Nuova tecnologia per rivestimenti bianchi ad alte prestazioni
Il biossido di titanio è il pigmento bianco più popolare, grazie alla sua luminosità e all'indice di rifrazione molto elevato, il quale offre un alto grado di bianco e opacità per tutte le applicazioni, come per esempio carta, vernici, rivestimenti e plastica. Tuttavia, tale composto rappresenta un bene scarso e la domanda è destinata ad aumentare in modo significativo nel corso dei prossimi anni, inoltre i costi sono in graduale aumento e il materiale contribuisce in gran parte all'impronta di carbonio. Per risolvere questi gravi problemi che affliggono l'industria della pittura decorativa, il progetto DRYFOAM (Super-stabilised opaque foam coatings for architectural applications), finanziato dall'UE, ha introdotto un nuovo approccio allo sviluppo di pitture opache prive di biossido di titanio, senza sacrificare le prestazioni del rivestimento. L'idea chiave dietro l'approccio innovativo del progetto DRYFOAM riguarda l'impiego di una struttura a schiuma stabile e contenente porosità, al fine di fornire opacità ai rivestimenti decorativi. Le porosità presenti negli strati di vernice secca riflettono la luce incidente, donando a una pittura il proprio colore bianco. Il lavoro iniziale è stato orientato verso la preparazione di una struttura acquosa stabile simile alla schiuma. A tale fine, i ricercatori hanno sintetizzato diversi polimeri e particelle modificate in superficie. Specifici tensioattivi combinati con nanoparticelle di lattice hanno dimostrato la loro capacità di stabilizzare la struttura della schiuma e ottenere le proprietà desiderate in relazione alla pittura. I ricercatori hanno quindi verificato diversi metodi per introdurre aria nelle vernici, tra cui il soffiaggio chimico e l'espansione a gas. Le pitture hanno affrontato una fase di asciugatura, una volta applicate a un pannello di cartongesso appositamente preparato, dimostrando proprietà quali un eccellente aspetto, opacità e resistenza alla scalfitura paragonabile a una pittura standard a base di biossido di titanio. Un innovativo sistema emulsionante ha contribuito a migliorare la durabilità delle pellicole polimeriche in lattice. Rispetto all'attuale tecnologia, ciò ha portato alla sintesi di polimeri in emulsione, i quali offrono maggiore resistenza alla scalfittura, nello specifico fino al 150 %. Rispetto alle pitture convenzionali caratterizzate da concentrazioni di pigmento elevate in termini di volume e da una scarsa resistenza alla scalfitura, i rivestimenti del progetto DRYFOAMS sono più spessi e vantano migliori proprietà anticondensa e di copertura dei crepi. Questa tecnologia aggiungerà valore ai prodotti, e se verrà ulteriormente sviluppata non sarà limitata alle pitture decorative.
Parole chiave
Rivestimento, biossido di titanio, grado di bianco, DRYFOAM, struttura a schiuma, porosità
