Pavimentazioni di nuova generazione: sistemi PU 2K all’acqua lucidi ed auto-opacanti

Luca Amadeo, Chiara Mantovani – SAFIC ALCAN ITALIA
Eloi Reigh Plazas – WANHUA CHEMICAL

Dal punto di vista architettonico e dei materiali, i pavimenti rappresentano le superfici più sollecitate all’interno di edifici commerciali e industriali. A differenza delle pareti, soggette prevalentemente a fenomeni di invecchiamento statico, i rivestimenti per pavimentazioni devono resistere a sollecitazioni meccaniche multidirezionali di elevata intensità. Essi sono sottoposti a impatti continui, sforzi di taglio dovuti al traffico pesante, carichi compressivi generati da carrelli elevatori e mezzi di movimentazione, nonché all’esposizione chimica a oli, detergenti e solventi. In tali condizioni, i sistemi monocomponente (1K) risultano inadeguati: la loro struttura polimerica lineare presenta una coesione limitata, con conseguente usura rapida, scarsa resistenza chimica e fenomeni di delaminazione. La durabilità a lungo termine richiede l’impiego di sistemi poliuretanici bicomponente (2K), sia a base solvente sia a base acqua. Tuttavia, in risposta agli obiettivi di neutralità carbonica e alle stringenti normative sui VOC, il settore sta evolvendo in modo irreversibile verso tecnologie 2K all’acqua più sostenibili. Le pavimentazioni in ambito commerciale e industriale necessitano infatti di rivestimenti in grado di sopportare sia elevati carichi meccanici sia attacchi chimici aggressivi, prestazioni garantite esclusivamente da sistemi reticolati.
Nei rivestimenti 2K, la durabilità deriva da una reazione irreversibile tra i gruppi ossidrile (OH) presenti nelle resine poliacriliche e i gruppi isocianato (NCO), che porta alla formazione di una fitta rete tridimensionale. I sistemi all’acqua offrono inoltre importanti vantaggi economici: a differenza dei prodotti a solvente, che rilasciano vapori infiammabili e tossici e richiedono l’interruzione delle attività, le formulazioni a basso odore consentono interventi di manutenzione e rinnovo in presenza di normali operazioni, eliminando i tempi di fermo impianto.
In ambiente acquoso, tuttavia, gli isocianati reagiscono anche con l’acqua formando acido carbammico instabile, che si decompone in ammina e anidride carbonica (CO₂). Ciò genera un compromesso formulativo. Dal punto di vista fisico, l’intrappolamento della CO₂ può causare la formazione di microbolle (pinholes), specialmente in presenza di film di elevato spessore. Dal punto di vista chimico, invece, le ammine generate reagiscono ulteriormente dando origine a legami poliureici, che incrementano significativamente durezza, resistenza all’impatto e durabilità chimica.
Le moderne strategie formulative mirano quindi a bilanciare tali effetti, massimizzando le prestazioni e consentendo al contempo un rilascio controllato del gas. Tradizionalmente, l’ottenimento di finiture opache richiedeva elevate quantità di cariche, quali silice o cere, con conseguente aumento della viscosità, peggioramento delle proprietà di livellamento e comparsa di difetti come sedimentazione e lucidatura superficiale sotto traffico. Inoltre, la levigatura meccanica delle microasperità superficiali può generare variazioni indesiderate di gloss. Le più recenti tecnologie auto opacizzanti consentono di superare tali limitazioni, permettendo il controllo del grado di opacità a livello molecolare durante il processo di reticolazione, senza impiego di riempitivi solidi. Attraverso la combinazione di leganti poliacrilici opportunamente progettati e indurenti poliisocianici specifici, è possibile ottenere finiture opache precise e durature, caratterizzate da migliori proprietà applicative e prestazioni nel lungo periodo.

