Pinturas, Farben, Paints

P I N T U R A S

Tal vez estos párrafos que escribo tengan distanciamiento respecto al tiempo, a que me refiero…? los conceptos y/o definiciones que leerás son los que adquirí el siglo pasado, pero no te preocupes en estos adolescentes años del nuevo siglo siguen vigentes. Lo que esta cambiando básicamente son los insumos químicos usados en la fabricación de pinturas con la finalidad de ocasionar el menor daño ecológico. Cuidar nuestro planeta es tarea de todos.

 Y que es una pintura ?. Estoy casi seguro que mas de 70%, hemos visto o tenido en nuestras manos una lata o pote de pintura incluso hemos pintado, y también nos hemos formulado algunas preguntas relacionadas con su presentación, apariencia, costo, etc., y hemos conjeturado o respondido, de muchas maneras – claro está los que no entendemos ni pío– como se le fabrica. Yendo al grano… Entonces definiríamos que una pintura es una dispersión

Fase Dispersa y Medio de Dispersión

Y que contiene esta dispersión?. Bueno contiene materias sólidas y líquidas por ejemplo: cargas minerales en la forma de óxidos, el de titanio principalmente ( TiO₂), contienen también carbonatos, yesos, etc. además contiene pigmentos que son sustancias que proporcionan los colores.

Ah ! y los polímeros son de hecho los componentes de mayor importancia ya que son los encargados del transporte de las cargas minerales y pigmentos y cuya función principal es ligar, retener, sujetar estas cargas minerales, pigmentos y aditivos para que no “escapen” de la red del polímero cristalino o amorfo, dotando ademas a la pintura características especiales.

Estos polímeros se conocen también como “resinas” y pueden ser vinilicas, acrílicas, acrílicas-estirenadas, alquídicas, fenólicas, epoxi o de poliéster entre otras. Contiene también disolventes y aditivos. Una pintura sin el disolvente tendría una viscosidad muy elevada y no podría aplicarse en películas delgadas.

Hablar de disolventes es un tema muy amplio tratare de escribir al respecto en otro momento. En las pinturas acuosas obviamente el agua es el medio de dispersión, las cargas minerales y otros componentes la fase dispersa. El agua en este tipo de pinturas es el diluyente, reduce la viscosidad de la pintura para que pueda ser aplicada en forma apropiada con brocha o rodillo.

Te animas a preparar una pintura casera y funcional?. Aquí tienes la fórmula: la preparación es relativamente fácil, si navegas por internet encontraras abundante información, lo que hago aquí sólo es resumir el trabajo de muchos años con un ejemplo practico.

Etapa 1: Preparando una base madre (pasta pigmentada):

La calidad del agua es importante cuanto mas blanda es mejor, es decir el agua tiene que estar libre de iones de calcio, magnesio,etc. Por Otro lado el dispersante ayudara a que las carga minerales se dispersen mejor haciendo que sus particulas se repelan electricamente, los dispersantes son por lo general poliacrilatos de sodio de peso molecular óptimo para éstos propósitos.

Poliacrilato de sodio

Los Antiespumantes son agentes quimicos que se emplean para sacar el aire o romper la espuma generada en el momento de la dispersión, son hechos a base de siliconas o aceites minerales que tienen una mayor tension superficial clave para su perfomance.

Los espesantes, también son muchas veces copolímeros del ácido acrilico, pero es mas restringido su uso comparado con la HEC (Hidroxietil – Celulosas).

Hydroxy ethyl Cellulose

A las 584,5 partes de la base madre preparada se le agrega 165 partes de la resina, (emulsión sintética homopolímera o copolimera), agrega también 35 partes de silicato de magnesio o si prefieres en lugar del silicato, zinc activado blanco agrega finalmente el agua de lavado 15 partes, y para terminar agrega etilen glicol 5 partes, agita otro tanto de tiempo, hasta obtener una pintura homogénea y “brillante”.

Como bactericida antes se usaba el formol, hoy esta prohibido, sin embargo existen otras sustancias libres de formaldehído, que puedes usar.

