AMORE E ODIO
Design di polimeri per sistemi ad acqua per la protezione del legno
  
17 Aprile 2019
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Design di polimeri per sistemi ad acqua per la protezione del legno

AMICA IN CULLA E NEMICA IN TOMBA
   La responsabilità per la sicurezza umana e ambientale ha portato allo sviluppo di polimeri a base acquosa, come eccellente sostituto delle tradizionali vernici a solvente. I polimeri a base acquosa presentano una vasta gamma di vantaggi, tra cui flessibilità, resistenza alle basse temperature, tenacità, resistenza ai raggi UV ed una eccezionale resistenza all'abrasione. Ma la qualità della vernice è fortemente influenzata dalle sue proprietà di barriera all'acqua. La penetrazione di acqua nella vernice porta, infatti, alla crescita di funghi e alla perdita di adesione tra la vernice e il substrato sottostante. Inoltre, l'acqua è il principale vettore per la penetrazione degli ioni aggressivi provenienti dalla pioggia e dai gas idrosolubili come CO2 e SO2 che causano entrambi un effetto negativo sulla protezione del substrato. Pertanto, il controllo delle proprietà di impermeabilità all'acqua nella vernice è fondamentale per ottenere le sue caratteristiche di protezione.

PARAMETRI DI ESSICCAMENTO
I leganti a base acquosa si basano principalmente su dispersioni o emulsioni di polimeri in acqua. Ciò significa che dopo l'evaporazione dell'acqua, le singole particelle devono trasformarsi in un film uniforme. Le condizioni di essiccazione della vernice hanno un'influenza molto significativa sulla permeabilità all'umidità. La velocità di asciugatura iniziale, in cui solo l'acqua viene evaporata, è di importanza minore rispetto alle condizioni durante l'essiccamento in cui avviene la formazione del film. L'aumento del tempo o della temperatura può migliorare le proprietà barriera dei rivestimenti contro l'umidità. La rimozione forzata di acqua/umidità non migliora le proprietà iniziali di barriera all'acqua. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che gli agenti coalescenti vengono rimossi dal film troppo presto. Se la formazione del film non è completa, sono presenti pori microscopici che portano ad una maggiore permeabilità all'acqua.

EMULSIONI ACQUOSE
Un film essiccato compatto presenta anche porosità su scala nanometrica, che controllano il trasporto di umidità per diffusione attraverso il legante polimerico e lungo le interfacce tra diverse fasi, pigmenti e riempitivi. Questo meccanismo sarà di maggiore importanza nei rivestimenti a base di emulsioni a base d'acqua che normalmente contengono un'ampia gamma di tensioattivi parzialmente idrofili presenti alle interfacce. Questi emulsionanti (tensioattivi) forniscono un percorso idrofilo per il trasporto di umidità. Gli emulsionanti possono migrare e agglomerarsi sulla superficie del rivestimento (aumentando l'idrofilicità della superficie) o all'interfaccia tra rivestimento e legno. La migrazione degli emulsionanti provoca la formazione di vuoti in quei luoghi in cui erano presenti precedentemente tensioattivi. La migrazione può essere prevenuta mediante la polimerizzazione degli stessi emulsionanti che sono legati chimicamente al polimero. Tuttavia, alcuni tensioattivi saranno sempre necessari in rivestimenti ad acqua, ad es. per bagnare e stabilizzare pigmenti e riempitivi.
DISPERSIONI ACQUOSE
 Generalmente è possibile ottenere una dispersione acquosa mediante l'introduzione di "emulsionanti interni". L'emulsionante interno è un monomero idrofilo che viene inserito nella catena polimerica durante la sintesi chimica. I gruppi ionici idrofili dell'emulsionante forniranno una carica superficiale per disperdere i segmenti polimerici idrofobi in acqua, creando particelle solide di polimero disperse in acqua. Tuttavia, la natura idrofila dei gruppi ionici o dei segmenti idrosolubili del polimero non elimina totalmente i problemi associati alla barriera all'acqua.
BORMA POLIMERI HIGH-TECH
Borma Wachs ha adottato vari metodi per migliorare la resistenza all'acqua e la proprietà idrofobica dei polimeri a base acquosa tramite co-polimerizzazione con monomeri speciali. Segmenti con spiccato comportamento idrofobo, vengono introdotti nel polimero come corte catene laterale. Questi co-polimeri modifcati a base d'acqua combinano bassa tensione superficiale, alevata idrofobicità e alta resistenza agli agenti atmosferici, oltre a mantenere le proprietà fisiche e meccaniche dei tradizionali polimeri a base d'acqua.
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SCHEDA DATI TECNICI
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