¿Por qué "secan" las pinturas? |
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Cuando las pinturas líquidas se aplican sobre un cierto sustrato, el solvente se evapora, y a través de diversos mecanismos pasan del estado líquido al estado sólido constituyendo la película protectora. Como se explicó en boletines anteriores, el vehículo o ligante no sólo es determinante de las propiedades de adherencia, resistencia mecánica, resistencia química, dureza y brillo, sino también es el responsable del proceso de secado o curado.
Los mecanismos de secado de las pinturas líquidas se pueden clasificar en tres grupos: las pinturas base solvente por simple evaporación (lacas), las que secan por el mismo proceso de evaporación acompañado de reacciones químicas, y por último las pinturas al látex (en medio acuoso) que secan por evaporación del agua ,seguida de un proceso de coalescencia.
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Equipamiento para medir
tiempo de secado.
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1. Evaporación de solventes
Los solventes de la fórmula y los incorporados para ajustar la viscosidad durante la aplicación, se evaporan al ambiente, quedando en la película la resina sólida sin modificación alguna. A este grupo pertenecen entre otras, las lacas nitrocelulósicas ("duco"), las acrílicas y vinílicas base solvente, las de caucho clorado y las de resinas hidrocarbonadas. Técnicamente todos productos que secan por simple evaporación de los solventes se llaman lacas, aunque esta denominación se utilice a nivel comercial fundamentalmente para los productos a base de nitrocelulosa.
Los barnices y pinturas formuladas con este tipo de resinas se mantendrán siempre solubles en sus propios disolventes, al punto que cuando se frotan con un trapo o un pincel embebidos en el solvente la película se ablanda. Esta propiedad es la que asegura la excelente adherencia entre capas característica de este tipo de productos. Como contrapartida negativa, puede generar dificultades al aplicar a pincel por ablandamiento de las capas anteriores.
2. Evaporación de solventes acompañado de reacciones químicas
Pertenecen a este grupo las pinturas formuladas con vehículos cuyo secado y endurecimiento está sujeto a dos procesos consecutivos: evaporación del disolvente y reacción química, ya sea a temperatura ambiente o a temperaturas superiores. A diferencia del caso anterior, la naturaleza química del producto aplicado es diferente a la del producto en el envase original debido a que, además de un proceso físico ha ocurrido también una transformación química.
Es el caso de los sintéticos, también llamados alquídicos, los productos de dos componentes, y los horneables. Corresponde señalar que existen sistemas de dos componentes exentos de solventes, en los cuales el proceso de curado es exclusivamente la reacción química.
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a. Pinturas en que las reacciones químicas ocurren a temperatura ambiente
Sintéticos. En este caso las resinas que componen la pintura (resinas alquídicas) curan por oxidación con el oxígeno del aire, lo que produce un olor característico durante el proceso de secado. La velocidad del proceso de oxidación es determinante de la durabilidad de la película. Los mejores resultados en general se obtienen cuanto más lento es el proceso de secado, pero esto dificulta la aplicación en la medida que requiere tiempos mayores para permitir la manipulación con el riesgo asociado de que el polvo y la suciedad ambiente se depositen sobre las piezas perjudicando la terminación. En la práctica el secado se regula en función del grado de "secatividad" del aceite utilizado en la resina y el agregado de secantes metálicos que aceleran el proceso. La velocidad del proceso de oxidación es rápida en la primer semana, y luego se enlentece notoriamente. El proceso de oxidación no para nunca, continúa en el tiempo, siendo por tanto responsable del envejecimiento de los barnices y pinturas alquídicas y termina degradando la película. Como consecuencia de lo explicado anteriormente, una vez que se abre la lata de producto sintético conviene utilizarlo totalmente, o bien guardar el resto en un envase de menor tamaño, para evitar la presencia de una cámara de aire. La capa superficial gelatinosa que aparece en los envases incompletos es resina oxidada, no reincorporable al producto, por lo que debe eliminarse.
