Los barnices basados en nitrocelulosa, generalmente requieren un disolvente principal tipo cetona o éster, un disolvente latente como es un alcohol y un hidrocarburo con intervalo de ebullición de 90 – 130 ºC y con un 50 – 100% de aromáticos.
En las pinturas tipo látex se usa mucho el hexilenglicol como agente coalescente, aunque pueden usarse otros glicoles o éteres glicólicos.
2.3. Ligantes
Los ligantes o agentes filmógenos son aceites no saturados, resinas naturales, artificiales o sintéticas que se adhieren y recubren el material polimérico formando películas continuas que adquieren consistencia durante el secado.
Entre los principales tipos cabe destacar los siguientes:
1 Celulósicos, basados en nitrocelulosa, que tienen un secado por evaporación.
2 Fenólicos, los cuales se secan al horno.
3 Epoxídicos, que presentan una gran adherencia y buena resistencia química y se secan al horno o al aire por canalización.
4 Vinílicos, que presentan una buena resistencia a la humedad pero baja resistencia al calor y a la radiación ultravioleta.
2.4. Aditivos
Los aditivos son sustancias químicas que se añaden a los plásticos para conferirles una serie de propiedades y características.
Los principales son los antioxidantes, los agentes antiestáticos, los agentes de curado, retardadores de llama, estabilizantes térmicos y de ultravioleta (UV), entre otros.
Agentes antioxidantes
La oxidación de los plásticos debilita mucho al material, y a elevadas temperaturas la oxidación es mucho más rápida que a temperatura ambiente. Para ralentizar o detener la oxidación se usan unas sustancias denominadas antioxidantes. Estos antioxidantes contienen un antioxidante primario (como por ejemplo los fenólicos y las aminas) que sirve para detener las reacciones de oxidación que tengan lugar, y uno secundario (como por ejemplo los fosfitos y los tioésteres) que neutraliza los materiales reactivos que provocan nuevos procesos de oxidación.
Agentes antiestáticos
Los agentes antiestáticos atraen la humedad del aire haciendo que la superficie sea más conductora, disipando así las cargas estáticas. Entre los principales agentes antiestáticos se encuentran las aminas, fosfatos orgánicos y ésteres de polietilenglicol. Las concentraciones en agentes antiestáticos pueden superar el 2% si bien la aplicación lo requiere y cumple con la aprobación del organismo regulador competente de que no supone riesgo para el medio ambiente y la salud.
Agentes de curado
Entre los agentes de curado se distinguen inhibidores, catalizadores y aceleradores.
Hay resinas que pueden producir una polimerización prematura, por lo que se emplean inhibidores para bloquear dicha polimerización y poder tener así un almacenamiento más prolongado.
Los catalizadores o iniciadores son unas sustancias que unen los extremos de los monómeros formando cadenas largas de polímeros y reticulaciones. Entre los iniciadores más utilizados se encuentran los peróxidos de benzoilo y de metil etil cetona. Al añadir el catalizador se inicia la polimerización, desprendiéndose energía térmica, donde los inhibidores de la resina apenas afectan al proceso.
Los aceleradores son aditivos opuestos a los inhibidores y que reaccionan solamente al añadir el catalizador. Un acelerador muy usado con el catalizador de peróxido de metil etil cetona es el nafteno de cobalto.
Importante
Se debe tener precaución en el manejo de los peróxidos y aceleradores, ya que los peróxidos pueden producir irritación en la piel y quemaduras. Además, cuando se añaden aceleradores y catalizadores al mismo tiempo, se produce una reacción violenta, por lo que debe mezclarse muy bien el acelerador y, a continuación, añadir la cantidad deseada de catalizador, manteniendo una ventilación adecuada y usando traje de protección.
Retardadores de llama
Los retardadores de llama son compuestos químicos que se basan en combinaciones con bromo, cloro, antimonio, boro y fósforo. Estos retardadores suelen actuar emitiendo un gas halogenado que extingue el fuego al calentarse o bien se expanden formando una barrera aislante contra la llama. Entre los más usados se encuentran el trihidrato de alúmina (ATH), que enfría el área de llama produciendo agua, materiales halogenados que liberan gases inertes que reducen la combustión y compuestos de fósforo que forman barreras carbonizadas aislando los combustibles.
Estabilizantes térmicos y de ultravioleta
Los estabilizantes térmicos son aditivos que retardan la descomposición de un polímero causada por el calor, la energía lumínica u oxidación.
En el pasado, los estabilizantes térmicos eran compuestos basados en plomo y cadmio, pero debido a los problemas de contaminación medioambiental que producían se han reemplazado por compuestos de bario-zinc, calcio-zinc, magneniso-zinc, magnesio-aluminio-zinc y fosfito.
Muchos transformados poliméricos, como las poliolefinas, el poliestireno, el policloruro de vinilo y los poliuretanos, son susceptibles de descomposición por la acción de la luz ultravioleta procedente de la irradiación solar, dando lugar a un agrietamiento, cambios de color o pérdidas de propiedades físicas, eléctricas y químicas del producto. Para evitar esto, se añaden unos aditivos denominados estabilizantes de ultravioleta (UV), entre los más usados se han situado los 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxifenilbenzotriazoles y acrilatos de 2-cianodifenilo. Actualmente, se desarrollan estabilizantes de luz de amina impedida (HALS), que contienen grupos de reactivos que se unen al esqueleto de las moléculas poliméricas, reduciendo así el desplazamiento y la volatilidad.
Actividades
3. ¿Qué tipo de aditivos se usan para prevenir la degradación de los plásticos por oxidación? Identificar los tipos y poner un ejemplo de cada uno.
4. ¿Mediante la adición de qué agentes se pueden disipar las cargas estáticas?
3. Preparación de superficies para transformados poliméricos
La adherencia o mojabilidad de una tinta en una superficie polimérica no depende solo de la naturaleza del sólido y del líquido de contacto, sino también del estado físico de la superficie, es decir, de la actividad superficial del polímero, la cual depende de su naturaleza y de su estado fisicoquímico, que puede modificarse mediante determinados tratamientos que se aplican a las piezas en la línea de fabricación o montaje, como una operación más integrada en el proceso previo a la impresión. Entre los tratamientos principales más usados se encuentran el basado en el efecto corona, los de plasma y otros como los tratamientos mediante ataque químico.
3.1. Tratamientos corona, plasma y otros
Se tratan a continuación los principales métodos o tratamientos de activación superficial de los materiales poliméricos mencionados anteriormente.
Tratamiento corona
El tratamiento basado en el efecto corona es el tratamiento eléctrico más sencillo. La pieza a tratar se sitúa entre dos electrodos, entre los cuales se aplica