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Equipo AP

martes, 27 de octubre de 2015

IMPORTANCIA Y UTILIZACIÓN DE CARBONATO DE CALCIO EN ADHESIVOS

Por: Marcela Correa

El CaCO3 contrasta con otras cargas importantes en los adhesivos, tales como arcillas, talcos, sílice, silicatos y asbestos, los cuales son de color más obscuro y producen más rigidez en los plásticos. Además, los carbonatos tienen otras propiedades particulares que lo hacen atractivo para el uso en adhesivos: su alta pureza, su gran abundancia, su bajo coste, su blancura y su poca dureza incluso; gracias a la aparición de nuevas calidades de carbonato de calcio ultramicronizado y tratado superficialmente, ha sido posible aumentar el grado de incorporación como carga y a la vez mejorar las propiedades de los productos acabados.




En general, el carbonato de calcio micronizado se emplea principalmente para reducir costes de formulación, a la vez que ejerce cierto control de la viscosidad durante la preparación y aplicación de adhesivos en base agua y disolvente.

La adición de carbonato de calcio ultramicronizado (tamaño promedio 0.5-0.7 micras) afecta también a las propiedades mecánicas del producto acabado, y puede añadirse en mayores proporciones sin afectar sustancialmente el tack y la adhesión, a la vez que permiten remplazar parcialmente a otras cargas. Por tanto, la utilización de carbonato de calcio micronizado y ultramicronizado, proporciona ventajas como la reducción de coste de formulación.

En adhesivos opacos blancos el carbonato de calcio ultramicronizado actúa como “extender” del dióxido de titanio, lo que permite emplear combinaciones de ambos con el consiguiente ahorro en la cantidad de pigmentos a adicionar en la formulación.
La incorporación de carbonato de calcio en adhesivos termofusibles en base EVA aumenta la resistencia al envejecimiento, manteniendo la adhesión y el tack a niveles adecuados.

En adhesivos de acetato de vinilo la naturaleza de las partículas de carbonato de calcio influye de manera particular en sus prestaciones. La existencia de aglomerados de carbonato de calcio disminuye la viscosidad y las características de flujo del adhesivo debido a la ausencia de interacción con la matriz del polímero, lo cual produce una disminución de elasticidad y una tensión residual mayor en la película del adhesivo. No se recomienda el uso de carbonato de calcio con superficies específicas relativamente altas para su uso en estos adhesivos, ya que aumenta la rigidez de la película de adhesivo exenta de disolventes y produciendo una elevada viscosidad. En cambio con partículas de carbonato de calcio de tamaño pequeño, con una distribución estrecha de tamaños de partículas y tratadas superficialmente, se mejora la elasticidad, la dureza y la resistencia a la tracción de los adhesivos de poliacetato de vinilo, sin que se alteren sus propiedades viscoelásticas.

lunes, 19 de octubre de 2015

PARTÍCULAS DE PIGMENTO: REDUCCIÓN DE TAMAÑO, IMPORTANCIA Y MÉTODOS.

Por: Marcela Correa


La reducción de tamaño se efectúa normalmente para aumentar la superficie, ya que en la mayoría de las reacciones donde intervienen partículas sólidas la velocidad es directamente proporcional al área de contacto con una segunda fase. El color y la capacidad de recubrimiento de un pigmento son considerablemente afectados por el tamaño de partícula, asimismo puede conseguirse una mezcla mucho más íntima de sólidos si el tamaño de partículas es pequeño.


Existen diversos métodos de molturación para llevar al sistema pigmentario al tamaño de las partículas discretas de los pigmentos que lo conforman. El grado de finura o molturación es superior al obtenido por el proceso de dispersión.

Coexisten diversos métodos de molturación, como los molinos coloidales y de bolas se abandonan progresivamente debido a su bajo rendimiento o a la dificultad, vaciado y limpieza. En la actualidad los molinos más utilizados son los molinos de perlas, que consisten en un cilindro lleno de pequeñas bolas de esteatita, cristal, silicatos u otras sustancias de elevada dureza que son agitados mediante un eje con varios anillos. El esfuerzo de fricción de estas perlas con la mezcla a molturar ofrece niveles de finura que varían en función de las características del pigmento pero sin duda llegan a proporcionar la dispersión a nivel de partículas o muy pequeñas agrupaciones de éstas.

El grado de finura obtenido depende, además de la naturaleza del pigmento, del tiempo de permanencia de este dentro del molino.

Estos molinos de perlas se presentan en dos modalidades, verticales y horizontales. En los molinos verticales la mezcla es impulsada por una bomba de forma que pueda graduarse el caudal en los mismos, la mezcla entra por la parte inferior y sale por vertido en la parte superior, se trata de molinos abiertos. Los molinos horizontales tienen el mismo principio, sin embargo son cerrados, el cilindro que contiene las perlas está en posición horizontal y la mezcla entra mediante una bomba que la impulsa a través del molino; la salida se hace por medio de una manguera que envía la mezcla molturada a un depósito destinado a la dilución final del producto. En estos molinos aproximadamente el 80% del espacio está ocupado por las perlas y el 20 % restante por la mezcla a molturar 

La energía requerida para llevar a cabo una reducción de tamaño está relacionada con la estructura interna del material, componiéndose el proceso de dos partes principalmente: en primer lugar se abren todas las pequeñas fisuras que ya estaban presentes, y en segundo lugar se crea una nueva superficie.