Le soluzioni Wanhua per le pavimentazioni
Sistemi a bassa lucentezza e opachi (Archsol® 8573 + Aquolin® 278plus):
L’emulsione Archsol® 8573, caratterizzata da elevato peso molecolare, è abbinata ad Aquolin ® 278plus a bassa densità di gruppi solfonati. Questa minore idrofilicità induce l’indurente a distribuirsi in domini micellari di dimensioni maggiori. Durante l’evaporazione dell’acqua, tali domini subiscono fenomeni di micro-separazione di fase e di ritiro volumetrico differenziale, generando una superficie permanentemente micro corrugata in grado di diffondere la luce. Poiché questa microstruttura è integrata direttamente nella matrice poliuretanica, risulta resistente alla lucidatura indotta dal traffico intenso. L’eliminazione della silice dalla formulazione garantisce inoltre un’elevata purezza ottica.
Sistemi ad alto gloss (Archsol® 8563 + Aquolin® 270plus):
La dispersione Archsol® 8563, a basso peso molecolare, è combinata con Aquolin® 270plus, fortemente modificato con gruppi solfonati. Questo indurente è in grado di auto-emulsionarsi in domini nanometrici estremamente fini, favorendo un impaccamento ottimale delle particelle e un livellamento eccellente, con conseguente formazione di superfici lisce e riflessioni speculari superiori a 80 GU (a 60°).
Poiché Archsol® 8573 e 8563 condividono backbone copolimerici altamente compatibili, il formulatore può miscelarli in modo continuo a diversi rapporti in massa per modulare la curva di impaccamento delle particelle, ottenendo un controllo preciso, continuo e riproducibile del gloss lungo l’intero spettro di brillantezza.

Case study A: pavimentazioni Ultra-opachi / Opachi
I dati di questo studio confermano che la combinazione di Archsol ® 8573 e Aquolin® 278plus consente di ridurre il gloss speculare fino a ottenere una finitura opaca uniforme intorno a 10 GU (a 60°), senza l’impiego di agenti opacizzanti a base silicea.
Poiché questa microstruttura diffusiva della luce è intrinsecamente integrata nella matrice poliuretanica reticolata, il film reticolato mostra un’elevata resistenza alla lucidatura meccanica e al burnishing anche in condizioni di traffico intenso. Inoltre, l’eliminazione di cariche inorganiche evita incrementi indesiderati di viscosità e fenomeni di sedimentazione, mantenendo al contempo una perfetta trasparenza ottica sopra flakes colorati o calcestruzzi decorati.

Case study B: pavimentazioni high-gloss / Elevato effetto coprend
I risultati sperimentali di questo caso studio dimostrano inoltre che l’introduzione della dispersione a basso peso molecolare Archsol® 8563, in combinazione con l’elevata idrofilicità di Aquolin® 270plus, favorisce un processo di auto-emulsione su scala nanometrica e un migliore impaccamento delle particelle.
Questa struttura omogenea garantisce un eccellente livellamento prima della reticolazione finale, permettendo di ottenere in modo costante superfici lisce con valori di gloss superiori a 90 GU (a 60°). Il controllo preciso della struttura a livello molecolare riduce al minimo l’interferenza dell’acqua, limitando il rischio di microgassificazione e consentendo di raggiungere spessori applicativi elevati privi di bolle, con un conseguente miglioramento della resistenza all’abrasione.
Wanhua Chemical è attiva nella ricerca e sviluppo, produzione e commercializzazione di un’ampia gamma di prodotti poliuretanici, tra cui isocianati e polioli, prodotti petrolchimici come acido acrilico e acrilati, nonché materiali funzionali quali resine all’acqua e specialità chimiche. Nel 2025 il fatturato ha raggiunto circa 29 miliardi di USD e l’azienda conta oltre 30.000 dipendenti. Il gruppo è presente in 27 Paesi, con 14 siti produttivi e 7 centri di ricerca e sviluppo.

Safic Alcan Italia è il distributore ufficiale Wanhua in Italia per MDI, TDI, prepolimeri, polioli, derivati isocianici, isocianati idrofilici e resine all’acqua destinate al settore delle vernici industriali.
Safic Alcan è un distributore francese di specialità chimiche con sede a Parigi. L’azienda sviluppa e fornisce un’ampia gamma di polimeri, materiali e additivi destinati ai settori della gomma, dei rivestimenti, degli adesivi, delle materie plastiche, dei poliuretani, dei lubrificanti, dei detergenti, della cosmetica, della farmaceutica e dei nutraceutici. Grazie a una rete di 47 sedi strategicamente distribuite tra Europa, Medio Oriente, Nord America, Sud America, Asia e Sud Africa, l’azienda rappresenta produttori innovativi a livello globale. Il team di tecnici commerciali altamente specializzati consente a Safic-Alcan di offrire competenze applicative mirate e soluzioni ad alte prestazioni, favorendo la costruzione di partnership di lungo periodo con formulatori e clienti.
Safic-Alcan impiega oltre 1.000 persone nel mondo e ha generato un fatturato di 1,018 miliardi di euro nel 2025.

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