Si estas pinturas se van a fabricar a gran escala, es necesario tener máquinas mas robustas: Motor agitador de unos dos o tres caballos de fuerza, con velocidad variable en baja, media y alta. Tanques plásticos resistentes o aluminio templado, de acero inoxidable 304 0 316,etc.

En estas formulaciones se van agregando los ingredientes en orden, como lo indica la fórmula bajo agitación continua hasta lograr que quede una mezcla uniforme, se procede a aplicar el color deseado y de acuerdo al gusto del fabricante; no hay una cantidad estipulada para estas formulaciones, ya que el tono de color se lo da el fabricante, de acuerdo a las exigencias del consumidor o a los colores que estén de moda.

NOTA: En estas formulaciones al agua y el espesante, pueden variar si el fabricante así lo considera, ya que puede hacer una pintura más espesa, menos espesa o muy líquida, de ahí su tipo y su calidad (A-B-C y Económica). Estas fórmulas también son llamadas bases para pinturas vinílicas. Si desea que cubra más, agregar más dióxido de titanio al gusto.

PREVENGA DAÑOS: Al fabricar estos productos utilice mandiles de hule o algún otro apropiado, mascarillas, guantes anteojos. Todos los insumos y productos elaborados manténgase fuera del alcance de los niños y consérvese en lugares frescos y bien tapados.

Felix Calderon R.

SELLADORES E IMPERMEABILIZANTES (Industria de la Construcción)

 

Opiniones:

Son compuestos quimicos en estado líquido especialmente diseñados y estudiados para “sellar”, proteger, imperrmeabilizar, endurecer superficies construidas con distintos materiales como el cemento, hormigón, ladrillo, yeso, granito, marmoles artificiales, metalicos, baldosas, etc.

Al aplicarse sobre estas superficies forman una película que las impermeabiliza, protege o endurece. En el caso de ser cemento recién vaciado, el proceso de fraguado (curado), es acelerado. Asi mismo protegen del óxido y la corrosión cualquier superficie metalica como los chasis de vehículos.

Se preparan por SIMPLE MEZCLA de las materias primas componentes de la fórmula (que son muy conocidas y empleadas en la industria). Se precisa para ello un depósito de plancha galvanizada (lo ideal será de acero inoxidable), provisto de un agitador mecánico.

Un sellador impermeabilizador puede ser hecho con compuestos alquilsiliconados, como el metil, etil o propilsiliconatos de sodio o potasio. Estos alquilsiliconatos de metales alcalinos se utilizan en forma de solución acuosa. La cantidad de alquilsiliconatos a ser utilizado es por lo general por debajo del 3 partes en peso por cada 100 partes en peso de sellador de impermeabilización. Es posible utilizar un siliconato único o una mezcla de al menos dos o más de los siliconatos mencionados en la impermeabilización de la composición de sellador. La cantidad preferida de siliconatos que debe utilizarse es 1,4 a 1,9 partes en peso por cada 100 partes en peso de solución de impermeabilización. Los polímeros usados mas frecuentemente para este tipo de compuestos son emulsiones / dispersiones de poliuretanos, resinas acrilicas estabilizadas con alcalis, vinilos y sus copolímeros. La emulsión / dispersion de polímero preferida son poliuretanos. En la formulacion puede se utilizado una mezcla de dos o más de las emulsiones de polímeros mencionados o puede ser hecho con una unica emulsion / dispersion polimerica. La cantidad partes en peso de polímero total (contenido de sólidos presentes en las emulsiones / dispersiones) que se utilizan en la formulación es 0,20 a 10 parts/100 partes en peso de solución de impermeabilización aislante.

La cantidad preferida de partes en peso de polímero que se utiliza en la formulación es 1,0 a 3,5 parts/100 partes en peso de solución de impermeabilización de sellador, aunque esto ultimo dependera de muchas otras condiciones. Dispersiones de poliuretano emulsiones están hechas de isocianatos alifáticos y aromáticos, poliisocianatos, polioles y co-solventes.

Diisocianato de tolueno (TDI), difenilmetano 4,4 ‘-diisocianato (MDI), diisocianato de hexametileno (IDH), diisocianato de isoforona (IPDI). se usan para fabricar estas dispersiones / emulsiones. Polyisooyanates puede basarse en el TDI, MDI y IPDI.

