Le vernici isolanti elettriche sono prodotti indispensabili in tutti i settori che prevedono la presenza di corrente elettrica. Ideali per isolare componenti, cavi e superfici dalla possibile dispersione di elettricità, queste vernici consentono di prevenire cortocircuiti, scariche e altri rischi connessi al passaggio di corrente.

Ma quali sono le caratteristiche che rendono le vernici isolanti elettriche così efficaci? E in quali ambiti specifici vengono maggiormente impiegate? In questo articolo analizzeremo nel dettaglio le vernici isolanti elettriche, illustrandone composizione, proprietà e aree applicative.

Composizione delle vernici isolanti elettriche

Le vernici isolanti elettriche sono costituite da diversi componenti che contribuiscono a renderle resistenti al passaggio di corrente:

• Resine sintetiche: formano il legante della vernice e le conferiscono resistenza e flessibilità. Le più utilizzate sono resine epossidiche, poliuretaniche e siliconiche.
• Pigmenti: sono composti inorganici in polvere che aumentano le proprietà isolanti della vernice. I più diffusi sono biossido di titanio, ossido di zinco, caolino.
• Solventi: servono per regolare la viscosità della vernice. I solventi più impiegati sono acetone, toluene, xilene.
• Additivi: migliorano alcune caratteristiche come resistenza ai raggi UV, alla corrosione, alle alte temperature.

La percentuale di ciascun componente varia a seconda della tipologia di vernice isolante elettrica e dall’utilizzo finale. L’elemento chiave per garantire un buon isolamento elettrico è l’alta concentrazione di pigmenti, che possono raggiungere anche il 60-70% della composizione.

Caratteristiche delle vernici isolanti elettriche

Ma vediamo più nel dettaglio quali sono le proprietà che rendono le vernici isolanti elettriche così preziose per la protezione di componenti e superfici dal rischio elettrico:

• Alta resistività elettrica: è la caratteristica principale di queste vernici, che impediscono il passaggio di corrente tra gli elementi trattati. I pigmenti conferiscono resistività fino a 10^15 ohm*cm.
• Effetto barriera: creano una pellicola isolante che separa fisicamente i componenti, impedendo dispersioni e scariche accidentali.
• Resistenza dielettrica: sopportano alte tensioni senza cedere e permettendo il passaggio di corrente. Il campo di breakdown è di circa 90-100 kV/mm.
• Resistenza meccanica: hanno una buona durezza e resistenza a graffi, abrasioni e urti. Non si sfaldano nel tempo.
• Resistenza termica: mantengono le proprietà isolanti anche ad alte temperature, fino a 155°C in continuo e oltre 200°C per picchi.
• Resistenza ambientale: non risentono molto di umidità, raggi UV, agenti chimici. Sono quindi adatte per uso interno ed esterno.

Grazie a queste qualità, le vernici isolanti elettriche garantiscono un’efficace protezione contro i rischi elettrici in numerose applicazioni.

Principali utilizzi delle vernici isolanti elettriche

Le vernici isolanti trovano impiego in tutti i campi che richiedono un’adeguata protezione di componenti e superfici dai pericoli dell’elettricità. Ecco i principali ambiti di utilizzo di questi prodotti:

• Isolamento di cavi elettrici: le vernici proteggono i cavi da cortocircuiti e dispersioni verso terra. Sono ideali per cavi di potenza, bus-bar, avvolgimenti di motori e trasformatori.
• Isolamento di componenti elettronici: tastiere, circuiti stampati, morsetti e altri componenti elettrici ed elettronici vengono isolati con queste vernici per prevenirne il danneggiamento.
• Isolamento di supporti metallici: carpenterie, quadri elettrici, ripiani, staffe e altri supporti in metallo destinati a sostenere parti in tensione vengono isolati per evitare dispersioni.
• Verniciatura isolante di pavimenti e pareti: per creare ambienti elettricamente sicuri come centrali, cabine, laboratori, le superfici vengono trattate con vernici isolanti.
• Manutenzione di macchinari elettrici: le vernici ripristinano le proprietà isolanti di avvolgimenti, contatti e altre parti soggette a usura di motori, generatori, alternatori.
• Isolamento di apparecchiature ad alta tensione: trasformatori, interruttori, sezionatori e altre apparecchiature in alta tensione (fino a 1000V) vengono isolate con apposite vernici.

