En los esmaltes y pinturas hemos de diferenciar tres componentes fundamentales, pigmentos, resinas y disolventes.
Para el estudio de los esmaltes nos detendremos en los tipos de resinas que son las que dan representatividad a los diferentes tipos de esmaltes.
Según esta sencilla clasificación los esmaltes pueden dividirse en dos tipos claramente diferenciados:
- Resina de secado por evaporación
- Resinas de secado por polimerización bien de secado aire o de secado horno.
Al hablar de las imprimaciones ya hablamos de estos tipos de resinas y de su mecanismo de secado.
En el primer grupo podemos incluir:
- Nitrocelulosas
- Nitrocombinación
- Nitroacrílicas
- Cauchos clorados
- Cauchos ciclados
- Vinílicas
- Acetato de celulosa
- Emulsiones de estireno butadieno
- Emulsiones de acetato de polivinilo
- Emulsiones acrílicas
- Pinturas bituminosa
Secado por evaporación
En este tipo esmaltes y pinturas, las resinas se encuentran ya polimerizadas pero en solución, es decir, cuando aplicamos esta pintura y se evapora el disolvente, la película seca queda perfectamente dura con sus características originales, sin que haya una ulterior reacción química en la misma.
Secado por polimeración
En este tipo de esmaltes el secado puede ser tanto de secado al aire como de secado al horno.
Secado al aire
En el primer caso la resina o mezcla de resinas que lo componen están en disolución en su disolvente sin llegar a un estado final de la reacción.
Cuando evapora el disolvente comienza la reacción final de la resina, activada por catalizadores, normalmente sales de ácidos naftécnicos bien de cobalto, plomo , manganeso, etc. contribuyendo el oxígeno del aire hasta un punto crítico de reacción donde la película ha alcanzado una dureza que llamamos dureza final.
Secado al horno
En los esmaltes de secado por polimerización con secado horno, la reacción final de endurecimiento se activa y alcanza principalmente por la temperatura de secado en el horno.
Veamos los diferentes tipos de esmalte en base a las resinas que lo componen
Tipos de pinturas y esmaltes en base a sus resinas
Esmalte nitrocelulósicos y nitrocombinados.
Este tipo de pinturas, por su rápido secado, hizo posible en los primeros tiempos de la industria del automóvil, el ritmo de trabajo impuesto en las cadenas de pintado.
Químicamente la nitrocelulosica es un ester, compuesto por un ácido nítrico y celulósica. Del grado de nitración y de longitud de la fibra de celulosa, depénde sus propiedades. La celulosa totalmente nitrada, o sea, la trinitrocelulosa, se emplea como explosivo y es poco soluble en disolventes usados en pinturas.
La nitrocelulósas menos nitradas como la dinitrocelulosa, son las empleadas en la industria de pinturas y son muy solubles en una gran variadad de disolventes.
Las nitrocelulosas forman películas duras que es necesario plastificar con diferentes tipos de plastificantes, como son los ftalatos mas o menos complejos y además en mezcla con resinas gliceroftálicas que mejoran su brillo aumentan su resistencia al exterior y plastifican. Podemos considerar que los esmaltes nitrocelulósicos puros no se usan hoy en día, empleándose los esmaltes que son combinación de nitrocelulosa con resinas gliceroftálicas.
De la acertada combinación y estudio de los constituyentes antes enunciados dependerá las garantías finales del producto.
Las ventajas fundamentales:
- Rapidez de secado
- Facilidad de aplicación
- Capacidad de pulido
- Buen brillo
- Dureza finales
Inconvenientes
- Una resistencia regular al exterior
- alto precio tanto en los esmaltes en sí, como de los disolventes que han de utilizarse en la aplicación.
- Por otra parte y dado su bajo extracto seco han de darse varias manos para lograr un espesor de película apropiado.
Esmaltes nitroacrilicos
Son fundamentalmente nitrocelulósicos, en los que su parte gliceriftálica se ha sustituido por una resina acrílica cuya elección entre los diversos tipos marcará las características finales del producto.
Puede afirmarse en general que todas sus propiedades de secado brillo resistencia al exterior, etc. se sitúan en el punto intermedio entre las nitrocelulósicas y las gliceroftálicas acercándose mas a estos últimos que a los primeros.
Caucho clorado y caucho ciclados
Los esmaltes y pinturas a base de caucho clorados están constituidos por resina pura o bien en combinación de estas, con resinas gliceroftálicas, por lo que se les da nombre de clorocauchos alcidicos.
Cauchos clorados y cauchos ciclados
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- Ambos son por evaporación
- Los cauchos ciclados sufren una ligera polimerización posterior a su secado por evaporación que les da una gran resistencia a los disolventes.
- Los cauchos ciclados son solubles en disolventes alifáticos. Los clorocauchos son solamente solubles en aromáticos.
- Los cauchos ciclados son mas resistentes a las temperaturas que los clorocauchos, alcanzándo estos los 60º C como temperatura a la que son estables.
- La resistencia química y resistencia a aceites, gasolina, taladrinas etc. es francamente buena en ambos.
- La resistencia al exterior es mejor en los clorocauchos clorados que en los ciclados, pero sin llegar en la resistencia al exterior de un esmalte sintético, por lo que es muy eficaz en combinación con resinas sintéticas que dan lugar a los clorocauchos alcidicos que participan por un lado de las ventajas de los cauchos clorados, es decir buenas resistencias aceites, grasas, taladrinas, etc. y por otro lado disfrutan de las ventajas de las resinas alcídicas, mejorando de esta manera notablemente su resistencia al exterior.
Las principales aplicaciones de estos tipos de resinas tanto en esmaltes como en imprimaciones, están orientadas a la industria de maquinaria pesada, maquinas herramientas, chasis de vehículos, señalización de suelos. etc.
Las ventajas fundamentales de estos esmaltes son:
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- Rapidez de secado
- facilidad de aplicación
- Capacidad de pulido
- buen brillo y dureza finales.
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Inconvenientes de estos esmaltes son:
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- Regular resistencia al exterior y alto precio tanto de los esmaltes en si como de los disolventes que han de emplearse en su aplicación.
- Por otra parte y dado su baja extracto seco han de darse varias manos para lograr un espesor de película apropiada.
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Pintura bitumunosas.
Estas pinturas poseen solamente valor protector empleándose en combinación con fibras de amianto de longitud perfectamente calibrada, dan lugar a las pinturas insonorizantes para bajos, que a su vez tienen un alto valor protector.
Pinturas vinílicas
Hemos de diferenciar en este grupo dos trayectorias perfectamente marcadas, la primera son esmaltes a base de copolímeros de acetato de cloruro de polivinilo y la segunda a base de resinas alcohol- vinílicas.
Existen una variedad grande de combinatorias de copolimeros, cada una de ellas con características y propiedades diferentes, como son viscosidad, elasticidad, adherencia y abrasión, que dependen mas o menos fundamentalmente de la longitud de cadena y peso molecular. Por el contrario, las propiedades químicas, como son solubilidad, resistencia al agua y agentes químicos, dependen fundamentalmente del equilibrio de grupos polares y no polares en el copolimero.
En líneas generales estas resinas o esmaltes tienen gran resistencia a alcoholes, grasas y ácidos minerales, así como hidrocarburos de tipo alifático, etc. Poseen también una baja permeabilidad al vapor de agua y una excelente tenacidad y flexibilidad, su uso principal con las pinturas de protección anticorrosiva sobre todo muy utilizadas en marina y pinturas especiales para uso específico de alta resistencia determinada.