El efecto del tamaño de la partícula en el rendimiento de recubrimientos

Publicado por  Equipo de recubrimientos de alto rendimiento el 07/03/2019
Cuando se trata de polímeros de emulsión (látex), la distribución del tamaño de la partícula es un importante parámetro del producto porque puede influir en la propiedades del uso final de un recubrimiento.

 

Un polímero de emulsión es una dispersión coloidal de partículas de polímero individuales con un margen de tamaño de la partícula típico de 0.05-0.5 micrones en agua. Para tener una idea de lo pequeñas que son estas partículas, piense en el punto al final de esta oración. Es muy pequeño, pero una esfera de este tamaño puede contener 10 mil millones de partículas de látex. No es de extrañar que estas partículas solo sean visibles con microscopios potentes.

 

El tamaño de la partícula se puede medir usando métodos de dispersión con rayo láser. En Lubrizol, medimos el tamaño de las partículas de la mayoría de las emulsiones de polímeros durante la producción en nuestas plantas para garantizar que se cumplan las especificaciones de la partícula.

 

El tamaño de las partículas significa también la distribución, es decir, no todas las partículas son del mismo tamaño. Si una medición se muestra como 0.1, es un tamaño de partícula promedio. Algunas partículas pueden medir .08 mientras que otras pueden ser de 0.12. El tamaño de la partícula y la distribución de su tamaño afecta una cantidad de propiedades de recubrimientos, incluyendo la viscosidad, la impermeabilidad, la claridad de la película, la estabilidad mecánica, el brillo y más.

 

La distribución, amplia o reducida, afecta la viscosidad y la reología. A un tamaño de partícula promedio determinado, se vincula una distribución del tamaño de la partícula más amplia (PSD) con una viscosidad del látex disminuida significativamente y más reología newtoniana.

 

La reología de pseudoplasticidad significa que mientras se mezcle con más intensidad un recubrimiento, más fino se volverá (piense en el ketchup). La reología newtoniana significa que la viscosidad permanecerá sin cambios con la mezcla (piense en el agua). Estas propiedades pueden importar en algunas aplicaciones.

 

Reología

La distribución del tamaño de las partículas puede afectar la reología de pseudoplasticidad, no solo para el polímero, sino también para el producto final. La reología de pseudoplasticidad se puede ver cuando se rocía un recubrimiento. Para rociar con facilidad, la viscosidad debe ser baja durante el corte. Pero una vez en el sustrato, lo ideal sería que la viscosidad fuera superior para evitar el goteo o la flacidez. Además, la penetración en algunos sustratos puede ser controlada por la reología de pseudoplasticidad del recubrimiento o tinta.

 

Hay muchas otras aplicaciones donde se busca el efecto contrario, donde se necesita una viscosidad más plana versus el corte. Por ejemplo, imprimir un diseño en papel a una velocidad alta puede salpicar tinta si la viscosidad disminuye mucho durante la aplicación.

 

 

PSD amplia vs. PSD reducida

Se puede diseñar un producto que tenga tamaños de partículas más reducidos o más amplios. Con la misma composición del polímero, se pueden crear diferentes propiedades al controlar el tamaño de las partículas, junto con una cantidad de otros factores. La forma en que se diseña un producto puede ofrecer propiedades muy diferentes.

 

En aplicaciones de impresión digital es importante una distribución del tamaño de las partículas más reducido y especialmente la evasión de grandes partículas. Eso se debe a que las partículas más grandes pueden causar problemas en cabezal de impresión.

 

Los recubrimientos para pisos de madera son otro ejemplo de la importancia del tamaño de la partícula. La partículas se pueden hacer tan pequeñas que, a la ahora de aplicar el recubrimiento, es esencialmente transparente sobre la madera cuando está húmeda. Esto es lo que buscan algunos fabricantes de recubrimientos de madera para que el pintor o dueño de casa pueda ver el grano de madera a medida que se aplica. Para tal aplicación, Lubrizol crea un producto con el tamaño de la partícula pequeño, para que el recubrimiento no sea opaco cuando se aplica. El tamaño de partícula más pequeño ofrece resistencia al agua, brillo y más. De manera similar, el tamaño de la partícula pequeño puede ser ventajoso para aplicaciones en las que se desea una penetración en los sustratos o superficies de recubrimiento suaves.

 

Para conocer más acerca de la distribución del tamaño de las partículas y su impacto en las propiedades de aplicación o para obtener ayuda en la selección del polímero adecuado para necesidades específicas, comuníquese con su director de cuentas de Lubrizol.

 

 

 

Equipo de recubrimientos de alto rendimiento

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