Tipi di rivestimenti pittorici e loro meccanismi di polimerizzazione

Le vernici sono diventate parte integrante della nostra vita quotidiana e degli ambienti di lavoro. Dai mobili in legno massiccio di casa ai componenti elettronici dell'ufficio, le parti verniciate a spruzzo sono onnipresenti. Il ruolo delle vernici varia a seconda del prodotto.

I rivestimenti in legno hanno una funzione principalmente decorativa e conservativa. Tuttavia, la tecnologia moderna richiede qualcosa di più della semplice estetica e della resistenza alla corrosione. Per questo motivo, gli scienziati hanno dotato le vernici di capacità come la mimetizzazione, la resistenza al calore, la conduttività, l'isolamento ad alta temperatura, l'antisporco, la protezione dalle radiazioni e persino il filtraggio ottico.

I rivestimenti possono essere classificati in base al tipo di substrato che ricoprono:

• Vernice metallizzata: Utilizzato su superfici metalliche.
• Vernice spray per cemento o pietra: Applicato a materiali in calcestruzzo o pietra.
• Vernice spray per plastica: Progettato per substrati in plastica.
• Vernice spray per legno: Specificamente formulato per il legno.
• Vernice spray per vetro al quarzo: Utilizzato per substrati di vetro al quarzo.

I rivestimenti possono essere classificati anche in base al meccanismo di formazione del film:

• Rivestimenti volatili: Formata per evaporazione del solvente.
• Rivestimenti polimerici ossidativi: Polimerizzano e formano una pellicola attraverso l'ossidazione.
• Rivestimenti termoindurenti: Richiedono temperature superiori a 100°C per l'evaporazione del solvente e la perdita di fluidità. La reticolazione e l'indurimento dei gruppi funzionali all'interno delle molecole del rivestimento avvengono a queste temperature, formando uno strato polimerico completo. Ne sono un esempio le vernici al forno a base di resine amminiche, le vernici all'asfalto e le vernici magnetiche a base di organosilicio.

Le resine amminiche servono come agenti indurenti per le resine alcool-acide nell'industria delle vernici. In condizioni di riscaldamento, i legami eterei delle resine amminiche si reticolano con i gruppi ossidrilici delle resine alcool-acide, formando una pellicola. Questo processo di polimerizzazione deve avvenire entro un intervallo di temperatura specifico.

Ogni vernice a base di resina ha una temperatura di cottura specifica, fondamentale per il suo processo di produzione. Se ci si discosta da questo intervallo di temperatura, si può verificare la rottura della catena polimerica o la degradazione dei pigmenti, con conseguente decolorazione. Ad esempio, le vernici a base di resine amminiche richiedono temperature di essiccazione comprese tra i 120°C e i 140°C. Un'esposizione prolungata al di sopra dei 150°C provoca scolorimento, fragilità e riduzione della durata, compromettendo così le funzioni decorative e protettive del rivestimento. Al contrario, temperature inferiori a 120°C impediscono la formazione della pellicola, rendendo necessario un controllo preciso della temperatura durante la produzione.

I principi e le temperature di essiccazione variano a seconda del substrato e della composizione del rivestimento. Le vernici si suddividono in categorie a base d'olio e a base d'acqua, ciascuna con composizioni complesse. La corrispondenza tra i principi di assorbimento a infrarossi e le caratteristiche della vernice a infrarossi ottimizza l'efficienza di essiccazione quando si utilizza un prodotto a base di olio e acqua. elementi riscaldanti in fibra di carbonio, migliorando l'utilizzo dell'energia della radiazione infrarossa.

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