Leganti e formulazioni per cool roof : l esperienza della Vinavil in America

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1 Leganti e formulazioni per cool roof : l esperienza della Vinavil in America 24 Marzo 2017 Occhiobello (RO) Schirò Antonietta VINAVIL Lab R&S Villadossola Assistenza Tecnica Settore Coating

2 AGENDA Roof Coating Cool Roof Normativa di riferimento in US: ASTM D Caratteristiche dei polimeri elastomerici Esempi formulati Test/risultati

3 Laval (Canada), R&D + Prod Villadossola, R&D + Prod. Milano, Headquarters West Chicago (USA), Production Suez (Egypt), Production Ravenna, Production

4 Temperatura media annuale

5 Cool roof: migliora l efficienza energetica degli edifici Condizioni che pregiudicano la durabilità del Roof Coating: Alte basse temperature Pioggia/neve/vento Fenomeni sismici Vibrazioni dell edificio

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7 Quali caratteristiche deve avere un Roof coating? Flessibilità, anche a basse temperature Resistenza all acqua Adesione a diversi substrati: calcestruzzo, metallo, EPDM ecc.. Resistenza agli agenti atmosferici Riflettività Resistenza alla presa di sporco Resistenza allo strappo Resistenza alla formazione di alghe

8 Leganti Vinavil America per Roof Coating Caratteristiche Vinavil A USA Nord Vinavil B USA Sud (Arizona, Florida) Vinavil C Polimero tipo Acrilico Auto-reticolante Stabile UV Acrilico Auto-reticolante Stabile UV Stirolo acrilica Auto-reticolante Stabile UV Tg ( C) Contenuto in solidi (%) Viscosità Brookfield a 20rpm, 23 C <200 <500 <1000 ph TMF ( C) 0 0 0

9 ASTM D Liquid applied acrylic coatings used in roofing Requisiti richiesti: Allungamento a rottura (ASTM 2370): min. 100% a 23 C Sforzo al massimo stress (ASTM 2370): min. 1,4 Mpa a 23 C Allungamento dopo weathering resistance 1000h (ASTM 2370): min. 100% a 23 C Assorbimento d acqua (ASTM D471): max 20% Adesione umido (ASTM C794, D903): min. 350 N/m Resistenza alla formazione di funghi (ASTM G21): nulla Resistenza allo strappo (ASTM D624): >21 kn/m Flessibilità a bassa temperatura dopo weathering resistance 1000h (ASTM D522): min. mandrino 13 mm a -26 C Permeabilità al vapore d acqua ( ASTM): <50 (g/m2 * 24h* mmhg)

10 Formula Vinavil America per Roof coating Componenti % p. Acqua 15,36 Cellulosa 0,42 Antischiuma 0,15 Glicole propilenico 1,15 Disperdente 0,40 Potassio tripolifosfato 0,12 Antischiuma 0,15 TiO2 8,50 Ossido di Zn 2,50 CaCO3 10 mm 32,35 Vinavil dispersione acrilica 38,00 Antischiuma 0,05 Coalescente 0,50 Fungicida 0,20 Ammoniaca (sol. 26%) 0,15 Totale 100,00 Applicazione spruzzo/rullo/pennello Spessore mm

11 Pittura per Roof coating valutazione laboratorio certificato americano

12 ASTM D PROPERTY METHOD VINAVIL A REQUIREMENT Liquid property requirements PROPRIETA METODO VINAVIL A REQUISITI Viscosity Stormer (KU) at 77 F ASTM D 562 Method A Viscosity Brookfield type LV (cps) at 77 F, speed 6rpm, spindle 4 ASTM D 2196 Method A Volume solid (%) ASTM D Weight solid (%) ASTM D Film physical property requirements Tensile property Test condition 73,4±3,6 F; 50±10% RH ASTM D 2370 Initial elongation at break (%) Initial tensile strength (psi) Final elongation at break after 1000h accelerated weathering Permeance (Perm) ASTM D Water swelling (%) ASTM D

13 ASTM D PROPERTY METHOD VINAVIL A REQUIREMENT Wet adhesion to specified substrates ASTM C Galvanized steel (pli) Concreate (pli) 4,5 2 - SPUF (pli) 2,7 2 - Mod. Bitum - SBS 2,6 2 Fungi resistance (Rating) ASTM G Tear Resistance (lbf/inc) ASTM D >60 Low temperature flexibility after 1000h acc. weathering (pass/failed) Accelerated weathering (pass/failed) ASTM D 522 pass pass ASTM D 4798 pass pass

14 Formula Vinavil Villadossola Componenti % p. Acqua 9,2 Antischiuma 0,2 Cellulosa 0,4 Glicole propilenico 2,0 Sodio esametafosfato 0,1 Disperdente 0,4 Vinavil dispersione acrilica (55 %) 20,0 TiO 2 6,0 Ossido di zinco 4,0 CaCO 3 35,0 Vinavil dispersione acrilica (55%) 22,0 Antischiuma 0,2 Coalescente 0,6 Biocida 0,2 Alcalinizzante (ph 8-8,5) 0,2 Totale 100,0

