Influencia de los aglutinantes, rellenos y aditivos en el color y la apariencia

Aglutinante

El aglutinante o resina combina todos los componentes sólidos del revestimiento y actúa como formador de película. Imparte propiedades mecánicas tales como dureza, flexibilidad y adherencia. El aglutinante es claro y brillante.

Los sistemas de resina están sujetos a la degradación por oxidación térmica y foto-inducida. Por lo tanto, la resistencia contra la intemperie y la radiación UV debe estar garantizada. Esto es muy importante para la corrosión recubrimientos que protegen los objetos como puentes, tanques de almacenamiento o estructuras de acero contra las influencias ambientales. Diferentes pruebas se realizan mediante cámaras de envejecimiento acelerado o bajo condiciones del mundo real. Las áreas más populares de testeo se encuentran en Arizona y en el sur de la Florida.

En el siguiente ejemplo, dos tipos diferentes de resinas de silicona-epoxi fueron expuestas. Como se muestra en el gráfico, el Tipo 2 comenzó con un brillo inicial 60° mayor e incluso después de 42 meses de exposición en Florida sigue manteniendo un nivel de brillo mucho mayor que la del tipo 1.
La retención del color era excelente para ambos sistemas. Después de 42 meses de exposición externa ambos exhiben una ΔE* menor a 1 en comparación con el control.

Cargas

Las cargas son partículas sólidas, que son prácticamente insolubles en el vehículo. Sirven para aumentar el volumen de la pintura y mejorar las propiedades mecánicas y ópticas. Generalmente son menos caras que otros pigmentos y reducen los costos generales de la formulación de una pintura. Entre ellas, los rellenos con base de carbonato de calcio son cuantitativamente los más importantes. Presentan un tono neutral y una alta luminosidad (L* ≥ 95) y por lo tanto puede usarse como sustituto de TiO₂. Como su tamaño de partícula promedio es mayor y su índice de refracción es menor, hay que tener cuidado para conseguir el poder cubriente deseado. Nuevos carbonatos de calcio producidos sintéticamente están disponibles en el mercado que consideran lo mencionado previamente. En una fórmula de pintura para interiores con 12,5 % de TiO₂ y un PVC (concentración del volumen de pigmento) de 76 % la cantidad de TiO₂ 1:1 fue sustituido por el nuevo tipo de carbonato de calcio. El siguiente gráfico muestra los resultados: Tanto la opacidad como el brillo no han cambiado en comparación con la formulación estándar con una substitución del TiO₂ al 60 %¹⁾.

En este experimento sólo se ha percibido un aumento de brillo a 85° desde 4 a 7 unidades de brillo.

¹⁾ Dr. Petra Fritzen; Solvay Chemicals GmbH: Ein gut gefülltes Paket; Farbe und Lack (June 2015); page 58 – 62

Aditivos

Los aditivos son sustancias que se añaden a un revestimiento en muy pequeñas cantidades para mejorar sus propiedades como la humectación y dispersión, flujo y nivelación, antiespumante o pueden actuar como agente de mateado.

La humectación y dispersión de aditivos

Uno de los pasos más importantes en la producción de revestimientos pigmentados es la distribución homogénea y la estabilización de los pigmentos y cargas dentro de la solución del líquido aglutinante. Si este paso no está optimizado, una variedad de defectos pueden ocurrir, por ejemplo: la reducción de brillo de floculación, cambio de color y la sedimentación. La humectación y dispersión de aditivos son sustancias activas de superficie que mejoran la humectación de sólidos y evitar la floculación de las partículas.

El diagrama anterior muestra la influencia de la humectación/ dispersión de aditivos sobre la calidad de la dispersión. Dos diferentes aditivos utilizados en un sistema de recubrimiento sin disolventes son comparados con el mismo sistema sin aditivo (= control). El nuevo producto estabiliza perfectamente los pigmentos provocando un aumento en el valor de brillo de 20° y una reducción significativa en el efecto velo.

Flujo y nivelación aditivos

El capítulo “Los recubrimientos industriales” discute acerca de cómo una aplicación puede optimizar la piel de naranja de los recubrimientos en polvo mediante el uso del aditivo BYK-3902 P de flujo y nivelación. Algunas mediciones fueron hechas utilizando el wave-scan.

Agentes de mateado

Dependiendo del tamaño de las partículas, los aditivos cerrados pueden tener una influencia en el brillo de la superficie. Generalmente, los tamaños de las partículas mayores a 1 micra, producen un efecto mate. CERAFLOUR 1000 es un polímero micronizado con propiedades similares a las de cera para mejorar la protección de la superficie y el tacto suave (efecto). Tiene un efecto mate, especialmente en sistemas curables de radiación. El siguiente gráfico muestra la influencia de la concentración de aditivo en el nivel de brillo de un 1-K AC-PU Copolímero de Dispersión. Incluso después de 4 semanas de almacenamiento a 40°C el efecto mate apenas es reducido.

Aditivos reológicos

Los aditivos de reología se utilizan para ajustar el comportamiento del flujo del recubrimiento. Por ejemplo las ceras son utilizadas para mejorar la orientación de los pigmentos de efecto. En el siguiente ejemplo, fue evaluado un sistema base agua usando tres diferentes aditivos reológicos: un sistema estándar, un espesante acrílico y el aditivo cera AQUATIX®. Visualmente, los tres paneles tienen el mismo aspecto bajo iluminación directa a un ángulo agudo. Cuando se comparan a un menor ángulo de incidencia, el sistema utilizando el aditivo de cera se muestra menos brillante.

Los datos de medición del BYK-mac i se correlacionan con un criterio visual. El área de destello para el sistema aditivo con cera en 75° es menor que para los otros dos sistemas. Como el destello a 75° evalúa partículas que no están orientadas en paralelo, esto demuestra claramente que mediante el aditivo cera AQUATIX® se mejora la orientación de las partículas de aluminio.