¿Dudas sobre las principales aplicaciones químicas para el mercado de Coatings

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FAQ – Coatings

Coatings

PRINCIPALES DUDAS TÉCNICAS

Consulte las preguntas técnicas más frecuentes sobre el mercado de Coatings.

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PINTURAS Y REVESTIMIENTOS

1 - ¿Cuáles son los componentes básicos de una pintura?

Las pinturas se componen básicamente de:

Formadores de película (látex, resinas y endurecedores)
Componentes volátiles (disolventes y coalescentes)
Componentes insolubles (pigmentos y cargas)
Aditivos

También hay una diferencia entre las pinturas base agua y basesolvente. Las pinturas base agua utilizan agua como disolvente, es decir, los formadores de película se diluyen en agua. Las pinturas base olvente utilizan disolventes orgánicos para diluir los formadores de película.

2 - ¿Qué aditivos se pueden utilizar en los recubrimientos?

Los aditivos se consideran los remedios de pinturas y recubrimientos. Se utilizan para aportar algún beneficio a la formulación o al proceso de fabricación de la pintura. Se utilizan en pequeñas dosis, y pueden ayudar en propiedades como viscosidad, nivelación, ganancia de color, espuma, rendimiento, cobertura, entre otros.

Podemos mencionar como algunos de los principales aditivos la humectación y dispersión, los antiespumantes y los modificadores reológicos.

3 - ¿Cómo mejorar el rendimiento de los recubrimientos?

Las formulaciones de pinturas y recubrimientos son muy complejas, y por esta razón, el uso de aditivos es esencial para obtener un producto de alta calidad.

El punto de partida es comprender la aplicación final del recubrimiento, así como los atributos deseados y las propiedades finales. Para ello, es fundamental seleccionar correctamente los aditivos que aportarán los beneficios esperados y utilizarlos en la dosis adecuada.

4 - ¿Cuáles son las diferencias entre pinturas automotrices x industriales x arquitectónicas?

Las pinturas automotrices se dividen entre las que los fabricantes de automóviles aplican a los vehículos y las utilizadas en el repintado de automóviles. Las pinturas industriales son aquellas utilizadas en electrodomésticos, estructuras metálicas, equipos, pinturas anticorrosivas y pinturas de impresión, por ejemplo. Las pinturas arquitectónicas son pinturas decorativas, aplicadas tanto en paredes internas como externas. Estas pinturas son bastante distintas en composición, ya que difieren en varios aspectos, por ejemplo:

En el sustrato que se recubrirá: madera, metal, mampostería, papel, entre otros.
En el modo de aplicación: spray, rodillo, electrodeposición, entre otros.
En el modo de secado: curado exterior, curado a alta temperatura, curado UV, entre otros.
En las propiedades finales que se requieren para cada uno: resistencia mecánica, resistencia química, brillo, cobertura, resistencia a la intemperie, entre otras.

5 - ¿Qué es la pintura ecológica?

Las pinturas ecológicas son aquellas que dañan menos el medio ambiente y la salud humana, como las pinturas base agua, con bajas emisiones de VOC, bajo olor, sin presencia de sustancias tóxicas.

No existe una clasificación formal para la definición de pintura ecológica. Lo que existe son pinturas que cuentan con sellos de organismos certificadores, como Green Seal, certificación que evalúa los estándares de límite de VOC, la seguridad de los productos químicos involucrados, el embalaje y el rendimiento respetuosos con el medio ambiente, garantizando la seguridad en los aspectos ambientales, toxicológicos y de salud humana.

6 - ¿Qué son las pinturas inteligentes (smart coatings)?

El mundo está en constante cambio y, con ello, las tecnologías de recubrimiento evolucionan para satisfacer las nuevas demandas y retos de un universo de aplicaciones ya bastante diverso y exigente. Las formulaciones ahora no solo deben cumplir con los requisitos de protección y decoración de las superficies, sino que también se están volviendo multifuncionales, agregando valor a los bienes de consumo e impactando positivamente en la vida cotidiana y el bienestar de las personas.

Dado este escenario actual de la industria de pinturas y recubrimientos, hay un aumento en el interés en Smart Coatings (o pinturas inteligentes). Dichos productos tienen como propuesta innovadora asignar al recubrimiento un papel funcional que se transferirá a la superficie o producto aplicado. Algunos ejemplos de estos productos son utensilios con superficies antiadherentes, prevención de la contaminación biológica en pisos y paredes, equipos con superficies autolimpiantes, revestimientos que se regeneran si se dañan, entre otros. Más información en: https://oxiteno.com/br/pt-br/plataformas-inovacao-coatings/

7 - ¿Cómo hacer que la pintura tenga un buen desempeño?

