POLÍMEROS COMPONENTES

DE PINTURAS

Carlos Echevarría Díez-Canedo

Mario Ruiz Mateo

Experimentació en Enginyeria Química IV

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ÍNDICE

Introducción

Historia

Componentes de pinturas Pigmentos

Vehículo

Aditivos

Formación de película

Producción de pinturas

Tipos de pintura (según el ligante) Ligantes Naturales

Resinas poliester

Resinas alquídicas

Resinas acrílicas

Resinas vinílicas

Caucho sintético

Resinas epoxídicas

Resinas poliuretánicas

Resinas de silicona

Bibliografía

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INTRODUCCIÓN

Pintura Sólido (pigmento) disperso en un

fluido (vehículo) y al que se le añaden aditivos

para mejorar sus propiedades.

Aplicaciones: Estéticas

Protección y mejora de propiedades del sustrato que se

pinta (aplicación industrial y en la construcción)

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HISTORIA

Hace 200.000 años Pinturas rupestres

(oxido de hierro)

Hace 4000 años Egipcios

(huevos, agua, goma arábiga,

pigmentos minerales (añil)…etc)

Siglo XII, Europa Inicio de la pintura como

protección

Principios siglo XX Resinas sintéticas

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COMPONENTES DE LA PINTURA

Pigmentos

Vehículo

Aglutinante

Disolvente

Aditivos

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COMPONENTES DE LA PINTURA

Pigmentos: Parte sólida de la pintura

Se compone de partículas sólidas muy finas, que se mantienen

insolubles y dispersas en suspensión en la parte líquida de la

pintura.

Pigmentos naturales (forma cristalina definida)

Azafrán, algas, cochinilla, minerales

Pigmentos sintéticos

Pigmentos inorgánicos

Pigmentos orgánicos

Grupos cromóforos (azo-, carbonilo, nitro y otros)

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COMPONENTES DE LA PINTURA

Vehículo (conjunto aglutinante-disolvente)

Aglutinante:

Polímero de alto peso molecular en dispersión

Parte no volátil del vehículo.

Proporciona resistencia química.

Responsable de la adherencia de la pintura al sustrato

Aporta flexibilidad y dureza

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COMPONENTES DE LA PINTURA

Vehículo (conjunto aglutinante-disolvente)

Disolvente:

Aporta la fluidez necesaria para que la pintura acceda a los

poros del sustrato que se quiere pintar

Parte volátil del vehículo se evapora en cuanto se seca

Disolventes utilizados:

Agua

Ésteres

Eteres

Cetonas

Nitroalcanos

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COMPONENTES DE LA PINTURA

Aditivos (aportan propiedades específicas a las pinturas)

Entre 0,001% y 5% de la composición total

Variación viscosidad: espesantes, dispersantes y tixotrópicos

Disminución de la tensión superficial: surfactantes (tensioactivos),

antiespumantes

Mejorar la apariencia: absorbedores de UV

Eliminar agentes microbianos vivos: fungicidas, alguicidas, antiincrustantes

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FORMACIÓN DE LA PELÍCULA

Secado:

Reacción física (se evapora el disolvente)

Película exclusivamente por cambios físicos Pinturas termoplásticas

Pinturas con aglutinantes de alto PM

Curado:

Reacciones químicas.

Se realiza mediante:

Aplicación de calor

Radiación infraroja

UV

-Resinas poliuretano

-Resinas epoxi

-Siliconas

-Clorocauchos

-Resinas vinílicas

-Resinas acrílicas

-Resinas de poliester

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PRODUCCIÓN DE LAS PINTURAS

Proceso de dispersión

Humectación del pigmento: Moléculas vehículo en la

superfície del pigmento

Desaglomeración de las partículas del pigmento

Estabilización

Dispersiones con coloide protector: Con agua forma gel que

proporciona estabilidad

Dispersiones con emulsionante: Tensoactivos con cadena

hidrófoba y final hidrófilo

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TIPOS DE PINTURAS

Ligantes:

Ligantes naturales

Resinas alquídicas

Resinas acrílicas

Resinas vinílicas

Caucho sintético

Resinas poliuretánicas

Resinas poliéster

Resinas epoxídicas

Resinas silicona

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TIPOS DE PINTURAS

Ligantes naturales:

Resina colofonia: Obtenida de los pinos. Pinturas

anti-incrustantes para protección de carena de

embarcaciones.

