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VERNICI E SOLVENTI

di Stefano Pulga

 

6.VERNICI BRILLANTI E OPACHE

Abbiamo visto come sia praticamente obbligatorio conoscere la composizione di una vernice e come l’utilizzo di vari inerti possa conferire a una vernice effetti ottici e caratteristiche di secchezza molto diversi. Per approfondire questo argomento è utile parlare nel dettaglio degli inerti, delle loro caratteristiche e degli additivi usati nelle vernici. Bisogna rendersi però conto che purtroppo, nell’ottica di una pianificazione industriale, il criterio prioritario è quello del maggior profitto: le industrie cercheranno quindi di usare come inerti e come additivi soprattutto gli scarti che altrimenti dovrebbero essere smaltiti determinando un notevole aumento dei costi.
Abbiamo già notato come la quantità (e la qualità) degli inerti in una vernice possa influenzarne la brillantezza, da satinata a opaca. Vediamo nel dettaglio come tutto questo si produce.

6.1. Nel caso di smalti alchidici il fabbricante può decidere di aumentare la brillantezza dello strato secco aggiungendo della cellulosa. Le cellulose sono polimeri naturali dall’aspetto brillante (pensate alla resina delle conifere o dei ciliegi), vengono aggiunte alla vernice di base aumentandone il peso e la densità senza per questo aumentare la quantità dei pigmenti (cari) o del polimero di base. La presenza di cellulosa richiede però l’aggiunta di un solvente specifico che sia miscibile al solvente del polimero alchidico. Questa mescolanza di solventi conferirà così a questo tipo di vernice varie proprietà di essiccazione. Il solvente del polimero alchidico evapora in genere prima di quello della cellulosa. Avremo quindi l’impressione che la vernice sia già secca quando invece lo sarà solo parzialmente. Il componente cellulosico, preso all’interno del componente alchidico è ancora leggero. Se applichiamo le decals con del liquido ammorbidente o se passiamo una mano di vernice trasparente, i solventi che utilizziamo per compiere quest’operazione alterano la struttura molecolare della cellulosa, rendendola traslucida o, nel peggiore dei casi, biancastra. Questo spiega uno degli inconvenienti più frequenti, soprattutto tra i modellisti frettolosi.

6.2. Per opacizzare le vernici a base acrilica o alchidica, i produttori usano grandi quantità di prodotti derivati da scarti industriali a basso costo. I più diffusi sono il Bianco di Titanio e la Silice micronizzata. Il Bianco di Titanio è costituito da lamelle metalliche (ossido di Titanio) che si dispongono parallelamente alla superficie sulla quale agisce il pennello o l’aerografo: ne risulta una superficie satinata, dovuta agli spazi che si creano tra una lamella e l’altra. La Silice micronizzata è composta da cristalli arrotondati e microscopici la cui superficie ricorda quella di una spugna vegetale. Durante l’essiccazione del polimero che la contiene la parte superiore del cristallo arriva in superficie, riflettendo la luce e conferendo un effetto ottico opaco. L’aggiunta di silice a qualunque liquido ne aumenta notevolmente la viscosità (= densità). L’uso di questi additivi permette alle case produttrici di aumentare il volume e il peso della vernice senza ricorrere a componenti costose. Non bisogna però farsi ingannare dalla densità di alcuni colori opachi: è utile tener presente che un colore opaco, ugualmente diluito, è in proporzione meno coprente di un analogo colore satinato o brillante. Bisogna anche sapere che le vernici in commercio presentano un deposito secco (= effettiva presenza di componenti coloranti e leganti) per il 25 e 40% circa. Per intenderci: se diluiamo al 50% un barattolo di vernice con un solvente, dopo l’evaporazione ne resterà tra il 12 e il 20% del volume che si è utilizzato.

7. SOLUZIONI ED EMULSIONI

Ritorniamo all’esempio del sale da cucina sciolto nell’acqua. Possiamo constatare che l’acqua salata non si distinguerà dall’acqua dolce, almeno da un punto di vista ottico. Questo fenomeno si osserva poiché si verifica una distribuzione omogenea del soluto nel solvente. Se prendiamo invece uno smalto e lo mescoliamo all’acqua vedremo che i due composti non si mischiano, anzi, si separano nettamente.
Lo stesso caso si produce quando dobbiamo lavare una padella sporca d’olio mettendola nell’acqua: i due liquidi non sono miscibili e rimangono separati. Per lavare la padella prenderemo quindi un sapone che produce un liquido lattiginoso che permette di eliminare le tracce di grasso. In questo modo abbiamo generato un’emulsione. Possiamo allora dedurre che: i saponi (detti in chimica tensio-attivi) rendono possibile il mescolamento tra liquidi di per sé non miscibili. Nell’ambito delle vernici tutti i colori ad acqua sono emulsioni generate da polimeri non mescolabili in acqua (acrilico) e acqua. L’equilibrio tra queste due componenti non mescolabili viene mantenuto dai tensio-attivi (saponi) che hanno la capacità di legarsi da un lato all’acqua e dall’altro al polimero (l’olio d’oliva nella padella è un polimero). Ma, contrariamente alle soluzioni, le emulsioni (allo stato liquido) sono sempre opache e traslucide: vedasi ad esempio la vernice trasparente di Lifecolor (Gloss Clear LC 73).
L’equilibrio di un’emulsione è molto delicato e può essere turbato da vari fattori: temperature troppo basse (sotto i 5°C) o troppo alte (al di sopra dei 40°C) inserimento nell’emulsione di un solvente che disidrati l’insieme (cioè che gli tolga acqua). Per queste ragioni si può diluire facilmente un colore acrilico con acqua ma, se usiamo l’alcool snaturato puro, l’insieme si destabilizzerà formando dei grumi. L’uso di emulsioni è particolarmente critico sulle superfici plastiche, come sempre succede sui modelli in polistirene. Per le ragioni descritte nel paragrafo 2 le forze di superficie della plastica dei modelli possono essere superiori alle forze interiori di un colore acrilico diluito con acqua pura. In questo caso la vernice non si distribuirà uniformemente sulla superficie ma s’ispessirà in gocce (effetto perla; e anche per questa volta non sono responsabile del lessico). Questo dimostra che le forze interiori della vernice sono incompatibili con quelle della superficie plastica del modello. In questo caso (se non è ancora stato fatto!) bisognerà procedere alla neutralizzazione delle forze superficiali che si trovano sulle stampate del modello, con un bagno di circa 30 minuti in acqua e bicarbonato di sodio (il classico bagno in acqua e detersivo per i piatti secondo me non basta) in misura di due cucchiai da cucina di bicarbonato per litro di acqua, meglio se tiepida (38°C). Nel diluire la vernice è meglio usare alcool isopropilico al 10% (per intenderci: 100 mil di alcool in 900 ml d’acqua), che conferisce alla vernice caratteristiche leganti (vedi 8).