Elegir las materias primas de mejor calidad que satisfagan las necesidades del cliente es el primer paso. Usarlos correctamente y con las dosis correctas asegurará la calidad de su producto final.

8 - ¿Cuál es la importancia de los tensoactivos para la fabricación de pinturas?

Los tensoactivos son componentes esenciales para la formulación de pinturas. En la composición del látex, entran durante el proceso de polimerización y, en la pintura final, durante el proceso de dispersión de pigmentos y rellenos. En ambos procesos, actúan como estabilizadores del sistema. Además, las arenas se pueden utilizar como aditivos para ajustar las propiedades específicas de la formulación, en función de una de sus principales características, el valor de HLB (equilibrio hidrófilo-lipofílico), es posible elegir la molécula más adecuada para cada aplicación específica, teniendo gran influencia en el rendimiento final del recubrimiento.

9 - ¿Cómo funciona el proceso de dispersión de pigmentos?

El proceso de dispersión del pigmento se puede dividir en tres etapas: humectación, dispersión/molienda y estabilización. En la etapa de humectación es importante utilizar algún aditivo que sea capaz de reducir la tensión superficial del agua y permitir que penetre en los poros de los pigmentos, facilitando así la humectabilidad de los pigmentos a dispersar.

En la etapa de dispersión/molienda, los aglomerados de pigmento se separan mecánicamente en partículas más pequeñas. Los tensoactivos humectantes y dispersantes actúan sinérgicamente para asegurar que la humectación de las partículas más pequeñas generadas se produzca más rápidamente y que las partículas no se reaglomeren , reduciendo así el tiempo de proceso y, en consecuencia, la energía gastada.

La correcta elección de un tensoactivo humectante y dispersante reduce la interacción entre partículas de pigmento, disminuyendo la viscosidad del medio, permitiendo una mayor incorporación del contenido de pigmento y asegurando la estabilización de las partículas dispersas a lo largo del tiempo. Como el color de los pigmentos se produce por la absorción y dispersión de la luz en su superficie, el tamaño de las partículas de pigmento, además de la cantidad cargada, interfiere directamente con el color producido.

10 - ¿Para qué sirve el proceso de polimerización en emulsión?

Para obtener látex sintético, componente principal de pinturas y adhesivos a base de agua, el principal proceso utilizado es la polimerización en emulsión. En ella, los monómeros (acrílicos, metacrílicos, vinilos, etc.) se polimerizan en medio acuoso mediante iniciadores de radicales, donde son necesarios tensoactivos para la estabilización del sistema durante la polimerización, y de partículas poliméricas dispersas formadas.

11 - ¿Cómo funciona el proceso de polimerización en emulsión?

El proceso de polimerización por lotes consiste en añadir todos los insumos, entre las que destacan la solución de tensoactivos, mezcla de monómeros y solución del iniciador, al reactor al inicio del proceso y mantener la polimerización en una determinada condición de agitación y temperatura hasta la conversión del monómero en polímero cercano al 100%. Más información aquí: https://oxiteno.com/br/pt-br/tensoativos-polimerizacao-emulsao/

12 - ¿Cómo funciona el proceso de humectación?

La humectación de pigmentos en sistemas a base de agua es un fenómeno desafiante, principalmente debido a la alta tensión superficial del agua, en comparación con otros medios. Esta gran diferencia de energía en la interfase pigmento/agua dificulta la humectabilidad de los agregados y grupos de partículas y su incorporación a la carga de molienda. El tensoactivo humectante actúa reduciendo la tensión superficial del agua y, en consecuencia, reduciendo la diferencia de energía en la interfase pigmento/agua, favoreciendo así la penetración del agua en los grupos de partículas pigmentarias y facilitando el proceso de dispersión.

13 - ¿Cómo funcionan los tensoactivos aniónicos y no iónicos?

Los tensoactivos aniónicos y los tensoactivos no iónicos son ampliamente utilizados en la polimerización en emulsión de los làtex aniónicos convencionales. Por lo general, un sólo tensoactivo no es suficiente para generar un látex que cumpla con todos los elementos solicitados. Preferiblemente, los tensoactivos aniónicos promueven la estabilidad mecánica del látex a través de la estabilización electrostática de partículas, mientras que los tensoactivos no iónicos promueven la estabilidad de los electrolitos y los ciclos de calentamiento y enfriamiento a través de la estabilización estérica.

14 - ¿Qué son las pinturas cero VOC?

