ARQUITECTURA: PINTURAS DE ALTO DESEMPEÑO PARA DECORAR

IM. Marcela Correa.

Generalmente las pinturas o recubrimientos arquitectónicos deben de cumplir dos funciones: la de proporcionar protección y al mismo tiempo decorar al sustrato. Hoy en día encontramos un mercado cada vez más competitivo y exigente, en donde las normas de calidad están siendo más amigables con el medio ambiente, y además se pretende obtener recubrimientos con mayor durabilidad que se opongan a las condiciones atmosféricas, es decir, que retengan cada una de sus propiedades iniciales el mayor tiempo posible.

La correcta elección del polímero o emulsión y los aditivos para la formulación de pinturas y revestimientos arquitectónicos decorativos es crucial para definir el éxito de un proyecto. La elección de la resina se efectuará teniendo en cuenta a qué va destinada. En general este tipo de pinturas se aplican sobre hormigón, cemento, mortero, etc. Esto conlleva a que la resina o ligante debe ser resistente a los álcalis, ya que todos los productos citados tienen una fuerte reacción a los ellos, y si estos son aplicados en el exterior, puede presentarse una mayor concentración de sales alcalinas.

El sistema pigmentario mayoritariamente es a base de bióxido de titanio y como carga principal el carbonato de calcio, según la concentración, pueden abatirse costos del total de la formulación de la pintura, sin descartar algún tipo de extender como el caolín o talco.

Los dispersantes más utilizados son los poliacrílicos, en este caso se usará un poliacrílico sódico. En pinturas satinadas o brillantes se utilizará un poliacrílico amónico que es soluble en glicoles y produce un brillo superior.

Cuando estas pinturas son aplicadas en interiores deben de tener una resistencia al frote en húmedo suficiente para poder ser lavadas en caso de que se manchen con algún producto casero o por la suciedad de las manos. Este tipo de propiedades pueden ser alcanzadas con la emulsión VAZ80, que es de dispersión acuosa y de un copolímero de acetato de vinilo-versatato, la cual aporta una gran resistencia al medio en el que se encuentre. En paredes interiores o exteriores, genera una película de alto desempeño con excelente resistencia a la lavabilidad y alcalinidad, retención de color y brillo.

La industria de la pintura y construcción puede beneficiarse mucho de esta emulsión debido a que es factible su formulación con una amplia gama de pinturas decorativas.

El coalescente se calcula en función de la cantidad de resina que contenga la pintura, para estos casos se utilizara texanol. Se precisará un biocida con objeto de evitar la formación de contaminación bacteriana en el envase, y se podrá hacer uso de fungicidas si el medio de aplicación lo amerita (ambientes húmedos y poco soleados)

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EMULSIÓN VAZ80: APLICACIÓN, CARACTERÍSTICAS, VENTAJAS Y PROPIEDADES.

Por: IM Marcela Correa

Cuando se inicia un proyecto arquitectónico de recubrimiento se buscan propiedades de durabilidad de la pintura a aplicar, decoración del sustrato y protección del mismo, que con el tiempo la película no se degrade y retenga sus propiedades originales, es decir, que el color y brillo según sea el caso, no se tornen diferentes, debido a la exposición al medio ambiente, y que además le otorgue propiedades de protección al sustrato.

La pintura aplicada sobre una edificación se encontrará en contacto con ambientes que algunas veces no son controlados al 100%; estos podrían afectar las propiedades de la película ya aplicada, como la alcalinidad presente en las materias primas de una construcción: cal, cemento y arena. Este tipo de emulsión vinil-versática VAZ80 es resistente a la alcalinidad, se usa combinado con pigmentos derivado de ferrites, como los ocres, marrones, negros y colorados que ayudan a aumentar la resistencia a la alcalinidad.

Este tipo de emulsiones se utiliza en pinturas decorativas, para interiores y exteriores, ya que tiene una excelente retención de brillo y color. Se pueden formular pinturas con alto contenido de materia sólida, generando una baja viscosidad y alcanzando comportamientos tixotrópicos que ayudan a una adecuada aplicación sobre el sustrato.

Esta emulsión combinada con aditivos y cargas, genera películas resistentes al exterior, comúnmente estas pinturas se les aplica en paredes donde se requiere una mayor dureza al roce y facilidad de limpieza.

La emulsión vinil-versática VAZ80 es resistente a los rayos UV de la luz solar, es decir; no hay una degradación temprana del material polimérico, y por lo tanto no hay presencia de tizado en la película final y genera una adecuada dureza compatibilizada con la requerida flexibilidad de la película.

