Dispersioni poliuretaniche ad alte prestazioni per rivestimenti di pregio per il legno

Annika Bartuschat – WORLÉE

Le dispersioni poliuretaniche (PUD) sono impiegate con successo da molti anni in un’ampia varietà di applicazioni e sono diventate un componente essenziale nelle moderne formulazioni di rivestimenti e adesivi. Grazie alla loro struttura polimerica, i poliuretani offrono un’ampia gamma di possibilità di personalizzazione per la clientela, consentendo lo sviluppo di profili prestazionali specifici per differenti requisiti applicativi. Gli utilizzatori delle dispersioni, in diversi settori industriali, ne apprezzano in particolare le eccellenti proprietà meccaniche.

Dispersioni poliuretaniche per applicazioni di alta qualità
I principali componenti delle dispersioni poliuretaniche, poliolo e diisocianato, possono essere combinati secondo un sistema modulare, permettendo una regolazione precisa delle proprietà finali. Variando la tipologia e la struttura dei singoli componenti, è possibile ottenere caratteristiche su misura (Fig. 1).

 

 

Grazie alla specifica organizzazione strutturale delle catene polimeriche in segmenti morbidi e segmenti rigidi, i film poliuretanici presentano proprietà uniche, difficilmente eguagliabili da altre classi di leganti. I segmenti rigidi, costituiti da unità RNCO, sono incorporati nella matrice dei segmenti morbidi, formati da catene di polioli, contribuendo a prestazioni meccaniche superiori. Queste peculiari caratteristiche strutturali offrono vantaggi significativi:
– elevata durezza senza fragilità.
– Eccezionale flessibilità senza effetto morbido o appiccicoso.
– Eccellente resistenza chimica grazie a una selezione mirata dei polioli.
Di conseguenza, le dispersioni poliuretaniche risultano particolarmente adatte per rivestimenti di alta qualità, quali vernici per parquet e mobili, che devono resistere a elevate sollecitazioni meccaniche dovute ad abrasione e graffi. Il rivestimento deve garantire un equilibrio ottimale tra tenacità ed elasticità, al fine di prevenire difetti superficiali, mantenendo al contempo un’elevata resistenza ai prodotti chimici di uso domestico. Le dispersioni poliuretaniche consentono inoltre la produzione di film altamente flessibili con eccellente resistenza alla trazione per applicazioni su materiali plastici o rivestimenti per pelli.

 

Allo stesso tempo, il polimero mantiene un’elevata durabilità nel tempo, assicurando una protezione a lungo termine. Una selezione accurata dei polioli permette di ottenere eccellenti proprietà di adesione anche su substrati difficili. In aggiunta, le dispersioni poliuretaniche sono ampiamente utilizzate nelle formulazioni di adesivi, offrendo elevata adesione e alta resistenza alle sollecitazioni meccaniche e chimiche, caratteristiche che le rendono una soluzione ideale per applicazioni di adesivi ad uso industriale. Le dispersioni poliuretaniche possono essere classificate secondo diversi criteri. In funzione del processo produttivo, possono essere suddivise in PUD anioniche o cationiche. Anche la scelta dei componenti poliolici, così come le proprietà di reticolazione ed essiccazione, svolgono un ruolo determinante nella loro caratterizzazione (Tab. 1).

WorléePUD VP 1011 per sistemi di rivestimento ad alte prestazioni
WorléePUD VP 1011 offre una resistenza eccezionalmente elevata ai graffi e all’abrasione, risultando ideale per rivestimenti soggetti a forti sollecitazioni meccaniche. Il film ottenuto presenta inoltre un’eccellente resistenza ai prodotti chimici di uso domestico, quali alcol e detergenti, nonché un’ottima resistenza all’acqua. Queste caratteristiche rendono il prodotto particolarmente adatto ad applicazioni impegnative nel settore delle pavimentazioni, come le vernici per parquet. Allo stesso tempo, il legante contiene un’elevata percentuale di materie prime bio-based, pari a circa il 48% (calcolato sul contenuto solido del legante). Le prestazioni sono state testate in conformità alla norma DIN 68861-1:2001-04. Tra le sostanze utilizzate per le prove figurano caffè, vino rosso, senape, etanolo al 40% e acqua, ottenendo risultati molto positivi. Il film ha inoltre dimostrato un’eccellente resistenza ai prodotti cosmetici, come le creme (ad esempio Nivea).
Oltre alle elevate resistenze chimiche e meccaniche, WorléePUD VP 1011 garantisce ottime prestazioni anche nei sistemi di verniciatura per mobili di alta qualità, nei quali sono richiesti essiccazione rapida ed elevata resistenza al blocking. Per ridurre il contenuto di co-solventi, le formulazioni a base di WorléePUD VP 1011 possono essere combinate con emulsioni alchidiche poliuretaniche (PU), quali WorléeSol E 150 W o WorléeSol E 530 W. È possibile sostituire fino al 25% della PUD senza compromettere le proprietà caratteristiche della formulazione a base poliuretanica. Le prestazioni rimangono sostanzialmente inalterate: la durezza pendolare diminuisce solo leggermente, mentre la resistenza all’abrasione e la resistenza al blocking restano su livelli comparabili. Ciò consente una maggiore flessibilità formulativa mantenendo elevate prestazioni del sistema.

