Pitture per proteggere scafi dall’acqua e dagli agenti atmosferici

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Proteggere gli scafi dall’acqua e dagli attacchi degli agenti atmosferici è una necessità che nasce assieme all’arte di andar per mare. I Fenici spalmavano le carene delle loro imbarcazioni di pece, mentre Greci, Persiani e poi anche i Romani le rivestivano di fogli metallici di rame, bronzo e piombo. I Romani usarono anche vere e proprie vernici, ottenute fondendo cera e pece greca e sciogliendo in questa resina polveri colorate che davano alla pittura, che veniva applicata a caldo e a pennello, anche funzioni particolarmente estetiche oltre che protettive.

Pece e polveri colorate rappresentavano due degli elementi fondamentali delle pitture: il legante, che dava coesione e faceva aderire la pittura al supporto in forma di sottile pellicola; e i pigmenti, che davano colore e copertura. Tra i leganti (resine e oli), oltre alla pece e al bitume, furono usate in seguito sostanze dai nomi esotici come la Dammar, proveniente dalla Indie Orientali, la Colofonia o pece greca, la Ellemi di Manila e del Messico, la Mastice dei pistacchi di Chio, la Sandracca dell’Africa, l’Ambra, resina fossile, come fossile era anche la Coppale di Zanzibar. I pigmenti potevano essere di origine organica (animale o vegetale) o inorganica (le ocre, le terre colorate, i mini di ferro naturali ecc.) ed erano numerosissimi; per ogni colore esistevano svariati materiali che si potevano usare per dare tonalità, lucentezza od opacità.

Terzo elemento fondamentale delle pitture è stato il solvente, utilizzato in tempi più recenti, che aveva la funzione di sciogliere il legante, se solido, o di diluirne la viscosità, se liquido. Uno dei primi solventi fu l’essenza di Trementina, ricavata dagli alberi di pino e usata per la prima volta dai Veneziani; ma solventi erano anche l’alcool, l’etere, l’acetone, il benzolo.

Ma un cambiamento radicale, una vera e propria rivoluzione nella realizzazione delle pitture è avvenuto con l’avvento della chimica applicata. L’arte, empirica e un pò misteriosa, del costruire le pitture si avvicina ormai alla scienza. Per creare le moderne pitture sintetiche si disgregano gli elementi, si spostano gli ioni, si creano macromolecole superelastiche termoindurenti. È una scienza relativamente giovane se si considera che le resine epossidiche, a noi ormai tanto familiari, sono state messe in commercio soltanto dopo il 1946. Ai tre elementi principali si aggiungono le cariche, materiali in polvere finissima che non hanno né colore né potere coprente ma conferiscono alle pitture proprietà fisico-meccaniche quali compattezza, impermeabilità, carteggiabilità; e gli additivi, che hanno svariati compiti: essiccativo, antisedimentante, tixotropizzante, plastificante ecc.

I nomi delle nuove resine sono meno esotici, anche se non meno misteriosi: alchidiche, viniliche, acriliche, epossidiche, poliuretaniche, siliconiche ecc. Anche i pigmenti sono prodotti di sintesi o polveri di metalli (rame, graffite, zinco ecc.). I moderni solventi sintetici si chiamano alcali, aldeidi, chetoni, eteri, esteri, idrocarburi.

Le formule chimiche hanno sostituito i nomi esotici: ma l’esattezza della scienza non ha eliminato le caratteristiche principali del costruire le pitture: la sperimentazione e la ricerca.

Il ciclo di pitturazione

A parte alcuni oli e qualche antivegetativa, le pitture che si usano nei paesi industrializzati sono dunque tutte sintetiche; e a queste noi ci riferiremo.

Per l’ambito che ci interessa, la pitturazione di una barca, bisogna ora fare alcune premesse. La prima è che ogni parte costituente l’imbarcazione ha esigenze diverse; è evidente cioè che la carena ha nemici differenti dalla coperta, le sentine devono essere trattate in modo diverso dai mobiletti degli interni e così via.

Non solo: il legno non è più da molto tempo l’unico materiale di costruzione delle barche ma, come ben sappiamo, si possono fare scafi in ferro, plastica, lega leggera e addirittura in ferro-cemento. Altrettanto evidente, dunque, è che ogni materiale richiederà trattamenti e pitturazioni specifiche diverse tra loro. Tratteremo in modo approfondito nei prossimi numeri i diversi modi di pitturare legno, plastica e metalli. Ora il nostro scopo è di fare un discorso generale su come sono fatte le pitture, in modo da avere una consapevolezza maggiore sulle funzioni dei prodotti che potremo usare.

