El Rol de los Polímeros en la Pintura

Las pinturas y barnices se utilizan para decorar, proteger y prolongar la vida de materiales naturales y sintéticos, como metal, concreto y madera.pintura1

Sin embargo, los pigmentos no podrían pintar solos, las grandes cualidades de las diferentes pinturas se le atribuyen a diferentes aditivos pero principalmente a los polímeros, algunos de los cuales forman el aglutinante (cuerpo) de la pintura y otros actúan como espesantes que ayudan a controlar la viscosidad y salpicaduras.

Las pinturas en emulsión denominadas de esta manera por elaborarse mediante un proceso conocido como polimerización en emulsión, en el que los monómeros líquidos a polimerizar se dispersan primero en agua, como una emulsión. Los polímeros producidos por este proceso tienen típicamente masas moleculares relativas de 500,000 – 1,000,000. Como tales son útiles solamente como dispersiones ya que serían extremadamente viscosas si se llevaran en solución.

Los polímeros que funcionan como aglutinantes son primordialmente tres:

  • Acrílicos
  • Alquídicos
  • Epóxicos

POLÍMEROS ACRÍLICOS:

El aglutinante en muchas pinturas de emulsión se basa en homopolímeros o copolímeros de etanoato de etinilo (acetato de vinilo) y un éster de propenoato (acrílico).

Otros ésteres acrílicos usados como co-monómeros con etanoato de etinilo son el propenoato de etilo, propenoatos de butilo, o un copolímero de propenoato de butilo y 2-metilpropenoato de metilo.

Los polímeros utilizados en estas pinturas se transportan en agua (pinturas en emulsión acuosas) que, son mucho mejores para el medio ambiente que las pinturas en las que los aglutinantes están en disolventes orgánicos.

Las resinas acrílicas también pueden utilizarse en pinturas industriales, ya sea como pinturas de emulsión acuosas o como pinturas a base de solventes. Las pinturas industriales a base de solventes pueden tener un acabado protector resistente y son ampliamente utilizadas en la industria como capas finales, por ejemplo en carrocerías de automóviles. La pintura viene frecuentemente como dos componentes que se mezclan antes de su uso: la parte de pintura principal, típicamente consiste en una resina acrílica y el agente reticulante, por lo general un isocianato, que produce, en reacción con la resina, una estructura tridimensional similar al poliuretano formado a partir de un poliol y un isocianato.

Cuando estos dos componentes se mezclan entre sí, se produce una reacción química entre los grupos hidroxilo del polímero acrílico y los grupos isocianato.

La reticulación aumenta enormemente la masa molecular del polímero transformándolo en una molécula tridimensional y formando una película dura, resistente a los productos químicos.

POLÍMEROS ALQUÍDICOS:

pintura2Las pinturas decorativas brillantes contienen típicamente polímeros alquídicos (resinas). Una resina típica es la producida a partir de un poliol tal como propano-1,2,3-triol (glicerol) con un ácido di-básico tal como anhídrido benceno-1,2-dicarboxílico (ftálico) y un aceite secante (aceite de linaza o aceite de soya) . Al ser calentados juntos, se forman enlaces éster, y el agua es un subproducto.

Desafortunadamente las pinturas a base de polímeros alquídicos utilizan solventes de materias primas petroquímicas, tales como “alcohol blanco” que es una mezcla de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos.

Una vez aplicada la resina alquídica, los grupos de secado del aceite reaccionan con el oxıgeno en el aire para form
ar un revestimiento duro, termo-endurecido, reticulado, con una masa molecular elevada.

POLÍMEROS EPÓXICOS:

Las resinas epóxicas se usan a menudo como aglutinante en recubrimientos industriales. Proporcionan a la pintura una adherencia excelente junto con alta resistencia a químicos (corrosión), y resistencia física necesaria, por ejemplo, en buques y tanques de almacenamiento de químicos.

Las resinas epóxicas están hechas de 1-cloro-2,3-epoxipropano (producido a partir de 3-cloropropeno) y fenoles sustituidos, tales como el bisfenol A.

Las resinas epóxicas se pueden transportar en solventes tales como hidrocarburos aromáticos, alcoholes, cetonas y ésteres (pinturas a base de solvente) o como dispersiones en agua (pinturas acuosas). No se utilizan normalmente en capas finales para exteriores porque son susceptibles a degradación UV, pero son excelentes como recubrimientos interiores y primers exteriores.

Las resinas epóxicas también se usan como adhesivos y aislantes eléctricos.

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