Los dos componentes
comienzan a reaccionar
cuando se mezclan
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Productos de dos componentes: En este caso los dos componentes se entregan al usuario por separado y sólo deben mezclarse en el momento de su utilización, respetando la relación de mezcla indicada por el fabricante, de forma de asegurar el desempeño previsto. La reacción química de los dos componentes da lugar a uniones químicas muy fuertes y estables, lo que resulta en una película de muy buena resistencia química, alta dureza y buena adherencia. Un cambio en la relación de mezcla modificará la naturaleza química del producto aplicado, afectando la resistencia de la película. Como ejemplos de este grupo citamos los epoxis y los poliuretanos.
Epoxi de dos componentes. En estos casos la reacción química se produce entre la resina epoxi del componente A y el endurecedor que es poliamina, poliamida o aducto según los casos, que se entregan como componente B. La reacción comienza en el momento que se mezclan los dos componentes y es rápida en las primeras horas, por eso la vida útil de estos productos es del orden de 4 a 6 horas a temperatura ambiente. En estos casos se utiliza el término "curado" del producto. Las propiedades de resistencia mecánica y química deseadas se alcanzan generalmente una semana después de aplicada la última mano.
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Poliuretano de dos componentes. En estos casos la reacción química se produce entre la resina acrílica o poliéster del componente A y el endurecedor que es poli-isocianato alifático o aromático según los casos. La reacción comienza en el momento que se mezclan los dos componentes y es rápida en las primeras horas, por eso la vida útil de estos productos es del orden de 4 a 6 horas. Este concepto de vida útil de la mezcla debe tenerse en cuenta al programar el trabajo pues sólo debe prepararse la cantidad que se vaya a utilizar en ese tiempo. Al igual que en el caso de las epoxi, se utiliza el término "curado" del producto, y la resistencia mecánica y química deseada de la película se alcanza generalmente una semana después de aplicada la última mano. Para acelerar el curado inicial se puede utilizar un catalizador. El catalizador sólo modifica la velocidad de la reacción, no alterando la naturaleza química del producto final.
Existen casos particulares que podríamos incluir en este grupo, como por ejemplo el poliuretano monocomponente. En este caso la reacción tiene lugar entre el poli-isocianato y la humedad del aire. Esta característica exige hermeticidad total durante el almacenamiento y una vez abierto el envase original, conviene utilizarlo en su totalidad.
b. Pinturas en que las reacciones químicas ocurren a temperaturas superiores a la ambiente.
Este grupo incluye pinturas formuladas con resinas de muy diferente naturaleza química, pero que tienen algo en común: la reacción química entre los componentes requiere un nivel de energía que hace imprescindible calentar a temperaturas de 120, 140 o 200 ºC, e incluso mayores según el caso. Estas mezclas de resinas no reaccionan a temperatura ambiente (a velocidad apreciable), pero sí reaccionan a temperatura de curado del material (temperatura del horno), por lo cual es posible suministrarlas en un único envase. Como ejemplo tenemos: horneables alquídicas, acrílicas, fenólicas y silicónicas de alta temperatura.
Se debe recordar cuando se trabaja con estas pinturas que las propiedades de resistencia mecánica y química sólo se alcanzan una vez que la película estuvo sometida a la temperatura especificada durante el tiempo indicado por el fabricante.
Cabe mencionar que las pinturas en polvo tienen en común con este grupo que curan por horneo a temperaturas de 180 a 200ºC.
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3. Pinturas al látex
Constituyen un caso particular de las lacas. Secan por evaporación del solvente, generalmente agua, pero hay un paso más, que es el de la coalescencia. Los polímeros que forman los vehículos de látex son dispersiones en agua de partícula muy pequeña, de polímeros cuyo peso molecular final ya está dado en la emulsión; es decir, es una dispersión de un líquido en un líquido. La emulsión puede estar formada por acetato de polivinilo, poliacetato de polivinilo (emulsionado en agua) o poliacrilatos (también emulsionados en agua). El conjunto constituye un coloide perfectamente estabilizado. Cuando la pintura al látex se extiende sobre el sustrato, se produce la evaporación del agua, y todas esas gotitas de polímero, mojadas por los coloides protectores, se unen entre sí (coalescencia) formando una película continua. En la formulación de la pintura se incorporan solventes miscibles con el agua, que actúan como agentes coalescentes, facilitando la coalescencia del film para formar una película continua.
