Come fa il pavimento in schiuma EVA per barche a resistere alla corrosione da acqua salata?

Comprendere le sfide marine per i pavimenti delle barche

Cos'è la pavimentazione in schiuma EVA per barche e perché viene utilizzata negli ambienti marini?

La pavimentazione in schiuma EVA per barche, che sta per etilene-acetato di vinile, è fondamentalmente un tipo di polimero a celle chiuse progettato specificamente per resistere alle condizioni difficili in mare. Il materiale assorbe pochissima acqua, solo circa lo 0,5% secondo le specifiche, ed è anche resistente ai danni causati dall'acqua salata. Questo aiuta a prevenire problemi come il marcimento del legno, il rigonfiamento delle tavole e le indesiderate reazioni elettrolitiche che talvolta si verificano nelle parti metalliche. I costruttori navali hanno effettivamente testato questo materiale secondo gli standard ASTM D3575 per la galleggiabilità, quindi esistono dati concreti a sostegno di queste affermazioni. Per chiunque trascorra del tempo sulle barche, questo aspetto è importante perché i ponti sono costantemente esposti all'umidità e successivamente si asciugano giorno dopo giorno. Ed ecco un altro punto degno di nota: anche quando è completamente inzuppato, l'EVA mantiene circa il 94% del suo livello originale di aderenza. Ciò significa che i marinai non scivoleranno facilmente come potrebbero fare con altri tipi di materiali per pavimenti.

Comuni fattori di stress ambientale: acqua salata, esposizione ai raggi UV e umidità

Il pavimento della barca deve resistere a tre minacce ambientali principali:

• Salate : Promuove l'ossidazione nei metalli e degrada i materiali organici come il legno attraverso scambio ionico
• Radiazione UV : Causa la perdita di resistenza alla trazione fino all'80% nei polimeri convenzionali entro 12 mesi (Marine Materials Journal 2022)
• Alta Umidità : Favorisce la crescita di muffe su superfici porose

La schiuma EVA resiste a tutti e tre grazie alla sua formulazione stabilizzata ai raggi UV e alla struttura non porosa, prevenendo danni strutturali e riducendo le necessità di manutenzione. Al contrario, i ponti tradizionali in teak richiedono una manutenzione tripla in condizioni di acqua salata.

La base chimica e strutturale della resistenza della schiuma EVA all'acqua salata

Composizione chimica della schiuma EVA e la sua inerzia agli ioni del sale

La schiuma in EVA contiene tipicamente dal 10 al 40 percento di acetato di vinile, creando una struttura molecolare che non interagisce bene con gli ioni cloruro di sodio presenti nell'acqua di mare. A causa di questa incompatibilità chimica, l'EVA rimane stabile dove altri materiali comincerebbero a degradarsi. Non riscontriamo problemi di corrosione galvanica come quegli inconvenienti fastidiosi che affliggono i componenti metallici, né osserviamo il graduale deterioramento che colpisce molte sostanze organiche quando esposte all'acqua salata. Quando i ricercatori hanno sottoposto l'EVA a test in condizioni di laboratorio, hanno scoperto che dopo essere stata immersa in acqua di mare per tre mesi consecutivi, il materiale ha mantenuto quasi tutta la sua massa originaria, pari a circa il 98%. In confronto, i composti in gomma riescono a conservare solo circa due terzi del loro peso in condizioni simili. Ciò rende l'EVA un materiale davvero eccezionale negli ambienti marini, dove la durata è fondamentale.

Come la struttura a celle chiuse impedisce l'assorbimento dell'acqua e la formazione di elettroliti

Con il 85-95% di sacche d'aria sigillate, la struttura a celle chiuse della schiuma EVA impedisce la penetrazione dell'acqua salata. Mentre il compensato marino assorbe fino al 17% del suo peso in acqua di mare (Nautical Materials Journal 2022), l'EVA limita l'assorbimento a meno dello 0,5% attraverso tre meccanismi:

1. Le catene polimeriche idrofobiche respingono l'acqua liquida
2. Le pareti cellulari ostacolano l'azione capillare
3. I pori isolati arrestano la migrazione degli elettroliti

Eliminando i percorsi dell'umidità, l'EVA previene la formazione di elettroliti corrosivi necessari per il degrado elettrochimico.

Ruolo del reticolaggio nel migliorare la durata della schiuma EVA negli ambienti marini

Quando i produttori creano legami incrociati durante la produzione, formano reti molecolari tridimensionali che aumentano notevolmente la durata del materiale. Anche la densità aumenta sensibilmente—da circa 0,15 grammi per centimetro cubo a circa 0,35 grammi per centimetro cubo. Ciò si traduce in una resistenza complessiva migliore. I test dimostrano che i materiali mantengono circa il 40% in più di resistenza alla trazione anche dopo essere stati esposti a luce UV e ambienti salini. Inoltre, il rilascio di plastificanti nelle aree circostanti è significativamente ridotto. Tutti questi miglioramenti fanno sì che il pavimento in EVA possa sopportare sollecitazioni molto maggiori. In condizioni simulate di maree oceaniche, le versioni con legami incrociati resistono a quasi tre volte tanti cicli di compressione rispetto alle schiume normali senza legami incrociati prima di mostrare segni di usura.

