Vernice a base d’acqua

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In questo articolo: La storia della vernice a base d’acqua composizione di vernice dispersa in acqua; tecnologia di produzione; tipi e caratteristiche dei polimeri utilizzati nella produzione di vernici all’acqua; caratteristiche prestazionali delle vernici ad alta pressione; come scegliere una vernice dispersibile all’acqua; raccomandazioni per l’uso.

Vernice a base d'acqua

In ogni momento, una persona vuole che la sua casa sia pulita e attraente. Per questo, vengono eseguite regolari riparazioni cosmetiche e importanti, durante le quali viene necessariamente applicato uno strato di vernice fresca sul soffitto e sulle pareti. E tra tutti i tipi esistenti di pitture e vernici per la decorazione interna ed esterna della casa, la vernice a base d’acqua è in testa, con la quale è facile da lavorare e che non lascia un odore sgradevole nelle stanze, tipico per lavorare con altre pitture e vernici.

Vernice all’acqua – storia

Come nel caso di numerosi materiali da costruzione moderni, due guerre su larga scala del secolo scorso hanno inconsapevolmente contribuito all’emergere di vernici a dispersione acquosa: le città distrutte dovevano essere ricostruite, ma i soliti materiali da costruzione non erano sufficienti ed erano costosi.

La storia delle vernici all’acqua è iniziata con la scoperta da parte del chimico tedesco Fritz Klatte nel 1912 di acetato di polivinile, meglio noto come colla per PVA. La dispersione di PVA divenne la base per le prime vernici a dispersione acquosa che apparvero negli anni ’20..

Chimico tedesco Fritz Klatte
Chimico tedesco Fritz Klatte

Alla fine degli anni ’30 del secolo scorso, in Germania fu creata la gomma sintetica o lo stirene-butadiene, che divenne il secondo tipo di dispersione per vernici all’acqua..

L’ultima delle dispersioni esistenti è l’acrilico e le vernici basate su di esso sono state originariamente sviluppate per le opere d’arte. Le prime vernici acriliche all’acqua furono create nel 1946-1949 e lanciate nei primi anni ’50 con il marchio “Magna paint” dagli artisti americani Sam Golden e Leonard Bock. È vero, le vernici di questo marchio erano destinate solo agli artisti, erano confezionate in piccoli tubi e disciolte non con acqua, ma con trementina o alcool bianco. Boku ha creato e rilasciato vernice acrilica completamente solubile in acqua nel 1960.

Composizione di vernice a base d'acqua

Le vernici all’acqua butadiene-stirene e acriliche arrivarono nei mercati delle costruzioni degli stati post-sovietici negli anni ’90 dall’estero – in URSS venivano prodotte solo vernici a base di polivinilacetato e solo per esigenze industriali.

Composizione di vernice a base d’acqua

In termini di composizione base, è formato dalle più piccole particelle di polimeri sospese in un mezzo acquoso. Inoltre, la vernice a dispersione all’acqua, a seconda del marchio e del produttore, può contenere circa 10-15 diversi additivi, tra cui: antigelo antigelo; antischiuma per ridurre la formazione di schiuma; antisettici (biocidi); inibitori di corrosione; addensanti; additivi che aumentano la viscosità strutturale; conservanti; disperdenti; plastificanti, ecc..

In percentuale in peso, la composizione della vernice a base d’acqua è la seguente: 50% – un film precedentemente disciolto in acqua (dispersione acquosa al 50-60%); 37% – riempitivi e pigmenti; 7% – plastificante; 6% – altri additivi.

Diamo un’occhiata più da vicino ai componenti. A seconda dello scopo della vernice, l’ex film (copolimero) nella sua composizione sarà polivinilacetato, butadiene-stirene, stirene-acrilato, acrilato o dispersioni versatili. Il ruolo del pigmento bianco è svolto dal biossido di titanio, dall’ossido di zinco, nel caso di vernici all’acqua di fascia di prezzo inferiore: il gesso. Il riempitivo è gesso, calcite, barite, talco, mica, molto spesso diversi minerali vengono usati contemporaneamente come riempitivo. Il solvente nelle vernici disperse in acqua è acqua demineralizzata (purificata da sali minerali). Vorrei notare uno dei componenti di tali vernici: un addensante, il cui ruolo è spesso svolto dalla carbossimetil cellulosa, che è anche la colla CMC.