En futuros boletines nos referiremos con mayor profundidad a este tema.
Ing.Quím. Adriana Gambogi
 
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Apuntes para Aplicadores de Pintura en polvo. Parte II. |
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Proceso de aplicación
1.-¿Dónde ubicar los ganchos de sujeción de las piezas a pintar?
Los puntos de sujeción deben situarse en puntos de la pieza que luego no queden visibles. Por ejemplo si es una caja, en un reborde interior.
Es necesario tener en cuenta la forma y tamaños de las piezas para evitar que en los movimientos de la cadena de transporte, las piezas rocen entre ellas y/o con las paredes del equipo.
El punto de colocación de los puntos de sujeción es parte de la metodología de cada trabajo. Es bueno indicarlo claramente en la orden de trabajo.
2.-¿Qué defectos percibibles visualmente provoca las diferencias de espesor de pintura aplicada?
Las diferencias de espesor en pinturas lisas puede generar diferencias de tono y en metalizadas o texturadas variaciones en el efecto logrado.
3.-¿Cómo se asegura la continuidad de la tierra?
La resistencia a tierra no debe superar los 5 omh. De lo contrario puede ocurrir el efecto conocido como retroionización provocado por la acumulación de cargas en la superficie. La retroionización genera los siguientes efectos indeseables: pinholes, cáscara de naranja excesiva y/o espesor bajo. Para asegurar el cierre del circuito a tierra hay que tener buenas conexiones. Ello se logra con la eliminación de la pintura acumulada en los ganchos. Los métodos de limpieza habituales son :
tratamiento mecánico
soda cáustica a 80°C
destrucción por llama
inmersión en metil etil cetona
cloruro de metileno
Por razones de seguridad personal y ambientales recomendamos evitar la limpieza con cloruro de metileno. En todos los casos es necesario contemplar las normas de seguridad específicas.
4.-¿Cuáles son las reglas básicas que la experiencia dicta para el uso de la pistola en el proceso?
La pistola debe apuntar directamente a la pieza y no aplicar en ángulo pues la diferencia de recorrido de las distintas partículas de polvo se traduce en capas de distinto espesor.
La distancia del pico de la pistola a la pieza también es importante :
Si está demasiado cerca el caudal de aire puede arrastrar polvo ya depositado, generando irregularidades.
Si está muy lejos parte del polvo no se deposita en la pieza, se desaprovecha.
En aplicaciones manuales la distancia más adecuada es de 2,5 mm por kV. Así si aplicamos en 60kV, una distancia adecuada sería 2,5x60=150mm (15 cm). Lógicamente nadie aplica "midiendo" la distancia a la pieza, pero es bueno saber estos detalles y trabajar a distancias en el entorno de lo recomendado, de 10 a 18 cm.
En equipos automatizados, la distancia es mayor por lo que es necesario aumentar el voltaje para respetar la regla. Por ejemplo si se está a 20 cm, que el voltaje sea de 80 kV. Si se aumenta la distancia sin aumentar el voltaje, la falta de carga llevará mucha pintura a mangas.
5.-¿Qué precauciones hay que tener para pintar piezas complejas?
Si la pieza a pintar tiene ángulos y otras zonas "difíciles", éstas deben pintarse primero. A veces para pintar estas zonas incluso se trabaja a voltajes menores para sortear la caja de Faraday. Una vez que los ángulos fueron cubiertos, se procede a pintar el resto de la pieza. Por regla general para evitar la caja de Faraday la distancia entre los ángulos debe ser mayor a su profundidad.
6.-¿Cómo se ajusta el espesor?
Los espesores habituales en polvo están en el entorno de 60 a 75 micras. Para lograrlo primero se ajusta la nube de polvo y luego se da una pasada horizontal y una vertical. Si se necesita llegar a 100 micras, el método es vertical-horizontal-vertical. Cada "mano" de polvo que se agrega, añade un espesor cada vez menor pues la carga acumulada rechaza en parte al polvo cargado que viene a incorporarse.
