Resina poliuretanica da colata: usi e caratteristiche

Nonostante la sua origine sia da ricercarsi nella prima metà del Novecento, grazie alla scoperta del chimico Otto Bayer di una nuova tecnica di polimerizzazione, il poliuretano  è un materiale sintetico che ancora oggi vede accrescere il suo spazio sul mercato, ormai di primo piano, grazie alla versione aggiornata delle sue resine.

Si tratta di un materiale versatile e facilmente lavorabile, che si può presentare in diverse consistenze per adattarsi a molti settori di utilizzo differenti. In questo articolo ci concentreremo su una sua versione resinosa, la resina poliuretanica da colata, illustrandone le differenze rispetto alla più classica resina epossidica.

Cos'è la resina poliuretanica da colata

Le resine poliuretaniche che si utilizzano al giorno d'oggi sono altrimenti dette resine di poliuretano bicomponente per colata. Il nome deriva dal fatto che, nonostante non sia obbligatorio, sono quasi sempre composte da due elementi, ovvero una resina base che contiene poliolo e un componente che include dell'isocianato, utilizzato come catalizzatore.

Una volta effettuata la colata, la soluzione dei due elementi solidifica con estrema rapidità a temperatura ambiente, originando un composto estremamente stabile e rigido, caratterizzato da buona resistenza meccanica, dall'irreversibilità e dall'assenza di bolle d'aria. Tra gli altri connotati delle resine poliuretaniche da colata spicca una viscosità estremamente bassa, che lo rende fluido e scorrevole su ogni superficie e dunque molto facile da utilizzare. Tale semplicità d'uso viene aiutata anche da un rapporto massa volume di 1:1, che rende intuitivo il calcolo della dose del catalizzatore e le altre misurazioni preliminari.

Possiede una significativa resistenza agli urti, ma anche al calore e alle abrasioni una volta raggiunta la forma solida, la quale riproduce senza imperfezioni la forma dello stampo o del calco che ne ospita il cambio di stato dopo la colata. Anche la stabilità dimensionale, ovvero la tendenza a mantenere la forma assunta riducendo al minimo il ritiro lineare, è una sua caratteristica, specialmente se viene impiegata per ottenere prodotti a basso peso specifico. La resina poliuretanica è idrorepellente, dimostra una buona flessibilità ed elasticità anche a basse temperature, risulta inodore e non tossica durante nessuna delle fasi del lavoro.

Differenze e vantaggi rispetto alla resina epossidica

La prima differenza fondamentale tra una resina epossidica e una resina poliuretanica da colata è ovviamente la composizione chimica, in quanto la prima si basa su un polimero plastico e l'altra sul poliuretano. Sebbene sia sempre più difficile trovare sul mercato resine poliuretaniche monocomponenti in quanto svantaggiate rispetto alle loro versioni ottenute con un catalizzatore, questa possibilità è un'altra differenza rispetto alle resine epossidiche, le quali sono sempre bicomponenti.

Entrambi i materiali si adattano perfettamente a qualsiasi superficie, andando a formare un rivestimento stabile, rigido, resistente agli urti e dal forte fissaggio, nonché lucido ed esteticamente gradevole. Tuttavia, la resistenza meccanica del poliuretano è minore rispetto a quella della resina epossidica, e ciò lo rende leggermente più suscettibile a graffi, abrasioni e danni da urto generici.

La resina poliuretanica da colata compensa questo svantaggio grazie a una maggiore flessibilità della pavimentazione, che risulta perciò più gradevole al tatto e al calpestio, ma soprattutto con una maggiore resistenza nei confronti degli agenti chimici e fisici. Infatti, una resina epossidica presenta un'altissima sensibilità nei confronti di quasi tutte le cause chimiche o fisiche che possano portare a un cambiamento di stato, comprese le più comuni quali le radiazioni ultraviolette e gli sbalzi di temperatura. Il poliuretano, dal canto suo, garantisce invece un'elevatissima resistenza nei confronti di questi fattori grazie a una stabilità dimensionale particolarmente sviluppata, che mantiene inalterata l'estetica di una finitura anche in caso di incidente che coinvolga un attacco chimico, per esempio il rovesciamento di un solvente sul pavimento.

In ultima analisi, le resine epossidiche per pavimenti sono ottime in condizioni di relativa stabilità di temperatura e in ambienti dove non vi è un'altissima concentrazione di luce naturale, per creare uno strato calpestabile dalla forte resistenza meccanica senza preoccuparsi troppo dell'elasticità del pavimento. Le resine poliuretaniche da colata, dal canto loro, trovano grande impiego nelle finiture a uso privato proprio perché, a fronte di una resistenza meccanica inferiore, si oppongono bene ai maggiori fattori di rischio e di usura per un pavimento casalingo, dall'azione della luce a possibili incidenti con prodotti chimici per la pulizia.

Anche la fascia di prezzo dei due materiali, seppur di poco, tende a favore della resina poliuretanica da colata, che salvo miscele particolari risulta la più economica della sua famiglia, come riassume la tabella sottostante:

In quali settori si utilizzano le resine poliuretaniche da colata?

In linea generale, il poliuretano è un materiale che ha trovato moltissime destinazioni d'uso comune nella sua forma bicomponente, a partire dalle suole delle scarpe, che vengono ormai quasi tutte realizzate grazie a una variante elastica.

Inoltre, la resina poliuretanica da colata è utilizzata in larghissima misura nel settore del modellismo, sia esso statico o dinamico, in quanto le sue caratteristiche la rendono perfetta per realizzare prototipi o riproduzioni di modelli anche di dimensioni considerevoli, grazie ad appositi stampi realizzati in gomma siliconica. In questo senso è essenziale soprattutto la sua capacità di adattamento alla superficie di colata, in quanto la resina poliuretanica penetra anche la più piccola cavità di uno stampo e, dunque, ne replica ogni dettaglio.

Nell'industria manifatturiera ha trovato largo uso, ma anche in quella dell'alta tecnologia, dove si è constatato che le resine poliuretaniche costituiscono un ottimo rivestimento isolante per i semi-conduttori, e vengono dunque utilizzate come guaine.

Infine, le proprietà isolanti del materiale ne fanno una risorsa anche per l'edilizia, dove viene impiegato in versione schiumosa come componente del cappotto termico, oppure per la realizzazione di pavimentazioni industriali altamente resistenti alle abrasioni, all'ingiallimento ed estremamente facili da pulire. Per gli stessi motivi, a livello privato si utilizza il poliuretano come materiale da finitura di superfici e parquet, ma anche per pavimentazioni originali e decorative, grazie alla possibilità di dipingerlo o presentarlo con vari motivi.