15 Caratteristiche meccaniche del film: ASTM D2370 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti Carico a rottura ASTM D2370 N/mm 2 1,6 1,4 > 1,4 Allungamento a rottura ASTM D2370 % > 100 Spessore del film secco Essicazione Velocità di prova 0,5 mm 14 gg a 23 C, 50% UR 25 mm / min

16 Flessibilità a basse temperature: ASTM D522 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti Flessibilità a basse temperature (-26 C) ASTM D522 Ǿ mandrino 13 mm passa 10 mm passa 13 mm passa 10 mm passa minimum pass 13mm mandrel (-26 C) Spessore del film secco Essicazione Condizionamento prova 0,36 mm applicato su Alluminio 3 gg a 23 C, 50% UR 5 gg a 50 C -26 C a 24 h NOTA : la normativa richiede il test dopo 1000h d invecchiamento accelerato ASTM D4798-A

17 Resistenza allo strappo: ASTM D624 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti Resistenza allo strappo ASTM D624 kn/m 11,2 13,6 > 21 Spessore del film secco Essicazione Velocità di prova 0,5 mm 14 gg a 23 C, 50% UR 25 mm / min

18 Assorbimento d acqua: ASTM D471 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti Assorbimento d acqua ASTM D471 % 9 27 Max 20% Spessore del film secco Essicazione Durata immersione 0,5 mm 14 gg a 23 C, 50% UR 7 giorni M % = (M2 M1) M1 * 100 Dove: DM : assorbimento d acqua in peso M1 : peso del film prima dell immersione M2 : peso del film dopo immersione

19 Permeabilità al vapore: ASTM D1653 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti WVT grado di trasmissione al vapore WVP permeabilità al vapore ASTM D1653-B condition A ASTM D1653-B condition A g/m 2 x 24h Non richiesto g/m 2 x24hxmmhg (perms) Max 50 PERM Spessore del film secco Essicazione Riempimento capsule Metodo 0,5 mm 14 gg * 23 C * 50% UR Acqua distillata Posizione invertita con l acqua a contatto con il film

20 PERM Permeabilità al vapore: ASTM D1653 Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Valori richiesti WVT grado di trasmissione al vapore WVP permeabilità al vapore ASTM D1653-B condition A ASTM D1653-B condition A g/m 2 x 24h Non richiesto g/m 2 x24hxmmhg (perms) Max 50 PERM WVT = G t A g/m 2 * 24h G = differenza di peso (g) T = tempo trascorso (h) A = area del provino (m 2 ) WVP = WVT 21,06 (#) g/m2 * 24 h* mmhg (PERM) Valore max ASTM D1653 (#) Saturazione del vapore a 23 C espresso in mmhg 0 WVP VINAVIL A COMPETITOR

21 Requisiti non valutati ASTM G21 : resistenza alla formazione di funghi/alghe ASTM C794 : adesione a umido su diversi materiali (Test di peeling) ASTM D4798 : invecchiamento accelerato

22 Altre caratteristiche Viscosità, secco, ph Presa di sporco Potere coprente Indice di bianco e giallo

23 Altre caratteristiche Caratteristiche Metodo Unità VINAVIL A Competitor Viscosità Brookfield a 23 C, 20 rpm UNI 8490/3 mpa x s ph UNI 8490/ ,12 9,21 White Index ASTM E313/73 WI 79,87 80,46 Yellow Index ASTM E313/73 YI 2,51 2,29 Hiding Power UNI ISO 3905 RC 0,94 0,95 Dirty Pick - Up UNI DL 0,84 0,35 CLASSIFICAZIONE POTERE COPRENTE SECONDO UNI ISO 3905 Rapporto di contrasto (R.C) Classificazione 0,99 Ottimo Da 0,98 a < 0,99 Buono < 0,98 Non sufficiente CLASSIFICAZIONE PRESA DI SPORCO NORMA UNI 10792: Presa di sporco DL Classificazione 3 Molto bassa > 3 9 Bassa > 9 15 Media > 15 Alta

24 Altri esempi formulativi MENBRANA ECONOMICA Componenti % p. Acqua 26,1 Cellulosa 0,4 Disperdente 0,2 Antischiuma 0,2 Biocida 0,2 CaCO 3 23,2 TiO 2 14,9 Legante acrilico 32,4 Antischiuma 0,2 Coalescente 0,7 Glicole propilenico 1,5 Totale 100,0 MENBRANA ALTAMENTE RIFLETTENTE Componenti % p. Acqua 15,21 Glicole propilenico 0,7 Antischiuma 0,2 Legante acrilico 18,7 Cellulosa 0,6 Disperdente 1,3 TiO 2 9,2 Ossido di zinco 4,6 Alluminio tri-idrato 10,2 CaCO 3 9,2 Anti-sedimentante 0,6 Biocida 0,2 Antischiuma 0,2 Legante acrilico 27,2 Tensioattivo 0,2 NH 3 sol. 26 % 0,1 Coalescente 0,8 Plastificante 0,79 Totale 100,00

25 Conclusioni L impiego di polimeri con caratteristiche elastomeriche, autoreticolanti e stabili ai raggi UV, permettono la formulazione di roof coating, che garantiscono durabilità e ottime prestazioni di elevata riflettanza come richiesto nei sistemi cool roof.