ADITIVOS QUE MEJORAN DEFECTOS DE SUPERFICIE

Por: Marcela Correa Cortes

Se pueden presentar varios defectos durante y después del secado del film, pero aquí trataremos únicamente aquellos que pueden ser eliminados con el uso de aditivos debido a la presencia de tensiones en el secado de la pintura. Este tipo de aditivos se utiliza para modificar determinados defectos superficiales, o bien para mejorar ciertas características de la superficie del film.

Los principales problemas que se observan en la superficie de un film seco son los siguientes:

-Zonas barridas: en forma de líneas que la pintura no ha mojado. Son debidas a que durante la limpieza del sustrato o de la primera capa de pintura quedan residuos normalmente grasos.

-Ojos de pez: Se presenta generalmente cuando el sustrato está contaminado de grasas u otras sustancias, es el mismo problema que el de las zonas barridas solo que la forma en la que se presenta es diferente. 

-Cabeza de aguja (pinhols): Son agujeros delgados y profundos producidos por impurezas depositados en la superficie del soporte.

-Cráteres: Son pequeños agujeros de distintos tamaños desde 1mm hasta 10 mm de diámetro, es el mismo problema de las cabezas de aguja, se forman cuando la tensión superficial de la pintura es excesivamente elevada o se aplica a una viscosidad elevada.

-Piel de Naranja: La pintura seca presenta una superficie no lisa sino con ondulaciones muy parecidas a la superficie de las naranjas.

-Flotación (floating): Se observa en superficies de la pintura seca una trama hexagonal, donde la intensidad de color es superior en el perímetro de los hexágonos. Se produce en superficies hexagonales.

-Silking: Se aprecia por la formación de bandas verticales de mayor intensidad. Se da en superficies verticales.

SOLUCIONES:

Los tres primeros defectos tienen un origen común, aunque se manifiestan de diferentes formas. La elevada tensión superficial del líquido provoca zonas no mojadas. La solución pasa por una reducción de la misma. La solución en ocasiones es una mayor dilución del líquido; cuando esto no es posible se debe corregir mediante la adición de aditivos que igualen las tensiones superficiales del líquido del sustrato. 

Los ojos de pez y los cráteres se forman por razones similares, sin embargo en los primeros, interviene una partícula solida contaminando la superficie. Los cráteres son muy similares en su formación a los ojos de pez, con la diferencia de que la formación del cráter indica una mayor tensión superficial del líquido.

El floating en superficies horizontales y el silking en superficies verticales, se generan durante el proceso de secado de la película de la pintura se producen turbulencias en el seno de estas debidas a que la parte superior es en la que se produce la evaporación del disolvente y por lo tanto hay, por una parte, un incremento de viscosidad y por otra, un aumento de la tensión superficial. Estas turbulencias producen en movimiento hacia arriba por debajo de los pigmentos. En un momento determinado, por la elevada  viscosidad y la alta tensión superficial, este movimiento cesa y en superficies horizontales se muestra con la formación de entramados hexagonales. En superficies verticales, por efecto de la gravedad, los hexágonos se alargan llegando a formar verdaderas bandas verticales de colores de distinta intensidad.

En el defecto piel de naranja, también se tiene un problema de tensión superficial, el aumento de viscosidad durante el proceso de secado no permite la nivelación del producto. La solución pasa por una mayor dilución de la pintura o bien por modificación mediante aditivos adecuados de la tensión superficial.

ADITIVOS QUE AYUDAN A DISMINUIR LOS DEFECTOS:

Se ha observado que la mayoría de los problemas de superficie se originan por tensiones superficiales indebidas de la pintura. Los aditivos que se utilizan para su corrección son tensoactivos. Dentro de los aditivos que se utilizan para corregir este tipo de problemas están los poli dimetil siloxanos; estos sin embargo tienen una cierta incompatibilidad con algunos de los componentes de la pintura, la cual es superior cuando es mayor el peso molecular de dichos productos. Los fabricantes de aditivos han trabajado en este sentido modificando los poli dimetil xiloxano en 3 direcciones:

Poli dimetil siloxanos de cadena corta modificados con poliéteres

Poli metil siloxanos de cadena larga modificados con grupos alkid o cadenas laterales de poliéteres 

Poliacrilatos

Es necesario mencionar que las cadenas cortas no afectan la adherencia entre capas de pintura, o sea, que en sistemas de dos capas pueden ser añadidos tanto a la primera capa como a la de acabado. En cuanto a las cadenas largas, mejoran la resistencia al rayado, pero pueden afectar la adherencia entre capas, por esta razón es aconsejable que se añadan solo a las pinturas de acabado.