Tecnologia per la produzione di vernici all’acqua

Il processo di creazione di una vernice a dispersione acquosa consiste nelle seguenti fasi: connessione e miscelazione di una soluzione acquosa di una dispersione di polimero con un riempitivo e un pigmento; disperdere la risultante pasta di pigmento; introduzione di una serie di additivi che portano la composizione della vernice allo standard TU; filtrazione e confezionamento del prodotto finito.

La dispersione è un processo mediante il quale i liquidi o i solidi vengono macinati finemente. Sospensioni, polveri, aerosol ed emulsioni sono ottenute per dispersione..

Tecnologia per la produzione di vernici all'acqua

La miscelazione e la dispersione di componenti di vernici a base d’acqua vengono eseguite in mulini a sfere e sfere (disperdenti). La macinazione avviene in una camera di lavoro orizzontale o verticale del mulino, all’interno della quale è presente un albero con dischi che accelera perline metalliche (fino a 4 mm di diametro) o sfere (da 30 mm di diametro) in acciaio, ossidi di alluminio e zirconio. Più intensa è la dispersione, maggiore è la durezza e il peso specifico delle sfere di metallo..

La pasta di pigmento ottenuta a seguito di dispersione viene posta in un dissolutore. Nel suo contenitore a forma di toro, è installato un miscelatore a telaio, la cui rotazione impedisce ai componenti spessi e appiccicosi di depositarsi sulle pareti e sul fondo del dissolutore, e la composizione della vernice a base d’acqua viene portata alle caratteristiche standard.

I tempi di miscelazione dei componenti della vernice dispersa nell’acqua dipendono dal volume della miscela, dalle caratteristiche iniziali dei componenti da posizionare, dalla potenza del disperdente e dal dissolutore – di norma, 20-30 minuti sono sufficienti per ciascuna delle operazioni.

Nella fase finale, la vernice finita viene fatta passare attraverso i filtri a rete e versata in contenitori. L’intero ciclo di lavoro sulla produzione di vernice deve avvenire a una temperatura dell’aria di almeno +5 ° C.

Dipendenza delle caratteristiche della vernice a base d’acqua dal polimero legante nella loro composizione

Le vernici all’acqua di oggi contengono uno dei cinque tipi di legante, che conferiscono qualità e svantaggi positivi alla vernice a base d’acqua:

  • acetato di polivinile, marcatura “VD-VA”. In termini di qualità, le vernici con questo legante polimerico sono della più bassa qualità: diventano gialle nel tempo, sulla superficie si forma una pellicola densa e opaca, lo strato di vernice applicato non è impermeabile. Le caratteristiche deboli non giustificano il prezzo basso, tali vernici hanno solo un uso mirato;
  • stirene-butadiene, marcatura “VD-KCh”. Possedendo una buona resistenza all’acqua e un prezzo basso, le vernici a base d’acqua basate su questo legante, così come sul PVA, formano un film superficiale eccessivamente denso e non sono resistenti alla luce solare. Il marchio di vernice “VD-KCH” può essere utilizzato solo per lavori interni;
  • stirene-acrilato, marcatura “VD-AK”. In termini di caratteristiche qualitative, le vernici su questo polimero sono molto migliori di quelle sopra descritte, possono essere applicate sia su superfici esterne che interne. Il rivestimento da essi formato è poroso e, di conseguenza, permeabile al vapore, resistente agli effetti della radiazione solare e dei fenomeni atmosferici. Le piccole dimensioni delle particelle di polimero, non superiori a 0,15 micron, forniscono un’adesione di alta qualità a quasi tutte le superfici, penetrazione nelle superfici porose, aumentandone la resistenza;
  • acrilato, marcatura della vernice “VD-AK”. Questo polimero è più costoso dello stirene-acrilato, ha caratteristiche di qualità superiore sotto tutti gli aspetti: un rivestimento più duro conferisce un’alta resistenza alle radiazioni ultraviolette solari. Tali vernici sono ampiamente utilizzate nelle opere di facciata e per l’applicazione su superfici in legno;
  • versatile, marcatura “VD-AK”. La versatilità del polimero viene utilizzata nella composizione delle vernici a base d’acqua non molto tempo fa, la qualità del rivestimento su questo legante non è inferiore alle vernici acriliche, mentre il loro prezzo è inferiore e corrisponde approssimativamente al costo delle vernici sul legante stirene-acrilato.

