El proceso industrial de elaboración de pinturas es relativamente simple, ya que se basa en la mezcla de aditivos como pigmentos, resinas, aglutinantes, entre otros. Sin embargo, la elección de las materias primas es clave para obtener pinturas de alta calidad, que se adhieran al sustrato y duren mucho tiempo.
Hoy en el blog de Pochteca te daremos a conocer los productos químicos para fabricar pinturas y su importancia en la calidad del producto final.
Pinturas de base agua
Como su nombre lo indica, las pinturas de base agua se deben diluir en este líquido para su aplicación final. Suelen ser pinturas de secado rápido (entre 4 y 6 horas) por los que se puede dar varias capas y ver el resultado en poco tiempo.
La principal característica de estas pinturas es que no llevan un disolvente, por lo que su aroma es suave y desaparece rápidamente del ambiente después de su aplicación.
Dentro de estas pinturas encontramos una subclasificación:
- Acrílicas. Se formulan con pigmentos suspendidos en una emulsión de polímeros acrílicos. Si bien se diluyen en agua, son muy resistentes a ese líquido una vez que la pintura se seca.
- Vinílicas. Se formulan con emulsiones en resinas sintéticas, y se diferencian de las acrílicas por su acabado brillante y variedad de colores.
Las pinturas de base agua se componen por pigmentos extensores de tiempo de secado, agentes dispersantes, conservantes, amoniaco o aminas, aditivos antiespumantes y emulsiones de resinas. Para fabricarlas se mezclan en un tanque el agua, amoniaco y los dispersantes, y posteriormente se añaden los pigmentos y los extensores.
Después de este mezclado, la pasta obtenida pasa por un proceso de molienda donde se dispersan los componentes. Luego la mezcla pasa a un tanque de mezclado por agitación, donde se añaden las resinas, los plastificantes, los conservantes, antiespumantes y la emulsión de resinas.
Una vez que los componentes se integran, se agrega agua hasta alcanzar la consistencia deseada y, finalmente, la pintura pasa por un filtro para retirar pigmentos o materias primas no disueltas. El último paso es envasar el producto final.
Pinturas base de solvente
Estas pinturas requieren ser diluidas con un solvente o disolvente, creando una película dura, firme y resistente a los productos químicos y la inmersión en agua. Suelen utilizarse en aplicaciones como naves industriales, suelos, concretos, entre otros sustratos que deben ser de alta resistencia.
En general, las pinturas con base de solvente se componen por pigmentos, resinas, agentes secantes, plastificantes y el solvente. El mezclado de los pigmentos, secantes y resinas en una máquina mezcladora de alta velocidad es un proceso muy similar al ya descrito. Después de ese mezclado se añade el solvente y el plastificante, y por último, la pasta obtenida se transfiere a otro tanque donde se adicionan tintes solventes.
Una vez alcanzada la consistencia deseada, se pasa la pintura por un filtro, se retiran los pigmentos no disueltos y se envasa el producto final.
Componentes para la fabricación de pinturas
Los productos químicos que componen las pinturas son:
Aglutinantes o resinas
Los aglutinantes son sustancias que, como su nombre indica, aglutinan los ingredientes, hacen que se adhieran las partículas de los pigmentos sobre la superficie donde se aplican. Tienen una consistencia sólida y pegajosa, y se disuelven en soluciones acuosas o emulsiones a base de agua. Los aglutinantes pueden ser resinas naturales, sintéticas y aceites secantes.
Resinas naturales
Las resinas naturales se obtienen de fuentes vegetales. Si bien han caído en desuso por la popularización de las resinas sintéticas, son aglutinantes muy efectivos, de sacado rápido, poco solubles en agua por su contenido aceitoso, de muy buena adherencia y resistencia ante las condiciones de la intemperie.
Resinas sintéticas
Las resinas sintéticas son la combinación de resinas naturales con agentes químicos para otorgarles propiedades específicas de acuerdo con el uso para el que serán destinadas. En general, las combinaciones incluyen ácidos grasos, ésteres, alcoholes, terpenos, agua, entre otros componentes para obtener un agente aglutinante que además funcione como texturizante o vehículo de pigmento. Estas resinas tampoco son solubles en agua y se vinculan a otros materiales elaborados a partir de la polimerización de monómeros de ésteres con alcoholes para formar grupos con enlaces dobles, de alto o bajo peso molecular y con diferentes características.
Esta polimerización permite obtener diferentes tipos de resinas sintéticas:
- Acrílicas. Se obtienen mediante la polimerización de monómeros acrílicos. Son resinas resistentes, de peso molecular medio, protegen a las superficies donde se aplican y añaden textura a las pinturas decorativas, por lo que se usan en pinturas artísticas y para concreto.
- Se obtienen por la polimerización de bisfenol A y moléculas de epiclorohidrina, y adquieren dureza si se les agrega un catalizador. Las resinas epóxicas se usan en pinturas para tuberías, accesorios de acero inoxidable, refrigeradores, azulejos, entre otras aplicaciones.
