Pintura plástica y Revestimientos (para construcción)
Desde los inicios de las pinturas sintéticas en 1912 gracias a la obtención de acetato de de vinilo a partir de ácido acético y acetileno, se ha acuñado el término de pinturas plásticas debido al aspecto que presentaban estas primeras pinturas.
Actualmente este término se utiliza para designar las pinturas de interior, reservándose el término de revestimiento para las pinturas de exterior.
Una pintura puede definirse como el producto que presentado en forma líquida o pastosa, aplicada por el procedimiento adecuado sobre una superficie, se transforma por un procedimiento de curado, en una película sólida y plástica que la protege y/o decora.
COMPONENTES:
Básicamente se compone de
1 Pigmentos
2 Ligantes (vehículo fijo)
3 Disolventes (vehículo volátil)
4 Cargas y extenders
5 Aditivos
Durante el curado de la película, se eliminan el disolvente y algunos aditivos quedando la película seca constituida básicamente por ligante (resina), carga y pigmentos.
1) PIGMENTOS
Su función consiste fundamentalmente en conferir color y opacidad a la capa de pintura, aunque puede tener alguna característica más como mejorar la resistencia de la capa de pintura, mejorar la adhesión de la capa de pintura, reduce o aumenta brillo, modifica las propiedades de flujo y aplicación, etc. Por lo general son sustancias sólidas en forma de polvo de granulometría muy fina con un diámetro optimo de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz (de 02 a 0,4 nanómetros).
Estas partículas deben dispersarse o separarse en la pintura como una suspensión coloidal y para que tengan la mayor estabilidad, deben estar completamente mojadas en la resina para obtener el máximo rendimiento colorístico y acabado.
Se pueden clasificar en:
1 Pigmentos cubrientes
2 Pigmentos anticorrosivos
3 Pigmentos extendedores o cargas
4 Pigmentos especiales
Estos pigmentos pueden ser orgánicos e inorgánicos, siendo los inorgánicos los más estables.
a) Pigmentos cubrientes
Los más utilizados. Confieren opacidad al film de pintura por el efecto combinado de su índice de refracción respecto al ligante, granulometría y fenómenos de reflexión y difracción de la luz que incide sobre la capa de pintura. El color depende de su naturaleza química. Los más usados son:
Blancos: Bióxido de Titanio, Óxido de Zinc.
Negros: Negro de Humo, Óxidos de Hierro.
Amarillos: Óxidos de Hierro, Amarillos de Cromo, Amarillos de Azo.
Rojos: Óxidos de Hierro, Rojos de Molibdeno, Rojos de Monoazóicos.
Verdes: Óxidos de Cromo, Verdes de Ftalocianina.
Azules: Azul de Prusia, Azul de Ftalocianina, Azul de Indantreno.
b) Pigmentos anticorrosivos
Los pigmentos anticorrosivos se usan en las imprimaciones o primeras capas en contacto directo con el metal, evitando o inhibiendo la corrosión mediante la pasivación anódica o catódica de la corriente electroquímica producida sobre la superficie metálica o bien ejerciendo una protección catódica actuando como ánodo de sacrificio del hierro.
Entre los pasivantes destacan por su mayor uso el Minio de Plomo, Cromato de Zinc, Fosfato de Zinc, Tetraoxicrotato de Zinc, Silicromato básico de Plomo, Fosfato de Cromo, etc, si bien los derivados de plomo ya no se puede utilizar debido a su toxicidad.
Al grupo de pigmentos anticorrosivos que se sacrifican por un carácter electroquímico menos noble que el hierro pertenece el Zinc, destacando sobre cualquier otro pigmento metálico.
c) Pigmentos extendedores o cargas
No poseen opacidad y apenas influyen en el color por su bajo índice de refracción. Generalmente se utilizan en las imprimaciones y capas de fondo para conseguir películas mates o satinadas, ejercen un papel de relleno en la estructura del film a fin de obtener determinadas propiedades mecánicas por su granulometría y forma de partículas.