Caratteristiche delle vernici disperse in acqua

Caratteristiche delle vernici disperse in acqua

A seconda del tipo e della quantità di legante polimerico, queste vernici hanno le seguenti qualità positive:

  • non contengono componenti tossici, praticamente inodori;
  • facilmente applicabile alle superfici, diluito con acqua;
  • in grado di colmare fessure fino a 1 mm di larghezza;
  • non infiammabile;
  • resistente all’umidità (resistenza al lavaggio);
  • elastico e resistente, nessun sfarinamento;
  • resistente ai raggi ultravioletti e atmosferici;
  • resistente all’usura;
  • basta tingere in qualsiasi tonalità di colore;
  • gocce casuali di vernice possono essere facilmente rimosse con un panno umido;
  • permeabile al vapore, il che significa che non compaiono colonie di funghi e muffe;
  • resistente agli alcali;
  • avere un’adesione elevata (aderente) alla base;
  • mantenere la resistenza di colore, lucentezza e ingiallimento;
  • asciugare rapidamente, di solito in 40 minuti;
  • uno strato di vernice a base d’acqua sulle superfici verniciate durerà circa 10-15 anni.

Qualità negative delle vernici all’acqua, rispetto alle vernici alchidiche e ad olio:

  • i lavori di stoccaggio e verniciatura possono essere eseguiti solo a temperature superiori a +5diC. La verniciatura a temperature più basse comporterà una distribuzione irregolare della vernice e impiegherà molto tempo ad asciugarsi. Se durante lo stoccaggio la vernice ha subito un ciclo di congelamento e scongelamento, le sue caratteristiche di qualità andranno completamente perse;
  • per dipingere superfici esterne e superfici di ambienti umidi, è possibile utilizzare solo costose vernici disperse in acqua, su un legante acrilato e verstat;
  • costo elevato, che supera del 10-15% il prezzo dei materiali verniciati diluiti organicamente – i produttori lo spiegano con la complessa composizione della vernice. D’altra parte, è molto più facile pulire la stanza dopo aver dipinto l’AK VD, perché non c’è bisogno di pulire le macchie con uno straccio con un solvente maleodorante;
  • prima di verniciare le superfici in legno con vernici all’acqua, è necessaria la loro attenta preparazione: applicare il primo strato, asciugarlo completamente, quindi carteggiare a fondo e un nuovo strato di vernice, levigare. Il fatto è che la tensione superficiale dello strato di vernice dispersa nell’acqua è molto più elevata di quella di altri materiali di verniciatura: la pila di legno verrà sollevata.

Come scegliere una vernice a base d’acqua

Area di applicazione.Le vernici a dispersione acquosa sono specializzate in base ai requisiti per le superfici verniciate – per lavori interni ed esterni, per ambienti asciutti e umidi. Di conseguenza, è possibile applicare vernice per lavori interni su superfici esterne o vernice per locali asciutti su superfici umide, ma si staccerà dopo alcuni mesi, perché contiene una quantità minore di un ex film e additivi protettivi.

Come scegliere una vernice a base d'acqua

Aspetto. Vengono prodotte vernici a base d’acqua, che danno una finitura opaca, lucida e setosa. Le vernici opache e setose opache sono perfette per soffitti e carta da parati, ma a differenza delle superfici lucide, sono meno resistenti all’abrasione – non possono essere lavate frequentemente.

Colore. Le vernici disperse in acqua, il più delle volte, sono bianche: per ottenere la combinazione di colori desiderata, devono essere colorate. Vasetti di combinazioni di colori e tabelle di colori creati dalla combinazione di colori sono presenti in ogni negozio di ferramenta..

Indicatori di qualità in apparenza:

  • cromaticità. Apri una lattina di vernice, valuta visivamente il grado di bianco – se il produttore utilizza biossido di titanio costoso e di alta qualità, il colore sarà esclusivamente bianco, senza sfumature;
  • potere coprente. Il consumo di vernice e il numero di strati che devono essere applicati alla superficie per portarli nella forma corretta dipendono da esso. Questo indicatore dipende dalla percentuale e dalla qualità del pigmento, dalla densità e dalla densità della vernice. Esistono due modi per ridurre i costi di produzione di vernici all’acqua, popolari tra i piccoli produttori: 1) aggiungere acqua, abbassare la densità dell’emulsione, 2) introdurre un riempitivo più economico, aumentando la densità. È possibile stimare il potere coprente senza verniciatura di prova se si pesa un barattolo da 10 litri con vernice dispersa in acqua – in media, la sua densità dovrebbe essere di 1,5 kg / l, ad es. la vernice di alta qualità in un contenitore da 10 litri pesa circa 15 kg (“+” o “-” 1 kg).

