ESMALTES BASE ACUOSA

Investigado por: Marcela Correa

Este tipo de esmaltes nació por la necesidad de reducir las cantidades de VOC en forma drástica, y por la comodidad de facilitar la limpieza de los utensilios de pintar. Un esmalte debe tener buenas características de aplicación tanto en brocha como a rodillo, debe nivelar y no descolgar cuando se aplica en las condiciones adecuadas. En cuanto al film seco debe de ser exento de tack residual y tener una buena resistencia a los agentes químicos domésticos y comestibles. Algunos puntos que deberíamos de tener en cuenta para la elección de la materia prima a utilizar son los siguientes:

• La elección del ligante debe efectuarse en función de la temperatura ambiente donde deba aplicarse el producto, con el fin de evitar el tack residual, la Tg debe de ser como mínimo 10°C superior a las temperaturas ambientes máximas esperadas. Los tipos de polímero más utilizado son los acrílicos y los acrílicos estirenos.
• Con la incorporación de cargas finas, tales como barita y calcita de 1 o 2 mm y reduciendo un poco la cantidad de pigmento, se obtienen esmaltes acrílicos, semibrillantes o semimates
•  La reología de las emulsiones debe de ser lo más newtoniana posible.
• El sistema pigmentario debe de estar constituido por bióxido de titanio, las cantidades de bióxido de titanio será del 22-28% en peso calculado sobre el peso de pintura.
• El agua que se usa debe de ser agua des-ionizada o como mínimo descalcificada, con dureza inferiores a 1°HF.
• Los dispersantes: los poli acrílicos amónicos, dan mejores resultados que los de sodio.
• La utilización de humectantes no iónicos mejoran la dispersión  del pigmento y aumenta el rendimiento del bióxido de titanio.
• Se utilizan agentes reológicos que den un carácter newtoniano a la pintura con el fin de conseguir una buena nivelación del producto y a la vez que su extensibilidad no sea excesiva. En general se utilizan pequeñas cantidades de espesante celulósico de baja viscosidad y se complementan con espesantes asociativos a base de poliuretanos o acrílicos asociativos.
• Los antiespumantes deben de ser de tipo silicónico, los basados en aceites minerales reducen el brillo.
• Los coalescentes, en caso de ser necesarios, deberán escogerse de bajo olor y altamente efectivos.
• Pueden utilizarse agentes de superficie para aumentar la resistencia del rayado y mejorar la nivelación. Para ellos deberán utilizarse dimetil- siloxanos modificados teniendo en cuenta siempre que no afecten el acabado superficial.

Para más información visita: AP Pintura, AP Emulsión Acrílica, AP Emulsión Estiren-acrílica, AP Antiespumantes, AP Aditivos Coalescentes, AP Aditivos humectantes, AP Dióxido de titanio

ADITIVO ANTIESPUMANTE: ELECCIÓN E INCORPORACIÓN AL MEDIO

Por: Marcela Correa

Durante los procesos de producción de pinturas y recubrimientos, es muy frecuente la inclusión de aire dentro del producto, debido a una permanente agitación a alta velocidad, la cual crea un régimen turbulento y con ello; espuma. Para romper estas micelas de aire, es necesaria la utilización de un antiespumante; y es necesario realizar una serie de pruebas para la elección del más efectivo.

Los ensayos comparativos son los que mejores resultados aportan en esta elección; para efectuarlos se prepara una cantidad determinada del recubrimiento sin el o los pigmentos, y se toman probetas graduadas de 100 cc en las cuales se vierten 50 cc de la mezcla preparada; se añaden tres gotas de antiespumante aproximadamente, y se procede a una agitación violenta; por ejemplo, 20 agitaciones. Se toman los resultados de la altura de la espuma al final de la agitación, a los 5,15, 30 segundos y un minuto. Finalmente se observa el tiempo total para la desaparición definitiva de toda la espuma.

Para la incorporación del antiespumante existen 3 parámetros; la concentración de éste, el tiempo de homogenización o dispersión, y la velocidad a la que se efectúa su incorporación al medio. Si se utiliza más de un antiespumante es recomendable efectuar la adición en primer lugar del menos dispersable, y añadir el más dispersable en la fase final de la producción.

Si se utilizan antiespumantes al 100% materia activa, salvo que se sometan a esfuerzos de cizalla elevados, como por ejemplo; el molido en molinos de perlas, es recomendable su dilución antes de la adición al medio.

Debemos de encontrar un equilibrio entre velocidad y tiempo de agitación.

Una alta velocidad de agitación junto a un tiempo excesivo, conlleva una dispersión del antiespumante excesiva, lo cual redunda en una pérdida de efectividad. Por el contrario una baja velocidad o un tiempo corto de dispersión conlleva problemas superficiales en el film seco, problemas que serán más visibles en acabados satinados o brillantes que en acabados mates o en imprimaciones.

