La tecnologia di verniciatura UV a base acquosa (WB) ha registrato una crescita significativa nei mercati del legno industriale per interni, grazie alle sue eccellenti prestazioni, alle basse emissioni di solventi e alla maggiore efficienza produttiva. I sistemi di verniciatura UV offrono all'utente finale i vantaggi di un'eccezionale resistenza chimica e ai graffi, un'ottima resistenza al bloccaggio, bassissime emissioni di VOC (composti organici volatili) e un ingombro ridotto delle attrezzature, con conseguente minore necessità di spazio di stoccaggio. Questi sistemi presentano proprietà paragonabili a quelle dei sistemi poliuretanici bicomponenti, senza le complicazioni legate ai reticolanti pericolosi e ai problemi di tempo di lavorabilità. Il sistema nel suo complesso risulta economicamente vantaggioso grazie all'aumento della velocità di produzione e alla riduzione dei costi energetici. Questi stessi vantaggi possono essere applicati anche in fabbrica per applicazioni esterne, come telai di finestre e porte, rivestimenti e altri elementi di falegnameria. Questi segmenti di mercato utilizzano tradizionalmente emulsioni acriliche e dispersioni poliuretaniche, in quanto offrono un'eccellente brillantezza e ritenzione del colore, oltre a una durata superiore. In questo studio, le resine poliuretaniche-acriliche con funzionalità UV sono state valutate secondo le specifiche di settore per applicazioni su legno industriale, sia per interni che per esterni.
Nell'ambito delle applicazioni industriali sul legno, si utilizzano comunemente tre tipi di vernici a base di solvente. La lacca alla nitrocellulosa è in genere una miscela a basso contenuto di solidi di nitrocellulosa e oli o resine alchidiche a base di olio. Queste vernici asciugano rapidamente e presentano un elevato potenziale di brillantezza. Sono tipicamente utilizzate per l'arredamento residenziale. Hanno lo svantaggio di ingiallire nel tempo e possono diventare fragili. Inoltre, hanno una scarsa resistenza chimica. Le vernici alla nitrocellulosa hanno un contenuto di VOC (composti organici volatili) molto elevato, solitamente pari o superiore a 500 g/L. Le vernici precatalizzate sono miscele di nitrocellulosa, oli o resine alchidiche a base di olio, plastificanti e urea-formaldeide. Utilizzano un catalizzatore acido debole come il butilfosfato acido. Queste vernici hanno una durata di conservazione di circa quattro mesi. Sono utilizzate per l'arredamento di uffici, istituzioni e abitazioni. Le vernici precatalizzate hanno una migliore resistenza chimica rispetto alle vernici alla nitrocellulosa. Anche queste hanno un contenuto di VOC molto elevato. Le vernici di conversione sono miscele di resine alchidiche a base oleosa, formaldeide ureica e melammina. Utilizzano un catalizzatore acido forte come l'acido p-toluensolfonico. Hanno un tempo di lavorabilità di 24-48 ore. Sono utilizzate per la verniciatura di mobili da cucina, mobili per ufficio e mobili per la casa. Le vernici di conversione presentano le migliori proprietà tra i tre tipi di rivestimenti a base solvente tipicamente utilizzati per il legno industriale. Hanno emissioni di VOC (composti organici volatili) e formaldeide molto elevate.
Le emulsioni acriliche auto-reticolanti a base d'acqua e le dispersioni poliuretaniche possono rappresentare un'ottima alternativa ai prodotti a base di solventi per le applicazioni industriali sul legno. Le emulsioni acriliche offrono un'eccellente resistenza chimica e all'adesione, valori di durezza superiori, eccezionale durabilità e resistenza agli agenti atmosferici, nonché una migliore adesione alle superfici non porose. Hanno tempi di asciugatura rapidi, che consentono ai produttori di mobili, arredi o prodotti per l'edilizia di maneggiare i pezzi subito dopo l'applicazione. Le dispersioni poliuretaniche offrono un'eccellente resistenza all'abrasione, flessibilità e resistenza a graffi e abrasioni. Sono ottimi partner di miscelazione con le emulsioni acriliche per migliorarne le proprietà meccaniche. Sia le emulsioni acriliche che le dispersioni poliuretaniche possono reagire con agenti reticolanti come poliisocianati, poliaziridina o carbodiimmidi per formare rivestimenti bicomponenti con proprietà migliorate.
Le vernici a base d'acqua polimerizzabili ai raggi UV sono diventate una scelta popolare per le applicazioni industriali sul legno. I produttori di mobili da cucina e di arredamento scelgono queste vernici per la loro eccellente resistenza e le proprietà meccaniche, le ottime caratteristiche di applicazione e le bassissime emissioni di solventi. Le vernici a base d'acqua polimerizzabili ai raggi UV offrono un'eccellente resistenza al bloccaggio immediatamente dopo la polimerizzazione, il che consente di impilare, imballare e spedire i pezzi verniciati direttamente dalla linea di produzione, senza tempi di attesa per lo sviluppo della durezza. Lo sviluppo della durezza nelle vernici a base d'acqua polimerizzabili ai raggi UV è rapido e avviene in pochi secondi. La resistenza chimica e alle macchie delle vernici a base d'acqua polimerizzabili ai raggi UV è superiore a quella delle vernici di conversione a base di solvente.
Le vernici UV a base d'acqua (WB) presentano numerosi vantaggi intrinseci. Mentre gli oligomeri UV al 100% solidi hanno in genere un'elevata viscosità e devono essere diluiti con diluenti reattivi, i PUD UV a base d'acqua hanno una bassa viscosità, che può essere regolata con i tradizionali modificatori di reologia a base d'acqua. I PUD UV a base d'acqua hanno un peso molecolare iniziale elevato e non subiscono un aumento di peso molecolare durante la polimerizzazione in modo così drastico come le vernici UV al 100% solidi. Grazie alla loro minima o nulla contrazione durante la polimerizzazione, i PUD UV a base d'acqua presentano un'eccellente adesione a molti substrati. La brillantezza di queste vernici è facilmente controllabile con i tradizionali agenti opacizzanti. Questi polimeri possono essere molto duri ma anche estremamente flessibili, il che li rende ideali per le vernici per legno da esterni.
Data di pubblicazione: 7 marzo 2024
