Composición básica de los revestimientos poliméricos

¿De qué están hechos los revestimientos poliméricos?

Son muchos los términos que utilizamos para referirnos a ellos: pinturas, membranas líquidas, revestimientos, membranas poliméricas y resinas, y todos engloban el significado de una misma categoría general de materiales. Posiblemente dentro de la industria moderna el término más genérico de denominación sería el de revestimientos poliméricos.

Todos estos productos, de un modo u otro, están formados en su composición básica por el mismo tipo de componentes: pigmentos, ligantes resinosos y disolventes. Por este motivo parece apropiado empezar una revisión de la tecnología de los revestimientos poliméricos con una ligera exploración sobre la composición fundamental de las mismas: barnices, dispersiones y reactivos, para proceder desde allí a una consideración más comprensiva de los distintos componentes principales.

¿Qué tipos de revestimientos poliméricos nos podemos encontrar?

Barnices

Son en general disoluciones de ligantes resinosos o de aceites en un disolvente. Cuando este disolvente se volatiliza, se forma una película sobre la superficie aplicada. Están formados por moléculas de polímero de gran peso molecular con largas cadenas que se atraen entre ellas y que se entrecruzan de forma rápida. Esto restringe el movimiento y por ello la masa del polímero es muy viscosa aun en pequeñas concentraciones. Distinguiremos distintos tipos de barnices: barnices de poliuretano base agua, base disolvente o base aceite, acrílicos, nitrocelulósico, sintéticos, etc.

Dispersiones acrílicas en base agua o disolvente:

Se trata de distribuciones de coloidales de partículas de polímero en una fase líquida que puede ser agua o disolvente. En las dispersiones de látex los polímeros de alto peso molecular se encuentran localizados en partículas discretas de micelas que permanecen separadas entre ellas hasta que el vehículo que los transporta (agua o disolvente) se ha evaporado. En ese momento se produce una aglomeración de partículas de polímero con atracción entre ellas. Dentro de las dispersiones acrílicas encontraremos productos de protección frente a la carbonatación como MasterProtect 320 y 325 EL, y membranas para impermeabilización de cubiertas de poliuretano acrílico como MasterSeal M 616. En ocasiones las dispersiones de látex también se utilizan como aditivos para mejorar las prestaciones de los morteros cementosos, confiriéndoles propiedades elásticas, y aumentando su adherencia e impermeabilidad.

Sistemas químicos reactivos

Los sistemas químicos reactivos o de curado, como por ejemplo los epoxis y uretanos, están formados por moléculas muy pequeñas y de bajo peso molecular. No forman grandes moléculas hasta que endurecen una vez se lleva a cabo la reacción de polimerización. Dicha reacción se puede dar con la humedad ambiental en el caso de los poliuretanos monocomponentes, o por reacción entre la base y el catalizador en el caso de los revestimientos poliméricos bicomponentes. Dentro de este grupo de sistemas reactivos encontramos los acabados epoxi y poliuretano para pavimentos continuos; poliuretanos, poliureas e híbridos para impermeabilización de cubiertas; o epoxis, poliuretanos, poliureas y Xolutec para protección química.

¿Cuáles son los componentes de los revestimientos poliméricos?

Resina

De entre los ingredientes principales; disolvente, resina y pigmentos, la resina o ligante es la esencia de la capa protectora, y establece la mayor parte de las propiedades químicas y físicas del revestimiento. En la industria moderna las resinas pueden estar compuesta por polímeros orgánicos de gran complejidad como son los epóxidos, uretanos, vinilos o alquídicos.

En algunos revestimientos como los barnices no hay pigmentos, en los revestimientos 100% sólidos no hay disolvente, pero todas las capas protectoras deben contener un vehículo que es “el pegamento” que mantiene la pintura unida y adherida a las superficies.

En el caso de los barnices, este vehículo está formado por una gran cantidad de moléculas químicas (polímeros de gran peso molecular) disueltas en disolvente para crear una laca. El polímero se transforma en un sólido film de plástico en el momento en que el disolvente se evapora.

En el caso de las dispersiones de látex, éstas son dispersiones de ellas mismas (no disoluciones) en las que los polímeros de un peso molecular mayor forman una membrana sólida por fusión, una vez se evapora el líquido que hace de vehículo (agua o disolvente).