La dosificación debe seguirse según lo aconsejable por el proveedor.

Adhesivos, clasificación y propiedades.

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas

Los adhesivos o pegamentos son sustancias que son capaces de mantener unidos dos cuerpos  sólidos (del mismo material o diferentes) mediante contacto superficial. En la actualidad ha aumentado su uso y han ido sustituyendo otros tipos de uniones, como los remaches o la soldadura, dependiendo de la aplicación en cuestión.

Existe una gran variedad de adhesivos, y pueden ser clasificados según su origen (naturales o  sintéticos), su composición, su forma de aplicación o sus propiedades mecánicas después del curado.

Los principales tipos de adhesivos sintéticos son compuestos en base a:

Resinas de urea-formaldehído

Resinas de fenol-formaldehído

Resinas epoxi

Resinas acrílicas

Poliuretanos

Resinas de poliéster

Resinas vinílicas

Cauchos sintéticos

En cuanto a la forma de curado, se pueden encontrar adhesivos que reaccionan químicamente, los que curan por evaporación, por fusión o los que actúan mediante presión. Aquellos que reaccionan químicamente incluyen poliuretanos, epoxis, fenólicos, poliimidas y anaeróbicos; y se pueden encontrar bicomponentes o monocomponentes; los primeros se curan al entrar en contacto la resina y su correspondiente activador,  mientras que los de un componente curan al reaccionar químicamente con la temperatura,  la humedad o el calor. El uso de adhesivos de curado por radiación de luz ultravioleta (UV), se ha incrementado en el sector manufacturero debido a su tiempo de curado rápido y a sus propiedades finales de resistencia que da una unión fuerte, además de soportar altas temperaturas. Por lo general son de base acrílica.

Los adhesivos que curan mediante evaporación, que se componen principalmente de resinas vinílicas y/o acrílicas, son disueltos en solventes orgánicos o en agua, y se aplican sobre el lugar que se quiere mantener pegado. Se prefieren los adhesivos de base agua para evitar la emisión de compuestos orgánicos volátiles. Los adhesivos que se aplican mediante fusión por calor, incluyen  termoplásticos y elastómeros que se funden sobre la superficie a pegar si son calentados. El grupo está formado principalmente por las poliamidas, los poliésteres y las siliconas. Por último, los adhesivos sensibles a la presión, son generalmente elastómeros fabricados y aplicados en forma de recubrimiento. Se les aplica presión para provocar la adherencia y están hechos principalmente de polímeros base acrilato.

Para poder hacer una buena elección en cuanto al tipo de adhesivo que se debe utilizar, se deben tomar en cuenta factores como el tipo de sustrato(s) a unir, el tiempo promedio que se tiene para realizar la operación de pegado, la manera de aplicar el adhesivo o las propiedades mecánicas finales con las que debe de cumplir. Además, se tienen que considerar ciertas cuestiones que pueden modificar la adherencia, tales como la afinidad del adhesivo por el material de los sustratos que se unirán, ya que en algunos casos se pueden producir reacciones químicas, así como, el espesor y flexibilidad de la capa adhesiva, y la tendencia del adhesivo a mojar y penetrar en la superficie del material, es decir es preferible que el adhesivo tenga una tensión superficial baja para que sea capaz de mojar el sustrato sin dificultad.

En cuanto a las propiedades finales del adhesivo, se puede decir que los anaeróbicos, cianoacrilatos y los epoxis suelen ser rígidos después del curado, mientras que los acrílicos presentan buenas propiedades de tenacidad, y los poliuretanos y siliconas son útiles en aplicaciones que requieren de un adhesivo flexible, impermeable y para el rellenado de holguras.

Pinturas reflectantes

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas

Las pinturas reflectantes son las que como su nombre lo dice, reflejan o reflectan la luz ya sea natural o artificial y además pueden tener la propiedad de disipar el calor producido por la radiación. Aquellas pinturas que se encargan de reflejar la luz artificial suelen ser utilizadas en carreteras y señalización de tráfico, así como en equipos de seguridad. Por otra parte, las pinturas que reflejan la radiación solar y disipan el calor se utilizan en edificios y viviendas con el fin de mantener a temperatura estable y relativamente baja en las mismas, y así mantener un ambiente fresco, de manera que se reduzca el consumo de energía por la utilización de aire acondicionado, además de aumentar la durabilidad de los materiales de construcción al evitar su envejecimiento o degradación debida a la radiación solar, además de impedir los daños causados por las contracciones y expansiones térmicas, que son consecuencia, principalmente de la radiación infrarroja, que es la encargada de producir energía calorífica en un 50 por ciento.

