Industria de la pintura 53

informe
reconocer autónomamente al entorno y reaccionar en
consecuencia. Generalmente con la adición de aditivos
funcionales, que proporcionan «inteligencia» a los
recubrimientos. Algunas de las propiedades que aportan son:
auto-reparación, detoxificación, superficies desengrasantes,
detección de sustancias tóxicas mediante sensores, etc.
Otro sistema novedoso de recubrimiento funcional, y que
está teniendo un interés particular en el campo de las
pinturas marinas, consiste en un aditivo que, incorporado a
la pintura y mediante una interacción con metales y minerales
corrientes en el océano, provoca un efecto de batería
eléctrica que elimina el crecimiento de moluscos sobre el
casco, permitiendo el ahorro de combustible y el aumento
de la velocidad del barco.
Utilizando nanotubos de Carbono se puede reducir el
espesor y el costo en la aplicación de epoxis o poliuretanos;
incrementando la integridad del film, haciéndolo 5-7 veces
más flexible e incrementando la protección a la corrosión
unas cuatro veces.
Recubrimientos
funcionales
El término funcional
describe a un recubrimiento
que, además de sus
propiedades tradicionales
-decorar y proteger-,
posee una funcionalidad
adicional que puede ser
diversa y dependiente de
la aplicación. Ejemplos
típicos de las pinturas
funcionales 1 son las
pinturas autolimpiables, las
antigrafiti, antifouling
(marinas), de tacto suave
(soft feel), antihielo,
antibacterias, etc.
El número de publicaciones
anuales dedicadas a
la aplicación de
nanotecnología y
recubrimientos funcionales
se ha incrementado
notablemente desde 1995,
como se puede observar en la Fig. 1.
Además de sus propiedades funcionales, estos
recubrimientos pueden tener que satisfacer a menudo
requerimientos adicionales. Así, por ejemplo, en el caso de
recubrimientos para objetos de cocina no adherentes
deben de ser también resistentes a la abrasión, al rayado y al
choque térmico.
Los recubrimientos funcionales pueden actuar mediante
propiedades físicas, químicas, mecánicas o térmicas. Los
funcionalmente activos químicamente pueden realizar sus
actividades bien en la interfaz film-sustrato (pinturas
anticorrosivas), en el seno del film (pinturas intumescentes o
retardantes del fuego, autorreparables…), o bien en la
interfaz aire-film (anti bacterias y autolimpiables).
Veamos algunas aplicaciones:
Pinturas anticorrosivas
Tradicionalmente se han venido utilizando pigmentos
inhibidores de la corrosión. Se trata de compuestos basados
en Cromatos o Plomo, utilizados en imprimaciones
anticorrosivas sobre metal. Estas sustancias se consideran
tóxicas, por lo que la investigación sobre nuevos pigmentos
anticorrosivos está a la orden del día. Hoy se utilizan
imprimaciones basadas en fosfato metálico, silicatos,
molibdatos o titanatos. Estos pigmentos forman una capa de
óxido sobre el sustrato metálico y, a menudo, forman complejos
metálicos con el ligante.
Una aproximación diferente está basada en la utilización de
materiales core-shell (por ejemplo un núcleo de óxido férrico
con una capa de fosfato de Zinc o Dióxido de Titanio
anticorrosivo recubierto de polímero orgánico) que se han
desarrollado para imprimaciones anticorrosivas. Actualmente
se están investigando formulaciones de pinturas
anticorrosivas inteligentes que incluyen un indicador en la
formulación que avisa del comienzo de la corrosión.
Pinturas
resistentes al calor y al fuego
Dichos productos se pueden necesitar para una gran variedad
de objetos metálicos de uso cotidiano, como artículos
de cocina antiadherente, barbacoas, calentadores, tubos
de escape, etc. Se emplean productos basados en Flúor o
Silicio, aunque los primeros sólo soportan hasta 300ºC, descomponiéndose
a esa
temperatura y desprendiendo
vapores tóxicos.
No obstante, recientemente
se han desarrollado
recubrimientos
basados en Silicio
capaces de resistir
temperaturas de hasta
1000ºC y que están
basados en resinas
(Siloxanos) o Silicatos
inorgánicos. También se
han publicado, hace
poco, ensayos 2 en los
que se utilizan ésteres
de Titanio en combinación
con escamas de
Aluminio y que pueden
resistir temperaturas de
hasta 400ºC. Por encima
de esta temperatura se
produce una descomposición
y se forma un
complejo de Aluminio y
Titanio que se deposita sobre el sustrato y se alcanza una
resistencia térmica de hasta 800ºC.
En el caso de los recubrimientos retardantes del fuego, se
emplean compuestos de Fósforo que forman una capa
vítrea sobre el sustrato. Los retardantes basados en
halógenos o Antimonio son tóxicos e inseguros desde el
punto de vista ecológico. Se está ensayando grafito
expandible 3 . Este contiene compuestos químicos que incluyen
un ácido atrapado entre capas de Carbono y que,
cuando se expone a altas temperaturas, se produce la
exfoliación del grafito que proporciona una capa aislante al
sustrato.
Un problema asociado con los compuestos de Fósforo es su
solubilidad en agua, lo que produce problemas de migración.
Una forma de solucionarlo es encapsular el fosfato con
una capa de poliuretano, lo que ha dado buenos resultados
en protección al fuego. También se están utilizando en
recubrimientos retardantes al fuego productos basados en
Silicio e hidróxidos inorgánicos.
figura 2
Pinturas resistentes al rayado
y a la abrasión
Las superficies al exterior están expuestas al daño causado
por el rayado o a la abrasión producida por lluvia, arena,
etc., lo que puede hacer perder las capas exteriores. Esto,
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