de MD – Pormenor
de tinta acrílica amarela e azul com bolhas de
ar (amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 20 – Fotografia de MD – Pormenor
de tinta acrílica amarela e azul com bolhas de
ar (amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 20 – Fotografia de MD – Pormenor
de tinta acrílica amarela e azul com bolhas de
ar (amostra de 2011). Maria Leite©
Figura 20 – Fotografia de MD – Pormenor
de tinta acrílica amarela e azul com bolhas de
ar (amostra de 2011). Maria Leite©
104
Apêndice II – Espetros de Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier
e Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR)
Figura 99 – Espetro de ATR - FTIR da amostra nova.
Figura 100 – Espetro de ATR - FTIR da amostra antiga.
105
Figura 101 – Espetro de ATR - FTIR das amostras de película nova e antiga.
Figura 102 – Espetro de ATR - FTIR das amostras de película nova e após extração
com solvente orgânico num extrator de Soxhlet.
106
Figura 103 – Espetro de ATR - FTIR das amostras antiga e após extração com solvente
orgânico num extrator de Soxhlet.
Figura 104 - Espetro de ATR - FTIR dos resíduos do Soxhlet da amostra nova e
antiga.
As análises de Espetroscopia ATR-FTIR foram realizadas no Laboratório de Química da
FCUL, pela Professora Doutora Maria Eduarda Araújo.
