Nanotecnologia

10.02.2019

Con nanotecnologia si intendono quelle applicazioni in cui vengono utilizzate tecnologie, prodotti o materie prime che hanno dimensioni di pochi nanometri. Nel settore del pretrattamento dei metalli, la nanotecnologia aiuta a rendere la superficie più regolare e costante, oltre che ad aumentare l'adesione con la vernice.

Come funziona

La nanotecnologia solitamente viene impiegata come trattamento finale di un processo, ad esempio dopo uno sgrassaggio o dopo una fosfatazione. I migliori risultati si hanno se la superficie sulla quale si applica questa tecnologia appare ben pulita e sgrassata. Ma di cosa è composta questa nanotecnologia? Solitamente stiamo parlando di molecole chiamate silani (e silani modificati o ibridi), oppure acidi inorganici particolari in grado di reagire col substrato formando così un film denominato "ceramico". Spesso queste materie prime vengono usate simultaneamente, nello stesso prodotto. In questo modo si combinano la forza di adesione dei silani (tra metallo e vernice) e la resistenza alla corrosione dovuta alla passivazione ceramica, solitamente zirconica.

Le nanotecnologie sono l'ultima frontiera del pretrattamento e tendono col tempo a sostituire la ben più complessa fosfatazione tricationica. A vantaggio rispetto quest'ultima sono sicuramente i vantaggi economici di un impianto più snello e minori controlli da parte dell'operatore o laboratorio. Inoltre, con una gestione di un processo nanotecnologico ottimizzata, si riesce in taluni casi a raggiungere le stesse performance di una tricanionica, parliamo difatti di più di 1000 ore di resistenza alla nebbia salina. L'aspetto negativo invece è la delicatezza dei silani che, se utilizzati in maniera scorretta, possono reagire con se stessi o con tutto quello che vengono a contatto, anche la medesima acqua se non viene utilizzata demineralizzata.

Esempi formulativi

Formulare preparati a base silanica non è mai facile, causa appunto la loro alta reattività. Sul mercato esistono molte tipologie di silani anche se possiamo dire che quelli selezionati per il pretrattamento dei metalli sono per la maggior parte ammino-silani, ammino-alchil-silani o epossisilani. Un altro mondo è quello del finishing per le superfici in cui vengono usati silani modificati ad esempio con silice per dare una notevole resistenza ai graffi e all'usura. Si tratta però di trattamenti finali sui quali non ci soffermeremo almeno in questo contesto.

In sinergia con i silani, come già accennato, possono venir aggiunti acidi speciali come l'acido esafluozirconico e l'esafluotitanico, i dosaggi devono essere oculati per non danneggiare il silano (spesso alcalino) e la superficie sulla quale viene applicato. E' preferibile formulare un concentrato già contenente la parte acida poichè questa preserva il silano nel tempo, altrimenti la deperibilità di quest'ultimo, diluito nella sola acqua, è pregiudicata e può durare anche solo pochi giorni prima di creare una reazione alcolica.

Oltre questa base di partenza formulativa, è opportuno inserire in formula dei bagnanti, facendo molta attenzione che questi non rimangano sulla superficie prima della verniciatura, come principio possiamo dire che più è semplice la formula, meglio ci attendiamo il risultato finale. Il risciacquo finale, come appena detto, è quindi importante per rimuovere gli additivi bagnanti e per interrompere la reazione acida sul metallo, tuttavia alcuni formulati possono venire impiegati senza questo risciacquo. In impianto spesso la soluzione di nanotecnologia viene nebulizzata a perdere come stage finale, in questo caso viene evitata la possibilità di contaminazione del bagno.

A ultimare il formulato possono venir impiegati dei metalli rari come il Vanadio o altri sali, con lo scopo di affinare il cristallo e aumentare la resistenza alla corrosione.