Para más información visite: Antiespumantes AP

RANGO DE CONCENTRACIÓN DE PIGMENTO EN VOLUMEN PARA PINTURAS PERMABLES O IMPLERMEABLES

Por: Marcela Correa

Al formular pinturas o recubrimientos, nos encontramos con un problema de proporciones y relaciones entre cada uno de los componentes que interviene, para lograr que el recubrimiento cumpla con su objetivo. Un dato no menos importante es el cálculo de la concentración de pigmento en volumen (PVC), es decir la relación entre las cargas sólidas y la resina, para lograr la cohesión y acabado deseado en la pintura o recubrimiento.

La fórmula para obtener el PVC es la siguiente:

PVC (%) = (Suma de los volúmenes de las cargas y pigmentos/(Volumen del pigmento + volumen de cargas y pigmentos))*100%

El valor de PVC está en porcentaje; es decir, un valor de 0%, sería un material que consiste únicamente de ligante (resina o polímero). Cuando menos polímero hay en la pintura, el porcentaje de PVC es más alto en relación a la suma de pigmentos y cargas; un PVC de 100% sería un material consistente únicamente de cargas y pigmentos.

Algunos % de PVC de recubrimientos son los siguientes:

0-2       Lasures para madera y barnices para mampostería.

17-20   Esmaltes acrílicos de alto brillo.

30-40   Recubrimientos elásticos y pinturas de fachada con alto poder cubriente.

40-60   Diversas pinturas de fachada y pinturas satinadas.

60-80   Pinturas de interior.

Para apreciar debidamente las propiedades de un recubrimiento es importante diferenciar los dos lados que se presentan en la escala PVC:

Valores bajos de PVC: Significa que hay una fase coherente de polímero en la que están incluidos y sumergidos totalmente las cargas y los pigmentos. En este caso hablamos de un PVC por debajo del PVC crítico. Esta situación es imprescindible para pinturas o esmaltes, ya que poseen una alta cohesión y son impermeables.

Valores altos de PVC: es decir, un PVC por encima del PVC crítico significa que la cantidad de ligante no alcanza para formar una fase coherente de la pintura, ni con el sistema incluyendo espacio para las caídas de aire. En este caso las cargas y los pigmentos están adheridos entre sí por el polímero. En este tipo de recubrimientos se desarrolla un efecto llamado dry-hiding (poder cubriente en seco), los recubrimientos son mate, de poca cohesión y porosos. Las películas son permeables al agua y al gas carbónico, pierden la elasticidad  y la resistencia al frote en húmedo.

El límite está definido por la concentración de pigmento en volumen crítico.

Encuentra más información en: dióxido de titanio, pintura

PINTURAS PLÁSTICAS PARA PARED

Este tipo de pinturas se distingue por las siguientes características:

• Una resistencia al frote húmedo suficiente para ser lavadas en caso de ensuciamiento.
• Tacto sedoso y agradable.
• Buena homogeneidad de color.
• Buen aspecto, sin defectos como agrietamiento, ojo de pez, pinoles, etc.
• Versatilidad para aplicación a rodillo, brocha, pistola, airless, etc.
• En la aplicación a rodillo presenta la suficiente extensibilidad, sin salpicaduras, etc.

De forma general la formulación para este tipo de pinturas para interior se encuentra dentro de los siguientes parámetros:

• El PVC comprendido se encuentra entre 75 y 90%, limitado por la resistencia al frote húmedo que también depende del ligante.
• En la elección de la emulsión se debe tener en cuenta a que PVC se desea trabajar y el tiempo de borde húmedos de la pintura. Las emulsiones de vinil-veoVal y vinil-acrílicas aportan tiempos de borde húmedos superiores a las acrílicas-estirenadas.
• El sistema pigmentario, como en la mayoría de las pinturas plásticas se encuentra entre un 5-10% de bióxido de titanio, un extender (caolín o talco) y la carga mayoritaria será carbonato de calcio. Los carbonatos de mayor tamaño permiten un PVC más elevado, los más finos aportan mayor poder cubriente pero a su vez producen rebrillos.
• Los aditivos reológicos se utilizaran en función de los resultados que se desean obtener. Los ésteres de celulosa de alta viscosidad son los más empleados; sin embargo, la utilización de otros de menor viscosidad facilitan la aplicación a rodillo y aumentan el tiempo de borde en húmedo. Los espesantes de PU más newtonianos permiten obtener pinturas de aspecto consistente pero no permiten una excesiva dilución.
• Los poliacrílicos no asociativos, al igual que los espesantes celulósicos permiten una mayor dilución ya que una vez agitados recuperan su viscosidad debido a su carácter tixotrópico. En pinturas rugosas se emplean mezclas de espesantes celulósicos con espesantes de poliuretano o poliacrílicos asociativos de viscosidad alta a alta cizalla que aportan buena facilidad de aplicación y una rápida recuperación de la viscosidad después de la aplicación lo cual impide la nivelación.
• Los coalescentes son los convencionales.
• También se hace uso de bactericidas, alcalinizantes, antiespumantes, etc.

Para más información visita: 

• Antiespumantes
• Dióxido de titanio
• Agente Coalescente