Confronto con i materiali tradizionali per pavimentazioni marine soggetti alla corrosione da acqua salata

A differenza dell'alluminio o della fibra di vetro, che richiedono rivestimenti protettivi o sistemi catodici, la schiuma EVA offre una resistenza intrinseca alla corrosione grazie alla sua composizione sintetica e non reattiva.

Resistenza dimostrata della schiuma EVA in condizioni marine a lungo termine

Studi a lungo termine sull'immersione sulla resistenza della schiuma EVA all'acqua salata e all'umidità

Studi indipendenti mostrano che la schiuma EVA mantiene l'integrità strutturale dopo oltre 500 ore di immersione continua in acqua salata, assorbendo meno dell'1% di acqua, ben al di sotto del caucciù (8,3%) e dei compositi in PVC (5,1%). Questa impermeabilità deriva dalla sua matrice a celle chiuse, che blocca i percorsi degli elettroliti responsabili dell'accelerazione della corrosione in altri materiali.

Dati sulle prestazioni: mantenimento della resistenza alla trazione dopo 6 mesi in acqua di mare

Quando sottoposta a test in condizioni che simulano ambienti oceanici aperti, la schiuma EVA mantiene circa il 92% della sua resistenza alla trazione iniziale anche dopo sei mesi di immersione in acqua di mare. Il teak marino racconta una storia diversa: perde circa il 34% della sua resistenza quando sottoposto allo stesso test, poiché il sale si accumula nel tempo all'interno della fibra del legno. I test di laboratorio confermano ciò che molti navigatori già sanno per esperienza: l'EVA resiste molto meglio ai danni causati dall'acqua salata rispetto ai legni tradizionali. I ricercatori hanno utilizzato sia test meccanici standard sotto stress sia tecniche avanzate di spettroscopia per verificare questi risultati, fornendo ai produttori prove concrete per le decisioni di selezione dei materiali.

Caso di studio: imbarcazioni da pesca commerciale con pavimentazione in schiuma EVA in uso da oltre 3 anni

Quando 32 imbarcazioni da pesca commerciale sono passate dai ponti in vetroresina a quelli in schiuma EVA, hanno notato qualcosa di straordinario. Nonostante i consueti lavaggi giornalieri con acqua salata, che di solito danneggiano gravemente i materiali, nel tempo non si è verificato assolutamente alcun incurvamento o scollamento. Anche le squadre di manutenzione sono state entusiaste, poiché le riparazioni dei ponti si sono ridotte di quasi l'80%. Ciò che è interessante è come la superficie sia rimasta antiscivolo per migliaia di ore in mare, mantenendo il coefficiente di attrito intorno a 0,68 anche dopo 11.000 ore di funzionamento. E non dimentichiamo i fastidiosi problemi di muffa nella sentina. La struttura a celle chiuse ha completamente impedito ai microrganismi di svilupparsi, là dove in precedenza il pavimento in sughero marciva costantemente. I pescatori che hanno effettuato il passaggio ora giurano su questi vantaggi.

Proprietà protettive complementari: stabilità ai raggi UV e resistenza alla muffa

Come gli stabilizzanti ai raggi UV prevengono il degrado causato dall'esposizione al sole

La schiuma EVA ha questi speciali stabilizzatori UV incorporati che assorbono e disperdono i raggi UV dannosi prima che possano alterare i legami polimerici. Questo materiale è così efficace da riflettere circa il 97% delle lunghezze d'onda UV-B/C dannose. Dopo aver superato oltre 2.500 ore di severi test in laboratorio (equivalente all'esposizione diretta al sole costiero per circa sei anni consecutivi), il materiale mantiene ancora circa il 93% della sua resistenza alla trazione originale. Le comuni plastiche tendono a diventare bianche, sbriciolarsi o indurirsi e creparsi quando esposte a lungo alla luce solare. Invece, l'EVA stabilizzato ai raggi UV mantiene inalterati i colori e la flessibilità anche dopo una prolungata esposizione.

Resistenza intrinseca a muffe e funghi grazie alla superficie non porosa

La schiuma in EVA di grado marino assorbe meno dello 0,5% di umidità anche durante immersioni prolungate, creando un ambiente sfavorevole per muffe e funghi. Test indipendenti secondo la norma ISO 846 in camera fungina dimostrano una riduzione del 99,9% della crescita microbica. Osservazioni sul campo effettuate in marina tropicali riportano l'assenza di formazione di biofilm su ponti in EVA dopo 18 mesi di utilizzo continuativo.

Sinergia tra resistenza alla corrosione da acqua salata e resistenza ambientale complessiva

Quando si analizza la resistenza della schiuma EVA nel tempo, è davvero la combinazione di resistenza all'acqua salata, protezione dai raggi UV e prevenzione della formazione di muffa a fare la differenza. La superficie resistente ai raggi UV impedisce la formazione di microfessure che permetterebbero all'acqua salata di penetrare negli strati interni. Inoltre, poiché l'EVA non ha pori, non trattiene sostanze acide che tendono a svilupparsi su altri materiali. Anche i test effettuati su imbarcazioni reali hanno mostrato risultati impressionanti: dopo circa cinque anni esposto alle intemperie, il pavimento in EVA mantiene ancora circa il 90% della sua capacità di assorbire gli urti. Una prestazione molto superiore rispetto al vinile marino tradizionale, che tende a deteriorarsi molto più rapidamente nelle stesse condizioni.