Tutto sulla resina epossidica

Tutto sulla resina epossidica

Nella cantieristica nautica si distingue tra resine poliestere e resine epossidiche. Nella nostra guida sulla resina epossidica troverai tutto quello che devi sapere su questo tema, dalla scelta tra poliestere ed epossidica a importanti note in tema di applicazione e consigli di lavorazione.
Il poliestere ha rivoluzionato il mercato della costruzione di barche ed è ancora spesso la prima scelta quando si tratta di riparazioni di ponti. Ma da quando la resina epossidica è arrivata sul mercato, molte cose sono cambiate...
Scopri tutto quello che devi sapere sulla resina epossidica, sulla fibra di vetro e sui prodotti di finitura.

Cos'è la vetroresina (PRFV)?

La vetroresina è una plastica rinforzata con fibre di vetro, cioè un materiale composito fatto di fibre di vetro e plastica anche conosciuta come PRFV. Le fibre di vetro conferiscono alla plastica proprietà speciali tra cui un'elevata resistenza alla rottura. La vetroresina è disponibile sia a base di resina poliestere che a base di resina epossidica.

In linea di principio, la plastica rinforzata con fibre di vetro può essere ottenuta da varie materie plastiche (come il poliestere o l'epossidico). Per molto tempo, la resina poliestere ha dominato la produzione e la riparazione degli scafi nel settore dello yachting. Oggi invece, in molti cantieri si è sostituita da una resina a base epossidica (l'epossidica) nella costruzione oltre che nei progetti di refit. Questo materiale più moderno risolve molti dei problemi che esistono quando si lavora con il poliestere.

Cos'è la vetroresina epossidica

Il principio è semplice: le resine epossidiche bicomponenti sono utilizzate per incapsulare le fibre di vetro e legarle insieme per formare una vetroresina epossidica.

Le resine epossidiche sono costituite da polimeri che diventano solidi attraverso una reazione chimica grazie all'aggiunta di un indurente adatto. Pertanto, si parla anche di resina bicomponente. Ci sono miscele di resina epossidica che induriscono in tempi diversi. La scelta del prodotto giusto dipende dal tipo di lavoro per cui si vuole usare la resina epossidica.

Tuttavia, per produrre una plastica rinforzata con fibre di vetro è fondamentale l‘uso del vetro. Il vetro è trasformato in fili molto sottili e lunghi durante la produzione. Queste filettature danno alla vetroresina epossidica resistenza alla rottura ed elasticità. In questo modo, anche i grandi carichi vengono assorbiti e distribuiti sulla superficie. A seconda di come le fibre di vetro sono disposte nella vetroresina polimerizzata, si hanno proprietà diverse.

Per esempio, le fibre parallele assorbono bene la pressione e la distribuiscono sulla superficie. Se si usasse solo la resina epossidica, senza una combinazione con le fibre di vetro, la resina epossidica polimerizzata si romperebbe facilmente sotto pressione.

Quando si costruisce lo scafo di uno yacht o quando si realizzano delle riparazioni, i tessuti di vetro o la fibra di vetro in forma di filamenti sono quindi spesso imbevuti di resina epossidica e poi lavorati in diversi strati per formare un laminato. Questi strati, incollati uno dopo l'altro, aumentano la resistenza alla rottura con un'elevata elasticità. Questo permette a volte di poter arrivare anche con un po' di spinta verso una banchina (senza danni eccessivi).

Quali sono le differenze tra la vetroresina epossidica e la vetroresina poliestere?

Il poliestere ha rivoluzionato la costruzione di barche negli anni '60. Ha reso possibile, infatti la produzione di massa degli scafi per barca tramite l‘uso di stampi. Era anche più economico e leggero dell'acciaio. Rispetto al legno, la vetroresina è praticamente indistruttibile. Oggi è molto diffusa e gli scafi in poliestere ci saranno ancora per molto tempo.