WorléePUD VP 2011 CA – modificata con olio di camelina per rivestimenti sostenibili
WorléePUD VP 2011 CA contiene olio di camelina e rappresenta una soluzione sostenibile per diverse applicazioni nel settore dei rivestimenti. La materia prima deriva dalla resistente pianta di camelina (Camelina sativa), caratterizzata da una crescita rapida e da rese elevate. La coltivazione regionale contribuisce alla riduzione dell’impronta di carbonio, eliminando le lunghe distanze di trasporto.

 

L’olio di camelina si distingue come materia prima efficiente sotto il profilo delle risorse, poiché viene prodotto senza entrare in competizione con l’industria alimentare per l’utilizzo dei terreni agricoli. Dal punto di vista tecnico, offre elevata elasticità e naturale resistenza all’acqua. Può essere impiegato sia in leganti a base acquosa sia in sistemi a solvente e contribuisce alla tutela della biodiversità, riducendo l’uso di pesticidi grazie alla coltivazione promiscua. Ciò rende l’olio di camelina una materia prima sostenibile e di origine regionale per applicazioni innovative ed ecocompatibili. È stato inoltre dimostrato che, mediante l’aggiunta di differenti siccativi, è possibile migliorare in modo mirato l’essiccazione ossidativa di WorléePUD VP 2011 CA.

WorléePUD VP 4011 per applicazioni 1K e 2K con eccellente adesione su materie plastiche
WorléePUD VP 4011 è particolarmente indicato come primer di adesione per materiali plastici, garantendo eccellenti risultati adesivi su substrati quali ABS, PS, PMMA e PVC. Sono stati inoltre ottenuti ottimi livelli di adesione anche su metalli come acciaio zincato brillante o Sendzimir e alluminio. La reticolazione con poliisocianati migliora significativamente la resistenza ai solventi e all’acqua.

 

 

WorléePUD VP 5011 per rivestimenti su legno di alta qualità
WorléePUD VP 5011 è una dispersione poliuretanica acrilata sviluppata per rivestimenti per legno di alta qualità. Il legante forma film molto duri e resistenti all’abrasione ed è caratterizzato da elevata resistenza al graffio e buona resistenza chimica.
Queste proprietà rendono WorléePUD VP 5011 particolarmente adatto per applicazioni soggette a elevate sollecitazioni meccaniche, quali rivestimenti per mobili in legno, vernici per parquet e altri sistemi per pavimentazioni. Oltre all’elevata resistenza meccanica, il prodotto offre una buona resistenza all’acqua e all’alcol. Allo stesso tempo, la struttura auto-reticolante garantisce rivestimenti robusti e resistenti al blocking.
Un ulteriore vantaggio è rappresentato dall’elevato contenuto di materie prime rinnovabili, pari a circa il 57% (calcolato sul contenuto solido del legante), caratteristica che rende WorléePUD VP 5011 particolarmente indicato per sistemi di rivestimento più sostenibili.

 

Proprietà tipiche:

• film molto duri e resistenti all’abrasione.
• Buona resistenza al graffio e agli agenti chimici.
• Buona resistenza all’acqua e all’alcol.
• Assenza di blocking.
• Circa il 57% di materie prime bio-based (sul contenuto solido).

 WorléePUD – sistemi ibridi acrilato/poliuretano
Un metodo ampiamente utilizzato nello sviluppo di formulazioni per rivestimenti consiste nella combinazione di dispersioni poliuretaniche e acriliche. La loro miscelazione consente, in molti casi, di integrare le proprietà positive di entrambe le classi di leganti. Ad esempio, durezza e resistenza al blocking possono essere incrementate combinando acrilati più morbidi con dispersioni poliuretaniche più dure, al fine di ottenere un film di rivestimento più resistente (Diagramma 3).
Viceversa, anche rivestimenti acrilici molto duri e fragili possono essere resi più flessibili mediante una combinazione mirata con dispersioni poliuretaniche elastiche, senza influire negativamente sulla resistenza al blocking (Diagramma 4).

Conclusioni: prestazioni su misura per i rivestimenti di nuova generazione
La gamma WorléePUD dimostra che elevate prestazioni meccaniche e responsabilità ambientale possono coesistere. Grazie a un sistema modulare basato su polioli e diisocianati, queste dispersioni poliuretaniche offrono profili prestazionali personalizzati, che spaziano da un’estrema resistenza al graffio per applicazioni su legno e pavimentazioni fino a un’elevata elasticità per pelle e materiali plastici. Attraverso l’integrazione di materie prime rinnovabili, come l’olio di camelina, e grazie alla disponibilità di versatili sistemi ibridi con acrilati, Worlée mette a disposizione dei formulatori la flessibilità necessaria per applicazioni moderne e sostenibili. In definitiva, queste PUD rappresentano una soluzione orientata al futuro per i settori industriali che richiedono durabilità, resistenza chimica e una ridotta impronta ambientale.

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