Son pinturas que tienen bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles (VOC), que son compuestos que tienen bajo punto de ebullición y se evaporan más fácilmente de la superficie de la película de pintura. Y los gases tienen una alta presión de vapor, por lo que cuando entra en contacto con la atmósfera, se convierten rápidamente en gases que pueden dañar la salud humana y el medio ambiente.

Los métodos utilizados para la cuantificación y los límites de VOC permitidos varían según el país o la región.

15 - ¿Qué son los aditivos?

Los aditivos son ingredientes añadidos en pequeñas cantidades (generalmente por debajo del 5% m/m) con el fin de modificar propiedades específicas. Pueden ser moléculas simples o incluso polímeros, orgánicos o inorgánicos, solubles o insolubles en el medio. Más información en :https://www.blucher.com.br/manual-descomplicado-de-tecnologia-de-tintas_9788521212447

AGENTES COALESCENTES

1 - ¿Qué es un agente coalescente?

Los agentes coalescentes son disolventes que plastifican la fase polimérica presente en las formulaciones de pinturas, esmaltes y adhesivos, reduciendo su tasa de temperatura y favoreciendo la deformación de partículas, así como la interdifusión de cadenas poliméricas.

2 - ¿Cuál es el papel del agente coalescente en la formulación de pinturas?

En las formulaciones de pintura arquitectónica base de agua, los agentes coalescentes desempeñan un papel clave en el proceso de formación de la película de látex. Estas moléculas ayudan principalmente en la etapa final de la coalescencia de partículas.

3 - ¿Cuáles son los beneficios del agente coalescente?

Las uniones se encargan de asegurar que la pintura tenga una película homogénea y continua, generando un producto que entregue las propiedades esperadas de un recubrimiento, como el brillo y la resistencia mecánica y química.

4 - ¿Cómo ayudan los agentes coalescentes en el rendimiento del recubrimiento?

Ayudan al permitir que el polímero presente en la pintura forme la película correctamente, asegurando las propiedades protectoras y estéticas del recubrimiento.

5 - ¿Cómo es el proceso de formación de la película por los agentes coalescentes?

El proceso de coalescencia se produce para las pinturas de látex base agua, en las que el proceso de secado pasa por tres pasos principales:

Paso 1: Evaporación del agua del medio, promoviendo el envasado de partículas poliméricas.

Paso 2: se produce un contacto irreversible entre partículas poliméricas, evaporación del agua residual y deformación de partículas poliméricas.

Paso 3: en la última etapa, la coalescencia promueve el entrelazamiento de las cadenas poliméricas entre las partículas vecinas, también conocida como coalescencia, asegurando la formación de una película continua y homogénea.

DISOLVENTES

1 - ¿Para qué sirven los disolventes en las pinturas?

Los disolventes proporcionan una viscosidad adecuada para la aplicación de pintura sobre el sustrato, promoviendo la dispersión de la resina a través de la superficie, mejorando la nivelación, la tasa de evaporación y las propiedades finales y físicas.

2 - ¿Qué son los disolventes o la pintura basesolvente?

La pintura base solvente es un sistema en el que el disolvente juega un papel clave en el control de la solubilidad de las resinas y la velocidad de secado, lo que en consecuencia promueve una fuerte influencia en las propiedades finales de la pintura o recubrimiento.

3 - ¿Cuáles son los beneficios de los solventes de pintura?

Los solventes, debido a sus excelentes propiedades y versatilidad de uso, han jugado un papel importante en la formulación desde el comienzo de la industria de la pintura. Existen varios criterios en la elección de un solvente para su uso en formulaciones de pintura y barniz, siendo los principales el poder de solvencia y la velocidad de evaporación. La elección adecuada del solvente depende de las características deseadas, que generalmente están vinculadas a las propiedades físico-químicas y su naturaleza química.

4 - ¿Cómo funcionan los solventes?

Los solventes entran en contacto con la resina con el fin de solubilizarla, y cumplen funciones fundamentales en la preparación, estabilización y aplicación de pinturas y barnices y están presentes en las formulaciones de los diversos segmentos: automotriz original, repintado automotriz, recubrimientos de latas, madera, mantenimiento industrial, impresión, recubrimientos de bobinas, entre otros. También pueden ajustar las propiedades de nivelación y curado, además de desempeñar un papel clave en la velocidad de secado de la pintura, ya que la película se forma después de la evaporación del solvente.