Ma naturalmente, questa non è stata la fine nell'evoluzione nella costruzione di barche. Le resine poliestere avevano alcuni svantaggi soprattutto perché il poliestere non è impermeabile e deve quindi essere protetto dalla penetrazione dell'umidità. Su una barca che è in acqua per la maggior parte del tempo, questo non è facile da garantire.

Questi problemi non esistono con la vetroresina a base di resine epossidiche. La resina epossidica polimerizzata è impermeabile. C'è persino una resina per riparazioni che polimerizza sott'acqua e può salvare uno yacht in caso di emergenza. Ma anche per il normale refit o la nuova costruzione di barche e parti di barche è molto utile dato che indurisce senza evaporare. Pertanto, non c'è nemmeno bisogno di mascherina di protezione quando si lavora e non c'è evaporazione a lungo termine sotto coperta.

Ma anche le resine epossidiche non sono perfette: la resina epossidica è un po' più costosa del poliestere e non è resistente ai raggi UV. Per evitare che ingiallisca e diventi fragile, deve essere sempre protetta dal sole con uno strato di vernice. Inoltre, la resina epossidica è più impegnativa nella miscela di resina e indurente, quindi si deve lavorare il più accuratamente possibile.

La resina epossidica è più versatile del poliestere nell'applicazione e più resistente rispetto all'uso delle stesse quantità, il che significa che i componenti epossidici o gli interi scafi possono risultare più leggeri. La resina epossidica forma un forte legame con quasi tutti i materiali e aderisce al poliestere meglio di quanto lo stesso poliestere possa fare con altre parti di se stesso.

Il suo più grande vantaggio nella cantieristica nautica, tuttavia, è che la resina epossidica polimerizzata ha intrinsecamente un'alta resistenza all'idrolisi ed è praticamente impermeabile alla penetrazione dell'acqua. Una riparazione dello scafo con resina epossidica polimerizzata è quindi automaticamente resistente ai tanto temuti danni da osmosi. In effetti, l'applicazione di uno strato di vetroresina a base epossidica è la parte essenziale di qualsiasi prevenzione dell'osmosi sugli scafi più vecchi. Con uno speciale riempitivo a barriera, questa caratteristica può migliorare ulteriormente.

Epoxy schleifen

1 Tessuto di vetro

I cosiddetti tessuti in fibra di vetro sono più flessibili e molto più facili da lavorare. Nel suo stato grezzo, un tessuto di fibra di vetro sembra quasi un tessuto molto simile alla seta. A questo fine, una fibra continua viene posata parallelamente e fissata con singoli fili trasversali. Ciò aumenta enormemente l'elasticità del materiale composito sotto sforzo e le curve o altre forme possono anche essere facilmente risagomate e rinforzate con altri tessuti.

2 Tessuti di vetro unidirezionali

Se le fibre di vetro nel tessuto corrono in una sola direzione, si parla di un tessuto unidirezionale (anche assiale). Questi tessuti devono sempre essere posati trasversalmente al carico previsto. Questo perché c'è poca forza lungo la direzione di marcia delle fibre.
Per creare riparazioni resistenti in tutte le direzioni, i tessuti a strati unidirezionali devono essere applicati con orientamenti diversi.glasere Questo ha senso quando si producono nuove parti di barche. In questo modo, è possibile ottenere un'elevata stabilità nella direzione del carico senza aggiungere peso inutile al nuovo elemento. È il caso soprattutto delle superfici di camminamento e dello scafo. Ci sono tessuti di fibra di vetro che sono già fabbricati e cuciti in più strati. Tuttavia, i tessuti multidirezionali sono più facili da maneggiare in caso di riparazioni.