Aceites naturales: Obtenidos de semillas de plantas

oleaginosas y se purifican (refinación). Secado lento,

por lo que se añaden agentes secantes. 13

TIPOS DE PINTURAS

Resinas alquidicas

Poliésteres modificados con ácidos grasos: Combinación

de los grupos carboxilo de los poliácidos y los hidroxilo

de los polialcoholes. Reacciones entre los grupos

carboxilo de los ácidos grasos y los hidroxilo

remanentes.

Pinturas convencionales para ambientes urbanos

exteriores (con bajas o medias lluvias) y ambientes

industriales no agresivos.

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas acrílicas

Reacciones de adición de diferentes monómeros.

Peliculas resistentes a: Calor

Intemperie

Agentes químicos

Pintado de metales desnudos y coches

1. Ésteres sin grupos funcionales reactivos:

Acrilato y metacrilato de metilo, etilo, n-butilo,

2-etilhexilo, dodecilo, etc

1. Ésteres con grupos funcionales reactivos:

Acrilato y metacrilato de 2-hidroxietileno,

glicerilo,etc.

1. Ácidos acrílico y metacrílico

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas vinílicas

Reacciones de adición de monómeros

con dobles enlaces.

Cloruro de vinilo

Acetato de vinilo

Cloruro de vinilideno

Necesitan plastificante externo (fosfato de tricesilo)

Requieren superficies con rugosidad

Excelente resistencia (contenedores con soluciones salinas,

estructuras marinas, etc.).

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TIPOS DE PINTURAS

Caucho sintético

Clorocaucho: Aplicaciones anticorrosivas

Caucho oxidado: Impregnación de papeles y cartones

Caucho ciclado: Adhesivos y pinturas para sustratos

metálicos

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas poliuretánicas

Grupo isocianato: -N=C=O

Se combinan con resinas poliéster, acrílicas o epoxídicas

Un componente es vehículo, el otro agente de curado

Ventajas: Fácil aplicación, buena retención color y brillo.

Inconvenientes: Alto costo. Difícil repintado.

Muebles, juguetes para niños.

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TIPOS DE PINTURA

Resinas poliester

Presentan:

Dureza

Brillo

Adecuada resistencia química

Resinas poliesteres insaturados:

“Gel coat”: Poliester insaturado

reforzado con fibra de vidrio

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas poliester

Resinas poliesteres saturados

No tienen capacidad de entrecruzamiento

No se utilizan como aglutinante único

Clasificación de los poliésteres saturados

Estructura PM Agentes de entrecruzamiento Aplicaciones

Lineal de alto PM, hidroxi funcional

10000-30000 Resinas de melamina

Tintas, pinturas y esmaltes para envases

Lineal de bajo PM, hidroxi funcional

1000-7000 Resinas de melamina

Tintas, pinturas y esmaltes para envases, pinturas industriales

Ramificada de bajo PM, hidroxi funcional

1000-5000 Resinas de melamina

Pinturas para automóviles e industria en general

Ramificada de bajo PM, carboxi funcional

1000-5000 Resinas epoxi

Pinturas en polvo para industria

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas epoxídicas

Resina termoestable.

Propiedades anticorrosivas (suele utilizarse en envases de

alimentos especialmente ácidos)

Puede ser esterificada con ácidos grasos ésteres epoxídicos

Aumento de la dureza, brillo y excelente adhesión (pintar paredes)

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TIPOS DE PINTURAS

Resinas silicona

PM reducido (2000-5000)

Resina semiorgánica

Reticulación tridimensional aporta: Repelencia al agua

Permeabilidad ante el vapor de agua y dioxido carbono

Alta resistencia a la intemperie y ataques biológicos

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BIBLIOGRAFIA

Libros, PFC y Tesis:

[1].Bondia, M. (2012). Creación de una base de datos colorimétrica para pinturas plásticas y caracterización de la resina mediante ensayos reológico, térmicos y mecánicos.

[2].Giudice, C. A.,; Pereyra, A. M. (2009). Tecnología de pinturas y recubrimientos. Buenos Aires: Editorial de la Universidad Tecnológica Nacional.

[3].Pla, R. (2006). PFC: Aplicación de polímeros conductores en pinturas de imprimación.

[4].Schweigger, E. (2005). Manual de pinturas y recubrimientos plásticos.

[5].Souto, M. (2007). Empleo de polímeros conductores para la anticorrosión de pinturas marinas.

Material obtenido en la red:

[6] SubsTech. (s.f.). (1 de Diciembre de 2013) [http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=composition_of_paints]

[7] The essential chemical industry online. (s.f.). (1 de Diciembre de 2013) [http://www.essentialchemicalindustry.org/materials-and-applications/paints.html]

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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