Adesivi poliuretanici: proprietà, tipologie e applicazioni

Cosa sono gli adesivi poliuretanici?

Gli adesivi poliuretanici sono un tipo di adesivi caratterizzati da eccezionale adesione ed elasticità , che sono il risultato della polimerizzazione di componenti contenenti isocianati e polioli . Questi prodotti formano legami con elevata resistenza alle condizioni atmosferiche, alla temperatura, all’acqua e a vari prodotti chimici.

È importante sottolineare che sono più resistenti all’azione di acqua, solventi, oli e altri prodotti chimici rispetto agli adesivi tradizionali e presentano anche un’elevata resistenza alle condizioni atmosferiche e alle radiazioni UV . Pertanto, la loro applicazione è particolarmente apprezzata nei settori che richiedono resistenza al taglio e alla trazione, ovvero edilizia, automotive o produzione di mobili.

Proprietà principali degli adesivi poliuretanici

• Adesione. Elevata capacità di adesione a molti tipi di superfici, ad esempio metalli, legno, plastica, ceramica e cemento. La loro struttura molecolare consente la

creazione di legami forti con vari substrati, il che è fondamentale per garantire la durata delle giunzioni.

• Flessibilità. Questa proprietà è particolarmente apprezzata nelle applicazioni in cui i materiali sono sottoposti a carichi dinamici, dilatazione termica o altre deformazioni meccaniche.
• Resistenza chimica e alle intemperie. Ciò include idrolisi, ozono, radiazioni UV e molti prodotti chimici, rendendoli ideali per l’uso all’aperto.
• Resistenza termica . Ciò consente loro di essere utilizzati sia a temperature molto basse che alte.

Struttura e produzione dei pannelli sandwich

La produzione di pannelli PWS è una delle ultime tecnologie. Questi pannelli sandwich sono costituiti da una pelle e da un nucleo strutturale-isolante. Nel ciclo di produzione, il nucleo e la pelle sono collegati tramite adesivo poliuretanico. Sempre più spesso, la connessione di più fogli isolanti viene eseguita tramite fresatura. Il nucleo del pannello è costituito da materiali come schiuma poliuretanica ( isolamento a spruzzo ), lana minerale , polistirene espanso ed estruso e altri. Di seguito è riportata la struttura di un pannello sandwich di esempio. Indipendentemente dal suo scopo, dalle sue proprietà o dal produttore, un tale pannello con una pelle in acciaio dovrebbe essere costituito da:

• due lamiere di acciaio, con qualsiasi profilo, che costituiscono la pelle esterna. Esse determinano l’aspetto della tavola e sono responsabili della funzionalità, soprattutto sotto il profilo del design;
• strato di isolamento termico, che si trova all’interno e fornisce adeguati parametri di isolamento termico e acustico, ed è inoltre responsabile del mantenimento della distanza appropriata tra la pelle e le forze che agiscono nel sistema.

La norma PN-EN 14509:2013-12 "Pannelli sandwich isolanti autoportanti a doppia parete con rivestimento metallico – Prodotti realizzati in fabbrica. Usi previsti. Specifiche." afferma che un prodotto con tale design può essere un elemento strutturale autoportante.

Leggi: https://www.products.pcc.eu/it/blog/installazione-di-pannelli-sandwich-passo-dopo-passo-verso-una-struttura-durevole/

Fig. 1 Esempio di struttura di un pannello sandwich: 1 – anima in acciaio del foglio, 2 – rivestimento di zinco, 3 – strato di passivazione, 4 – vernice protettiva, 5 – adesivo, 6 – strato di fondo, 7 – strato superficiale decorativo, 8 – anima in materiale termoisolante. http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika,materialy_i_technologie,artykul,lekkie_pokrycia_z_plyt_warstwowych,9890

Tipi di adesivi poliuretanici

Gli adesivi poliuretanici sono disponibili in due tipi principali: monocomponenti e bicomponenti . La loro divisione influenza principalmente il metodo di applicazione e, di conseguenza, l’ambito di utilizzo nei singoli settori industriali.