3 Tessuti di vetro multidirezionali

La resistenza multidirezionale con una lavorazione più facile e meno vetro è ottenuta intrecciando le fibre di vetro in diversi orientamenti. Questi tessuti di vetro possono essere utilizzati in modo flessibile e sono di solito la prima scelta per le riparazioni a bordo. Il tessuto multidirezionale è anche incluso nella maggior parte dei kit di riparazione per barche e dovrebbe essere presente su ogni imbarcazione. Con esso, una riparazione a bordo può essere effettuata in pochi minuti assicurando stabilità in tutte le direzioni.

Posso anche lavorare con tessuto in fibra di carbonio invece che con il vetro?

I tessuti in fibra di vetro sono economici, ma relativamente pesanti quando vengono utilizzati. Se il peso gioca un ruolo decisivo, vale la pena considerare i tessuti in fibra di carbonio. Le fibre di carbonio utilizzate hanno proprietà simili alle fibre di vetro, ma sono molto più leggere. Le fibre di carbonio sono, tuttavia, considerevolmente più costose e, per quanto riguarda la resistenza alla rottura, si deve scendere a leggeri compromessi. Pertanto, la fibra di carbonio è un materiale da costruzione diffuso soprattutto nel settore delle regate.

Anche i filamenti di fibra di vetro possono essere lavorati con resina epossidica?

I fogli in fibra di vetro si servono del solvente stirene nella resina di poliestere. La resina epossidica non può dissolvere la struttura fragile e grossolana dei filamenti di fibre e non può essere assorbita. La resina epossidica e i fogli in fibra di vetro si legano quindi solo in superficie. Coloro che usano la resina epossidica ricorrono quindi al tessuto di vetro o alla fibra di vetro, poiché la resina epossidica e i fogli di filamenti di vetro non formano un buon legame.

Fogli di filamenti in fibra di vetro, tessuti di vetro e tessuti in fibra di carbonio

Lavorare con la resina epossidica

La reazione già menzionata per la polimerizzazione della resina epossidica e dell'indurente inizia immediatamente dopo la miscelazione. Affinché la resina e l'indurente reagiscano tra loro, devono essere mischiati con precisione. Pertanto, è necessario prestare attenzione durante la miscelazione.

Miscelazione

Un esatto rapporto di miscelazione tra la resina epossidica e l'indurente ha un forte influsso sul risultato. Troppo poco indurente lascia una resina epossidica morbida e appiccicosa, troppo indurente rimane non legato nel materiale e lo rende fragile. In senso stretto, la reazione richiede un rapporto equilibrato a livello molecolare. In pratica, però, c'è un po' di margine di manovra. A seconda del produttore, il rapporto di miscelazione della resina epossidica è dato in peso o in volume. Se è specificato il peso, vale la pena usare una bilancia da cucina per il dosaggio.

Tuttavia, il modo più semplice per dosare la resina epossidica e l'indurente è con accessori a pompa (come quelli offerti da West Systems). Queste pompe sono progettate in modo che un getto di indurente fornisca di solito la giusta quantità per un getto di resina.

Attenzione: Mescola l'indurente nella resina immediatamente, in modo uniforme e il più possibile senza assimilare aria e quindi fare bolle, usando una spatola di legno. La reazione chimica si sente già quando si mescola a causa dell'aumento del calore. Se si aspetta troppo a lungo prima di mescolare o se si mescola troppo timidamente, questa reazione può andare fuori controllo. Se il contenitore di miscelazione diventa improvvisamente molto caldo, si formerà di colpo un grumo solido nella resina. In questo caso la miscela non può più essere utilizzata.

Questo sviluppo di calore può arrivare fino alla combustione spontanea. Pertanto, non lasciare mai la resina epossidica miscelata incustodita nel luogo dove hai la barca. Se la miscela diventa molto calda o addirittura inizia a fumare, metterla su una superficie non infiammabile, preferibilmente all'aria aperta, a una certa distanza da oggetti infiammabili. Lo sviluppo della fiamma è raro e di solito solo di brevissima durata.

