Plastificanti nelle formulazioni di rivestimento

I plastificanti sono usati per controllare il processo di formazione del film di rivestimenti basati su materiali filmogeni ad essiccazione fisica. Una corretta formazione del film è essenziale per soddisfare le richieste di proprietà di rivestimento specifiche come l'aspetto del film secco, l'adesione del substrato, l'elasticità, in combinazione con un elevato livello di durezza allo stesso tempo

I plastificanti agiscono riducendo la temperatura di formazione del film ed elasticizzano il rivestimento; i plastificanti funzionano annegandosi tra le catene di polimeri, distanziandole (aumentando il “volume libero”), e quindi abbassando notevolmente la temperatura di transizione vetrosa per il polimero e rendendolo più morbido.

Le molecole nei materiali polimerici filmogeni, come la nitrocellulosa (NC), mostrano tipicamente una bassa mobilità delle catene, spiegata dalla forte interazione molecolare (spiegata dalle forze di van der Waals) delle catene polimeriche. Il ruolo del plastificante è quello di ridurre o impedire del tutto la formazione di tali legami ponte. Nel caso di polimeri sintetici ciò può essere ottenuto incorporando segmenti elasticizzanti o monomeri che ostacolano stericamente l'interazione molecolare; questo processo di modificazione chimica è noto come “plastificazione interna”. Per naturaral prodotti o polimeri duri di scarsa lavorazione, l'opzione è l'uso esterno di plastificanti nella formulazione del rivestimento

I plastificanti interagiscono fisicamente con la molecola del legante polimerico, senza una reazione chimica e formano un sistema omogeneo. L'interazione si basa sulla struttura specifica del plastificante, che contiene tipicamente porzioni polari e non polari, e determina l'abbassamento della temperatura del vetro (Tg). Per garantire un'elevata efficienza, il plastificante dovrebbe essere in grado di penetrare nella resina in condizioni di formazione del film.

I plastificanti classici sono materiali a basso peso molecolare, come gli esteri ftalati. Tuttavia, più di recente, i prodotti senza ftalati sono preferiti poiché l'uso di esteri di ftalati è limitato a causa di problemi di sicurezza del prodotto.