En equipos automáticos el espesor se ajusta por la combinación de velocidad de cinta- habitualmente entre 1 y 2 m/min-,caudal de polvo, y voltaje del equipo.
7.-¿ En qué condiciones se aplica pintura en polvo sobre una pieza ya pintada con pintura en polvo?
El repintado es un tema que se plantea con frecuencia. Muchas veces hay que repintar por problemas de contaminación, porque el aspecto o el espesor no cumple la especificación, o simplemente porque se están recuperando piezas viejas ya pintadas.
Para lograr un repintado exitoso en espesor y aspecto, recomendamos estos tres pasos:
Pretratamiento con lija al agua 320, con lo que se reduce y uniformiza el espesor de la película aplicada
Eliminación con alcohol de la grasitud y/o manchas de las manos. NO USAR thinner porque puede atacar químicamente la película
Colocación de una tierra menor a 5 ohm y aplicación con un voltaje no mayor a los 40 kV.
Si en esta segunda mano aparece el defecto de manchas el origen puede ser:
Espesor excesivo de la primera mano porque no se lijó lo suficiente
Exceso de voltaje en la segunda mano
No tener la tierra en condiciones
Todas estas condiciones generan zonas eléctricamente aisladas que se traducen como manchas en la pintura final.
El espesor de pintura de las dos capas debe ser de aproximadamente 130 micras.
La aplicación de un sistema bicapa tiene alguna similitud con el proceso descrito anteriormente con la variante que la primer mano de pintura no se lija. Ejemplos de sistemas bicapa son:
poliester TGIC sobre epoxi puro para exteriores particularmente agresivos
clear sobre terminaciones "antiguas" u otros metalizados para protección y efectos estéticos
clear sobre híbridos o poliester para resaltar el brillo como en las bicicletas o agregar efectos especiales.
En estos casos los tres pasos son:
Ante la imposibilidad de lijar la primer mano no puede exceder las 70 micras para evitar la formación de una capa que aisle eléctricamente.
Utilizar un voltaje de 35-40 kV y cuidar que la tierra sea menor a 5 ohm.
Aplicar la segunda mano sobre la pieza totalmente fría
En algunos talleres es posible retirar la horneada de la primer capa unos minutos antes
del curado final y terminar el curado con la segunda capa. No recomendamos aplicar la
segunda capa sobre la pieza aún caliente pues en este caso parte de la pintura funde
rápido sobre el metal y no funde en las zonas más frías. El resultado es muy malo con
zonas desparejas.
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Ing.Quím. Jorge Brasó
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Pregúntele al experto |
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¿Puede usarse productos 2K para repintar cualquier pieza de un auto en reparación?
Sí, las piezas de un auto siempre se pueden repintar con productos 2K (poliuretano de dos componentes).
Lo que se debe tener presente, es que los productos 2K, están formulados con solventes con un gran poder de solvencia y que se evaporan lentamente. Debido a esto si la pieza fue pintada anteriormente con lacas nitro o acrílicas o algún otro producto removible por los solventes, dichas capas de pintura serán atacadas. Y al secar la película de 2K, presentará defectos, como por ejemplo arrugas y rayas o cortes profundos.
Para evitar estos defectos, le recomendamos:
Realización de un Test con disolvente, que mostrará si la pieza ha sido pintada anteriormente con laca nitro o acrílica o algún otro producto removible por los solventes.
Para ello, impregne un paño limpio con Thinner 2K y frote la pintura de la zona dañada previamente lijada, durante 1 minuto como mínimo.
Si la capa de pintura es atacada, es necesario aislar la pintura vieja de la nueva, utilizando un fondo que actue como barrera tal como le indicamos a continuación.
Aplicación de fondo 2K de altos sólidos
Aplique 2 o 3 manos finas de fondo 2K a toda la pieza, con espera de 15 minutos mínimo entre manos.
Deje secar al aire 24 horas a temperatura ambiente.
Lije la pieza con lija al agua Nº 800 evitando pelar el fondo.
