Mejoramos los recubrimientos al agua a través de mejores dispersantes de pigmentos

Publicado por  Equipo de recubrimientos de alto rendimiento el 02/12/2019

Los constantes cambios a la normativa y requisitos ambientales conllevan la necesidad constante de lograr formulaciones de recubrimientos sin VOC o con bajo contenido de VOC al agua (WB) de avanzada que ofrezcan características similares a los sistemas al solvente (SB). Incluso con todo el progreso de los recubrimientos WB desde su introducción hace varias décadas, sigue habiendo potencial para mejorar. Esto resulta particularmente complejo cuando se trata de dispersar pigmentos e igualar el rendimiento de las formulaciones SB. Para abordar estas dificultades, las nuevas tecnologías de dispersantes al gua deben permitir a los formuladores desarrollar recubrimientos con propiedades mejoradas y costos potencialmente más bajos.

 

El desafío de los dispersantes al agua (WB)

Los dispersantes tienen dos partes: grupos de anclaje afines a pigmentos/colorantes y cadenas de estabilización. Para poder lograr las propiedades deseadas, un dispersante debe tener un diseño arquitectónico adecuado con una distribución bien controlada del peso molecular y la relación correcta de grupos de anclaje contra cadenas estabilizadoras.

 

Hay dos tipos de mecanismos de estabilización en los sistemas al agua: estérico y electrostático. Las cadenas estéricas son los grupos de estabilización dominante en las dispersiones SB. La cantidad limitada de opciones para elegir cadenas de estabilizadores en dispersantes al agua añade complejidad a los sistemas WB. Además, los factores como los electrolitos, pH y otros componentes de los recubrimientos//formulaciones en el sistema al agua inciden en las dispersiones y sus propiedades de rendimiento. Como consecuencia, puede resultar difícil observar alguna diferenciación cuando se trata de rendimiento en los sistemas WB en relación con los sistemas al solvente. La química de las formulaciones WB debe ser excepcional para poder ver un salto en el rendimiento, donde haya menos sedimentación y una dispersión buena y estable en una lata de pintura, con propiedades tintóreas aceptables.

 

Formulaciones Retos

Los sistemas al agua pueden exigir otros componentes complejos de recubrimientos y formulaciones para funcionar de manera eficaz, como aglutinadores, cosolventes diluibles en agua, surfactantes, reductores de espuma y modificadores de reología. Esto dificulta la formulación, ya que la presencia de varios componentes introduce más cargos y mayores retos de competencia en términos de compatibilidad y afinidad de los pigementos al sistema, lo que a su vez aumenta la inestabilidad. Básicamente, una formulación de recubrimiento acuoso debe ser estable a pesar de la presencia de pH, electrolitos, componentes diluibles en agua, polímeros solubles y fases coloidales.

 

Dificultades en la fabricación

Una vez formulado, rel recubrimiento debe fabricarse. La elección del dispersante correcto puede incidir en el tiempo de dispersion, el comportamiento de la reología, la estabilidad durante el proceso, el tamaño de las partículas, todos factores relacionados con el tiempo y el costo de producir una tanda de pintura. Los recubrimientos al agua tienden a necesitar tiempos de dispersión más largos y mayor control de las propiedades reológicas y dispersión.

 

Es posible que se necesiten más formulaciones, como añadir aglutinantes, cosolventes, aditivos (como inhibidores de corrosión, promotores de adhesión, agentes de control de reología) para lograr las propiedades deseadas. Estos por supuesto aumentan la complejidad del sistema e introducen nuevas dificultades en el proceso de fabricación de los recubrimientos.

 

Desafíos para mantener la estabilidad dentro de la latas

Cuando la pintura permanece en las góndolas un tiempo, un buen dispersante propicia menos aglomerados y mantiene la estabilidad de la dispersión por un período razonable en condiciones ambientales y de almacenamiento. Cuantos más aglomerados hay, más material se desperdicia, lo que equivale a más pérdida de tiempo y dinero.

 

Impacto en las propiedades tintóreas y de formaciónd de película

Los dispersantes tienen un papel crítico a la hora de logar propiedades tintóreas superiores, como intensidad del color, brillo y turbidez. Incluso los aglomerados pequeños pueden afectar las propiedades estéticas de las pinturas/recubrimientos. Además, como los dispersantes al agua contienen grupos hidrofílicos, podrían incidir de manera negativa en la resistencia al agua y el traspaso de agua de los recubrimientos. Por consiguiente, es importante garantizar que el dispersante esté diseñado de manera de minimizar este impacto negativo y al mismo tiempo mantener sus propiedades tintóreas.

 

Crear el diferenciador técnico sin descuidar los costos

En Lubrizol identificamos las necesidades no cubiertas del mercado y escuchamos la voz de nuestros consumidores para desarrollar una línea nueva de tecnologías de hiperdispersantes Solsperse™ que permitan superar estas dificultades. Los productos de Solsperse W-Series también aportan un nivel alto en términos de apariencia y rendimiento, eficiencia de fabricación y calidad, además de la posibilidad de trabajar de manera eficaz con pigmentos de difícil dispersión, tanto en sistemas que contienen resina como en los que no.

 

Solsperse™ W100 está diseñado con múltiples anclajes que funcionan con una amplia variedad de pigmentos: orgánicos, inorgánicos o negro carbón.. Se puede utilizar en formulaciones que contengan o no resinas, para reducir la complejidad que enfrentan los químicos: un mismo dispersante funciona para una amplia variedad de pigmentos, aglutinantes y aplicaciones. También ayuda a controlar los costos porque aporta eficiencia al rendimiento, ya que se necesita una cantidad considerablemente más baja de dispersante en relación con los de la competencia para lograr el mismo rendimiento. El producto también es más hidrofóbico que otros dispersantes disponibles, por lo que propicia una mejor resistencia al agua y a la corrosión de los recubrimientos.

 

Solsperse™ W200 esta diseñado a través del desarrollo de un novedoso grupo de anclaje que se utilizó en contacto con pigmentos negro carbón y orgánicos,  y propició un rendimiento mejorado de los colores en recubrimientos al agua. Este producto patentado humecta rápidamente, el tiempo de dispersión es más corto, al igual que el de estabilización. Esto implica que se consume menos energía durante el proceso de dispersión, lo que permite ahorrar dinero. Se necesita usar menor cantidad de producto en los pigmentos negro carbón en relación con otros dispersantes, lo que también reduce los costos.

 

Contacte a su encargado de cuenta de Lubrizol o visite  www.lubrizol.com/solsperse para obtener más información acerca de cómo optimizar la dispersión de sus pigmentos en recubrimientos al agua.


Equipo de recubrimientos de alto rendimiento

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