RELACIÓN ENTRE PIGMENTO Y RESINA: CONCENTRACIÓN DE PIGMENTO EN VOLUMEN Y SU VALOR CRÍTICO

Por: Marcela Correa Cortés

Considerando que se ha optado por las materias primas adecuadas, la relación pigmento/ligante influye sobre algunas propiedades importantes del film de la pintura como el brillo, la permeabilidad, la adhesión, la elongación, la resistencia a la abrasión, el poder cubriente tanto en seco como en húmedo, etc.
La relación cuantitativa entre el pigmento y el ligante habitualmente se expresa como concentración de pigmento en volumen de la película seca y se lo indica como PVC (pigment volume concentration). La expresión matemática que define esta relación está dada por PVC= VP/ (VP +VL), donde VP es el volumen de pigmento y VL representa el volumen de ligante.

Como primer punto es necesario mencionar qué sucede cuando una cantidad limitada de resina es sistemáticamente añadida a una cantidad limitada de pigmento, en el sistema inicial, el aire ocupa los intersticios entre las partículas del pigmento y en la condición final sólo el ligante está presente. Estos dos extremos dan el rango que representa la escala del PVC, es decir sólo pigmento representa un 100% de PVC y un 0% de PVC representa sólo ligante (Resina), pero dentro de este rango se presentan situaciones intermedias, si vamos disminuyendo el porcentaje de PVC añadiendo paulatinamente ligante, en algún punto estará presente aire, ligante y pigmento; a medida que seguimos aumentando el ligante se presentará un punto en el que sólo habrá ligante y pigmento, en la que los espacios vacíos están totalmente completados por la resina y además hay un exceso de este por lo que la densidad de empaquetamiento de las partículas de pigmento no alcanza su máximo valor.

Para encontrar un punto en donde podemos mediar las propiedades ideales con los mejores porcentajes de resina y pigmento otorgando propiedades al film se introdujo un concepto que fue desarrollado por Van Loo Asbeck y Liderman con respecto al valor de la PVC en el que la demanda de ligante por parte del pigmento, en su máximo grado de empaquetamiento, está exactamente satisfecha.

Este punto único, intermedio que se presenta entre los casos anteriores mencionados, se llama PVCC (Concentración Crítica de Pigmento en Volumen), un valor de PVC superior al de PVCC significa que la cantidad de ligante no es suficiente para completar los espacios vacíos e inversamente un valor de PVC inferior a la de PVCC indica que la resina está en exceso y las partículas de pigmento no están en contacto entre sí. La consecuencia de estos puntos, dan origen a cambios abruptos en las propiedades del film de la película, por ejemplo por encima del PVCC, se produce un aumento de la porosidad del film de la pintura, aumento de la absorción del agua, pérdida del efecto barrera frente a los contaminantes exteriores solubles en agua, pérdida de frote en húmedo, pérdida de brillo, de poder cubriente tanto en seco como en húmedo, etc.

Es preciso saber que, en primer lugar, el PVCC varía en función del grado de dispersión del sistema pigmentario; cuando aumenta el grado de dispersión aumenta también el valor del PVCC debido a que el volumen de huecos es menor. En segundo lugar, el tipo de ligante puede variar el PVCC. Ambas razones conllevan a la necesidad de determinar este parámetro para cada sistema pigmentario y para cada ligante. Hay tres métodos para la determinación del PVCC: Método de la tensión del secado, Método de la gilsonita y Métodos Matemáticos que pueden ser encontrados en la literatura.