Adesivi monocomponenti

Gli adesivi poliuretanici monocomponenti sono formulati in modo da contenere tutti i componenti necessari in una miscela . Il loro processo di polimerizzazione inizia dopo che l’adesivo viene applicato sulla superficie ed esposto all’aria.

Gli adesivi poliuretanici monocomponenti sono utilizzati in molti campi, tra cui edilizia, automotive e produzione di mobili, offrendo buone proprietà di adesione e resistenza alle condizioni atmosferiche e alle sostanze chimiche. Inoltre, sono apprezzati per la loro facilità di applicazione.

Adesivi bicomponenti

Gli adesivi poliuretanici bicomponenti sono costituiti da due componenti separati che devono essere miscelati appena prima dell’uso. Il primo componente è il poliolo e il secondo è l’isocianato . La miscelazione di questi due componenti avvia una reazione chimica che porta alla polimerizzazione dell’adesivo.

Questa categoria di adesivi offre una maggiore resistenza e una migliore resistenza alle condizioni estreme, motivo per cui vengono utilizzati quando è richiesta una speciale resistenza meccanica e una durabilità chimica (ad esempio, nel settore edile, quando si assemblano elementi pesanti).

Esempio: https://www.products.pcc.eu/it/id/1276632/sil-pur-80-8/

Utilizzo degli adesivi poliuretanici nell’industria

Gli adesivi poliuretanici hanno un’ampia gamma di applicazioni in vari settori grazie alle loro eccezionali proprietà, ovvero elevata resistenza meccanica, flessibilità e resistenza a varie condizioni atmosferiche e chimiche. I seguenti settori meritano una menzione speciale in quanto utilizzano gli adesivi più frequentemente: edilizia, industria e automotive.

Costruzione

Gli adesivi poliuretanici in edilizia sono utilizzati per la loro durevolezza, elasticità e resistenza alle condizioni atmosferiche. Sono considerati ideali per unire elementi strutturali, come pannelli murali, isolamento del tetto o del pavimento, nonché per l’installazione di finestre e porte.

Industria del legno e del mobile

Nell’industria del legno e dell’arredamento, gli adesivi poliuretanici sono apprezzati per i loro forti legami e la resistenza all’umidità, così importanti nella produzione di mobili e altri prodotti in legno. Inoltre, vengono utilizzati per unire vari componenti, dai telai in legno alle superfici laminate.

Automobilistico

Utilizzati, tra gli altri, nell’assemblaggio di finestrini, elementi della carrozzeria e nei componenti degli interni dei veicoli. Il loro utilizzo consente di ottenere veicoli leggeri, ma durevoli, il che si traduce in migliori prestazioni e maggiore efficienza nei consumi.

Industria dell’imballaggio

Nel settore dell’imballaggio , gli adesivi poliuretanici vengono utilizzati per la produzione di imballaggi multistrato che richiedono legami forti e duraturi. La loro resistenza all’acqua e agli oli li rende ideali per l’imballaggio di prodotti alimentari, cosmetici o chimici, dove l’integrità dell’imballaggio e la protezione del contenuto sono una priorità. Questi adesivi vengono utilizzati sia negli imballaggi flessibili che rigidi, garantendo sicurezza e durata durante il trasporto e lo stoccaggio dei prodotti.

Vantaggi degli adesivi poliuretanici

#1. Elevata resistenza alle condizioni atmosferiche

Gli adesivi poliuretanici sono particolarmente resistenti alle condizioni atmosferiche (ad esempio umidità, temperatura e radiazioni UV), motivo per cui sono perfetti per applicazioni esterne, dove altri tipi di adesivi potrebbero degradarsi rapidamente.

#2. Elasticità

I poliuretani sono caratterizzati da un’elasticità naturale, che consente agli adesivi di mantenere durata e integrità anche in caso di carichi dinamici, vibrazioni o sbalzi di temperatura. Questa elasticità è fondamentale nelle applicazioni che richiedono la capacità di allungarsi e torcersi senza screpolarsi o rompersi.

#3. Legami forti

Gli adesivi poliuretanici creano legami eccezionalmente forti tra vari materiali, tra cui metalli, legno, plastica e cemento. La forza di questi legami deriva dalla profonda penetrazione dell’adesivo nei micropori dei materiali, il che aumenta la forza di adesione. Ciò li rende una scelta eccellente per la produzione di mobili, l’assemblaggio strutturale e qualsiasi applicazione che richieda una durata impressionante.

