Le vernici sono sostanze che hanno il compito di creare rivestimenti protettivi o decorativi sulla superficie di vari oggetti. Sono solitamente in forma liquida.
Vernici e rivestimenti
I componenti base delle vernici sono:
a) leganti e sostanze filmogene: si tratta di ingredienti presenti in tutti i tipi di pitture, vernici ed emulsioni. Creano un sottile rivestimento filmogeno sulla superficie dell’elemento verniciato e sono progettati per conferire alla vernice proprietà appropriate come brillantezza, durata, adesione, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza e flessibilità. Le sostanze che possono fungere da leganti nelle vernici sono resine sintetiche o naturali, come poliuretani, poliesteri, acetato di vinile/etilene (VAE), silani, resine epossidiche o oli.
b) diluenti: vengono utilizzati per sciogliere il polimero e ridurre la viscosità del legante. Sono caratterizzati da un’elevata volatilità, grazie alla quale evaporano facilmente durante l’essiccazione e non diventano parte della vernice. Un ulteriore compito dei diluenti è controllare le proprietà di scorrimento e le applicazioni. Possono anche influire sulla stabilità della vernice liquida. Il diluente principale per le vernici a base d’acqua è, come suggerisce il nome, l’acqua. Le vernici a olio (altrimenti note come solventi) contengono solitamente combinazioni di vari solventi organici, come composti aromatici (toluene o altri derivati dello xilene), alcoli o chetoni. Il Gruppo PCC offre il dicloropropano , che può sostituire con successo solventi organici come toluene, xilene e acetone. Il dicloropropano è un solvente altamente efficace per resine, grassi e untuosità, pertanto viene utilizzato come componente di base nello sverniciatore di rivestimenti vernicianti che essiccano a temperatura ambiente. Grazie alle sue proprietà chimiche, può essere utilizzato con successo anche nella produzione di pitture e vernici, nonché di inchiostri da stampa,
c) pigmenti – progettati per conferire alla vernice il colore desiderato. Si presentano sotto forma di solidi granulari. Possono essere suddivisi in pigmenti naturali o sintetici. I pigmenti naturali più comuni sono varie argille, silici, carbonato di calcio e talchi, mentre tra i sintetici si trovano argille calcinate, solfato di bario (il cosiddetto bianco fisso), carbonato di calcio precipitato o silici pirogeniche. Un tipo particolare di pigmento sono i riempitivi. Si tratta di solidi granulari, progettati per aumentare il volume della vernice, rafforzarne la struttura o ridurre i costi di produzione, grazie al loro costo relativamente basso. Esempi di riempitivi ampiamente utilizzati per vernici sono terra di diatomee, talco, calce, barite e argilla.
d) additivi modificatori: si tratta di ingredienti aggiunti in piccole quantità che modificano le proprietà delle vernici. Possono, tra gli altri, modificare la tensione superficiale, migliorare le proprietà di scorrimento e la stabilità dei pigmenti, controllare la formazione di schiuma e prevenire il congelamento. Il Gruppo PCC offre una serie di additivi modificatori che migliorano significativamente la qualità dei rivestimenti ottenuti. I prodotti ROKAdis 900 e ROKAdis 905 sono perfettamente adatti come additivi disperdenti e bagnanti. Riducono inoltre la viscosità della formulazione e forniscono un’ottima stabilizzazione dei concentrati di pigmenti inorganici. La gamma di prodotti ROKAdis , inclusa nell’offerta del Gruppo PCC, garantisce un’efficienza molto elevata a concentrazioni molto basse nella formulazione (1-5%). D’altra parte, EXOdis PC950 , oltre alle sue proprietà disperdenti, può essere utilizzato anche come agente bagnante non ionico nella produzione di vernici. Grazie all’assenza di alchilfenoli e composti organici volatili (COV), EXOdis PC950 può essere impiegato come componente di vernici e rivestimenti moderni ed ecologici. Al contrario, ROKAnol K14 può essere utilizzato come disperdente di coloranti e pigmenti. Viene inoltre utilizzato come agente disperdente del lattice nelle formulazioni di coloranti.
