Dott. Stefano Vavassori Direttore Tecnico CHIMIVER PANSERI SPA

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1 Dott. Stefano Vavassori Direttore Tecnico CHIMIVER PANSERI SPA

2 CAMPI DI APPLICAZIONE DELLE VERNICI Occhiali Telefoni Attrezzi da cucina Legno Casa Automotive Attrezzature sportive

3 PRODOTTO VERNICIANTE Un prodotto verniciante è una miscela di prodotti chimici che forma una pellicola solida dotata di resistenza meccanica e chimica tale da proteggere il supporto dall aggressione degli agenti fisici e chimici presenti nell ambiente. Sostanzalmente un prodotto verniciante è costituito da una miscela di 5 tipi di materie prime: Leganti di natura organica oppure inorganica Inerti (opacanti, cariche minerali, cere...) Solventi Additivi vari (additivi antischiuma, antibolla, di superficie, reologici ) Pigmenti (organici e/o inorganici); coloranti

4 LEGANTE POLIMERICO (RESINA) Componenti sempre presenti nei P.V. Condizionano caratteristiche, destinazioni d'uso e prestazioni Caratterizzano l'aspetto estetico (lucido, opaco o satinato) Possono rendere le superfici trattate idrorepellenti o traspiranti All'acqua in emulsione o in dispersione Al solvente in soluzione Vinilici Vinil-versatici Acrilici Stirolacrilici Acril-silossanici Acril-uretanici Alchidici Epossidici Minerali (calce e silicati) Vinilici Acrilici Stirolo-acrilici Alchidici Poliuretanici Epossidici Oleofenolici Gliceroftalici Clorocaucciù Melamminici Poliesteri

5 LEGANTE POLIMERICO Leganti organici Leganti che non si modificano Danno origine ad una pellicola* senza che avvenga una reazione chimica Leganti che si modificano Filmano per reazione chimica (ossidazione catalizzata da sali metallici, polimerizzazione per reazione di gruppi chimici reattivi, azione del calore) * La pellicola generata acquisisce una resistenza del tutto diversa e resiste anche ai solventi originari

6 LEGANTE POLIMERICO elementi per la scelta dei componenti VEICOLO: insieme di uno o più leganti; resine costituenti il sistema verniciante Tossicità Impatto ambientale Costo Temperatura di filmazione o di reticolazione QUALE VEICOLO? Destinazione d'uso Funzionalità d'uso

7 MEZZO SOLVENTE (solventi diluenti - acqua) Solventi Diluenti Forma fisica liquida Non hanno la capacità di sciogliere il legante Funzione: rendere fluida la massa solida delle resine Modificano la viscosità dei P.V. senza alterarne le caratteristiche Scopo: rendere il prodotto maneggevole, applicabile e stabile nel tempo Coalescenti: glicoli/ glicoli-eteri Caratteristica: evaporare gradualmente senza arrecare traumi e disomogeneità tra i componenti per favorire il corretto indurimento del film

8 MEZZO SOLVENTE elementi per la scelta dei componenti Tossicità, pericolosità Impatto ambientale Costo Filmazione Tipo di applicazione QUALI SOLVENTI? Tipo di supporto compatibilità Funzionalità d'uso

9 I più comuni processi di polimerizzazione si basano sui seguenti meccanismi: ESSICCAZIONE FISICA il solvente evapora e le macromolecole si avvicinano formando una struttura unica. ESSICCAZIONE OSSIDATIVA si forma un legame chimico dopo l'evaporazione del solvente. ESSICCAZIONE FISICA PER COALESCENZA le particelle delle emulsioni/dispersioni si avvicinano e dopo evaporazione del solvente (acqua) si fondono dando luogo al rivestimento polimerico.

10 ESSICCAZIONE CHIMICA miscela del prodotto componente A con il prodotto componente B. La miscelazione avviene poco prima dell'applicazione. L'indurimento avviene con la formulazione di una struttura molto complessa e resistente (RETICOLAZIONE). Ad esempio le resine poliuretaniche danno la seguente reazione chimica: La reazione principale porta alla formazione del film con le migliori proprietà. La reazione secondaria porta alla formazione di poliurea e CO2. Le proprietà del film dipendono dal rapporto di catalisi con la rispettiva componente isocianica (induritore) chiamata componente B. Una dispersione acquosa poliuretanica è un sistema colloidale binario in cui le particelle di poliuretano sono disperse in una fase continua acquosa

11 ESSICCAZIONE DEI LEGANTI IN EMULSIONE/DISPERSIONE: LA COALESCENZA Dal punto di vista fisico emulsioni e dispersioni sono entrambi sistemi dispersi poiché vi è sempre una fase solida (la resina) dispersa in una fase liquida (l acqua). Le emulsioni sono sistemi termodinamicamente instabili costituite da due fasi liquide immiscibili, una delle quali è dispersa nell altra in forma di particelle di diametro compreso tra 1 e 100 µm. Le dispersioni sono sistemi termodinamicamente instabili costituite da due fasi liquide immiscibili, una delle quali è dispersa nell altra in forma di particelle di diametro tra 1 nm e 0,5 µm. Il peso molecolare del polimero non ha alcuna influenza sulla viscosità del PV. Infatti, mentre per le resine utilizzate per i PV in soluzione il peso molecolare è tipicamente compreso tra Da. Le resine in emulsione possono avere anche peso molecolare > di Da. Quindi, avendo un peso molecolare alto, le resistenze chimico-fisiche risultano buone anche senza reticolazione.

