VERNICIATURA

Per esempio, nella verniciatura della carrozzeria di una moto, ci si aspetta che il rivestimento ne esalti la forma grazie al colore e alla lucentezza e, se prodotta in acciaio dolce, la protegga dalla corrosione. Nel caso di una carrozzeria in composito a matrice polimerica, quest’ultimo aspetto decade e quindi il rivestimento è chiamato solamente a conferire l’aspetto estetico richiesto; non di rado motivazioni economiche spingono alla realizzazione di materiali plastici nei quali è già disperso un colorante, in modo da evitare il successivo rivestimento. Considerando la natura delle vernici, è evidente che esiste una stretta relazione fra rivestimento utilizzato e substrato. Le prerogative di una vernice per legno sono ovviamente diverse da quelle di una vernice utilizzabile su un supporto metallico così come il metodo di applicazione, essiccazione e polimerizzazione. Nella formulazione di una vernice idonea a uno scopo particolare è importante quindi conoscere sia i materiali sui quali si va ad agire, sia le caratteristiche fisiche e meccaniche finali richieste, come anche la possibilità di applicazione e polimerizzazione. Così una vernice per pezzi in ghisa sarà chiamata a resistere all’impatto, mentre il rivestimento di una lattina sarà chiamato ad avere un alto grado di flessibilità. Le superfici sono raramente ciò che sembrano; a eccezione dei metalli nobili, tutte le superfici metalliche sono ricoperte da uno strato di ossido e inoltre la pulizia e la purezza di una superficie non è scontata. Dalla superficie dipende però gran parte delle proprietà finali e del comportamento del rivestimento, ed è quindi importante verificare quest’aspetto. In genere le superfici da rivestire sono “sporche” ed è necessario produrre e progettare rivestimenti che si adattino a queste superfici non ideali: i rivestimenti che tollerano superfici altamente eterogenee si dicono “robusti”. Nei processi di rivestimento industriali, pretrattamenti particolari idonei a ogni superficie (specialmente nella lavorazione delle superfici metalliche) sono richiesti e inseriti nella catena di lavorazione.

È difficile, se non impossibile, mettere assieme in un unico rivestimento tutte le caratteristiche auspicabili; le principali proprietà che un rivestimento può avere sono: opacità, ri-coprimento, colore, lucentezza, levigatezza, tessitura, adesione al substrato, proprietà fisiche e meccaniche specifiche (durezza, resistenza all’usura e all’impatto), resistenza ad agenti chimici, protezione dalla corrosione e l’omnicomprensiva durabilità. Nella pratica si ricorre sovente all’utilizzo di un “sistema” protettivo, costituito da più rivestimenti depositati in successione, e che conferiscono ognuno una certa proprietà. Il numero di strati diversi necessari per costituire un rivestimento completo dipende dal tipo di substrato e dall’ambiente nel quale il manufatto verrà utilizzato. Un tipico sistema protettivo è costituito da un primer, un undercoat e un topcoat. Ognuno di questi può avere pigmenti nella sua composizione, ed è probabile che per ognuno di questi vengano applicati più strati (mani). Il primer è impiegato spesso per sigillare il substrato e conferire un mezzo per raggiungere una buona adesione fra questo e l’undercoat; può conferire solamente opacità oppure può essere determinante la sua funzione di ponte per assorbire gli stress meccanici fra il substrato e il rivestimento qualora si realizzasse, per esempio, l’infragilimento e l’indurimento di quest’ ultimo a causa della vita del pezzo, o si verificasse la dilatazione termica del substrato se sottoposto ai cicli giornalieri o stagionali. L’undercoat ha due scopi fondamentali: contribuire significativamente alla copertura del substrato e fornire uno strato sufficientemente liscio sul quale applicare il topcoat. Il topacoat è quindi applicato per completare il processo di rivestimento e conferire la finitura superficiale ed estetica desiderata. È il sistema nel suo complesso che dà protezione al legno o al metallo sul quale è applicato. Il deterioramento delle vernici è attribuibile ai cambiamenti nella natura chimica del film con conseguenti cambiamenti nelle sue proprietà meccaniche e fisiche; questi cambiamenti sono strettamente e inevitabilmente legati ai fattori ambientali: la semplice radiazione solare è responsabile del degrado della reticolazione del polimero. Lo sviluppo di nuovi pigmenti può contribuire al miglioramento della durabilità, ma il punto debole del sistema rimane il legante polimerico. Lo sviluppo di sistemi di rivestimento per uno specifico scopo finale e per determinate condizioni ambientali è l’approccio ideale, ma diviene praticabile solo quando è possibile superare i compromessi economici (rapporto costi-benefici) che altrimenti è guida alle scelte del consumatore.