Un altro gruppo molto importante di additivi per vernici e rivestimenti sono gli emulsionanti. Contribuiscono a creare un’emulsione permanente e uniforme, che si traduce direttamente in una più facile applicazione della vernice su qualsiasi superficie. Il Gruppo PCC offre un’ampia gamma di emulsionanti che possono fungere da additivi nella produzione di vernici, ad esempio prodotti delle serie ROKAnol o ROKwin . Particolarmente degni di nota sono i POLIkols , che possono essere caratterizzati da un’ampia gamma di applicazioni. Grazie alla loro struttura, i poliossietilenglicoli presentano ottime proprietà ammorbidenti e solubilizzanti, bassa viscosità e basso punto di congelamento, nonché un’ottima solubilità in ambiente acquoso. Grazie alla sua elevata idrofilia e alla sua struttura specifica, ROKAmer 1010/50 può anche essere caratterizzato da ottime capacità emulsionanti. I prodotti in emulsione realizzati con il suo utilizzo possono essere utilizzati nell’industria delle vernici e delle pitture.
Vernici – tipologie e applicazione
In generale, le vernici possono essere suddivise in base alle loro proprietà e all’applicazione:
a) pitture a emulsione, note anche come pitture a dispersione. Possono essere suddivise a seconda del tipo di adesivo utilizzato:
● Colori acrilici – il loro legante è una dispersione acquosa di resina acrilica. Sono caratterizzati da un’ottima flessibilità e adesione al substrato. I colori acrilici hanno una vasta gamma di applicazioni e possono essere utilizzati per coprire, ad esempio, legno, cemento, plastica, intonaci e molte altre superfici. Hanno un’elevata resistenza all’abrasione e consentono il passaggio del vapore acqueo, tuttavia, le superfici verniciate sono soggette a vari tipi di danni.
● pitture al lattice – il legante di questo tipo di pittura è la gomma. Le pitture al lattice sono estremamente resistenti all’umidità e alla pulizia. Il loro vantaggio è la facilità di applicazione su diverse superfici. Lo svantaggio è solitamente il prezzo elevato. Un esempio delle pitture al lattice più moderne sono le pitture ceramiche. Contengono particelle ceramiche che formano il cosiddetto rivestimento antimacchia. Grazie a ciò, le pareti dipinte con esse non assorbono sporco e polvere.
● pitture acriliche-lattice – hanno le caratteristiche delle pitture acriliche, ovvero buona permeabilità all’aria e resistenza allo sfregamento, e flessibilità delle pitture al lattice,
● Pitture viniliche: il legante di queste pitture è l’acetato di polivinile o il cloruro di polivinile. Sono utilizzate principalmente nei locali tecnici e il loro principale vantaggio è la facile lavabilità. Purtroppo, rendono anche difficile la traspirazione delle pareti a causa della bassa permeabilità al vapore.
b) pittura a calce – il legante di queste pitture è grassello di calce diluito con acqua. Sono economiche, ma non durevoli. Per aumentarne la durata, vengono utilizzate miscele di altri adesivi a base d’acqua (ad esempio colla) o l’aggiunta di acetato di polivinile. Le pitture a calce vengono utilizzate per la pitturazione di supporti in calcestruzzo fresco, intonaci a calce e pareti precedentemente tinteggiate con pitture a calce. Attualmente, l’uso di queste pitture è molto raro. Ciò è dovuto alla loro bassissima durata, alla polverosità e alla tendenza a creare crepe.
c) tempere – sono pitture resistenti e traspiranti con un’eccellente solubilità in acqua. Il loro legante è costituito da colle vegetali o animali. Le tempere sono poco resistenti allo sporco, non sono lavabili e assorbono l’umidità dall’ambiente. Sono adatte principalmente per la pitturazione di intonaci a calce e a calce viva. Le tempere non sono praticamente più utilizzate perché sono state sostituite da pitture più moderne.