Al molturar una determinada cantidad de material hasta un tamaño fino se obtiene un incremento de superficie mucho mayor que si se obtiene un tamaño grueso, la molturación fina requiere una potencia superior.

lunes, 12 de octubre de 2015

RECUBRIMIENTOS IMPERMEABLES PARA PISCINAS

Por: Marcela Correa





Las piscinas deben de llevar un recubrimiento que proporcione las características y propiedades al soporte para que este no se deteriore, además de proteger la piscina pues está en contacto continuo con químicos y agua. Hay dos tipos de recubrimientos que se utilizan; base disolvente y base acuosa, pero por las restricciones sobre la utilización de disolventes orgánicos, la tendencia es la utilización de pinturas base agua.

Las características de este tipo de pinturas son la resistencia al agua, al cloro y a otros productos químicos que se usan para tratar el agua de la piscina; su propiedad antideslizante e impermeabilizante.

La composición de estas pinturas tiene un PVC del orden de 35%, o sea que el brillo no es excesivamente alto. Existen puntos fundamentales para su elaboración:
  • La resina es una emulsión acrílica de TMFF entre -/+14-16°C y el PVC cercano a 35%
  • El sistema pigmentario se compone de bióxido de titanio, azul de ftalocianina, carbonato de calcio y, debido a que deben de tener carácter antideslizante, por ejemplo, se debe de añadir una carga gruesa, cuarzo por ejemplo, 0.4-0.6 mm en pequeñas proporciones.
  • Los aditivos serán los habituales en este tipo de pinturas teniendo en cuenta añadir algún tipo de alguicida ya que debido a la luz solar el crecimiento de este tipo de organismos debe de prevenirse.


Este tipo de pinturas no deben aplicarse sobre pinturas viejas basadas en pinturas en base disolvente cuya permeabilidad es baja y puede crear problemas de adherencia entre capas. En la aplicación deberá darse una primera mano diluida (entre 10% y 15% de agua) con objeto de obtener una buena penetración y una vez seca, se le dará la segunda mano en condiciones normales. Antes de utilizar la piscina es recomendable dejar un tiempo de secado de cuatro a seis días con objetivo de permitir una buena formación del film y eliminar totalmente los coalescentes.

Es muy importante efectuar la aplicación de estas pinturas sobre soportes consolidados. Si el soporte es una pintura anterior deberán sanearse todas las zonas defectuosas, si el soporte es una superficie de hormigón o cemento deberá comprobarse que no haya zonas delgadas, en tal caso deberá procederse a aplicar un consolidante.

miércoles, 7 de octubre de 2015

CÁLCULO DE ADITIVO DISPERSANTE EN SISTEMAS ACUOSOS

Por Marcela Correa


Lograr la reología idónea de aplicación, combinado con una buena estabilidad  en sistemas acuosos como pinturas e impermeabilizantes, es un desafío que debe de ser enfrentado por los fabricantes. Aunque existan recomendaciones en la ficha técnica del proveedor, también hay maneras de ajustar o calcular el porcentaje de aditivos implicados en el sistema (como en el caso de los dispersantes), la cantidad que se debe usar depende del tipo y cantidad de cargas y pigmentos reales dentro de la formulación.

La fase de dispersión y estabilización de pigmentos y cargas constituyen la parte de mayor complejidad en el proceso de fabricación. Estas materias primas en suministro, están formadas por agregados cuyo tamaño de partícula es superior al de las partículas discretas de los mismos. Las causas de estas aglomeraciones son la humedad y la compactación a la que están sometidos los productos, esta última debido al fuerte efecto ejercido por las fuerzas de Van der Waals entre las partículas constituyentes.

En el proceso de dispersión se lleva a cabo la separación de las partículas discretas que conforman los agregados y conglomerados, llenando los huecos  con una mezcla de disolvente y ligante, con ayuda de una agitación a alta velocidad. El dispersante tiene la función de estabilizar la dispersión obtenida por el efecto de cizalla a alta velocidad. 

Los dispersantes tienen en ocasiones características humectantes y dispersantes en un solo producto, estos aditivos son moléculas polares, preferentemente con dos o más grupos polares. Gracias a la afinidad de estos grupos con los pigmentos y cargas, se establecen entre ambos interacciones de tipo puente de hidrógeno, Van der Waals o dipolo a dipolo. La parte apolar queda libre y las partículas se mantienen separadas a causa del impedimento estérico que provocan las propias cadenas apolares de las moléculas del dispersante.

Este tipo de aditivo es esencial en sistemas acuosos para lograr una buena estabilidad, el cálculo de la cantidad de dispersante necesario, se determina mediante un ensayo consistente de añadir en forma paulatina el dispersante hasta que se observa una pérdida brusca de viscosidad. El ensayo se lleva a cabo en un agitador de laboratorio, se pone agua en el recipiente donde se efectuará la dispersión, sin ningún otro aditivo, con una cantidad de dispersante determinada, por ejemplo 0.1% calculado en peso sobre pigmento. Se añade el pigmento y cargas en agitación y se procede ir añadiendo de 0.1% en 0.1% el dispersante hasta que la viscosidad cae de forma brusca (hasta el mínimo nivel), en este punto la cantidad de dispersante añadido es la demanda necesaria del mismo para obtener una buena dispersión.

El ensayo puede comprobarse añadiendo al agua la cantidad obtenida en el ensayo de demanda y añadiendo las cargas y pigmentos, observando la viscosidad final.