Per piccole riparazioni in cui è necessario riempire solo fori o piccole crepe, esistono anche siringhe a doppia camera. Si trovano spesso nei kit di riparazione della vetroresina. La miscela esatta viene prodotta automaticamente quando si preme la punta. La resina in essa contenuta è spesso un po' addensata, in modo che possa essere spalmata più facilmente senza gocciolare.

Riparazione con resina epossidica

Per una riparazione dello scafo o del ponte, la resina epossidica con un tessuto in fibra di vetro è quasi sempre un buon punto di partenza. Non importa molto se lo scafo è stato realizzato in epoxy con il vinilestere o in poliestere. La resina epossidica tiene molto bene su tutti i materiali. Contrariamente alla convinzione comune, si attacca anche meglio al poliestere che ai kit di riparazione in poliestere o simili.

Epoxy streichen


Danni superficiali

Se sono presenti solo piccoli graffi sullo scafo, il danno può essere spesso riparato con una buona lucidatura o ritoccando la vernice. Tuttavia, se il danno agli scafi in poliestere è più profondo, vale la pena di utilizzare un gelcoat di riparazione di colore appropriato. (vedere: Guida al poliestere). Solo se il danno colpisce il laminato sarà necessaria una riparazione profonda della barca.

Come posso riparare crepe e fori del laminato con la resina epossidica?

In caso di un impatto molto forte o di un contatto con il fondo, l'elasticità della vetroresina può essere messa a dura prova. Le conseguenze possono essere danni all'interno del laminato che non sono visibili dall'esterno. In questo caso, gli strati di vetroresina incollati si staccano l'uno dall'altro o le singole fibre perdono il contatto con la miscela di resina. Queste fratture nello scafo possono essere rilevate solo carteggiando la vernice e, se necessario, la vetroresina nella zona del danno. La PRFV sottostante dovrebbe mostrare una struttura vetrosa giallastra. Se ci sono aree bianche e polverose nella vetroresina, il laminato è indebolito e deve essere riparato. Per fare questo, è necessario una levigatura a forma di imbuto nello scafo intorno al danno usando una levigatrice eccentrica e carta vetrata grossa.

Laminazione

In caso di rimozione della vetroresina, è necessario che questa venga ripristinata. Se il danno venisse riempito solo con del filler, lo scafo rimarrebbe indebolito in questo punto.

Attenzione: anche se la resina epossidica è innocua per le vie respiratorie, deve essere evitato il contatto diretto con la pelle. Le fibre di vetro sulla pelle causano prurito per giorni. Pertanto, si consiglia di indossare abiti a maniche lunghe, preferibilmente tute da lavoro, guanti e occhiali protettivi quando si lavora con la resina epossidica.

Come realizzare uno strato di laminato con resina epossidica (spiegato passo dopo passo).

  • Tagliare i pezzi di tessuto necessari (se necessario, diversi strati di dimensioni crescenti, a seconda della profondità del foro inciso).
  • Posizionare il pezzo di tessuto su un foglio, poi mescolare una quantità sufficiente di resina e indurente per bagnare il tessuto con un pennello a rullo.
  • Bagnare completamente il tessuto di fibra di vetro con un rullo o un pennello. Il tessuto imbevuto diventerà leggermente giallastro e traslucido. Le aree bianche e opache non sono ancora sufficientemente imbevute.
  • Incollare il pezzo da riparare sull'area di riparazione priva di polvere e farlo aderire bene con il rullo. I rulli di velluto sono i migliori per questo tipo di lavorazione, poiché i rulli in schiuma tendono ad attaccarsi alla resina epossidica.
Epoxy Masse

CONSIGLIO per lavorare in alto (sopra la testa): Silice (vedi sotto) e resina epossidica possono essere usati per realizzare un composto viscoso. Lubrificare lo scafo nella zona di lavoro con questa prima di incollare, e premere il tessuto di vetro imbevuto di resina epossidica saldamente in questo punto usando un pennello a rullo o, meglio ancora, un rullo a disco. Questo eviterà che lo strato si stacchi prima dell'indurimento e crei sacche d'aria sotto di esso.