A questo scopo diventa necessaria l’ultima premessa: anche per quanto riguarda le diverse parti della barca o i diversi materiali di costruzione non esisterà mai (salvo che nella verniciatura del legno a vista, che proprio per ciò resta la più delicata) un’unica pittura che assolva a tutte le necessità estetiche e protettive; ma si dovrà ricorrere a un ciclo di pitturazione che sarà composto da vari strati sovrapposti di pitture diverse che, unendo le loro differenti proprietà, creeranno una protezione e un risultato estetico efficaci e duraturi nel tempo.

Facciamo una prima classificazione delle pitture in base alla funzione che svolgono all’interno del ciclo di pitturazione.

I primer

Sono le pitture che si stendono direttamente sul materiale con cui è costruita la barca ed hanno lo scopo di creare la prima protezione. È chiaro che sono molto diversi a seconda del materiale che devono proteggere; ma tutti sono composti da poca resina, molti pigmenti (le particelle attive), solventi e additivi. Sono antiruggini e anticorrosivi per metalli come le pitture a base di polvere di zinco che producono una protezione «sacrificale», secondo il principio della protezione catodica; oppure il minio di piombo e l’ossido di zinco, che creano un ambiente alcalino che ritarda la reazione di corrosione; i fosfati di cromo e zinco, che svolgono un’azione ossidante e passivante favorendo la formazione di sali e ossido che isolano il supporto. Sul legno, invece, i primer sono impregnanti turapori con elevato potere penetrante che conferiscono al legno impermeabilità e resistenza meccanica. Su vetroresina, vecchie pitture epossidiche o poliuretaniche, il primer funge di «ancorante» per la preparazione della base per la mano finale.

I fondi

Pitture che servono a dare impermeabilità e a creare una base protettiva di grande spessore su cui applicare la mano di finitura. Si applicano tra i primer e le pitture finali e devono possedere grandi doti di carteggiabilità. Sono dunque composti da molte cariche, poco pigmento e poca resina, solventi e additivi.

Gli stucchi

Come si sa, lo stucco serve a livellare le irregolarità di costruzione o a rimediare gli inconvenienti causati da eventi traumatici come corrosione, urti, distacchi. Ci sono due tipi di stucco: quello «a rasare», per rifiniture, e quello per grosse imperfezioni. Lo stucco generalmente va dato tra una mano e l’altra di fondo e possiede anch’esso doti di impermeabilità e facile carteggiabilità. Gli stucchi contengono una grande quantità di pigmenti e cariche, oltre il 70%, poca resina e additivi.

Le antivegetative

All’argomento antivegetative abbiamo dedicato uno speciale box, data l’importanza che riveste. Ricordiamo che sono la mano finale delle carene e svolgono la basilare funzione di preservarle dall’attacco di flora e fauna marine. Sono composte da pigmenti velenosi (i biocidi), relativamente poca resina, solventi e additivi.

Gli smalti

Sono la mano finale che si applica sulle fiancate e in coperta, per cui devono possedere grandi proprietà estetiche e protettive al tempo stesso. Devono anche essere di facile pennellabilità, resistenti al- l’abrasione, brillanti ed elastici. Sono composti da 30% di pigmento, 35% di resina, solventi e additivi. Un buono smalto non contiene cariche.

Le vernici trasparenti
Servono a coprire e a fare risaltare la bellezza del legno. Pitture delicate e di difficile applicazione, sono composte quasi esclusivamente da resine, solventi e qualche additivo.

Tre categorie di pitture

Compatibilità tra i prodotti. Per ogni ciclo di pitturazione bisogna utilizzare prodotti che siano compatibili tra loro. La compatibilità tra le pitture dipende dalla loro natura e può essere stabilita in base al processo di essiccazione. In base a questo criterio avremo tre gruppi:

1° gruppo: prodotti che essiccano per processo chimico- ossidativo, induriscono cioè per effetto dell’azione ossidante dell’aria.

2° gruppo: processo fisico, le pitture essiccano per semplice evaporazione del solvente.

3° gruppo: processo chimico, prodotti che induriscono per reazione chimica tra due componenti o per polimerizzazione.

