Disperdenti per Idropitture
Cosa sono i disperdenti?
I disperdenti sono additivi chimici che favoriscono la distribuzione uniforme e la stabilità di pigmenti e cariche minerali in diverse formulazioni, tra cui idropitture, pitture, colorifici e sistemi ceramici. Nelle idropitture stabilizzano pigmenti e cariche minerali in sospensione acquosa, impedendone la flocculazione e la sedimentazione. Il più usato è il poliacrilato di sodio, che agisce sulla superficie delle particelle creando repulsione tra di esse. Dosaggio tipico: 0,2–0,5% sul peso totale.
Per i pigmenti micronizzati , la scelta del disperdente incide su bagnatura, forza colorante e stabilità della sospensione. Per ottenere la giusta viscosità e reologia, i disperdenti lavorano in sinergia con gli eteri di cellulosa come HEC e HPMC.
In breve
- Dosaggio tipico: 0,2–0,5% sul peso totale della formulazione
- Meccanismo: stabilizzazione elettrostatica
- Aggiungere nella fase acquosa prima dei pigmenti
- Compatibile con ossidi di ferro, TiO₂, carbonato di calcio, caolino
- Stabile da pH 7 a pH 10
Come agisce il poliacrilato di sodio
Il poliacrilato di sodio è un polimero anionico solubile in acqua. In soluzione acquosa, i gruppi carbossilato (–COO⁻) si dissociano e conferiscono una carica negativa alla catena polimerica. Quando il poliacrilato viene aggiunto prima dei pigmenti, le catene si adsorbono sulla superficie delle particelle di pigmento e carica, conferendo loro una carica negativa uniforme. Le particelle così caricate si respingono elettrostaticamente, rimanendo in sospensione stabile. Tra i disperdenti inorganici, anche il sodio esametafosfato (SHMP) è impiegato come sequestrante e disperdente in ceramica, colorifici e trattamento acque.
Proprietà tecniche
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Meccanismo di stabilizzazione | Elettrostatico (anionico) |
| Dosaggio tipico in idropitture | 0,2–0,5% sul peso totale |
| Stabilità al pH | pH 7–10 (ottimale pH 8–9) |
| Compatibilità con tensioattivi | Buona con anionici e non ionici; evitare cationici |
| Sensibilità agli elettroliti | Moderata: evitare eccesso di sali bivalenti (Ca²⁺, Mg²⁺) |
| Effetto sulla viscosità | Riduce la viscosità di macinazione, aumenta leggermente quella finale |
Dosaggi per pigmento e carica
| Pigmento / Carica | Dosaggio poliacrilato | Note |
|---|---|---|
| Carbonato di calcio (CaCO₃) | 0,2–0,3% | Superficie specifica bassa, basso dosaggio sufficiente |
| Caolino | 0,2–0,4% | Buona compatibilità, dispersione rapida |
| TiO₂ | 0,3–0,5% | Alta superficie specifica, dosaggio più elevato |
| Ossidi di ferro (rosso, giallo, nero) | 0,3–0,5% | Compatibilità eccellente, nessuna alterazione del colore |
| Talco | 0,2–0,3% | Carica lamellare, dispersione facile |
Ordine di aggiunta nella formulazione
- Aggiungere il poliacrilato all'acqua sotto agitazione lenta prima di qualsiasi altro componente.
- Aggiungere gli altri additivi idrosolubili (bagnante, antischiuma, biocida da barattolo, HEC).
- Aggiungere i pigmenti e le cariche sotto agitazione ad alta velocità (dissolving).
- Completare la macinazione fino alla finezza desiderata (tipicamente <20 μm per pitture murali).
- Aggiungere il legante acrilico e gli altri componenti nella fase di completamento.
Errori comuni da evitare
- Aggiungere dopo i pigmenti: il poliacrilato non riesce a disperdersi correttamente sulle particelle già aggregate
- Sovradosare: eccesso di poliacrilato libero in soluzione può aumentare la sensibilità all'acqua del film essiccato
- Usare con tensioattivi cationici: precipitazione per incompatibilità ionica
- Formulare a pH acido: sotto pH 7 i gruppi carbossilato si protonano e il poliacrilato perde efficacia
FAQ — Domande Frequenti sui Disperdenti per Idropitture
Qual è il dosaggio corretto del poliacrilato di sodio nelle idropitture?
0,2–0,5% sul peso totale della formulazione. Il dosaggio esatto dipende dalla superficie specifica del pigmento: TiO₂ e ossidi di ferro richiedono 0,3–0,5%; cariche come carbonato di calcio e talco 0,2–0,3%.
Quando si aggiunge il poliacrilato nella formulazione?
Sempre nella fase acquosa iniziale, prima dell'aggiunta dei pigmenti e delle cariche. Questo garantisce la massima efficienza di dispersione durante la macinazione.
Il poliacrilato di sodio è compatibile con gli ossidi di ferro?
Sì, è pienamente compatibile con ossidi di ferro rosso, giallo, nero e marrone, senza alterarne il colore o la dispersione.
Cosa succede se si usa troppo poliacrilato?
Il sovradosaggio lascia poliacrilato libero in soluzione che può aumentare la sensibilità all'acqua del film essiccato e ridurre la resistenza al lavaggio. Rispettare il dosaggio consigliato.
Il poliacrilato di sodio è compatibile con l'HEC?
Sì, è pienamente compatibile con l'HEC (idrossietilcellulosa) e con gli HEUR. Entrambi vengono aggiunti nella fase acquosa iniziale senza interferenze reciproche.
Qual è la differenza tra un disperdente e un bagnante nelle idropitture?
Il bagnante abbassa la tensione superficiale dell'acqua per facilitare l'iniziale bagnatura delle particelle di pigmento. Il disperdente stabilizza le particelle bagnate impedendone la ri-aggregazione (flocculazione). In formulazione si usano entrambi: prima il bagnante, poi i pigmenti vengono mantenuti in sospensione stabile dal disperdente.
Si possono usare disperdenti non ionici nelle idropitture?
Sì, i disperdenti non ionici agiscono con meccanismo sterico anziché elettrostatico e sono utili in formulazioni a pH variabile o con tensioattivi cationici. Il loro costo è generalmente più elevato e l'efficacia su pigmenti inorganici è inferiore rispetto ai poliacrilati.
Come si sceglie il disperdente giusto per una pittura murale?
Per pitture murali a base acqua il poliacrilato di sodio al 40% è la scelta standard: dosaggio 0,3–0,5% su TiO₂ e ossidi di ferro, pH di formulazione 8–9, compatibile con HEC e leganti acrilici.