  • Evitare di lisciare o tirare con le mani. Entrambi distruggeranno la struttura del tessuto, o del pannello e causeranno un indebolimento. È meglio appianare le pieghe involontarie e levigarle successivamente.
  • Un rullo a disco (chiamato anche rullo di sgonfiaggio) può essere usato per rimuovere le sacche d'aria nell'area della riparazione. Questo è particolarmente importante per le aree più grandi. Per fare questo, stendere lo strato fresco di rivestimento con molta pressione.
  • Se si devono applicare diversi strati di vetroresina epossidica, è meglio lavorare "bagnato su bagnato" senza aspettare che gli strati precedenti si induriscano. Tuttavia, non si dovrebbero applicare più di 2-3 strati (o 2 cm di spessore).
  • Se possibile, non tagliare con le forbici altri strati che sono stati imbevuti di resina e indurente. È più facile tagliare il materiale che fuoriesce con una sega o un coltello dopo la polimerizzazione piuttosto che pulire le forbici dalla resina epossidica.

Attenzione: i resti di resina epossidica polimerizzata sugli utensili possono essere rimossi solo meccanicamente tramite levigatura. Vale la pena avere acetone e un rotolo di carta o stracci usa e pronti al lavoro. Tutto ciò che è entrato accidentalmente in contatto con l'epossidica deve essere pulito immediatamente. Cambiare i guanti tra un'operazione e l'altra per evitare di spargere la resina epossidica sugli strumenti e sull'area circostante.

Cosa fare con i tessuti a strappo

Per i lavori più grandi, la stratificazione a volte non può essere fatta in una sola operazione. La superficie della resina epossidica si indurisce molto uniformemente e deve essere nuovamente levigata in maniera accurata prima di applicare ulteriori strati. L'intera area di lavoro deve poi essere nuovamente pulita dalla polvere.

In questo caso, è opportuno applicare prima delle interruzioni uno strato di tessuto a strappo sullo strato di laminato appena riparato e pressarlo anche con un pennello a rullo o un rullo a disco evitando di creare sacche d'aria. Il giorno dopo, il tessuto a strappo viene letteralmente strappato a mano, lasciando una struttura grossolana a nido d'ape sulla superficie, che può poi essere ulteriormente rivestita con tessuto di vetro o fibra di vetro senza levigatura.

Realizzare da soli stucchi da resine epossidiche con prodotti riempitivi

La resina epossidica è anche adatta come base per molti stucchi. Con i riempitivi appropriati, è possibile produrre stucchi adatti a qualsiasi scopo per ulteriori lavori a bordo. Lo spettro va dalla sigillatura temporanea di graffi più grandi alla modellazione di curve e bordi sul ponte fino alla realizzazione di adesivi di riparazione con cui si può incollare un'intera paratia o anche una valvola a mare rotta in caso di emergenza. La base è sempre la stessa miscela di resina e indurente.

I cosiddetti riempitivi epossidici agiscono come leganti e vengono aggiunti alla miscela resina-indurente durante la miscelazione nel contenitore di miscelazione. A seconda della quantità di riempitivo aggiunto, il risultato è una massa plasmabile. La viscosità è regolata dalla quantità di riempitivo aggiunto.

La scelta del riempitivo epossidico gioca un ruolo nella resistenza finale e nel peso dei materiali prodotti in questo modo. Come regola generale, più piccole sono le particelle del riempitivo, più resistente è lo stucco! D'altra parte, le particelle più grandi sono di solito più leggere.

Silice

Quando si aggiunge la polvere di silice, la resina diventa rapidamente dura e lo stucco risultante è molto resistente. La resina epossidica arricchita di silice è un adesivo ideale per le riparazioni a bordo. Per esempio, per incollare delle paratie sullo scafo o dei ripiani nel gavone. Ma anche per riparare grandi graffi sullo scafo. In termini di durezza è appena inferiore alla resina epossidica pura.