Repintado con Productos 2K de terminación
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Ing. Quím. Luis Britos
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Y cuando de Madera se trata... |
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El Protector para madera LUSOL es la forma más natural de protección y decoración de la madera, y es un producto reconocido, con más de 15 años de exitoso desempeño en todo el territorio uruguayo, que lo ha convertido en el Nº1 en Ventas. Sustituye el uso tradicional de barnices, logrando proteger y resaltar la belleza natural de la madera sin formar película hermética. Está especialmente formulado para brindar una terminación de larga duración sobre todo tipo de maderas, ya sea en exteriores o interiores, manteniendo el aspecto natural y ofreciendo al mismo tiempo una amplia gama de colores.
Características:
El Protector para madera LUSOL , es completamente transparente por lo cual mantiene la veta de la madera visible y la resalta. Otorga una terminación satinada. Penetra profundamente en la madera evitando con su acción fungicida y bactericida la destrucción de la misma. No se cuartea ni se ampolla, permitiendo que la madera respire y elimine la humedad retenida sin deteriorarse.
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Desvía y refleja la radiación UV evitando su acción destructiva sobre la madera. La terminación es elástica, por lo cual acompaña muy bien los movimientos de la madera, no sufriendo el característico resquebrajamiento de la película que sucede en los barnices. Es fácil de repintar, pues no es necesario lijar ni remover la capa de Protector para madera LUSOL anterior. Esta característica ahorra mano de obra y facilita la tarea, por lo cual el costo de mantenimiento de las maderas tratadas con Protector para madera LUSOL es notoriamente menor.
Usos:
Se utiliza para proteger todo tipo de carpintería exterior o interior. Está especialmente indicado para la terminación de cabañas y estructuras de madera y también se recomienda para aberturas, cercas, marcos y tirantería de madera.
Datos Técnicos
Color:
El Protector para madera LUSOL se presenta en diferentes colores: cristal (incoloro), natural, cedro, caoba, nogal, roble claro, roble oscuro y ébano. Estos pueden mezclarse entre sí, en cualquier proporción, logrando una muy amplia gama de tonalidades, para obtener el color exacto que se adapte a sus requerimientos.
Brillo:
Satinado
Aplicación,
Utilizar pincel o trapo
Para dilución y limpieza utilizar Aguarrás Mineral
Como usar Protector LUSOL
Tratamiento Previo:
En maderas nuevas o maderas con Protector LUSOL aplicado,
Acondicione la superficie eliminando cualquier suciedad existente (polvo, grasa) y/o
contaminaciones orgánicas (hongos, verdines, etc.)
En maderas barnizadas o pintadas
Elimine completamente la película existente, utilizando removedor o medios mecánicos
(lijado, cepillado) hasta llegar a la madera.
Luego proceda como con las maderas nuevas.
Aplique una primera mano bien diluida, según cuadro adjunto. De esa manera asegura una buena impregnación de la madera y evita acumulaciones de protector en la superficie.
Tanto para maderas blandas como duras, deje secar como mínimo 24 horas, hasta notar ausencia de pegajosidad, y aplique una segunda mano de Protector para madera LUSOL , ahora con menor dilución, según cuadro adjunto.
En exteriores aplique una tercera mano de Protector para madera LUSOL con la dilución indicada más abajo.
Si desea una terminación más satinada, no diluya tanto la última mano y/o lije suavemente (o pase esponja de aluminio) entre manos.
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Número de Manos y Dilución en volumen
Envases: 1; 4 y 20 litros
Tiempo de Almacenamiento: 2 años en envase original y en condiciones adecuadas
Precauciones de Seguridad: Inflamable. Mantener lejos del calor y llama. No apagar con agua. Mantener el envase bien cerrado, vertical y fuera del alcance de niños y mascotas. Usar en ambientes ventilados: evitando ingerir o inhalar vapores. En caso de lijado y durante la aplicación, recomendamos la utilización de elementos de protección personal.
Ante cualquier duda, consúltenos. Un técnico de Pinturas LUSOL lo atenderá.
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