Le resine poliesteri insature esenti da monomeri di ELANTAS per l'industria elettrotecnica

Le resine poliesteri insature esenti da monomeri di ELANTAS per l'industria elettrotecnica

In passato le resine poliesteri insature hanno sostituito ampiamente le vernici impregnanti a base di solventi impiegate per isolare gli avvolgimenti elettrici, specialmente nei motori elettrici. In questo modo si riducono nettamente le emissioni in fase di indurimento: le vernici impregnanti contenevano infatti per circa il 50% solventi che dovevano essere eliminati durante l'indurimento. Oltre agli svantaggi tecnologici, quali lo scadente fattore di riempimento degli avvolgimenti, con tutte le conseguenze negative per l'efficienza termica e meccanica delle macchine, tali emissioni erano anche dannose per l'ambiente.

Le resine poliesteri insature sono costituite da una resina sciolta in un comonomero. Il comonomero è necessario per l'indurimento del poliestere insaturo e viene incorporato nella rete. Teoricamente si tratta di un sistema che indurisce al 100 % e non provoca alcuna emissione rilevante se l'indurimento può avvenire a temperatura ambiente. Tuttavia per ragioni tecniche non è possibile effettuare l'indurimento a temperatura ambiente su scala industriale, in quanto naturalmente a temperatura ambiente il tempo di lavorazione della resina attivata è limitato. Sono stati quindi sviluppati sistemi di indurimento a caldo che garantiscono tempi di lavorazione lunghi a temperatura ambiente, pur presentando un tempo di indurimento breve alla temperatura di indurimento.

Questa caratteristica è diventata sempre più importante alla luce dei brevi tempi ciclo richiesti nell'industria elettrotecnica per la fabbricazione dei macchinari. Con l'indurimento a caldo, le caratteristiche tipiche di un solvente dei comonomeri, ovvero le emissioni dovute alla tensione di vapore, acquistano sempre maggiore rilevanza. A seconda dell'oggetto e del ciclo di indurimento, questi sistemi di indurimento esenti da emissioni possono determinare emissioni che arrivano fino al 20 % della resina impiegata e che, anche se ne è impedita la dispersione diretta nell'ambiente tramite impianti per la depurazione dell'aria di scarico, inquinano comunque l'ambiente stesso. A ciò si aggiunge la perdita economica dovuta alle emissioni non recuperabili.

Sono stati fatti numerosi tentativi di utilizzare monomeri diversi dagli usuali stirolo o viniltoluolo, caratterizzati da tensione di vapore nettamente inferiore, e quindi minori emissioni, in fase di indurimento anche ad alte temperature. Tali sistemi presentano però altri svantaggi, anche per quanto riguarda la tossicologia. Per questo ELANTAS Beck ha scelto un'altra via, descritta perfettamente dal principio "lascia da parte ciò che non vuoi". Sono stati sviluppati poliesteri insaturi che non hanno bisogno di un comonomero per l'indurimento. Questi sistemi offrono diversi vantaggi rispetto alle resine poliesteri insature convenzionali. Infatti durante l'indurimento la tensione di vapore è estremamente ridotta, le emissioni non sono pari a zero ma, a seconda dell'oggetto e delle condizioni di indurimento, con un ordine di grandezza tra l'1 e il 5 % risultano nettamente inferiori a quelle dei sistemi convenzionali. Essendo polimeri, non sono classificati come sostanze pericolose e pertanto non sono soggetti ad alcuna restrizione per quanto riguarda trasporto, stoccaggio e utilizzo. La tecnologia impiegata per l'impregnazione degli avvolgimenti consente di controllare con grande precisione il contenuto di resina e, per la prima volta, è possibile ottenere uno riempimento delle cavità degli avvolgimenti prossimo al 100%. Un vantaggio particolarmente importante nei macchinari soggetti a rischio di scariche parziali.

Non bisogna tuttavia nascondere che i poliesteri insaturi esenti da monomeri presentano anche degli svantaggi. A causa della loro natura di polimeri hanno una viscosità di applicazione molto superiore, che rende necessarie nuove tecniche di impregnazione. Inoltre la reattività dei sistemi è inferiore, in quanto per ragioni fisiche le molecole polimeriche reagiscono più lentamente delle molecole monomeriche. Non è possibile neanche l'essiccamento fisico che si verifica nelle vernici e nelle usuali resine polimeri insature attraverso l'evaporazione superficiale dei solventi o dei comonomeri: nelle resine esenti da monomeri l'essiccamento è possibile solo tramite indurimento. Questo svantaggio, che si lavora intensamente per eliminare o aggirare, limita l'utilizzabilità delle resine polimeri insature esenti da monomeri, che ad eccezione dello sgocciolamento non possono essere impiegate direttamente negli impianti esistenti.

Le resine poliesteri insature esenti da monomeri sono sul mercato da circa otto anni. Nei casi in cui è stato possibile impiegarle hanno riscosso un buon successo. Nonostante gli innegabili svantaggi, ELANTAS Beck è convinta di essere sulla strada giusta per ridurre le emissioni in fase di impregnazione dei macchinari elettrici, fornendo così all'industria elettrotecnica uno strumento in grado di soddisfare i criteri di limitazione delle emissioni per le applicazioni industriali previste dal protocollo di Göteborg, almeno in un campo ristretto.