12 L essiccazione dei leganti in emulsione avviene con un meccanismo, conosciuto come COALESCENZA: La fase 2 si definisce di coalescenza, in questo stadio la formulazione del P.V. deve essere bilanciata in modo che le particelle del legante possano avvicinarsi, deformarsi, appiccicarsi e quindi fondere in modo perfetto. Questo fenomeno è possibile se la resina si trova in uno stato plastico, NON RIGIDO e VETROSO (Tg=temperatuta di transizione vetrosa); in caso contrario non è possibile la fusione delle particelle.

13 Polimeri con Tg basse (che quindi filmano bene) a temperatura ambiente sono morbidi e flessibili, ma generalmente non posseggono quelle solidità chimico-fisiche tipiche di polimeri con Tg elevate (che però hanno difficoltà a creare film continui). È a tale scopo che si utilizzano i cosiddetti coalescenti, ossia agenti in grado di abbassare la Tg del legante senza però influire sulle sue caratteristiche tecniche. La quantità di solventi organici che il formulatore può utilizzare in aggiunta nel PV è in funzione anche della temperatura minima di filmazione (MFFT). La MFFT di una vernice o di un coating è la temperatura minima alla quale il prodotto, applicato su un substrato, coalesce in forma di film omogeneo e trasparente Esistono dispersioni di polimeri che reticolano dopo che il film si è formato per coalescenza; in ogni caso l acqua non può separare le particelle di resina/polimero dopo che si sono saldate le une alle altre. La coalescenza è un PROCESSO chimico-fisico IRREVERSIBILE!!

14 ESEMPIO DI COALESCENTI VOC: NMP I PV all acqua, introdotti a suo tempo per motivi di rispetto ambientale, presentano comunque una quantità di co-solventi come l'1-metil-2-pirrolidone (o N-metil-2-pirrolidone). 1-metil-2-pirrolidone è sempre stato considerato il solvente ideale per i processi di sintesi delle dispersioni PU perché : Solubile in acqua buon potere solubilizzante nei confronti del pre-polimero durante la sua sintesi) ottimo coalescente per ottenere la corretta filmazione del PV applicato Composto ETEROCICLICO: a temperatura ambiente si presenta come un liquido da incolore a giallo, dall odore di ammina.

15 La sostituzione dell NMP può essere eseguita sostanzialmente in due modi: sostituirlo con un altro coalescente con le caratteristiche seguenti: elevato potere coalescente (che dipende dalla sua solubilità e dal meccanismo di ripartizione nelle tre fasi che compongono una dispersione). volatilità sufficientemente bassa da rimanere fino alla totale formazione del film per poi evaporare. non pericoloso. non VOC sostituirlo con un plastificante (specie chimiche che rimangono nel film dopo essiccazione del PV) le caratteristiche chimico-fisiche sono influenzate dalla presenza del plastificante all interno del film continuo di vernice; quasi sempre la presenza di tali sostanze riduce le proprietà chimico-fisiche della vernice). il plastificante migra dall interno verso la superficie del rivestimento, non essendo chimicamente legato.

16 VOC Il contenuto di sostanze organiche volatili emesse dalle pitture viene indicato come VOC (volatiles organic compound). Le principali categorie di pitture che hanno zero o basso VOC cioè in assenza di solvente sono: 1. pitture in polvere 2. pitture ad alto residuo solido 3. pitture all'acqua 4. vernici indurenti mediante radiazioni UV. Sostanzialmente il contenuto di VOC nei prodotti vernicianti è regolato da un decreto legge, il numero 161 del 27 marzo 2006, che ha recepito la direttiva europea 2004/42/CE. Il decreto fissa i limiti massimi del contenuto di VOC nelle vernici, obbligando le aziende a comunicare lo specifico contenuto di VOC di ogni prodotto sulla relativa confezione. La direttiva europea 2004/42/CE e il D.L. n 152/06 art. 268 definiscono con COV (composto organico volatile), qualsiasi composto organico avente un punto di ebollizione iniziale pari o inferiore a 250 C misurato ad una pressione standard di 101,3kPa oppure che abbia una pressione di vapore di 0.01 kpa o superiore alla temperatura di 193,15 K.

17 Vernice all'acqua monocomponente poliuretanica per pavimenti in legno DESCRIZIONE: ECØ V ECØ V è una vernice monocomponente all'acqua per pavimenti in legno, ad elevata resistenza al calpestio e all'abrasione. ECØ V è una vernice VOC FREE: CERTIFICATO EC1 PLUS, Conformità Ü-Mark. ECØ V può contribuire al raggiungimento del QI CREDITO 4.1 secondo i parametri GEV del 03 Marzo 2009 perchè conforme ai requisiti del protocollo di certificazione LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). Prodotto certificato ECOLABEL ( il marchio europeo di qualità ecologica che testimonia l'impegno di un'azienda nei confronti della natura.

18 ECØ V

19 SCHEDA DI SICUREZZA ECØ V

20 ECØ V: CERTIFICATI

21 GRAZIE PER L ATTENZIONE