d) pitture ai silicati – il cui legante è il silicato di potassio. Queste pitture sono durevoli, non infiammabili, resistenti all’umidità e presentano un’elevata resistenza meccanica. Possono essere applicate su supporti in mattoni, cemento e legno. Durante l’essiccazione, induriscono sotto l’influenza della CO2 contenuta nell’aria.
e) Vernici siliconiche: creano un rivestimento durevole e resistente alle intemperie. Sono prodotte a base di resina siliconica. Sono adatte per la verniciatura di supporti in calcestruzzo, legno, mattoni e intonaco. Queste vernici hanno la capacità di autopulire.
f) vernici epossidiche – si tratta di vernici bicomponenti, composte da una resina epossidica e un indurente. Prima dell’applicazione, entrambi i componenti vengono miscelati tra loro. Le vernici epossidiche presentano un’elevata resistenza ai danni meccanici e chimici. Vengono utilizzate, ad esempio, per la verniciatura di pavimenti in calcestruzzo. Per la loro produzione, è possibile utilizzare additivi a base di esteri fosfatici della serie Roflam (F5, B7, P) . Questi prodotti conferiscono un’elevata resistenza al fuoco ai materiali a cui vengono aggiunti. Grazie a ciò, possono essere utilizzati nei sistemi di protezione passiva dal fuoco, raccomandati per la protezione di elementi strutturali in acciaio dagli effetti di idrocarburi e getti d’acqua. I prodotti della serie Roflam possono essere utilizzati come componenti nella creazione di formulazioni di vernici intumescenti, ampiamente utilizzate in luoghi pubblici (ad esempio aeroporti, hall, parcheggi, ecc.). Inoltre, i prodotti Roflam trovano ampio utilizzo anche nei settori petrolchimico, energetico, petrolifero e del gas.
g) vernici a base di caucciù clorurato – un legante per questo tipo di vernice si ottiene dalla clorurazione della gomma con l’aggiunta di agenti ammorbidenti. Le vernici a base di caucciù clorurato così ottenute sono resistenti all’acqua, agli acidi e agli alcali, ma sono molto sensibili a tutti i solventi organici (ad eccezione dell’alcol). Possono essere utilizzate come vernici protettive per cancelli e recinzioni.
h) vernici viniliche – sono resistenti all’acqua e a vari composti chimici. Il cloruro di polivinile è il legante più comunemente utilizzato. Le vernici viniliche sono utilizzate principalmente come rivestimenti per materiali in acciaio zincato, come grondaie e davanzali.
i) vernici poliuretaniche – sono prodotte a base di resine poliuretaniche. Esistono due tipi di vernici: monocomponenti e bicomponenti. Le vernici monocomponenti polimerizzano sotto l’azione dell’umidità, mentre le vernici bicomponenti richiedono l’aggiunta di un indurente. Le vernici poliuretaniche creano rivestimenti duri e resistenti all’abrasione. Sono utilizzate per la verniciatura di superfici in legno, metallo e plastica. Sono caratterizzate da un’elevata tossicità.
j) Pitture strutturali: si tratta di un tipo speciale di pittura che viene applicata sulla superficie con uno strato spesso e, una volta asciutta, conferisce alla stessa un motivo (struttura) appropriato. Grazie a questi tipi di pittura, è possibile ottenere una varietà di texture decorative per le pareti. Le pitture strutturali sono adatte per rivestire calcestruzzo, legno, cartongesso, intonaci e molti altri materiali.
k) Vernici a spruzzo e in polvere: vengono utilizzate per ottenere effetti visivi speciali sulle superfici. Vengono applicate su diverse superfici tramite una pistola. Grazie a questi tipi di vernici, è possibile ottenere rivestimenti resistenti a ogni tipo di fessurazione e scheggiatura. I prodotti del gruppo PCC della serie Rostabil (TNF, TPP, DPDP, DDPP) possono essere utilizzati con successo per la produzione di vernici in polvere mediante processo termico. Si tratta di un gruppo di antiossidanti con una struttura a base di fosfati organici. I prodotti della serie Rostabil possono essere utilizzati anche come efficaci stabilizzanti termici e di processo. Grazie alle loro proprietà uniche, garantiscono il controllo del colore durante i cicli di lavorazione e polimerizzazione.
