Sergio Hurtado Melo - Acabado de transformados poliméricos. QUIT0209

En el aspecto económico, añadir cantidades relativamente grandes de disolventes más baratos, pero que no tienen la capacidad de disolución requerida, afecta poco a la acción del disolvente más activo, pero rebaja el coste global del conjunto.

Los principales disolventes usados en recubrimientos superficiales pueden dividirse en tres clases: hidrocarburos, disolventes químicos oxigenados y agua.

Hidrocarburos

Los hidrocarburosse dividen en diferentes grupos en función del intervalo de temperatura en el que se destilan, variando entre 30 y 300 ºC. La capacidad de disolución de los hidrocarburos aumenta desde las parafinas normales, isoparafinas y cicloparafinas hasta hacerse máxima en los hidrocarburos aromáticos. Los disolventes comerciales de este tipo no contienen olefinas y compuestos de azufre y nitrógeno que pueden dar lugar a olores indeseables en los productos finales.

Disolventes químicos oxigenados

Los disolventes químicos oxigenadosmás utilizados son los alcoholes, cetonas, esteres, éteres glicólicos y éter-esteres. Donde en cada tipo se subdivide en función del punto de ebullición, como se muestra en la siguiente tabla.

La selección de un correcto disolvente depende del pigmento, del método de aplicación y del tiempo de secado que se necesita, intentando asegurar la compatibilidad de los componentes que forman la película durante el proceso de secado. Las pinturas aplicadas en spray necesitan disolventes que evaporen rápidamente, mientras que las que se aplican con brocha requieren disolventes menos volátiles para asegurar un buen flujo durante la aplicación. En los recubrimientos aplicados por inmersión se han de seleccionar disolventes que evaporen lentamente para evitar pérdidas del mismo durante el baño.

Por tanto, la selección de un buen disolvente no es una tarea fácil. Hay que buscar un compromiso entre el coste y sus características, como son la capacidad de disolución, características de flujo, compatibilidad con los restantes componentes y la velocidad de evaporación, respetando además los requisitos de seguridad e higiene en el trabajo, como por ejemplo la inflamabilidad y toxicidad. Como ejemplo, se señalan algunas importantes aplicaciones industriales de los disolventes en los recubrimientos superficiales.

En las pinturas de secado al aire basadas en resinas con un alto contenido en aceite, se utiliza como disolvente una mezcla de hidrocarburos de bajo contenido en aromáticos, en torno a un 18%, e intervalo de destilación de 150 a 210 ºC. Para aplicaciones por pulverización en spray se puede usar como principal disolvente trementina, tolueno o xileno, ajustando sus propiedades de secado con hidrocarburos aromáticos o alifáticos.

Definición

Hidrocarburos aromáticosSon aquellos que poseen las propiedades químicas asociadas al núcleo o anillo del benceo (seis grupos carbono-hidrógeno que presentan estructura cíclica hexagonal con tres dobles enlaces en los carbonos 1,3 y 5). Por tanto, todas las moléculas orgánicas derivadas del benceno son hidrocarburos aromáticos.

Hidrocarburos alifáticosSon aquellos compuestos orgánicos que no son derivados del benceno, es decir, cadenas hidrocarbonadas presentando simples enlaces covalentes entre los átomos de carbono (reciben el nombre de alcanos), o presentando algun/os doble/s o triple/s enlace/s (reciben el nombre de alquenos o alquinos respectivamente).

En las imprimaciones con resinas epoxi se requieren disolventes con alto, medio o bajo contenido de aromáticos, en función del porcentaje de aceite de la resina y de la aplicación. En los esmaltes secados al horno a altas temperaturas se requieren disolventes químicos combinados con hidrocarburos con un alto contenido en aromáticos: diacetona alcohol y tolueno o xileno para aplicaciones por pulverización.

Los barnices basados en nitrocelulosa, generalmente requieren un disolvente principal tipo cetona o éster, un disolvente latente como es un alcohol y un hidrocarburo con intervalo de ebullición de 90 – 130 ºC y con un 50 – 100% de aromáticos.

En las pinturas tipo látex se usa mucho el hexilenglicol como agente coalescente, aunque pueden usarse otros glicoles o éteres glicólicos.

2.3. Ligantes

Los liganteso agentes filmógenosson aceites no saturados, resinas naturales, artificiales o sintéticas que se adhieren y recubren el material polimérico formando películas continuas que adquieren consistencia durante el secado.

Entre los principales tipos cabe destacar los siguientes:

1 Celulósicos, basados en nitrocelulosa, que tienen un secado por evaporación.

2 Fenólicos, los cuales se secan al horno.

3 Epoxídicos, que presentan una gran adherencia y buena resistencia química y se secan al horno o al aire por canalización.

4 Vinílicos, que presentan una buena resistencia a la humedad pero baja resistencia al calor y a la radiación ultravioleta.

2.4. Aditivos

Los aditivosson sustancias químicas que se añaden a los plásticos para conferirles una serie de propiedades y características.

Los principales son los antioxidantes, los agentes antiestáticos, los agentes de curado, retardadores de llama, estabilizantes térmicos y de ultravioleta (UV), entre otros.

Agentes antioxidantes

La oxidaciónde los plásticos debilita mucho al material, y a elevadas temperaturas la oxidación es mucho más rápida que a temperatura ambiente. Para ralentizar o detener la oxidación se usan unas sustancias denominadas antioxidantes.Estos antioxidantes contienen un antioxidante primario (como por ejemplo los fenólicos y las aminas) que sirve para detener las reacciones de oxidación que tengan lugar, y uno secundario (como por ejemplo los fosfitos y los tioésteres) que neutraliza los materiales reactivos que provocan nuevos procesos de oxidación.

Agentes antiestáticos

Los agentes antiestáticosatraen la humedad del aire haciendo que la superficie sea más conductora, disipando así las cargas estáticas. Entre los principales agentes antiestáticos se encuentran las aminas, fosfatos orgánicos y ésteres de polietilenglicol. Las concentraciones en agentes antiestáticos pueden superar el 2% si bien la aplicación lo requiere y cumple con la aprobación del organismo regulador competente de que no supone riesgo para el medio ambiente y la salud.

Agentes de curado

Entre los agentes de curado se distinguen inhibidores, catalizadores y aceleradores.