El funcionamiento de las pinturas reflectantes se basa principalmente en el uso de colores claros y/o brillantes, ya que estos son los que tienen mayor capacidad de reflejar. Los recubrimientos blancos comunes, por ejemplo, exhiben una reflectancia del 75 por ciento o superior, es decir, absorbe el 25 por ciento de la energía incidente y reflejará el 75 restante. En cambio, un recubrimiento a base de negro de carbono tiene un índice de reflectancia del 4 por ciento en promedio. Este fundamento de las pinturas reflectantes puede llegar a ser insuficiente, más aun en la actualidad, ya que las tendencias muestran la preferencia por colores medios y oscuros en edificaciones. Una solución para la reflectancia en pinturas de colores no brillante o claros, es la utilización de microesferas de vidrio u otros cerámicos dispersas en pinturas base acrílico, que serán las encargadas de reflectar y dispersar la luz así como la energía térmica. 

La eficiencia de los pigmentos en cuanto a la dispersión de la energía, está en función de la relación entre el diámetro de las partículas o microesferas y la longitud de onda de la radicación incidente. 

Otro aditivo que funciona como reflejante de la radiación térmica es el aluminio  en forma de partículas finas dispersadas en un aglutinante polimérico.

Dichos aditivos no modifican las características químicas de la pintura, sin embargo, si pueden aclarar ligeramente los colores obscuros, o abrillantar las pinturas de tonalidades blancas, así como elevar sutilmente la viscosidad y aumentar el tiempo de secado, ya que retardan el etrecruzamiento polimérico.

BIOCIDAS: ADITIVOS INDISPENSABLES EN LAS PINTURAS

Por: Marce Correa

Los biocidas son aditivos indispensables para que las pinturas y los productos base agua se mantengan en buen estado hasta su aplicación (durante el almacenamiento), así como para proteger la integridad de las pinturas del crecimiento y del desarrollo de microorganismos en las superficies aplicadas. La presencia de materia orgánica, humedad y rayos UV son los elementos propicios para la proliferación de la formación de hongos o microorganismos sobre el sustrato o el film.

Los biocidas que se utilizan mayormente en la producción de pintura son los Bactericidas, Insecticidas, fungicidas y álcidas.

BACTERICIDAS: Los bactericidas se utilizan básicamente en la protección de la pintura dentro del envase; la pintura es en sí misma es un excelente medio de cultivo. Si además esta debe permanecer durante un periodo prolongado en estado de almacenamiento las posibilidades de formación de colonias bacterianas aumentan de forma drástica. Si bien el agua es el principal proveedor, cualquier materia prima que intervenga en la formulación puede ser portador. Se utilizan para este fin diversos productos:

Halogenados, como 4-cloro-3 metil fenol o la sal sódica del 4cloro-3metilfenolato.

Isotiazolonas, como la Benzoisotiazolona o N-octil isotiazolona, cloro metil isotiazolona y otros derivados de isotiazolona.

Benzo-imidazol derivados

FUNGICIDAS Y ALGICIDAS: Hay zonas en donde la proliferación de hongos se ve favorecida por una humedad permanente tanto el sustrato y el propio recubrimiento, como es el caso de zonas exteriores, cocinas, cuartos de baño y, en espacios destinados a envasado de líquidos, mataderos, zona de despiece, etc. Los aditivos antihongos deben poseer unas características determinadas, como baja toxicidad, baja solubilidad en agua para evitar la lixiviación, baja volatilidad para que su efectividad sea lo más duradera posible, no debe de tener olor, deben de tener buena estabilidad a la luz y además debe de tener buena compatibilidad con la pintura o recubrimiento.

Lo mismo puede decirse de los algicidas, especialmente en el tema de la solubilidad y de la estabilidad a la luz y la baja toxicidad.

 En pinturas de emulsion dan buenos resultados:

Compuestos de ditiocarbamato.

Combinaciones de dimetil ditiocarbamato de zinc.

Algicidas en pinturas alquidicas, aceites y resinas sintéticas.

N-dicloroflour metil tio-ftalamida.

N-dimetil-N-fenil-sulfamida.

Ndimetil-N-touil sulfamida.

INSECTICIDAS: Estos se utilizan para combatir larvas de insectos entre los más efectivos se encuentran la permetrina e hidrocarburos aromáticos.