Los polioles son poliéteres, poliésteres, polioles de base acrílica, polioles base policarbonato y similares. Los ejemplos de co-solventes son solventes de hidrocarburos, como tolueno, N-metil-2-pirrolidona, dimetil formamida (DMF) y similares. Silicatos alcalinos son los de sodio y de potasio. El preferido es el silicato de sodio representado por la fórmula:

Na2O.xSiO2 where 3.2 <x>2.0.

La cantidad preferida de un silicato a utilizarse es de 0,001 a 1,0 partes en peso por cada 100 partes en peso del sellador de impermeabilización.

Los disolventes mas comunes son el etilenglicol, dietilenglicol, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol e iso-butanol. Uno o una mezcla de dos o más de los diluyentes pueden ser utilizado. La cantidad preferida de diluyentes que se utilizará es de 0 a 5 partes por peso por 100 partes en peso del sellador de impermeabilización. Los aditivos son surfactantes, agentes humectantes, antiespumantes, biocidas, etc. La cantidad preferida de cada uno de estos aditivos que pueden utilizarse es de 0,005 a 2 partes por peso por 100 partes por peso de la sellador de impermeabilización. Otros ingredientes, tales como pigmentos, plastificantes, inhibidores de la ultra violeta, antioxidantes y otros similares también pueden ser utilizados en cantidades convencionales.

EJEMPLO: METODO DE PREPARACION

Los insumos químicos arriba mencionados forman una composición representativa de impermeabilización que será mejor entendida por la siguiente síntesis. Un método típico de preparación consiste en dos pasos:

Paso 1: Un sellador impermeabilizante es preparado usando un mezclador de alta velocidad, de preferencia con control de velocidad variable. La mitad del peso del agua se mezcla primero con la cantidad previamente pesado de la emulsión o dispersión del polímero seleccionado durante 10 minutos. Silicato de sodio se añade en forma de solucion al 35% y la mezcla se agita durante 5 minutos más.

Paso 2: solución concentrada de una siliconato o mezclas de siliconatos (30% de concentración) se mezcla con la otra mitad de agua durante 5 a 7 minutos. Para ello, la mezcla preparada en el paso 1 se añade poco a poco y mezclada aun mas por 10 minutos. Por último, los aditivos que se añaden a la solución bajo agitación constante durante 5 minutos.

Buena suerte con la siguiente fórmula de ejemplo

Dispersion de poliuretano: 5 partes, Metil siliconato de sodio: 5 partes, silicato de sodio: 0.1 partes,  Surfactante: Surfynol TG: 0.15 partes, Agua desmineralizada: 89.75 partes.

Caracteristicas: Apariencia : solucion lechosa, Apariencia del sustrato curado: Sin Cambios, Densitad lbs/galon (US): 8.55, Viscosidad, cps:  20-40, Inflamibilidad: no-inflamable

Que son polímeros?

En una gran mayoría, son compuestos orgánicos que provienen de una reacción química de polimerización. Los hay tambien naturales. En términos generales diremos que homopolimero es un conjunto de moleculas de la misma especie, es decir, unidades repetitivas que se unen o encadenan en distintas formas para formar muchas macromoleculas y cuyo peso molecular puede llegar facilmente a varios miles o millones respecto a su peso molecular de origen, por ejemplo el monómero llamado Metilmetacrilato, tiene un peso molecular de 100 y cuando es polimerizado en emulsion tiene un peso molecuar promedio de 1 500 000. Esta resina es utilizada como ayuda de proceso o modificador de flujo del Cloruro de Polivinilo, ( PVC), en la fabricacion de plásticos como por ejemplo tuberias y films.

Si se mezclan dos monomeros diferentes y se les polimeriza, obtendremos un copolimero. Entonces un polímero es la union de muchas moleculas con una estructura ordenada o al azar.

Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.

Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Abre el siguiente enlace para que tengas una idea mas completa del maravilloso mundo de los polímeros. O si lo prefieres en inglés puedes hacer un click aquí.

Los niños pueden divertirse tambien visitando Kids’ Polimers. FCR.