Nel settore produttivo, la selezione dei materiali è estremamente importante in termini di resistenza, durata e sicurezza dei prodotti. Quando i materiali sono esposti a liquidi, generalmente vengono utilizzati termini come "resistente all'acqua", "idrorepellente" e "impermeabile".
Ad esempio, nei prodotti elettronici e nei circuiti stampati vengono spesso menzionati dispositivi impermeabili, resistenti all'acqua e idrorepellenti. In generale, "resistente all'acqua" significa che può resistere in una certa misura alla penetrazione dell'acqua, ma non completamente. Il termine idrorepellente significa che l'acqua non penetra facilmente perché è stato trattato appositamente a questo scopo con un rivestimento superficiale. Il termine impermeabile significa che il materiale o il prodotto è resistente all'acqua.
Tra queste tre affermazioni, la resistenza all'acqua è il livello di protezione dall'acqua più basso. Se un materiale o un prodotto è etichettato come resistente all'acqua, significa che la struttura del prodotto o del materiale rende difficile la penetrazione dell'acqua oppure è eventualmente rivestito con una sostanza molto leggera che contribuisce ad aumentare le possibilità di sopravvivenza in caso di contatto con l'acqua. Le proprietà di resistenza all'acqua sono ottime per oggetti come gli orologi, perché li aiutano a resistere alla pioggia leggera o al lavaggio delle mani.
I rivestimenti idrorepellenti rappresentano un'evoluzione dei rivestimenti resistenti all'acqua. I dispositivi etichettati come idrorepellenti hanno proprietà che respingono l'acqua, rendendoli idrofobi. I dispositivi idrorepellenti hanno maggiori probabilità di sopravvivere a un incontro con l'acqua. La maggior parte di essi sfrutta la nanotecnologia a film sottile, in grado di rivestire l'interno e l'esterno di un dispositivo elettronico. Molte aziende affermano di essere idrorepellenti, ma questa affermazione deve essere messa in discussione perché si tratta di un prodotto raro, resistente all'acqua, con tutti gli interrogativi e gli imprevisti che ne conseguono.
Per rendere idrorepellenti i componenti elettronici si utilizzano diversi metodi. Ad esempio, guarnizioni e involucri possono impedire all'acqua di infiltrarsi, rendendo il prodotto resistente all'umidità. Possono aggiungere volume e peso ai circuiti stampati (PCB) e ai prodotti, e possono spostarsi se il consumatore fa cadere o urta il prodotto. Oppure potrebbe infiltrarsi umidità nell'ambiente di applicazione. Se il progetto necessita di una protezione leggera, guarnizioni e involucri potrebbero essere una buona soluzione.
Il concetto di impermeabilizzazione è più complesso. Non esiste uno standard industriale definito per classificare un dispositivo come impermeabile. Per quanto riguarda una scala di classificazione, l'implementazione più vicina attualmente disponibile è la scala di classificazione della protezione di ingresso (codice IP). Il codice IP assegna a questi prodotti una valutazione da 0 a 8 in base all'efficacia del dispositivo nel impedire l'ingresso di acqua al loro interno.
I produttori corrono un rischio misurato quando etichettano un prodotto come impermeabile. La maggior parte dei consumatori ritiene che l'impermeabilizzazione sia una condizione permanente. Tuttavia, in determinate situazioni, anche i dispositivi impermeabili potrebbero subire danni causati dall'acqua. A questo proposito, i prodotti etichettati come resistenti all'acqua, idrorepellenti o impermeabili sono spesso travisati a causa di un'etichettatura errata.
Al contrario, un prodotto resistente agli schizzi ha una resistenza limitata ai danni causati dall'acqua, che è una forma di esposizione ai liquidi, e non può essere immerso in acqua. Ad esempio, le cuffie anti-spruzzi ti proteggeranno dal sudore o da una leggera pioggerellina mentre corri, ma non dovresti farle cadere in una pozzanghera.
La scala IP può essere utilizzata per mostrare le differenze tra prodotti resistenti agli schizzi e prodotti impermeabili. La maggior parte dei prodotti elettronici impermeabili ha una classificazione IP67. Se un prodotto ha un grado di protezione IP44, è considerato resistente agli schizzi.
La scala da anti-spruzzo a impermeabile include:
La resistenza chimica, invece, può essere definita come la capacità di una sostanza di proteggersi dall'attacco chimico per un certo periodo di tempo. Pertanto, i materiali con elevata resistenza chimica hanno meno probabilità di corrodersi. Alcuni materiali ad alta resistenza chimica (ad esempio le resine acriliche) sono estremamente adatti come materiali resistenti alla corrosione grazie alla loro resistenza all'attività chimica.
La resistenza chimica può influire anche sulle proprietà fisico-chimiche. Un polimero con minore resistenza chimica può comportare un indebolimento della resistenza meccanica, dando origine a bolle superficiali, rigonfiamenti e una superficie disomogenea del materiale, perdendo così la capacità funzionale del polimero. I principali fattori che influiscono sulla resistenza chimica includono la struttura molecolare del polimero, il carico meccanico, il tipo di additivi, la concentrazione del solvente e del reagente chimico, il tempo di esposizione e la temperatura.
Il poliacrilico ha una buona resistenza chimica, che gli consente di cambiare colore, passando da una macchia giallastra a una macchia più scura quando esposto alla luce solare, a condizioni meteorologiche variabili o al calore. Tuttavia, ciò dipende dal modo in cui viene realizzato il prodotto finale, poiché la resistenza chimica può essere influenzata anche da additivi, riempitivi e reagenti.
Per molteplici utilizzi e condizioni ambientali sono richiesti materiali resistenti alle sostanze chimiche. I materiali con elevata resistenza chimica in molti ambienti avversi possono aumentare l'efficienza e la produttività dell'industria, riducendo al contempo la necessità di pezzi di ricambio e rendendo lo sviluppo più redditizio.
I seguenti fattori possono influenzare la resistenza di una particolare parte ai liquidi chimici:
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