Para conocer la solubilidad de una resina en un solvente dado, se entienden algunos modelos, como los parámetros de solubilidad de Hansen (PSH), que cuantifican las fuerzas intermoleculares de un compuesto. Según el PSH, cuanto más cerca estén las fuerzas intermoleculares entre diferentes compuestos, mayor será la afinidad entre ellos. Por lo tanto, la combinación adecuada de estas propiedades es esencial para garantizar una buena solubilidad y compatibilidad del disolvente con las resinas de cada formulación de pintura.

EMULSIONANTE

1 - ¿Qué es un emulsionante?

Los agentes emulsionantes son tensoactivos añadidos a los procesos de emulsión para aumentar su estabilidad haciéndolos estables y homogéneos. La molécula de un emulsionante tiene una parte polar (compatible con el agua) y otra parte no polar (compatible con el polímero). Son fundamentales para el proceso de polimerización en emulsión.

2 - ¿Qué es una emulsión?

Es una dispersión coloidal, es decir, una mezcla de dos líquidos inmiscibles, que consiste en una fase dispersa y una fase continua. En el que pequeñas gotas de un líquido se mezclan o se esparcen en el otro líquido. Pueden ser emulsiones de aceite en agua, cuando la fase dispersa es aceitosa, es decir, las gotas de aceite están en una solución acuosa (fase continua). O pueden ser agua en aceite, cuando el agua es la fase dispersa y el aceite la continua.

3 - ¿Cómo funcionan los emulsionantes en las pinturas?

Los emulsionantes son componentes esenciales para la formulación de pinturas que tienen numerosas funciones. Pueden ser tensoactivos que entran en la composición del látex en la polimerización en emulsión, también pueden actuar como dispersantes o humedecer pigmentos y rellenos minerales. Básicamente, actúan como estabilizadores del sistema.

4 - ¿Qué tipos de emulsionantes existen?

Los principales tipos de emulsionantes o tensoactivos son los aniónicos, responsables de la estabilidad electrostática de las partículas, los tensoactivos no iónicos, responsables de la estabilización estérica y los anfóteros, que tienen características de los otros dos tensoactivos.

BUILDING BLOCKS

1 - ¿Qué son los building blocks?

Los building blocks son productos funcionales utilizados en diversas formulaciones de resina y pintura. Debido a su naturaleza reactiva, tiene la capacidad de ser incorporado a la película polimérica de las pinturas, contribuyendo a las propiedades finales de los sistemas de pintura, asegurando un alto rendimiento, como mejorar su resistencia y durabilidad, apariencia, flexibilidad, estabilidad, entre otros. En este sentido, el portafolio building blocks de Oxiteno está compuesto por moléculas funcionales que pueden ser utilizadas tanto como monómeros para la síntesis de resinas de poliéster, alquídico, poliuretano y epoxi, como directamente en la formulación de pinturas industriales de alto rendimiento.

En general, clasificamos como Building Blocks, monómeros, oligómeros y materiales utilizados para la síntesis de resinas y polímeros en general, así como, al observar formulaciones de pinturas funcionales, resinas y aglutinantes, endurecedores y reticulantes, ya que dichas sustancias tienen grupos funcionales reactivos y participan en la reacción de síntesis o curado de sistemas de recubrimiento de alto rendimiento. La elección adecuada de los building blocks de un sistema está directamente vinculada al conjunto de propiedades que se busca lograr en la aplicación final de la pintura.

2 - ¿Cómo funcionan los building blocks?

Cuando se formula adecuadamente, teniendo en cuenta su funcionalidad y la estoquiometría correcta en una formulación de polímero dada, o sistema de pintura bicomponente, los buildings blocks participarán en reacciones orgánicas (polimerización o curado) que promuevan la formación de la matriz polimérica de los recubrimientos. Los polioles, uno de los tipos de building blocks ofrecidos por Oxiteno, son una clase de materiales ampliamente explorados en la industria de recubrimientos.

Debido a que tiene hidroxilos libres como grupos funcionales, los polioles tienen una amplia aplicación en la síntesis de polímeros (por ejemplo, poliésteres, alquídicos, epoxis, etc.) y contribuyen al equilibrio de las propiedades del polímero y, en consecuencia, del recubrimiento final. Los hidroxilos también son la característica principal cuando nos fijamos en los sistemas bicomponentes para recubrimientos, y el sistema de poliuretano (reacción de poliol con poliisocialatos) es uno de los más utilizados en recubrimientos de alto rendimiento. Las propiedades mecánicas como la flexibilidad, la adhesión y la resistencia al impacto, así como la mejora de la durabilidad y la resistencia química, son ejemplos de las propiedades que se pueden mejorar al utilizar polioles alcoxilados como los de la línea® ULTRATINT.