#4. Polimerizzazione rapida

Molti adesivi poliuretanici sono caratterizzati da un tempo di polimerizzazione relativamente breve, il che è importante in ambienti di produzione dinamici e in rapido cambiamento. Inoltre, la polimerizzazione rapida consente l’accelerazione dei processi di assemblaggio e produzione, aumentando l’efficienza e riducendo i tempi di fermo.

Come applicare correttamente gli adesivi poliuretanici? Consigli pratici

1. Preparazione della superficie

Prima di applicare un adesivo poliuretanico, assicurarsi che le superfici da incollare siano pulite, asciutte e prive di grasso e altri contaminanti. Una pulizia accurata delle superfici può comportare lo sgrassaggio con un solvente e una leggera opacizzazione.

2. Miscelazione accurata (per adesivi bicomponenti)

Se si utilizza un adesivo bicomponente, una miscelazione accurata dei componenti A (poliolo) e B (isocianato) è fondamentale per ottenere una forza di adesione ottimale. Seguire le proporzioni consigliate fornite dal produttore e mescolare accuratamente i componenti per garantire un legame chimico uniforme.

3. Applicazione della giusta quantità di adesivo

Di più non è sempre meglio. L’uso di troppo adesivo poliuretanico può causare traboccamenti che, quando fuoriescono dal giunto, diventano antiestetici e difficili da rimuovere. D’altro canto, una quantità di adesivo insufficiente potrebbe non fornire una forza di legame sufficiente.

4. Controllo delle condizioni ambientali

Gli adesivi poliuretanici reagiscono con l’umidità, quindi è importante controllare le condizioni ambientali durante l’applicazione. Un’umidità troppo elevata può accelerare il processo di polimerizzazione, riducendo il tempo di lavorazione, mentre un’umidità troppo bassa può ritardarlo. Le condizioni ottimali per la maggior parte degli adesivi poliuretanici sono la temperatura ambiente e un’umidità moderata.

Offerta dei produttori

Il Gruppo PCC, in qualità di produttore di prodotti chimici speciali, offre nel suo portafoglio anche adesivi poliuretanici bicomponenti e monocomponenti . Un esempio di adesivo bicomponente è Ekoprodur 1331B2. Si distingue come adesivo per pannelli in polistirene espanso PWS, ma anche per pannelli con anima in lana minerale o poliuretano. Vale la pena sottolineare che è caratterizzato da una ridotta emissione di composti organici volatili (VOC), grazie al fatto che non contiene agenti schiumogeni che causano l’esaurimento dello strato di ozono. Un’altra proposta di adesivo bicomponente è RokaPur PR2K 105 K ed Ekoprodur KW1.

Tra i prodotti, possiamo trovare anche Ekoprodur KW-A2 (che è un componente poliolo) ed EKOPROMER G20, che sono componenti di adesivo poliuretanico bicomponente. EKOPROMER G20 può essere utilizzato anche in edilizia da solo come adesivo monocomponente. La sua caratteristica è l’incollaggio durevole dei materiali da costruzione insieme e un’eccellente adesione.

Tra gli adesivi disponibili per EPS o pannelli in fibra, che possono essere uniti con lamiera, un esempio di prodotto monocomponente sarà EKOPRODUR RB-2. È un prepolimero a base di difenilmetano diisocianato (MDI). È caratterizzato dalla sua versatilità, è anche facile da usare e può essere applicato manualmente, ad esempio con una spatola, ma anche meccanicamente. È caratterizzato da un’elevata tolleranza alla temperatura durante l’applicazione, nonché da un’eccellente adesione a substrati realizzati in vari materiali. Altri adesivi monocomponenti che

puoi trovare nell’offerta questo RokaPur PR1K_15 (primer monocomponente per pannelli sandwich).

Offriamo un’ampia gamma di adesivi poliuretanici, che si differenziano per proprietà uniche adatte a varie applicazioni. Tuttavia, il loro ruolo chiave è nella produzione di pannelli sandwich e questa è una direzione futura nel settore delle costruzioni.