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CÓMO INTERPRETAR LA Tg Y EL TAMAÑO DE PARTÍCULA EN POLÍMEROS EN EMULSIÓN

En las hojas de características técnicas de los polímeros en emulsión, no siempre se indica el tamaño de partícula. Sin embargo, este parámetro tiene una importancia singular en varios aspectos, cuando menor es el tamaño de partícula mayor es la superficie específica del polímero y por ello mayor su capacidad aglomerante. La habilidad de formación de la película de una emulsión, así como la capacidad de enlazar su pigmento, es dependiente del tamaño de la partícula, siendo mejor un tamaño de partícula más pequeño.

En aquellos casos en donde se tenga un interés importante en que el polímero penetre en el soporte, el tamaño de partícula es una de las variantes a tener en cuenta, ya que el polímero en su penetración en aquel produce progresivamente la misma acción que un filtro capa, o sea, que cuanto menor sea el tamaño de partícula mayor será la penetración en el soporte.

La opacidad de una emulsión nos indica de una forma subjetiva su tamaño de partícula; una emulsión de tamaño de partícula pequeña tendrá una mayor transparencia que una de tamaño de partícula superior.

El tamaño de la partícula afecta la viscosidad, en donde tamaño de partículas grandes generalmente se asocian con bajas viscosidades. Tamaños menores a 200nm dan mejor brillo y adherencia. Tamaños mayores a 500nm dan propiedades reológicas como tixotropía, formación de película, pero menos eficiente los enlaces y poco brillo; tiende a la sedimentación.

Ahora bien, la dureza del polímero está determinada por su temperatura de transición vítrea (Tg), la temperatura a la que las moléculas empiezan a obtener libertad parcial de movimiento. Mientras más bajo es Tg, más suave es el polímero. La Tg del polímero impacta la temperatura mínima de formación de película (MFFT), temperatura a la que una película se forma.

Dependiendo del polímero escogido, el látex puede llevar a la formación de una película muy flexible recomendada para la aplicación de madera, o una película que posee resistencia química muy buena, recomendada para las aplicaciones industriales.

Para poder seleccionar una emulsión, se debe de tomar en cuenta cada una de las propiedades y características de esta, de acuerdo a la aplicación final objetivo, además se debe de analizar la temperatura a la que va a estar sometida dicha película, el tipo de sustrato y las condiciones de trabajo, para evitar una falla posterior en la formulación de la película.

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CARACTERÍSTICAS, PROPIEDADES Y ATRIBUTOS  DE LA EMULSIÓN VINIL-ACRÍLICA AZP100.

Por Eliza Franco.

Una de las grandes familias dentro del mercado de las pinturas, es el sector de la decoración; la cual se destaca por la diversidad de opciones que ofrecen ante un mercado que cada día es más exigente.

Una opción para la formulación de pinturas de uso común destinadas para la protección y decoración de interiores y exteriores, es la emulsión vinil – acrílica AZP100 de AP (www.apresinas.com), la cual es utilizada para formular pinturas con buen desempeño y lavabilidad, otorga excelente retención de color y alto brillo. Las pinturas formuladas con copolímeros vinil-acrílico poseen buenas características de aplicación originando acabados de gran calidad.

Aparte de los aspectos estéticos, que son muy exigentes cuando se trata de una pintura para decoración, también se deben considerar algunos aspectos técnicos que son los que están detrás del buen acabado, a continuación se mencionan algunas de las propiedades que tiene AZP100 de AP:

Temperatura mínima de formación de film (MFFT) media

Resistencia a lavabilidad, especialmente para áreas que son susceptibles a ensuciarse.

Resistencia a exteriores.

Estabilidad mecánica. (Balance entre dureza y flexibilidad)

Viscosidad (cP) 0.05 max

Así también, algunas de sus características de empleo son:

Utilizada para amplia gama de pinturas decorativas para interiores y exteriores, con requerimiento de alto brillo y satinado.

Forma una película brillante y transparente no plastificada externamente.

Este tipo de acabados es recomendable para áreas dónde haya contacto con humedad o cochambre, (cocinas o baños).

Algunas ventajas competitivas son:

Amplio rango de aplicaciones, facilidad de manejo, aplicación y secado rápido.

Presenta buen desempeño, buena retención de color, buen poder cubriente, brillo y acabados satinados.

Buena lavabilidad, poco olor.

Poder cubriente y duradero

Facilidad de aplicación. No requiere de primarios o acabados adicionales para dar el efecto de brillo o satinado así como equipos especiales.