Vernici – tipologie e descrizione
Le pitture, note come vernici, contengono un legante solido disciolto in un solvente e si essiccano per evaporazione. Sono ampiamente utilizzate come materiali per rivestire superfici a scopo decorativo e protettivo.
Le vernici hanno anche la capacità di polimerizzare rapidamente in un intervallo di temperatura molto ampio. La vernice è un tipo di finitura che può creare rivestimenti trasparenti o pigmentati, la cui materia prima principale è un polimero duro e lineare. La natura e le proprietà delle vernici dipendono fortemente dal tipo di struttura. I solventi più comuni per la produzione di vernici sono solitamente l’acquaragia o la trementina minerale. È possibile distinguere molti tipi di vernici, che possono essere generalmente divise in due gruppi: a base solvente e a base acqua.
Tipi di vernici a base solvente
Le vernici a base di solvente formano rivestimenti molto duri che mostrano un’elevata resistenza ai danni meccanici. Creando una struttura omogenea, impediscono anche la penetrazione dell’umidità. Il componente più importante di questo tipo di vernice è il solvente, solitamente caratterizzato da un odore sgradevole e intenso. Le vernici a base di solvente possono essere suddivise in diversi sottogruppi:
a) Vernici poliuretaniche a base solvente: sono tra le migliori vernici disponibili sul mercato. Esistono vernici monocomponenti e bicomponenti. Le vernici poliuretaniche monocomponenti sfruttano l’umidità presente nell’aria per indurire. Al contrario, la caratteristica delle vernici bicomponenti sono le due fasi di essiccazione. Nella prima fase, il solvente evapora, poi avviene l’essiccazione chimica e la vernice si indurisce. I vantaggi delle vernici poliuretaniche sono la loro resistenza all’umidità e l’elevata flessibilità. Purtroppo, sono solitamente molto tossiche. Consentono di ottenere un’ampia gamma di finiture, dal satinato al lucido. Le vernici poliuretaniche, grazie alla loro resistenza all’abrasione, sono utilizzate principalmente per la verniciatura di pavimenti in ambienti ad alta intensità di movimento, come corridoi e saloni.
b) lacche alla nitrocellulosa – la materia prima principale per la loro produzione è la resina nitrocellulosica. Si ottiene solitamente dal cotone, trattato con acido solforico o nitrico. Le vernici alla nitrocellulosa contengono anche diverse altre sostanze, come resine poliestere e alchidiche, che ne migliorano la durezza e la brillantezza. Vengono utilizzati anche additivi plastificanti, il più delle volte ftalati, che aumentano la resistenza alla luce e alla temperatura. Le vernici alla nitrocellulosa sono utilizzate come materiali per la verniciatura di mobili e vari elementi in legno. Sono anche utilizzate come strato di base per vernici poliuretaniche.
c) vernici oleoresina – le materie prime utilizzate per la loro produzione sono oli siccativi, resine naturali o sintetiche, diluenti e solitamente numerosi additivi che ne modificano l’aspetto o le proprietà. Queste vernici sono caratterizzate da un’elevata resistenza agli agenti atmosferici, in particolare ai raggi UV. Purtroppo, presentano anche scarsa durezza e resistenza all’abrasione. Possono essere utilizzate per la verniciatura di tutte le superfici in legno, dai pannelli alle finestre e alle porte. Possono essere utilizzate anche come rivestimenti per pavimenti in ambienti poco frequentati.
d) vernici all’alcool – hanno un tempo di asciugatura molto breve, che di solito non supera i 60 minuti. Purtroppo, non sono resistenti a tutti gli urti e alle condizioni atmosferiche. Le materie prime per la produzione di vernici all’alcool sono soluzioni di resine naturali o sintetiche disciolte in alcol etilico. Le vernici all’alcool possono essere utilizzate per dipingere giocattoli e vari elementi in legno per interni. Un esempio di vernice di questo tipo ampiamente utilizzata è il polish, che conferisce una finitura relativamente dura con una lucentezza caratteristica.