Oltre a questi impieghi consolidati, le vernici isolanti trovano applicazione anche in campi emergenti come la mobilità elettrica, l’elettrificazione industriale, i sistemi di ricarica wireless e l’eolico.

Tipologie di vernici isolanti elettriche

Esistono varie tipologie di vernici isolanti elettriche, che si differenziano per composizione e proprietà in base agli utilizzi:

• Vernici isolanti a base di resine epossidiche: ottime proprietà meccaniche, chimiche e dielettriche. Ideali per isolare avvolgimenti di motori e trasformatori.
• Vernici isolanti poliuretaniche: elevatissima resistività e flessibilità. Indicata per isolare componenti soggetti a vibrazioni.
• Vernici isolanti siliconiche: eccellente stabilità termica fino a 200°C. Per isolamenti ad alta temperatura.
• Vernici isolanti acriliche: rapida essiccazione, buona resistenza ambientale. Per isolare supporti metallici.
• Vernici isolanti a base di PTFE: resistenti a temperature estreme (-70°C/+280°C), adatte all’isolamento di contatti elettrici.
• Vernici isolanti per pavimentazioni: antiscivolo e resistenti a traffico, oli, agenti chimici. Per ambienti industriali.

Oltre alle vernici monocomponenti esistono formulati bicomponenti (base + catalizzatore) dalle prestazioni migliorate. Le vernici isolanti si applicano a pennello, rullo o spruzzo su superfici pulite e sgrassate.

Come scegliere la vernice isolante elettrica

Per scegliere la vernice isolante elettrica più indicata per una specifica applicazione, bisogna considerare diversi fattori:

• Tensione di lavoro: per bassa tensione fino a 1000V sono indicate vernici acriliche o poliuretaniche; per media tensione fino a 36kV sono preferibili vernici epossidiche; per alta tensione vernici siliconiche.

• Temperatura di esercizio: a temperatura ambiente sono adatte tutte le vernici; a temperature più elevate servono vernici siliconiche o al PTFE.
• Tipologia di superficie: per metallo sono indicate vernici epossidiche o acriliche; per plastica e gomma, vernici poliuretaniche; per ceramica, vernici siliconiche.
• Ambiente di utilizzo: per uso esterno si preferiscono vernici acriliche o siliconiche più resistenti agli agenti atmosferici; per interno vanno bene anche epossidiche e poliuretaniche.
• Necessità meccaniche: se sono richieste elevate proprietà meccaniche, sono preferibili vernici epossidiche o poliuretaniche.
• Applicazione: vernici monocomponenti per applicazioni semplici; bicomponenti per esigenze superiori.
• Essiccazione: se serve una rapida essiccazione, sono indicate vernici acriliche o poliuretaniche.

Oltre alla tipologia, è importante considerare lo spessore del film isolante necessario: si va da un minimo di 80-120 micron per bassa tensione, fino a 1 mm e oltre per alta tensione. Infine, per applicazioni critiche è consigliabile effettuare test preliminari.

Manutenzione delle superfici isolate

Per garantire nel tempo la protezione elettrica, è necessario curare la manutenzione delle superfici isolate con vernici speciali. Periodicamente bisogna:

• Controllare visivamente l’integrità del rivestimento, verificando che non ci siano rotture, sfaldamenti o rigonfiamenti.
• Ripristinare prontamente eventuali punti danneggiati, per evitare infiltrazioni e perdite dielettriche localizzate.
• Effettuare test elettrici per verificare che l’isolamento mantenga i valori di resistenza superficiale e rigidità dielettrica prescritti.
• Rimuovere sporco e depositi che possono creare vie di fuga per la corrente.
• Applicare un nuovo strato di vernice isolante se il precedente è consumato o non garantisce più protezione.

Scegliendo la vernice isolante elettrica adatta e curandone la corretta manutenzione, è possibile minimizzare i rischi elettrici e ottenere la massima protezione di componenti e superfici in presenza di tensioni pericolose.