Funciona además como esmalte de película transparente y brillante protectora o recubrimiento protector resistente a la humedad.

El buen desempeño del sistema de pintura, estará en función del tipo de sustrato a cubrir, las condiciones en las que estará expuesta, la apariencia o el efecto que se pretenda dar, así como la buena elección del producto. La forma correcta de aplicación del sistema de pintura, garantiza una buena interfase, obteniendo buenos resultados.

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PARÁMETROS Y PROPIEDADES DE LOS LIGANTES PARA PINTURAS ARQUITECTÓNICAS

Investigado por: Marcela Correa

Los principales parámetros de una emulsión de polímero para las pinturas arquitectónicas son los siguientes, (estos parámetros y propiedades son importantes para la elección de la resina, según el tipo de pintura y acabado que desea):

• Contenido de sólidos/Polímero.
• Tamaño de la partícula (diámetro de la partícula).
• Viscosidad.
• pH valor.
• Estabilidad coloidal.
• Temperatura mínima de transición vítrea/ formación de la película.
• Peso molecular/densidad de reticulación.
• Tensión superficial.
• Contenido residual del monómero/contenido de VOC/olores.

a) Contenido de sólidos: El contenido de sólidos es una medida de la cantidad de sustancia pura en la dispersión. Es el radio de la masa seca en la dispersión (después de la evaporación de todas las fracciones volátiles). El contenido de sólidos se compone del polímero, de los estabilizadores y de las sales inorgánicas.

b) Tamaño de partícula: El tamaño de partícula de una dispersión influye en muchas características importantes del ligante, tales como tenacidad de la película, brillo de la película, poder ligante y capacidad de la penetración de los sustratos porosos. Por otra parte, el tamaño de partícula determina el área superficial interna del sistema y así de la cantidad de estabilizadores requeridos.

c) Estabilidad: La estabilidad coloidal de la dispersión en la preparación y uso, es una función de la cantidad de estabilizador y emulsificadores pero también del tamaño de partícula y del contenido de sólidos. Debido al aumento rápido en la superficie total interna, la estabilidad de la emulsión disminuye  agudamente para un volumen de partida y una cantidad de estabilizador dada, mientras el tamaño de partícula baja. Mientras el contenido de sólidos va en aumento, la estabilidad coloidal disminuye debido a la interacción cada vez mayor entre las partículas, debido de igual manera a una densidad de empaquetamiento más alta. La estabilidad puede afectarse generalmente por diversos factores, o la adición de solventes.

d) Evaluación de pH: El valor del pH del recubrimiento arquitectónico usualmente se sitúa entre los rangos que van desde un pH neutro a una base débil (pH de 6 a 9). Ésta es como consecuencia de la estabilidad del ligante, el cual es generalmente formado por copolimerización de AA o MAA y lo cual son funcionalizados con grupos carboxilo, aumenta mucho con el incremento de  pH (especialmente de un pH por encima de 5 a 7).

Para más información visita: Soluciones para la Industria de la Pintura

ACETATO DE POLIVINILO COMO ADHESIVO

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas

Dentro de la gama de los adhesivos se encuentran los adhesivos vinílicos, fabricados a partir de acetato de polivinilo, conocido normalmente como PVA o PVAc, y que no se debe confundir con el alcohol de polivinilo, este compuesto proveniente de la familia de los viniléster es el de más fácil obtención y de amplio uso. El acetato de polivinilo, además de ser usado como base y componente principal de los adhesivos, es utilizado como sellador en materiales de construcción y como componente resinoso de pinturas acrílicas. En cuanto a su función como adhesivo, tiene ciertas propiedades que pueden considerarse como beneficios, como su facilidad de aplicación, la ausencia de color (posterior al curado), de olor y de toxicidad, además de que después de su curado no presenta amarillamiento.

El PVA es un polímero amorfo relativamente ramificado y es conocido por ser un excelente vehículo formador de películas adhesivas. La mayoría de las propiedades mecánicas finales de los adhesivos vinílicos son consecuencia de la concentración de sólidos que se tengan, como la viscosidad durante la aplicación, resistencia mecánica, a la humedad y a altas temperaturas y velocidad de curado. Debido a su viscosidad, el acetato de polivinilo emulsionado se utiliza en los adhesivos a base de agua y ofrecen una excelente capacidad de llenado, por lo que son muy utilizados en la adhesión de sustratos porosos.