Vernici all’acqua: tipologie e applicazioni
Nel caso delle vernici a base acqua, il diluente principale è l’acqua. L’estere metilico è responsabile della loro flessibilità e i tensioattivi sono sostanze che ne riducono la tensione superficiale. Il Gruppo PCC offre un’ampia gamma di tensioattivi diversi che possono essere utilizzati nell’industria delle vernici. EXOdis PC30 può essere utilizzato come agente disperdente di base in formulazioni idrosolubili. Grazie alla sua struttura (acido poliacrilico acquoso), le vernici a base acqua raggiungono un’eccellente stabilizzazione finale. Questo prodotto può essere utilizzato anche per la produzione di pitture decorative bianche per interni.
Le vernici all’acqua possono essere suddivise in tre gruppi in base al tipo di adesivo utilizzato:
a) vernici acriliche: si tratta di sostanze economiche che creano rivestimenti trasparenti, senza alterare il colore del legno. Sono caratterizzate da bassa abrasività e resistenza meccanica e il loro principale vantaggio è la bassa tossicità. Sono utilizzate principalmente per la verniciatura di prodotti per la casa in legno e per la verniciatura di pavimenti in luoghi poco frequentati.
b) vernici poliuretaniche a base d’acqua: presentano un’elevatissima resistenza all’abrasione e ai danni meccanici. Inoltre, sono insensibili all’umidità e agli sbalzi di temperatura. Come le vernici poliuretaniche a base solvente, si dividono in vernici monocomponenti e bicomponenti. Grazie alla creazione di rivestimenti molto resistenti, vengono spesso utilizzate per i pavimenti dei soggiorni.
c) vernici poliuretaniche-acriliche: le loro proprietà dipendono dalla proporzione di entrambi i componenti. Le vernici contenenti una maggiore quantità di poliuretano sono caratterizzate da una maggiore durezza. Le vernici poliuretaniche-acriliche esistono in forma mono o bicomponente. Possono anche contenere diversi indurenti che ne migliorano la resistenza meccanica e all’abrasione. Sfortunatamente, ne aumentano anche la tossicità.
Le moderne vernici a base d’acqua contengono una varietà di componenti diversi. Pertanto, è particolarmente importante miscelarli accuratamente per garantirne la corretta consistenza e stabilità. Proprio a questo scopo vengono utilizzati agenti disperdenti. Oltre a garantire le appropriate proprietà prestazionali della vernice, le conferiscono anche la saturazione del colore desiderata e garantiscono un’adeguata pigmentazione. I prodotti della serie Rodys sono disperdenti altamente efficaci utilizzati in vernici contenenti acqua come solvente. Ideali per dispersioni acquose di coloranti, pigmenti organici e inorganici, nonché pigmenti rinforzanti. Risultati ottimali si ottengono utilizzando paste pigmentarie a base di ossidi di ferro. Grazie all’efficace prevenzione dell’agglomerazione delle particelle di pigmento, il prodotto finale risulta perfettamente colorato. Inoltre, i prodotti della serie Rodys riducono la viscosità delle sospensioni in dispersioni ad alto contenuto di solidi. Questa gamma di prodotti viene utilizzata per i processi di verniciatura di tessuti, gomma, bitume e calcestruzzo. Un altro agente disperdente che offre un’eccellente stabilizzazione delle pitture bianche all’acqua è Tensol DDM . Presenta ottime proprietà disperdenti nei confronti del bianco di titanio e delle cariche minerali. Grazie all’utilizzo di Tensol DDM , si ottiene un’elevata compatibilità con i pigmenti nei prodotti vernicianti.
