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La famiglia degli isocianati (simbolo NCO) è molto ampia e comprende vari composti che fungono da partner di reticolazione per resine contenenti gruppi idrossilati, formando uretani. Questo è il motivo per cui i prodotti creati con questi composti sono chiamati vernici o smalti poliuretanici. Tuttavia, poiché sia gli isocianati che le resine ossidrilate possono variare ampiamente e spesso essere miscelati tra loro, il risultato finale può differire notevolmente in termini di costi e prestazioni.

Definizione di “Poliuretanico”

Il termine “poliuretanico” non fornisce molte informazioni precise riguardo alle caratteristiche del prodotto, poiché la quantità di legami chimici uretanici formati può variare considerevolmente. Ad esempio, la formazione di tre legami uretanici non è la stessa cosa della formazione di dodici legami, e i tempi di polimerizzazione possono differire di conseguenza. Un parametro essenziale è il valore di ossidrile della resina di base, così come il numero di gruppi NCO caratteristici degli isocianati utilizzati per la reazione. Quando tutti i legami potenzialmente ottenibili sono stati formati, si parla di stechiometria, e il sistema raggiunge le migliori prestazioni. Il calcolo corretto della stechiometria è complesso e deve essere lasciato a chimici esperti. È sconsigliato modificare le percentuali di utilizzo da parte di chi non conosce la chimica del sistema.

Famiglie di Isocianati

Gli isocianati si dividono essenzialmente in due famiglie principali: aromatica e alifatica. Gli isocianati aromatici, come il toluendiisocianato (TDI), sono più reattivi e più economici, offrendo buona durezza e resistenza chimica. Tuttavia, soffrono i raggi ultravioletti, il che porta a ingiallimenti, opacità e sfarinature se esposti prolungatamente al sole. Per questo motivo, gli isocianati aromatici sono generalmente utilizzati per catalizzare fondi che saranno ricoperti e per finiture destinate a interni.

Gli isocianati alifatici, come l’esametilene diisocianato (HDI), sono insensibili ai raggi UV e alla luce solare, non ingialliscono né perdono brillantezza. Tuttavia, sono più costosi e di qualità superiore. Sul mercato esistono anche catalizzatori misti, che combinano le caratteristiche di entrambi, con prestazioni variabili a seconda del rapporto tra i due tipi di isocianati.

Tipi di Isocianati: Plastici e Rigidi

Gli isocianati possono essere classificati come plastici o rigidi. Quelli rigidi (generalmente della famiglia degli aromatici o degli isocianurati) sono indicati per fondi carteggiabili, poiché offrono una migliore carteggiabilità. Quelli plastici sono più adatti per finiture, grazie alla loro flessibilità, che riduce il rischio di crepe e ragnatele nel film di vernice a causa della rigidità del catalizzatore.

Residuati Secchi e Livelli di Solidità

Un altro parametro da considerare è il contenuto di solidi dei catalizzatori, che determina la quantità di isocianato al netto del solvente. Solitamente, i livelli di solidità si dividono in medio solido (MS), alto solido (HS) e ultra alto solido (UHS), con valori di solidità che variano dal 25% a oltre il 42%. Livelli più elevati possono causare problemi di reticolazione, specialmente in condizioni di alta temperatura.

Regolamenti sulla Sicurezza

Recentemente, la Comunità Europea ha riconosciuto l’alta tossicità dei di-isocianati utilizzati in carrozzeria e industria automobilistica. Di conseguenza, i di-isocianati con alta parte libera stanno progressivamente scomparendo, sostituiti da di-isocianati simili ma con minore contenuto di monomero libero. Questa transizione ha portato a un aumento dei prezzi a causa della maggiore difficoltà di reperimento sul mercato internazionale.

Se avete dubbi o domande su questa complessa tematica, non esitate a contattarci per ulteriori chiarimenti!

Articolo scritto da: P.to ind.le Massimo Rubbi – membro A.I.T.I.V.A. Regione Emilia Romagna – CTU n. 48 Tribunale di Piacenza. Tel: 0039 3289205637