Para mejorar ciertas propiedades inherentes a los adhesivos, como la pegajosidad y la capacidad de trabajarse mecánicamente, se hacen modificaciones al PVA simple, en las que se afecta la viscosidad, porcentaje de sólidos y resistencia a la humedad. El pH de la emulsión es un factor importante que debe conocerse para saber qué tipo de modificadores son compatibles, y cómo puede afectarse la adhesión en ciertos sustratos reactivos a diferente pH. 

Todas las modificaciones tienen repercusión en el costo final del adhesivo, por ejemplo, para reducir costos se utilizan los almidones, las arcillas y las soluciones de polivinil alcohol. Los almidones aumentan la viscosidad al elevar el porcentaje de sólidos, las arcillas modifican las propiedades de fraguado controlando la penetración y el sellado de poros en los sustratos, mientras que el polivinil alcohol mejora la trabajabilidad y la resistencia a la humedad, además mejora la fuerza de unión, acelera el curado y facilita la aplicación a temperatura ambiente. Otros aditivos que se encuentran en los adhesivos son los plastificantes, humectantes y espesantes, que también mejoran las propiedades del pegamento como la resistencia mecánica y a la humedad.

Las emulsiones de acetato de polivinilo pueden ser clasificadas en tres clases principales, de acuerdo a su uso o desempeño:

Clase I: se denominan emulsiones de homopolímeros de uso general. Su diferencia principal frente a las demás emulsiones, es que el tamaño de partícula y peso molecular presenta cierta dispersión, es decir, las partículas no son de tamaño homogéneo y oscilan entre 0.5 y 10 micrómetros. Además, tienen una alta compatibilidad con agentes espumantes, plastificantes y humectantes. 

Clase II: se les conocen como emulsiones de usos especiales, y difieren de las de clase I porque no son tan compatibles con los agentes modificadores, para poder conservar otras propiedades propias de la emulsión. Tienen un tamaño de partícula similar a la clase I.

Clase III: tienen como característica el tamaño fino y uniforme de partículas, que oscila entre 0.5 a 1.5 micrómetros. Debido al tamaño más fino es necesaria la utilización de surfactantes.

Es importante que al buscar una emulsión de PVA, el proveedor especifique ciertas propiedades importantes para determinar si es la adecuada a nuestra aplicación. Las especificaciones más importantes incluyen: viscosidad, contenido de sólidos, pH, densidad, porcentaje de monómero sin reaccionar y la temperatura de transición. 

¿Cómo influye tanto la estructura morfológica, como tamaño de Cargas y Extender en la tixotropía y film de la pintura?

Por: Marcela Correa

Con frecuencia solemos pasar a un “extender” como “carga”, pero existe una gran diferencia; las cargas aportan materia sólida a la pintura en cuestión y un “extender” mejora el rendimiento de los pigmentos cubrientes. También es preciso indicar que en función de la carga utilizada varía de forma sostenible la viscosidad, la reología, el brillo y otras características del producto final. En la Norma EN ISO 3262 se encuentran definidas las propiedades de la carga para su uso en recubrimientos.

 A los “extender” también se les llama pigmentos inactivos, que aunque no aportan en sí color ayudan a una mejor distribución del pigmento, reduciendo con esto cantidad del mismo y como consecuencia costo final.

Para poder definir la influencia técnica de la “carga” y los “extender” en los acabados es básico conocer su estructura morfológica, la granulometría y absorción de aceite. La suma de estos tres criterios define la compactación de un recubrimiento y con ello sus características tales como:

-Viscosidad y fluidez del producto

-Formación de grietas al secado

-Poder Cubriente

-Porosidad y permeabilidad del agua y al gas carbónico

-Resistencia al frote en húmedo

Las “cargas” son por lo general de estructura esférica, mientras que los “extender” son de estructura laminar o acircular. Esta diferencia de estructuras  hace que en un medio líquido los pigmentos cubrientes, especialmente el bióxido de titanio, se distribuyan de forma completamente distinta.

Los “extender” van en pequeñas cantidades ya que un abuso de estos proporciona una alta viscosidad y probablemente un agrietamiento de la película final.

Las partículas esféricas son fáciles de dispersar y generalmente dan viscosidades estructurales bajas; las partículas laminares por el contrario muestran una elevada dificultad de dispersión y estructuras más rígidas; finalmente las acirculares tienen dificultad de dispersión y aportan una elevada viscosidad estructural.   

El tamaño de la partícula también es importante, ya que una partícula más fina tendrá un mejor mojado y con esto se obtendrá una menor tensión superficial final, reduciendo así problemas en el acabado como cuarteamiento.