Marcatura sulla latta di vernice. La vernice a base d’acqua è contrassegnata con le lettere “VD”, che significa “dispersione d’acqua”, quindi la designazione della lettera del polimero, ad esempio “KCh” o butadiene-stirene. Quindi i numeri seguono: il primo indica l’area di applicazione di questa vernice, se è “1”, quindi “per lavoro esterno”, se “2”, quindi “per interno”. I numeri che seguono il primo sono numeri di parte: non ne abbiamo bisogno. Assicurati che ci sia un’iscrizione sulla conformità alle condizioni di GOST 28196-89, se invece viene indicato TU – la qualità della vernice potrebbe essere bassa.

fabbricante. Sul mercato locale troverete una vasta gamma di vernici all’acqua di produttori nazionali ed esteri. Puoi giudicare la qualità di un particolare marchio dalle recensioni dei tuoi amici che lo hanno già utilizzato nelle riparazioni e dall’età della società di produzione in questione – se ha meno di 3 anni, è meglio non fare confusione con i suoi prodotti. Il fatto è che la produzione di vernici disperse in acqua non richiede alcuna produzione particolarmente su larga scala – in generale, sono necessari solo un disperdente e un dissolvente. Pertanto, possono essere prodotti da qualsiasi “piccolo imprenditore” più o meno sensibile, che spesso crea vernice “ad occhio” e non ha né un laboratorio né un tecnico nel suo staff. Più grande è l’azienda manifatturiera, più ampia è la gamma dei suoi prodotti, migliore sarà il prodotto stesso.

Prezzo.Non può essere in alcun modo inferiore a $ 1 (US) al litro – se ti viene offerta la vernice a un prezzo inferiore, allora è di scarsa qualità. Il costo della vernice a base d’acqua non è determinato dall’ubicazione territoriale delle fabbriche dei produttori e non dal costo della manodopera, ma dal prezzo attuale dei componenti inclusi nella sua composizione. Quasi tutti i produttori mondiali di pigmenti e polimeri di alta qualità si trovano in Europa, quindi il costo di una buona vernice dispersa nell’acqua sarà quasi lo stesso in Europa e in Russia – i produttori russi pagano dazi doganali piuttosto elevati per l’importazione di materie prime per la produzione di vernici all’acqua dall’estero. Ma le vere ragioni del basso costo sono le materie prime a basso costo e la violazione della tecnologia durante la produzione.

In conclusione: raccomandazioni per lavori di pittura

Prima di iniziare i lavori di verniciatura della superficie con vernice a base d’acqua, è necessario preparare: precedentemente dipinto per pulire da sporco e polvere, lavarlo in sequenza con acqua, detersivo e acqua pulita; pulito con strati di gesso e calce di vecchia vernice; levigare le irregolarità con uno stucco, dopo di che asciugare, carteggiare e pulire le superfici dalla polvere.

Consigli per lavori di pittura

Se durante la stagione fredda vengono eseguiti lavori di verniciatura, la latta con vernice deve essere conservata all’interno per almeno 24 ore, quindi aperta, rimuovere tutte le inclusioni e i film visibili, mescolare accuratamente e aggiungere, quando si dipinge con uno spray, acqua al 10%. Il consumo di vernice è indicato dal produttore sul contenitore, in media sarà 150-250 g / m2 con un’applicazione a due strati. Dopo aver calcolato il consumo approssimativo, tingi la vernice: è necessario tingere il 10% di volume in più rispetto a quello calcolato in base al consumo medio di vernice. Motivi: il consumo sarà comunque più elevato e non sarai in grado di “entrare nel colore” quando provi a tingere una nuova porzione di vernice – la tonalità del colore sarà almeno leggermente, ma diversa.

Ridurre il consumo di vernice a base d’acqua aiuterà l’applicazione preliminare di uno strato di primer sulla superficie verniciata – è molto più economico della vernice.

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