La classificazione è molto schematica perché in realtà anche per i prodotti dei gruppi 1° e 2° l’essiccazione avviene parzialmente per evaporazione del solvente. Solamente nelle pitture epossidiche senza solvente o nelle pitture a olio la filmazione è di origine puramente chimica. Tutte le pitture dei primi due gruppi sono a un componente, mentre quelle del terzo gruppo sono a due componenti. I prodotti del 3° gruppo, bicomponenti, non sono compatibili con i prodotti del 2°, mentre possono essere applicati su quelli del 1° a condizione che la mano sottostante sia completamente indurita. Le pitture del 1° e del 2° gruppo non vengono sciolte dai solventi delle mani successive, per cui ad ogni mano bisogna procedere alla carteggiatura.

Vediamo nel dettaglio quali pitture appartengono ai diversi gruppi e le loro principali caratteristiche.

1° gruppo:

Pitture a OLIO
Smalti e alcune antivegetative (all’olio di lino).
Caratteristiche: resistenza ai raggi ultravioletti, all’umidità e agli agenti atmosferici; buone doti meccaniche; resistono a temperature di 110°C; scarsa resistenza agli agenti chimici.
Pitture ALCHIDICHE
Fondi, stucchi e smalti.
Caratteristiche: resistenza ai raggi ultravioletti, buone proprietà meccaniche, resistenza alla temperatura (110°C) e agli agenti atmosferici, brillantezza e colore; moderata resistenza agli agenti chimici.
Pitture POLIURETANICHE, MONOCOMPONENTI
Primer (impregnanti turapori), smalti e vernici trasparenti.
Caratteristiche: elevato potere penetrante, notevole resistenza all’abrasione e all’ingiallimento, buona resistenza agli agenti atmosferici e all’ambiente salino.

2° gruppo

Pitture al CLOROCAUCCIÙ
Generalmente fondi.
Caratteristiche: ottima resistenza all’acqua e all’umidità, buona resistenza agli acidi e alle basi, buone proprietà meccaniche; mediocre resistenza ai raggi ultravioletti, sfarinamento e scolorimento, ridotta resistenza alla temperatura (fino a 60°C).
Pitture VINILICHE
Antivegetative e primer.
Caratteristiche: ottima resistenza all’acqua, buona resistenza chimica, buone proprietà meccaniche; discreta resistenza agli agenti atmosferici; mediocre resistenza ai raggi ultravioletti, ridotta resistenza alla temperatura (80°C).
Pitture SILICONICHE
Smalti.
Queste pitture si distinguono per la loro resistenza alla temperatura: anche 500°C.
Pitture BITUMINOSE e CATRAMOSE
Antivegetative.
Caratteristiche: ottima resistenza all’acqua e all’umidità, buona agli acidi e alle basi, scarsa ai solventi ed alla temperatura.
Pitture ACRILICHE
Vernici trasparenti e smalti.
Caratteristiche: resistenza agli agenti atmosferici e al salino, trasparenza, elasticità, resistenza all’abrasione; resine termoplastiche.
Pitture POLIURETANICHE ed EPOSSIDICHE MONOCOMPONENTI
Primer, antiruggini, fondi, smalti e vernici trasparenti.
Caratteristiche: elasticità, buona resistenza agli agenti atmosferici e al salino, rapida essiccazione. Resine termoplastiche.
Pitture al TEFLON
Antivegetative.
Caratteristiche: grande resistenza all’umidità e all’acqua, ottime qualità meccaniche, ottima resistenza agli acidi e alle basi, scarsa resistenza ai raggi ultravioletti.

3° gruppo:

Pitture EPOSSIDICHE ed EPOSSIDICHE MODIFICATE bicomponenti
Primer e stucchi.
Caratteristiche: buona resistenza ad acidi e basi, buona resistenza ai solventi, all’umidità e all’acqua, discreta alla temperatura (80°C). Le pitture epossidiche modificate possono essere epossilviniliche ed epossicatramose. Sono resine termoindurenti.
Pitture POLIURETANICHE bicomponenti
Smalti e vernici trasparenti.
Caratteristiche: resistenza ai raggi ultravioletti, buona resistenza agli acidi diluiti, discreta alle basi e ai solventi, ottima agli agenti atmosferici, resistenza all’abrasione, buone proprietà meccaniche, ottima brillantezza. Resine termoindurenti.
Pitture a base di POLIESTERI bicomponenti
Principalmente stucchi.
Caratteristiche: ottima resistenza all’immersione, velocità di essiccazione, buone proprietà meccaniche.

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