La silice in sé è una polvere molto leggera e di solito viene offerta sotto forma di fiocchi in un contenitore o in un sacchetto. Di conseguenza, può essere facilmente dosata e una quantità elevata è necessaria per produrre una massa viscosa. In contropartita, però, la resina aumenta solo leggermente di volume e i componenti fatti di silice e resina epossidica sono di conseguenza pesanti.

Con forme più grandi, c'è il rischio che la massa collassi sotto il suo stesso peso durante la prima fase di indurimento.

Microballons

Quando si tratta di creare forme e strutture, i cosiddetti microballons sono la scelta migliore. Anche qui, il nome rivela già lo scopo: piccole palline incollate con la resina epossidica creano rapidamente tanto volume.

Lo stucco riempitivo ha una densità molto più bassa della resina epossidica addensata con silice ed è molto più leggero con lo stesso volume e non collassa.

Un altro vantaggio delle piccole perle è che la minore densità le rende meno dure. I micropalloncini sono quindi ideali per la costruzione di curve più grandi, di bombature o simili. Le forme fabbricate possono essere facilmente rifinite a mano e con carta vetrata. Specialmente alle estremità, vale quindi la pena di rafforzare questi angoli con un sottile strato di tessuto di vetro.

Levigare l'area di riparazione con una spatola

"Metà della vita di un costruttore di barche è spesa a carteggiare invano", è una frase comune in molti cantieri. Questo perché la levigatura spesso rivela imperfezioni che non si notano e che devono poi essere riempite con un nuovo stucco. Più piccolo e veloce è l'utensile di levigatura, maggiore è il rischio di creare nuove irregolarità durante la carteggiatura stessa.

L'ultima fase della riparazione con vetroresina epossidica è quindi di solito la più noiosa. Se sei fortunato, puoi trovare il tuo punto di equilibrio nell'alternare levigatura e stuccatura. Ma c'è anche un trucco per accelerare il processo: avvolgi una grande tavola da levigatura con carta vetrata e muovila sopra l'area di riparazione in movimenti uniformi con un po' di pressione. Il movimento segue automaticamente la forma dello scafo. La lunga superficie di contatto assicura una facile transizione tra il vecchio scafo e l'area di riparazione.

La resina epossidica deve essere protetta dalla luce del sole.

Teoricamente, questa superficie può poi essere dipinta direttamente. L'epossidica non ha bisogno di un gelcoat perché è già intrinsecamente impermeabile. Tuttavia, se uno scafo in poliestere è stato riparato con gelcoat, vale la pena di applicare una mano di barriera a base epossidica per proteggere anche le zone di confine intorno alla zona di riparazione dalla penetrazione dell'umidità. Per lo strato finale, sono adatti sia una combinazione di primer e vernice che una vernice bicomponente senza ulteriore primer.

Conclusione

La resina a base epossidica e il tessuto in fibra di vetro dovrebbero essere sempre presenti nel kit di riparazione di ogni barca. Ci sono kit di riparazione completi da parte di produttori noti come Yachtcare, Seatec o West Systems. Questi kit di riparazione hanno di solito contenitori di miscelazione e guanti inclusi nella confezione. Vale anche la pena di fare pratica con la miscela di resina epossidica. Ci sono molte opportunità per questo. Dopo tutto, quasi tutto ciò che si rompe o che deve essere assemblato può essere riparato con la resina epossidica. La riparazione è quindi permanente e immediatamente impermeabile. La resina epossidica deve essere protetta sempre e solo dalla luce del sole (radiazione UV), ricoperta con della vernice.

Autore Hinnerk Weiler

Autore Hinnerk Weiler

Hinnerk Weiler, giornalista di vela, navigatore di lungo corso e lupo di mare spiega la resina epossidica a bordo. Come marinaio esperto e conoscitore della tecnica delle barche, sa di cosa sta parlando.

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