Die Polyglacialisierung nach Mag. Peter Stolz beruht im Wesentlichen in einer gezielten Weiterentwicklung von Polymethylmethacrylaten, die in Hinsicht auf die Erhaltung und Bewahrung von organischen Materialien sukzessive von Mag. Peter Stolz und seinem Team auf die unterschiedlichen Erfordernisse der Arteologie und Archäologie schrittweise optimiert wurde. Mittlerweile werden selbst von Forensikern in Kriminallabors weltweit diverse Polyglacialisierungen für den dauerhaften Erhalt von organischen Beweismaterialien eingesetzt. Insbesondere die unproblematische Lagerung und permanente Behandelbarkeit der eingegossenen Materialien erweist sich als immenser Vorteil: weder UV-armes Kunstlicht, noch natürliches Tageslicht in Laboratorien kann dabei die ausgehärtete Gussmasse in Mitleidenschaft ziehen, vielmehr können derartig vergossene Objekte einer permanenten Zurschaustellung übereignet werden, ohne irgendeine Art von Dauerschädigung durch Lichteinfall (ausser UV-Licht!) befürchten zu müssen. Die Polyglacialisierung nach Mag. Peter Stolz eignet sich somit sowohl für den musealen und darstellerischen Bereich einer Objektpräsentation über einen längeren Zeitraum, als auch für die wissenschaftliche Arbeit und wissenschaftliche Archivierung, da durch diese Polyglacialisierung eine optimale Bewahrung und Erhaltung jedweder organischer Fundstücke auf höchstem Niveau garantiert ist.

Das der Polyglacialisierung nach Mag. Peter Stolz zugrunde liegende Material ist im Wesentlichen ein Polymethylmethacrylat (Kurzzeichen: PMMA), ein synthetischer, transparenter und thermoplastischer Kunststoff. Die Herstellung erfolgt überwiegend radikalisch durch eine Emulsions-, Lösungs- und Substanzpolymerisation, wobei auch Methoden der lebenden Polymerisation bedarfsorientiert zum Einsatz gelangen. PMMA das auf diese Weise produziert wird ist ataktisch und vollkommen amorph. Zudem ist eine anionische Polymerisation von PMMA möglich.

Folgender schematischer Ablauf beschreibt das Verfahren der Synthetisierung durch radikalische Polymerisation (unter der Annahme einer Standardpolyglacialisierung wird hier Dibenzoylperoxis als Reaktionspartner des Methacrylsäuremethylesters verwendet):

1. Radikalbildung:

Organische Peroxide eignen sich gut als Radikal-Bilder, da diese bei geringer Wärmezufuhr homolytisch zerfallen. Dazu wird zunächst Dibenzoylperoxid gespalten, bevor sich von den entstehenden Radikalen Kohlenstoffdioxid (CO2) abtrennt. Es folgt der

1. Kettenstart:

Das entstandene Radikal reagiert mit dem Methacrylsäuremethylester (MMA) zu einem neuen, grösseren Radikal.

1. Kettenwachstum:

Das entstandene, grössere Radikal reagiert erneut mit dem Methacrylsäuremethylester – wobei diese Reaktion sich laufend fortsetzt, so dass immer grössere Radikale entstehen.

1. Kettenabbruch:

Auf zwei unterschiedliche Arten kann das Kettenwachstum abgebrochen werden: Erstens können zwei Radiakle aufeinendertreffen, zweitens kann der Methacrylsäuremethylester (MMA) aufgebraucht sein. Hier wird die erste Möglichkeit beschrieben.

Dauer des Polymerisationsprozesses, Temperaturverlauf und Druck haben dabei Einfluss  auf die mittlere Länge der entstehenden Polymerketten sowie die Vernetzung und Verschränkung der Polymerketten untereinander. Dies wirkt sich direkt auf verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften aus, die je nach Produktionsverfahren mit den vorgegebenen Standartwerten leicht divergieren können.

PMMA ist entzündlich und verbrennt knisternd mit gelblicher Flamme. Die Verbrennung erfolgt rückstandfrei, tropfend und wird von einem süsslichem Geruch begleitet. PMMA klingt beim Klopftest (Fingernagel) wegen der geringeren Härte, im Vergleich zu transparentem Polystrol nicht blechern.

Jenseits von 100° Celsius wird PMMA plastisch formbar, wobei diese Verformungen thermisch reversibel sind. Dadurch wird eine gute spanabhebende Bearbeitung erreicht, die sich insbesondere im Labor bei Schichtschnitten als Vorteil erweist. Generell empfiehlt es sich Schnitte mit einem CO2 – Laser vorzunehmen, da dadurch äusserst präzise gearbeitet werden kann, bzw. auch materialinterne Gravuren möglich sind. Zudem ist PMMA weitaus weniger kratzempfindlich als andere Thermoplaste und kann sowohl verklebt als auch verschweisst werden. Besonders diese beiden Anwendungsmöglichkeiten erleichtern die diversen Laborarbeiten wesentlich, da dadurch eine sehr hohe Bestandssicherheit der eingegossenen organischen Materialien gewährleistet wird.

Für die mikroskopischen Untersuchungen erweist sich PMMA zudem leistungsfähiger als Mineralglas, da eine höhere Transmittierung von Licht gegeben ist. PMMA ist witterungs- und alterungsbeständig und kann je nach Bedarf eingefärbt werden. Säuren und Laugen mittlerer Konzentration, sowie Benzin und Öl greifen PMMA nicht an, jedoch ist keine Beständigkeit gegenüber Ethanol, Aceton und Benzol gegeben. Die im Polyglacialisierungsverfahren nach Mag. Peter Stolz konservierten organischen Funde dürfen daher nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln gereinigt werden, da sonst Spannungskorrosion entsteht. Das durch PMMA absorbierte UV-Licht führt zu Brüchigkeit und Sprödheit. Der Schutz vor UV-Licht ist somit eine der wenigen Erfordernisse für eine dauerhafte Unbeschadetheit der eingegossenen organischen Fundstücke. Es stehen aber spezielle UV-durchlässige Varianten zur Verfügung, die zurzeit aber lediglich in der Röntgenlithographie zum Einsatz gelangen.

Die rein aliphatische Struktur und die sterische Abschirmung der Polymerkette bedingt die hervorragende Witterungsstabilität der Methacrylpolymere. Zudem ist es möglich durch weitere Monomere (Alkyl- oder Arylmethacrylate) die Eigenschaften diverser Mischpolymere den unterschiedlichen Produkterfordernissen anzupassen. Durch die entsprechende Wahl des Alkoholrests des monomeren Esters kann beispielsweise die Polymererweichungstemperatur gezielt beeinflusst werden: Langkettige Ester wie Lauryl- und Stearylmethacrylate weisen bereits wachsartige Polymereigenschaften auf. Ester mit stark verzweigtem Alkoholrest liefern Polymere mit reduzierter Lösungsviskosität.

Diese unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten der Polyglacialisierung nach Mag. Peter Stolz eröffnen der arteologischen Forschung und der wissenschaftlichen Arbeit ganz allgemein eine Vielzahl neuartiger Untersuchungsmöglichkeiten und tragen somit wesentliches zu einer methodischen Bereicherung der labortechnischen Arbeitsabläufe bei.