Bio-resina: un confronto tra resine per colata a base biologica

Le bio-resine – resine per colata a base biologica – sostituiscono alcune materie prime derivate dal petrolio con risorse vegetali come oli vegetali, gusci di anacardi o resine arboree. Il mercato dei sistemi di resina sostenibili è in rapida crescita, soprattutto nel settore dell'artigianato (arte in resina, tavoli con effetto fiume), ma anche in applicazioni tecniche come i materiali compositi e la realizzazione di stampi. Questa guida illustra i diversi tipi di bio-resine, li confronta con le resine convenzionali e vi aiuta a scegliere il sistema più adatto alle vostre esigenze.

Gamma di bioresine SILITECH: Biothan e Biodur

SILITECH AG commercializza una gamma completa di resine poliuretaniche per colata a base biologica del produttore tedesco Bioresin Products con il marchio SILIRESIN . Il sistema è composto da resine Biothan (componente A) e indurenti Biodur (componente B). Tutti i prodotti sono a base di materie prime rinnovabili e non sono tossici.

Biothan – Resine poliuretaniche per colata a base biologica (Componente A)

Le resine Biothane sono suddivise in diversi gruppi di applicazione:

Bio-resina nelle applicazioni tecniche

Produzione di materiali compositi e costruzione di imbarcazioni

La produzione di tavole da surf e imbarcazioni è stata tra i primi settori a utilizzare commercialmente le bio-resine. Sicomin (GreenPoxy) ed Entropy Resins (Super Sap) sono state sviluppate specificamente per i laminati in fibra di vetro e fibra di carbonio.

Vantaggi delle costruzioni composite:

• Comportamento di bagnatura e impregnazione delle fibre paragonabile a quello dei sistemi convenzionali
• Possibili procedure di infusione e sottovuoto
• Riduzione del contenuto di gas stirene nei biopoliesteri
• Vantaggio di marketing: etichetta "verde" per il prodotto finale

Realizzazione di stampi

Le resine bio-epossidiche sono adatte alla realizzazione di stampi, in particolare per prototipi e piccole produzioni. La temperatura di transizione vetrosa leggermente inferiore deve essere presa in considerazione quando si utilizzano stampi per processi di polimerizzazione a caldo.

Lavorazione della bio-resina: consigli pratici

Il processo di lavorazione delle bioresine è sostanzialmente identico a quello dei sistemi di resine convenzionali. Alcune caratteristiche particolari:

Mescolare

• Attenersi scrupolosamente al rapporto di miscelazione (in genere 2:1 o 100:45 in peso)
• Mescolare accuratamente per almeno 3-5 minuti
• Rinvasa e mescola di nuovo per ottenere un risultato senza bolle
• Temperatura di lavorazione: 20–25 °C ideale

Versare

• Versare uno strato sottile e procedere a strati se la profondità di colata è superiore a 2 cm (a meno che non si utilizzi un sistema di colata profonda)
• Rimuovere le bolle con una pistola ad aria calda o una torcia a gas (brevemente e con attenzione)
• Ambiente privo di polvere per superfici pulite
• Applicare un agente distaccante allo stampo (olio di silicone o cera)

Cura

• Polimerizzazione a temperatura ambiente: 24–72 ore (a seconda del sistema)
• La post-polimerizzazione a 60–80 °C migliora la Tg e le proprietà meccaniche del 20–30%
• Evitare la polimerizzazione a temperature inferiori a 15 °C (ciò prolunga significativamente i tempi di polimerizzazione e può portare a risultati opachi)

Acquisto di bioresina: a cosa prestare attenzione?

Il mercato delle bioresine è complesso. Presta attenzione ai seguenti punti:

1. Quota di prodotti di origine biologica (%)

I produttori affidabili specificano il contenuto di carbonio di origine biologica secondo lo standard ASTM D6866. Valori compresi tra il 20% e il 56% sono realistici. I prodotti che si dichiarano "100% biologici" o "completamente naturali" dovrebbero essere esaminati con occhio critico: al momento non esiste una resina per colata ad alte prestazioni interamente di origine biologica.

2. Certificazioni

• USDA BioPreferred: standard statunitense per i prodotti di origine biologica
• ASTM D6866: Misurazione del contenuto di carbonio di origine biologica tramite metodo al radiocarbonio
• ISO 16620: Norma internazionale per le materie plastiche di origine biologica

3. Uso previsto

• Resina per colate profonde: bassa esotermicità, elevata altezza di colata
• Resina per laminazione: bassa viscosità, buona bagnabilità delle fibre
• Resina di rivestimento: autolivellante, resistente ai raggi UV
• Resina per colata strutturale: elevata resistenza meccanica, Tg definita

4. Rapporto prezzo-prestazioni

Le bioresine costano in genere dal 20% al 50% in più rispetto alle resine convenzionali. Per applicazioni artistiche e hobbistiche, questa differenza di prezzo è meno significativa (piccole quantità). Per grandi quantitativi industriali, tuttavia, la differenza di prezzo può essere considerevole.

Domande frequenti (FAQ)

La bioresina è biodegradabile?

No. La bioresina polimerizzata è termoindurente e si comporta come la resina epossidica o poliestere convenzionale. Non si decompone in normali condizioni ambientali. Il termine "bio" si riferisce alla materia prima di base (di origine vegetale), non allo smaltimento.

La bioresina è resistente quanto la normale resina epossidica?

In larga misura sì. Le proprietà meccaniche raggiungono in genere il 90-95% di quelle delle resine convenzionali. La temperatura di transizione vetrosa (Tg) può essere leggermente inferiore (50-80 °C contro 60-120 °C), il che limita la temperatura massima di esercizio. Per la maggior parte delle applicazioni artistiche e hobbistiche, questo non rappresenta uno svantaggio.

Posso utilizzare la bioresina per realizzare tavoli con effetto fiume?

Sì, esistono speciali bioresine a colata profonda con bassa esotermicità che consentono altezze di colata di 5-10 cm per strato. Assicurati di scegliere un sistema a bassa esotermicità (bassa generazione di calore) per evitare crepe e ingiallimento con grandi volumi di colata.

Qual è l'effettiva percentuale di contenuto organico?

In genere, il 20-56% del contenuto di carbonio è di origine biologica (misurato secondo lo standard ASTM D6866). Il restante 44-80% proviene ancora da fonti petrolchimiche. Attualmente non esiste una resina per colata ad alte prestazioni interamente di origine biologica.

Posso colorare la bioresina con pigmenti tradizionali?

Sì. Le bio-resine sono compatibili con i pigmenti per resine standard (paste di pigmenti epossidici, polveri di mica, inchiostri a base alcolica). Il processo è identico a quello dei sistemi convenzionali.

Dove posso acquistare bioresina in Svizzera?