Prodotti per roll-coater – Controllo di parametri di lavorazione con tecniche combinate
Il processo di rifinizione, che utilizza la roll-coater si avvale di prodotti che possono richiedere l’utilizzo di reticolanti (prodotti -2K) per permettere il raggiungimento delle proprietà di solidità richieste al materiale di rivestimento.
Un ruolo molto importante viene svolto dai prodotti a base di dispersioni poliuretaniche ai quali viene addizionato un reticolante di natura isocianica prima dell’impiego in macchina.
Un prodotto ideale per roll-coater si caratterizza per avere proprietà di flusso che permettono una bassa viscosità nel punto di applicazione del prodotto verniciante sul substrato, ovvero mostrano assottigliamento al taglio.
È quindi interessante registrare il profilo reologico ed il contenuto di funzionalità reticolante nel tempo di un formulato per rifinizione a due componenti.
Nell’esempio seguente un campione di una dispersione poliuretanica viene addizionata di agente reticolante e vengono registrati, a intervalli di tempo, il valore di trasmittanza del picco di assorbimento infrarosso relativo al gruppo isocianato e il diagramma logaritmico della viscosità in scansione di gradiente di velocità.
Dal punto di vista reologico il diagramma mostra che si tratta di un fluido pseudoplastico, caratteristica tipica dei prodotti di coating, che devono assottigliarsi una volta sottoposti allo stress dell’applicazione. Tale comportamento si conserva anche quando la reticolazione interna al t=7 aumenta fortemente la viscosità iniziale, pur rimanendo il prodotto teoricamente lavorabile (tracciato nero Diagramma A e B).
Si noti che la traccia con il marcatore di colore rosa (diagramma A) è relativa al formulato prima dell’addizione del reticolante.
La tecnica spettroscopica permette di verificare in continuo la disponibilità di reticolante ed evidenzia come il prodotto conservi un’applicabilità ampia in termini di tempo, ma stabilisce il limite temporale di utilizzo (t5), limite oltre il quale si comprometterebbero le proprietà del film di rivestimento.
La combinazione di tecniche di indagine può essere utile nel comprendere il comportamento dinamico di miscele in fase di reazione e la loro applicabilità processuale.
Appendice
Strumentazione
Reometro Anton Paar Modello MCR 102
Dispositivo di misura: Piatto parallelo (PP 25) /gap 0.25 mm
Temperatura di misura: 25 °C (cella di Peltier)
Spettrometro FT-IR Perkin Elmer T 100
Dispositivo di misura: UATR / diamante (profondità di rilevazione 2÷4 µm)
Tipo di misura reologica
Diagramma logaritmico di viscosità in scansione di gradiente di velocità
N° punti di campionamento: 21
t = 30 s
Gradiente di velocità/Shear Rate (γ.): 0.1 ÷ 100 s-1
Funzione di interpolazione: Regressione lineare Herschel-Bulkley ( τ = τ0+b •γ. p)
(Nota: vengono riportati i parametri dell’equazione relativi ai soli tracciati iniziale e finale)
Tipo di misura spettrometrica
Spettro FT-IR in Riflettanza Attenuata Totale, con rilevazione del picco di riferimento del reticolante.
A cura di
Francesco De Laurentiis, Tecnologo di Ricerca SSIP
Pubblicato il 2 aprile 2024 ore 17.22