Adesivi poliuretanici customizzati per coperture di facciate sostenibili e isolamento termico

In un mondo che si impegna a seguire la strada verso un futuro neutro al carbonio, le scelte dei materiali e della progettazione delle costruzioni diventano fondamentali nel contribuire a raggiungere l’importante scopo di ridurre l’impronta di carbonio. Nello specifico, nelle moderne costruzioni, la fusione di estetica e funzionalità gioca un ruolo chiave nel modellare gli scenari architettonici. A questo riguardo, la copertura delle facciate in pietra è un esempio di pratica di costruzione rispettosa che si allinea al conseguimento degli obiettivi per la tutela dell’ambiente in quanto ha origini naturali. L’arenaria in particolare è una pietra giallastra, tagliata facilmente in lastre o mattonelle, accattivanti alla vista, che può conservare e allungare la vita utile dei materiali isolanti per facciate come i pannelli di polistirolo espanso e che può ridurre l’esigenza di costanti sostituzioni riducendo così al mi- nimo l’impatto sull’ambiente. La schiuma di polistirene estruso (XPS) è nota per il suo peso ridotto e le eccellenti proprietà isolanti. I pannelli XPS nelle facciate decorative contribuiscono in modo significativo a migliorare l’efficienza energetica per le loro sorprendenti proprietà barriera al calore, a vantaggio della regolazione delle temperature interne e della riduzione della necessità di ricorrere a sistemi di condizionamento dell’aria artificiali. Di conseguenza, questi pannelli migliorano il comfort delle persone che abitano riducendo i consumi di energia anche durante il trasporto per il peso minimo (XPS -30 kg/m3) rispetto ad altri materiali isolanti come la lana minerale (70-220 kg/m3), due variabili ad alto im- patto nel contesto più ampio delle prati- che costruttive sostenibili. Inoltre, come affermato sopra, la sinergia pietra are- naria-XPS combina estetica e funzionalità avanzata.

Sono stati sintetizzati sei adesivi PU con due polioli differenti (PPG e PEG) e tre pesi molecolari, precisamente 400, 1000 e 2000 g-mol-1 e MDI per realizzare pannelli per facciate isolanti a base di arenaria-XPS. Durante la preparazione dei pannelli sono state poi valutate la struttura chimica, le proprietà termiche e adesive.

Sia l’arenaria che XPS sono materiali comunemente usati nelle costruzioni per le loro eccellenti proprietà isolanti, per la durabilità, flessibilità, resistenza all’acqua e qualità estetiche, rendendoli interessanti ai fini della tutela dell’ambiente. L’industria tende ad utilizzare pannelli XPS sabbiati perché si ottiene una migliore adesione con gli adesivi tipici rispetto alle XPS non sabbiati. Comunque tutto questo crea formazione di residui dalla sabbiatura, un prezzo superiore del pannello e una differenza nel consumo di adesivo da 309 g m-2 a 684 g m-2 rispettivamente per XPS non sabbiato (satinato) e sabbiato. In questo studio, tutti i pannelli preparati offrono buone proprietà adesive, anche quelli realizzati con XPs satinato. I pannelli preparati con adesivi a base di PPG offrono una prestazione adesiva migliore rispetto a quelli realizzati con PEG e raggiungono 0,52 ± 0,07 N mm-2 con l’adesivo a base di polioli 1000 g mol-1 PPG. Queste proprietà di adesione ottimali sono dovute al bilanciamento pieno dei segmenti flessibili e rigidi nella struttura del materiale polimerico. L’adesivo mantiene le sue alte prestazioni anche con temperature critiche e umidità. A seguito dell’invecchiamento accelerato con il calore, la temperatura bassa e l’acqua, i test riportano fra il 65 e il 71% della resistenza alla trazione originale (0,34 ± 0,03, 0,35 ± 0,07 e 0,37 ± 0,01 N mm-2 rispettivamente). Questi dati rappresentano un punto iniziale interessante per i risparmi dei costi associati alla sabbiatura e alla riduzione dei residui XPS, tali da renderli molto validi dal punto di vista economico e dell’ecocompatibilità