Este tipo de materiales es de vital importancia en la formulación de la pinturas plásticas.
Los más utilizados son:
Barita o Sulfato de Bario, Carbonato Cálcico, Talco, Mica, Caolín, Sílice, Silicatos y arenas de cuarzo.
Las familias se diferencian por el nivel de blancura, tamaño de partícula y absorción del ligante.
d) Pigmentos especiales
Algunos pigmentos empleados en la industria de la pintura que, por su especificidad, no pueden incluirse en ninguno de los apartados anteriores, serían por ejemplo:
Pigmentos metálicos: Como las pastas de aluminio utilizadas en los esmaltes metalizados, martelés, pinturas anticalóricas, etc.
Pigmentos nacarantes: Por su estructura cristalina producen fenómenos de interferencia óptica similares al nácar que al ser teñidos con pigmentos colorantes transparentes.
Pigmentos intumescentes: Empleados en las pinturas del mismo nombre, tienen la propiedad de hinchar las películas de pintura bajo la acción de la llama proporcionando una capa protectora del sustrato.
Pigmentos tóxicos: Empleados en la formulación de las pinturas marinas con el fin de evitar la formación de colonias incrustantes en los cascos de los buques.
2) LIGANTE:
Conocido también como vehículo fijo, o más habitualmente como resina, es el componente básico de la pintura a la que confiere la posibilidad de formar película una vez curada por el procedimiento específico de cada tipo. De él dependen la mayor parte de las capacidades químicas y físicas de la pintura y por lo tanto, su capacidad para realizar el cometido para el que se ha diseñado.
Aunque existen muchos tipos los más empleados son:
1 Emulsiones acuosas
2 Aceites, vegetales o sintéticos.
3 Barnices fenólicos modificados con aceites secantes.
4 Resinas alquídicas o gliceroftálicas
5 Resinas amínicas de urea-formol y melamina formol
6 Resinas de caucho clorado o caucho sintético
7 Resinas vinílicas
8 Resinas epoxi.
9 Resinas acrílicas
10 Resinas acrilo-estireno
11 Resinas poliuretánicas
12 Resinas de poliéster
13 Resinas celulósicas
14 Alquitranes y asfaltos, etc.
Cada tipo presenta una forma de secado y endurecido.
DISOLVENTES
Un disolvente o solvente es una sustancia que permite la dispersión de otra en su seno. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la misma. Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. El agua es habitualmente denominada el disolvente universal por la gran cantidad de sustancias sobre las que puede actuar como disolvente.
Disolventes orgánicos
Los disolventes más utilizados actualmente, son los disolventes orgánicos, que son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan solos o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tenso-activo. El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COVs), que tienen algunos problemas importantes para el entorno. Algunos COVs causan la degradación de la capa de ozono como es el caso de 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFCs, HCFCs.
El carácter volátil de los disolventes orgánicos hace que éstos se evaporen rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorción de éstos a través de la piel y por inhalación. El contacto directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a más largo plazo.
Para reducir el impacto medioambiental de los actuales disolventes orgánicos existen una serie de sustancias que se pueden usar como alternativas, siendo los llamados disolventes alternativos o nuevos disolventes, pertenecientes a la rama de la Química verde, en la que se pueden englobar los siguientes principios:
El diseño de procesos que incorporen al máximo en el producto final todos los materiales usados durante el proceso, minimizando la obtención de subproductos.
El uso de sustancias seguras y respetuosas con el medio ambiente como son los disolventes reactivos, etc.
Clases de disolventes alternativos
Disolventes reactivos: Son disolventes con baja volatilidad relativa, y tienen la capacidad de reaccionar con otros componentes, evaporándose al medioambiente (no constituyen COV´s).
Disolventes benignos: Son aquellos disolventes ambientalmente respetuosos. En este grupo se hallan los disolventes libres de compuestos clorados, con baja toxicidad y baja reactividad incremental máxima, comparados con los disolventes convencionales.
