Ridurre le emissioni di COV utilizzando Dynasylan SIVO 140 e SILIKOPON EF

Date: 01/04/2021
Autore: Sponsored

Le vernici in polvere di zinco a base Dynasylan SIVO 140 e i topcoat ultra-alto solido a base SILIKOPON EF consentono al formulatore di sviluppare sistemi di rivestimento a basso COV. Le emissioni di COV possono essere ridotte da 120 g/m² a 20 g/m² rispetto a un comune sistema di rivestimento a solvente. Questa riduzione è ecosostenibile e protegge l'acciaio dalla corrosione. 

Team perfetto per sistemi di protezione contro la corrosione ecocompatibili

Più di ogni altro settore, il mercato della protezione dalla corrosione mostra l'impatto che l'uso di leganti e sistemi di pigmenti perfettamente personalizzati può avere sulla funzione del rivestimento nel suo complesso e inoltre sulla protezione/durabilità di oggetti di valore.
Si presenta la combinazione di due sistemi leganti particolarmente ecologici.

Primer a base di un silano a base acqua

Il sistema di silano a base acqua è stato sviluppato per l'uso in vernici bicomponenti con polvere di zinco, il rivestimento di prima scelta per la protezione dalla corrosione a lungo termine.

Il legante contiene speciali gruppi organofunzionali che possono interagire con la carica e stabilizzare la formulazione. Formulazioni basate su un legante silanico a base acqua possono essere utilizzate per formulare vernici con polvere di zinco quasi prive di COV.

Formulazione guida basata su legante silanico a base acqua:

ComponenteParti in peso
Dynasylan® SIVO 14015.0
Acqua deionizzata4.0
TEGO® Wet 2701.0
TEGO® Twin 41000.5
AEROSIL® 2000.6
Ossido di zinco (Red Seal, Ever Zinc)8,0
Mica MKT7,9
Polvere di zinco in polvere (4P16, Ever Zinc)63,0
Totale100.0

Resina ibrida siliconica per applicazioni di protezione dalla corrosione

I sistemi di rivestimento convenzionali per la protezione contro la corrosione pesante si basano su un sistema a tre strati, specificato nella ISO 12944 (C5, alto). Le capacità dello strato epossidico intermedio e del top coat in PU possono essere combinate da una formulazione monostrato della resina ibrida siliconica indurita con un ammino alcossilano (Fig.1)[1].

Questa tecnologia fornisce sistemi di rivestimento con un COV significativamente inferiore a 250 g/L (a volte anche inferiore a 100 g/L) e consente inoltre una reticolazione priva di isocianati.

Riduzione da tre a due strati di rivestimento

Utilizzo di una combinazione di primer con polvere di zinco a basso COV a base di legante silanico a base acqua e top coat a base di resina ibrida siliconica.

Fig. 1: Vantaggi delle resine ibride siliconiche.

Questo sistema a due strati consente di risparmiare tempo e costi:

  • costo materiale
  • costo del lavoro
  • tempi di produzione

Riducendo lo spessore del film, sono necessari meno materiali di rivestimento e i costi di manodopera si riducono in modo significativo [2]. Inoltre, il tempo di lavorazione è notevolmente ridotto grazie al minor numero di strati di rivestimento e al minor tempo di indurimento [2].

Ecocompatibilità (normative COV)

Le vernici a base di polvere di zinco formulate con questo legante innovativo e un top coat ultra-alto solido basato sulla resina ibrida siliconica, consentono al formulatore di sviluppare sistemi di rivestimento a basso COV senza compromettere le proprietà [2].

L'emissione di COV può essere ridotta da 120 g/m² a 20 g/m² rispetto a un comune sistema di rivestimento a base solvente.

Questa riduzione non solo protegge il substrato, ma protegge anche l'ambiente. L'ecocompatibilità è evidente, a causa del ridotto spessore del rivestimento e quindi l’impiego di meno materiale e di meno solventi.

Formulazione guida basata sulla resina ibrida siliconica:

ComponenteParti in peso
SILIKOPON® EF55.0
TEGO® Foamex 8400.7
TEGO® Wet 2600.6
AEROSIL® R 9721.0
BENTONE® SD-20.5
FINNTALC® M408,0
Blanc Fixe ZB20.0
Black FW 2001.5
acetato di butile10.7
acetato di butil glicole2.0
Totale100.0
proprietà del rivestimento
contenuto solidi teorico~ 87%
densità rivestimento1.27 g/cm³
tempo di efflusso dalla tazza (DIN 6)15-18 s
COV (calcolato)~ 170 g/

rapporto di miscelazione
indurente: Dynasylan® AMEO
rivestimento: indurente             =100 : 12.8

Risultati del test

Le prestazioni di protezione dalla corrosione sono state studiate con rivestimenti su acciaio sabbiato, secondo DIN EN ISO 12944-6 (C5 alto, programma di prova 1). Un rivestimento standard a tre strati, un primer epossidico commerciale bicomponente con polvere di zinco, uno strato intermedio epossidico bicomponente e una finitura poliuretanica bicomponente (in totale: spessore del film secco 280 µm) è stato confrontato con la combinazione a due strati con primer silanico a base acqua e il top coat ibrido siliconico bicomponente (in totale: spessore del film secco 185 µm).

Foto: Dopo 1440 ore di test in nebbia salina neutra, secondo ISO 9227

Nel test in umidostato, effettuato secondo ISO 6270-1, non è stata rilevata alcuna differenza. Entrambi i sistemi di rivestimento non hanno mostrato blistering dopo 720 ore di esposizione. Tuttavia, l'adesione sul sistema a due strati era migliore (GT 0-1 contro GT 2).

Un altro vantaggio, che si ottiene con top coat a base di ibridi siliconici, è la maggiore resistenza chimica. Il rivestimento è stato esposto a temperatura ambiente a soluzioni al 10% di idrossido di sodio e di acido solforico; nessun danno era evidente sulla superficie della vernice. Le superfici a base di ibridi siliconici mostrano anche buone prestazioni in termini di proprietà, facilità di pulizia e buona resistenza all'abrasione.

Sommario

L'elevata reticolazione dei rivestimenti a base di una resina ibrida siliconica qualifica questa tecnologia di leganti per rivestimenti altamente durevoli: brillantezza straordinaria, ritenzione del colore e resistenza agli agenti atmosferici. Rispetto a un sistema a tre strati convenzionale, questo sistema a due strati presenta una migliore protezione dalla corrosione, anche se lo spessore del film secco è inferiore di 95 µm.

In combinazione con il primer con polvere di zinco a base acqua, a base silanica, abbiamo ottenuto un sistema di rivestimento ecocompatibile, che offre una soluzione brillante per la riduzione di solventi e materiali (e quindi la riduzione dei costi) e fornisce inoltre una protezione duratura contro la formazione di microcanali.


Riferimenti

[1] B. Bröskamp, F. Böss, S. Herrwerth, Ch. Cova-Hög, Ressource Efficient Corrosion Protection, ECJ 03/2015

[2] M. Hallack, Flyer, Perfect Team for Eco-friendly Corrosion Protection Systems, ECS, 03/2019