- Poliéster. Estas resinas se obtienen por la policondensación de diácidos con dialcoholes y la adición de un monómero. Al igual que las anteriores, requieren un catalizador para que se vuelvan sólidas durante el curado. Se utilizan para obtener acabados transparentes, pinturas resistentes a las variaciones de temperatura y contacto con químicos. Por ello, las encontramos en impermeabilizantes, pinturas para azulejos o cerámica, concreto, hierro, madera, PVC e impermeabilizantes.
- Electrostáticas. Las pinturas en polvo, que se aplican con una pistola se formulan con la combinación de resinas epóxicas y de poliéster.
- Son resinas elásticas, maleables, de alta dureza y resistencia, utilizadas para elaborar barnices, adhesivos, tintas, compuestos para moldes, pinturas para pisos, joyas, tabletas para circuitos, piezas automotrices, entre otras.
Diluyentes
Los diluyentes se utilizan para diluir la pintura para su aplicación. Además, los disolventes se utilizan para limpiar las herramientas, utensilios y superficies con pintura seca, durante y después de su aplicación.
Usualmente, las pinturas vienen listas para su aplicación, facilitando el proceso ya que solo se debe abrir el bote y comenzar a pintar. Sin embargo, algunas pinturas (como las acrílicas) necesitan que se les agregue un disolvente para su aplicación.
En general, los disolventes son productos inflamables, que deben ser guardados en lugares frescos, secos, lejos del sol o fuentes de ignición y asegurarse de que el envase esté bien cerrados ya que pierden sus propiedades.
Los disolventes para pinturas más utilizados son:
- Es el diluyente de pintura más fácil de obtener y se utiliza en pinturas y esmaltes de base acrílica y vinílica.
- Aguarrás. El aguarrás o esencia de trementina se produce por la destilación de la resina de los pinos, o bien, de forma sintética se produce por derivados del petróleo. Es un líquido volátil y sin color también conocido como white spirit y se usa para diluir pinturas y barnices.
- Este compuesto orgánico es un líquido incoloro, inflamable, volátil, que se obtiene del acetato de calcio, del ácido acético o de los gases del petróleo, se usa para limpiar los restos de pintura y disolver lacas, barnices y pinturas.
Pigmentos
Los pigmentos son materias primas indispensables en las pinturas. Se trata del conjunto de polvos finos que cambian el color de la luz que transmiten; es decir, no emanan color, sino que reflejan un color determinado. En general, al hablar de pigmentos nos referimos a polvos finos que actúan como colorantes secos o en polvo y para utilizarlos en las pinturas deben ser mezclados con algún aglutinante.
Existen dos tipos de pigmentos para pintura, los orgánicos y los inorgánicos:
- Pigmentos orgánicos. Son aquellos que contienen carbono en su composición química en una estructura hidrocarbonada. Los pigmentos minerales son comunes para la elaboración de pinturas para muros, maderas o pastas que permiten obtener pinturas resistentes, de muy alta calidad.
- Pigmentos inorgánicos. También conocidos como pigmentos sintéticos, son compuestos fabricados en laboratorio, por lo que se pueden obtener una mayor variedad de colores, con lavados más suaves y menos sedimentarios.
Ahora bien, los pigmentos pueden ser permanentes o fugitivos. Los pigmentos permanentes lucen igual desde su origen, sin que varíe la tonalidad en lo absoluto. Por su parte, los pigmentos fugitivos pueden tener variaciones con el paso del tiempo. La mayoría de los pigmentos son fugitivos, aunque los cambios son imperceptibles a simple vista y solo en algunos casos se nota cómo los colores van mutando.
Los pigmentos primarios son 3: magenta, amarillo y cyan. Al mezclar dos pigmentos primarios se obtienen los colores secundarios, y si se mezclan los tres se obtiene el color negro.
Aditivos modificadores
Los aditivos modificadores reológicos se utilizan para que la pintura tenga la consistencia, durabilidad y facilidad de aplicación requeridas. Su uso es clave para evitar que la pintura salpique en diferentes direcciones durante su aplicación y que se adhiera a la superficie por mucho tiempo.
Dentro de estos aditivos se encuentran éteres de celulosa, espesantes de diferentes viscosidades, emulsiones álcali, modificadores uretánicos, acrílicos, entre otros que se usan para tener el nivel de viscosidad deseado, así como resistencia al agua.
Cargas
En la fabricación de pinturas, las cargas son materias primas sólidas, inertes, cuya función es dar cuerpo, estabilidad y textura a las formulaciones, evitando que el resto de los compuestos se separen y terminen depositándose en el fondo, lo que podría alterar el color final de la pintura. En general, son materiales de origen inorgánico como sílices, carbonatos y otros componentes similares.
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Con todos estos productos químicos se puede obtener las propiedades requeridas en las pinturas, tanto en cuestión de color como de aplicación, calidad y versatilidad.
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