Disolventes neotéricos: Como su propio nombre indica, del término neo significa moderno, contemporáneo, reciente. Son una serie de disolventes que presentan una menor toxicidad, son más seguros y menos contaminantes que los disolventes convencionales. Entre ellos se incluyen tanto nuevos fluidos con propiedades ajustables, como compuestos poco usados como disolventes en la actualidad. Pero que están siendo investigados por sus usos potenciales como disolventes, ya que permitirían una mayor sostenibilidad en futuras aplicaciones. Éste es el caso del dióxido de carbono supercrítico (scCO2), y el líquido iónico a temperatura ambiente.
De acuerdo con su naturaleza química, los disolventes orgánicos más utilizados aún son:
Hidrocarburos alifáticos: Heptano, White Spirit
Hidrocarburos aromáticos: Tolueno, Xileno, Naftas.
Alcoholes: Isopropílico, Isobutanol, Butanol
Esteres: Acetato de Metilo, Etilo y Butilo
Cetonas: Acetona, Metilisobutilcenona, Metiletilcetona, ciclohexanona, Isoforono, Diacetona alcohol.
Glicólicos: Etilglicol, Butilglicol, Acetato de Etilglicol, Butildiglicol, así como derivados del Propilen Glicol con menor grado de toxicidad.
ADITIVOS
Son productos químicos de acción específica que se añaden en pequeñas proporciones al resto de componentes de la pintura, para conseguir una mejora de calidad, evitar defectos, producir efectos especiales, acelerar el endurecimiento, conferir tixotropía, matizar y facilitar los procesos productivos.
Los más utilizados son:
Anti-floculantes: Para evitar que se puedan formar grupos de partículas muy grandes afectando a la viscosidad de la pintura.
Antipiel: Las pinturas a base de ligantes de secado oxidativo (Resinas Alquídicas) pueden llegar a formar piel en el envase debido a que este normalmente no se llena por completo.
Humectantes: Sirven para mejorar la mojabilidad de las cargas y pigmentos y así facilitar su dispersión.
Espesantes: Utilizados para conseguir tixotropía o viscosidad en las pinturas plásticas.
Secantes: En las pinturas a base de ligantes de secado oxidativo (Resinas Alquídicas), se utilizan sales de Cobalto, Zirconio y Manganeso, principalmente, como catalizadores de la reacción para acelerar el secado y el endurecimiento del film.
Bactericidas, fungicidas, antimicrobianos: Son aditivos que impiden la proliferación de colonias de hongos y bacterias tanto en el envase como en la formación del film.
Las pinturas se definen por una serie de características medibles que sirven para su control, tanto por parte del fabricante como del usuario.
Los valores de estas características nos permiten conocer las condiciones en que se encuentran las pinturas, aplicarlas correctamente y conocer si cumplirán las especificaciones requeridas.
Existe una normativa en cuanto dichas características:
UNE 48243 (marzo de 2007)
Pinturas y barnices
Pintura plástica en dispersión acuosa, mate para interiores
UNE-EN 13300 (febrero de 2002)
Pinturas y barnices
Materiales y sistemas de recubrimiento en fase acuosa para paredes y techos interiores.
Clasificación
UNE-EN 1062-1 (abril de 2005)
Pinturas y barnices
Materiales de recubrimiento y sistemas de recubrimiento para albañilería exterior y hormigón
Clasificación
UNE 48244 (diciembre de 2007)
Pinturas y barnices
Recubrimiento en emulsión acuosa para hormigón y albañilería en exteriores.
UNE 48312 (octubre de 2009)
Pinturas y barnices
Pintura de silicato en base acuosa para hormigón y albañilería en exteriores.
UNE –EN ISO 12944 (enero de 2008)
Pinturas y barnices
Protección de estructuras de acero frente a la corrosión mediante sistemas de pintura protectores
