Applicazione del carbonato di calcio nei rivestimenti a base d'acqua
Negli ultimi anni, le vernici a base d'acqua hanno guadagnato popolarità tra i consumatori grazie a vantaggi quali l'essere "ecologiche", "a basso impatto ambientale", "ad alte prestazioni" e "ampiamente applicabili", e stanno gradualmente sostituendo le vernici tradizionali come scelta dominante.
Panoramica dei prodotti a base d'acqua colore
Le vernici a base d'acqua sono vernici che utilizzano l'acqua come solvente, con una composizione che va dal 70% al 90%. Non contengono solventi organici tossici come benzene, aldeidi e idrocarburi alogenati, né composti di metalli pesanti come formaldeide, piombo e cromo. Sono caratterizzate da atossicità, rispetto dell'ambiente, assenza di sostanze volatili, inodore e stabile. Si tratta di una vernice sicura, ecologica e non inquinante.
Attualmente, in Cina, il mercato dei rivestimenti ecocompatibili a base d'acqua si articola in quattro tipologie principali: rivestimenti inorganici a base d'acqua ricchi di zinco, rivestimenti epossidici a base d'acqua, rivestimenti acrilici a base d'acqua e rivestimenti poliuretanici a base d'acqua.
Modifica a base d'acqua rivestimenti
Negli ultimi anni, per ovviare ad alcune delle carenze dei rivestimenti a base d'acqua, sono emerse numerose ricerche sulla loro modifica. Tra i materiali di modifica più comuni si annoverano nanoparticelle, poliuretano, poliacrilato, silicone, resina epossidica e nano-ossidi, ecc.
Tra questi, i riempitivi (pigmenti di riempimento), in quanto componenti importanti dei rivestimenti, rappresentano un approccio applicativo cruciale per la tecnologia di modifica inorganica. I riempitivi sono per lo più polveri bianche o leggermente colorate, prive di potere colorante e coprente, ma svolgono funzioni quali l'aumento dello spessore del film di vernice, la regolazione delle proprietà reologiche, il miglioramento della resistenza meccanica, l'incremento della durata del film di vernice e la riduzione dei costi. Sono costituiti principalmente da sali di metalli alcalino-terrosi, silicati e sali di metalli leggeri come alluminio e magnesio.
Attualmente, i riempitivi comunemente utilizzati nei rivestimenti a base d'acqua includono materiali a base di carbonio (grafene, nanotubi di carbonio), carbonato di calcio, bentonite, caolino, silice, polvere di mica, solfato di bario, talco, ecc. Tra questi, il carbonato di calcio si distingue per il suo notevole vantaggio in termini di costi, nonché per le sue eccellenti proprietà di livellamento, sospensione e resistenza all'usura.
Applicazione di vernici a base d'acqua
materiali da costruzione ecocompatibili
I rivestimenti architettonici inorganici a base d'acqua comunemente utilizzati nei progetti di costruzione sono composti principalmente da soluzioni acquose di silicati modificati con metalli alcalini e dispersioni acquose di silice colloidale come principali sostanze filmogene, integrate con pigmenti, cariche, additivi, ecc. Il film di rivestimento risultante è ecocompatibile, atossico, ignifugo e non si sfalda né si stacca. Presenta inoltre un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici e un'ottima conservazione del colore.
Numerose esperienze applicative e dati di ricerca hanno confermato che l'aggiunta di carbonato di calcio ai rivestimenti a base d'acqua non solo riduce i costi, ma ne migliora anche le prestazioni. Se combinato con pigmenti come il biossido di titanio, non ne compromette le proprietà e può essere utilizzato per controllare la fluidità, conferendo stabilità e resistenza al rivestimento.
Articoli in legno
La funzione principale del carbonato di calcio nelle vernici per legno a base d'acqua è quella di riempire le fessure. Non è necessario aggiungerlo alle vernici per legno a base d'acqua, ma viene aggiunto in piccole quantità alle pitture per legno a tinta unita a base d'acqua e in quantità maggiori negli stucchi per legno a base d'acqua.
Auto
Attualmente, i paesi con un'industria automobilistica relativamente sviluppata hanno sostanzialmente sostituito le vernici a base di solvente con vernici a base d'acqua. In Cina, la ricerca e l'utilizzo di vernici a base d'acqua sono in graduale aumento e sono già presenti diverse linee di produzione per vernici intermedie e di fondo. Tra queste, Shanghai General Motors ha assunto un ruolo di primo piano nella costruzione di una linea di produzione di vernici colorate a base d'acqua. Attualmente, le vernici per autoveicoli in Cina sono progettate sulla base di vernici a base d'acqua, ma sono ancora principalmente vernici tradizionali a base di solvente. Al momento, le vernici a base d'acqua sono utilizzate principalmente come primer, vernici intermedie e vernici di finitura per autoveicoli.
Ad esempio, il rivestimento sottoscocca acrilico anti-scheggiatura è composto principalmente da resina acrilica ottenuta tramite copolimerizzazione di monomeri acrilici, formulata con cariche e additivi, e si presenta come una lozione di resina sintetica. Rispetto ai sistemi di rivestimento sottoscocca in PVC plastisol e in elastomero poliuretanico, ampiamente utilizzati, la lozione stirene-acrilica utilizza l'acqua come solvente principale, con un contenuto di VOC (composti organici volatili) estremamente basso, evitando i difetti dei solventi infiammabili e tossici. Inoltre, possiede una buona resistenza agli acidi e agli alcali, all'acqua e agli urti, il che la rende una nuova tipologia di rivestimento sottoscocca anti-scheggiatura.
Nelle applicazioni pratiche, l'utilizzo di vernici a base d'acqua nell'industria automobilistica presenta ancora alcune problematiche. A causa del basso punto di ebollizione dell'acqua, che ne rende difficile l'evaporazione, dell'elevata sensibilità all'umidità ambientale, dell'alta tensione superficiale, della tendenza alla formazione di bolle e della bassa resistenza elettrica, le vernici sono soggette a cedimenti e altri difetti.