Más complejos aún son los filmógenos que se solidifican por reacciones después de su aplicación. Estos son productos químicos de un peso molecular mucho menor, que aumenta cuando se produce la reacción de endurecimiento o curado. La reacción puede darse con el oxígeno como pasa con la pintura en base óleo o con los alquídicos, o con la humedad del aire como ocurre con los etilos, silicatos, los elementos ricos en zinc, los uretanos, y los poliuretanos monocomponentes. Los métodos más modernos de curado son tipificados por sistemas bicomponentes como los epóxidos y los uretanos, cuyos endurecedores son introducidos al sistema como catalizadores justo antes de ser usados, presentándose como sistemas de dos componentes.

Disolventes

Los disolventes se utilizan fundamentalmente para facilitar las aplicaciones de los revestimientos. En los sistemas químicos de curado, el volumen del disolvente también controla la reacción del sistema impidiendo el acceso a cada uno de los componentes de las reacciones químicas antes y durante la aplicación del proceso. El sistema disolvente es a menudo una mezcla de diferentes disolventes, diseñados para facilitar su utilización y para mejorar la estética del film depositado, mientras se minimiza la materia orgánica volátil y el coste. Todos los disolventes son productos químicos de bajo peso molecular como, por ejemplo: los alifáticos, aromáticos, hidrocarburos clorados, alcoholes, cetonas, éter de glucosa y el agua.

Pigmentos

Los pigmentos, en su gran mayoría, son compuestos inorgánicos como los óxidos y los silicatos. Gran parte de los colores más brillantes son materiales orgánicos complejos que tienen poca o ninguna salubridad en el revestimiento de las disoluciones. Los pigmentos básicos como el dióxido de titanio, el carbón negro, y el óxido de plata añaden color y opacidad a la pintura. Los pigmentos también deben prevenir otros efectos en la capa protectora como: la corrosión, la formación de burbujas, los incrustantes, o retardar los efectos del fuego.

Aditivos

Además de estos componentes primarios, hay numerosos subcomponentes en la composición de las capas protectoras que pueden variar de maneras diversas, dependiendo del tipo de vehículo y de la intención de uso de dicha capa. Estos incluyen modificadores utilizados para controlar la consistencia y uso del pigmento y para incrementar la resistencia al deslizamiento. Los agentes modificadores pueden ser tanto sólidos como líquidos. Muchos revestimientos contienen catalizadores y secantes. Estos son productos químicos utilizados en pequeñas cantidades para acelerar la velocidad de curado. El sistema látex emplea una variedad de productos adicionales incluyendo agentes mojantes, dispersadores, agentes para el control del crecimiento de las bacterias en el envase y en el producto aplicado, factores, coalescentes o agentes filmógenos, e inhibidores de oxidación. Muchos sistemas contienen aditivos especiales para incrementar la fluidez y el grado de nivelación de la lámina o capa de revestimiento aplicada. Todas estas especialidades químicas pueden ser clasificadas como pigmentos, vehículos, o disolventes. La mayoría son materias orgánicas sólidas y son clasificadas como vehículos, también a menudo son disoluciones de materiales sólidos en disolvente. La importancia y variedad de los pigmentos, resinas, y disolventes son críticos para la aplicación y cumplimiento de las propiedades de la solución.

Gama Master Builders Solutions

Dentro de la gama de productos de Master Builders Solutions encontramos representación de varios de los tipos referenciados en el artículo. Conociendo su composición básica, puede conocerse su comportamiento y el modo en que las condiciones ambientales pueden influir en su endurecimiento y propiedades finales:

Revestimientos poliméricos:

• Dispersiones: MasterProtect 320, MasterProtect 325 EL y MasterSeal M 616.

• Productos de curado químico monocomponente: MasterSeal M 640, MasterSeal M 626, MasterSeal M 251, MasterSeal TC 259, MasterSeal TC 258, etc.

• Productos de curado químico bicomponente: MasterTop BC 310, MasterTop BC 372, MasterTop BC 389, MasterTop TC 445, MasterTop TC 442 W, MasterTop TC 448, MasterSeal M 338, MasterSeal M 689, MasterSeal M 790, MasterSeal M 800, MasterSeal M 803, MasterSeal M 808, MasterSeal M 811, MasterSeal TC 681, etc.