Pinturas y revestimientos para la ingeniería civil

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
PINTURAS BARNICES SILICONAS Y REVESTIMIENTOS DE INTERIORES
1. INTRODUCCIÓN
Pinturas y barnices, líquidos que se solidifican al exponerlos al aire y que se
utilizan para cubrir superficies, para decorarlas o protegerlas. Las pinturas se
forman mezclando un pigmento (la sustancia que proporciona el color) con un
aglutinante que hace de medio fluido, por ejemplo el aceite de linaza, y que se
solidifica al contacto con el aire. Un barniz es una disolución transparente que se
solidifica formando un revestimiento protector. Los barnices opacos y coloreados se
denominan lacas.
1. HISTORIA
Las primeras aplicaciones de la pintura fueron únicamente decorativas. La pintura
sin aglutinante, formada por óxido férrico, se usaba en las creaciones artísticas
rupestres hacia el año 15000 a.C. Se conoce la existencia en Asia de algunos
pigmentos, hechos de minerales, mezclas elaboradas y componentes orgánicos que se
utilizaban en el año 6000 a.C. Los antiguos egipcios, los griegos, los romanos,
los incas y los antiguos mexicanos conocían el añil, un pigmento azul que se
extrae de la planta del añil. La goma arábiga, la clara de huevo, la gelatina y la
cera de abeja fueron los primeros medios fluidos que se emplearon con estos
pigmentos. Las lacas se utilizaron en China para pintar edificios en el siglo II
a.C. En Europa, el uso de la pintura como protección se inicia en el siglo XII
d.C. (Para más información acerca del uso de las pinturas por los artistas
europeos, véase Pintura al óleo; Pintura.) Aunque los romanos ya conocían el
empleo del aceite de linaza como medio fluido para la pintura, los artistas sólo
lo utilizaron a partir del siglo XV. El albayalde, un pigmento blanco, tuvo una
gran expansión durante el siglo XVII, y la pintura hecha con mezclas de pigmentos
y medios fluidos se empezó a comercializar en el siglo XIX.
3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA PINTURA
Las fórmulas de la pintura moderna cuentan con diversas categorías de compuestos
químicos. El aglutinante forma el recubrimiento fino adherente; el pigmento,
dispersado en el medio fluido, da a la película terminada su color y su poder
- 1 -

INGENIERIA CIVIL
cubriente; por último, el disolvente o diluyente se evapora con rapidez una vez
extendida la pintura. Un material de relleno, que contiene componentes en polvo como
el caolín o el sulfato de bario, mejora la resistencia de la película seca de
pintura.
3.1. Aglutinantes
El aglutinante puede ser aceite no saturado o secante, que es un éster formado por la
reacción de un ácido carboxílico de cadena larga, como el ácido linoleico, con un
alcohol viscoso, como la glicerina. También puede ser un polímero. La estructura
molecular de un aceite secante convencional, como el aceite de linaza, es la
siguiente:
Al exponer esta sustancia al aire, el oxígeno ataca los extremos no saturados de la
cadena de hidrocarburos en los enlaces dobles, —CH=CH—. Como consecuencia de ello se
forma un óxido o éter, y los enlaces cruzados entre las moléculas forman una
macromolécula insoluble:
El aceite secante es, por lo tanto, un monómero cuando está en la lata y se convierte
en un polímero después de aplicarse a una superficie expuesta al aire.
Si el aglutinante es un polímero sintético, se dispersa utilizando un disolvente
adecuado, de modo que cuando se evapora el disolvente las macromoléculas individuales
- 2 -

INGENIERIA CIVIL
entran en contacto y se entrelazan. La solidificación se mejora mediante la presencia
en el disolvente de un catalizador de polimerización denominado secante. Los
polímeros sintéticos más utilizados como aglutinantes para las pinturas son las
resinas alquílicas y la nitrocelulosa (véase Celulosa). También se utilizan resinas
fenólicas, resinas acrílicas, resinas epoxi, resinas de acetato de polivinilo y
poliuretanos.
3.2.Pigmentos
Un pigmento para pintura es un polvo fino que o bien refleja toda la luz para
producir un efecto blanco, o bien absorbe ciertas longitudes de onda de la luz para
producir un efecto coloreado. Los pigmentos blancos más corrientes son óxidos
inorgánicos, como el dióxido de titanio (TiO2), el óxido de antimonio (Sb2O3) y el
óxido de cinc (ZnO). Se usan también otros compuestos inorgánicos blancos e
insolubles, como el sulfuro de cinc (ZnS), el albayalde (hidroxicarbonato,
hidroxisulfato, hidroxifosfito o hidroxisilicato de plomo) y el sulfato de bario
(BaSO4).
3.3. Disolventes El disolvente o el diluyente para pinturas de aceite secante
es generalmente el aguarrás (una mezcla de hidrocarburos cíclicos) o una mezcla de
hidrocarburos derivados del petróleo que se volatilizan adecuadamente. El disolvente
para la mayoría de los aglutinantes sintéticos es un alcohol, una cetona o un éster.
3.4. Pinturas especiales Las pinturas de esmalte se componen de un óxido de
cinc y litopón mezclado con aceite de linaza y un barniz de alto grado. Las pinturas
luminosas contienen distintos sulfuros fosforescentes de bario, estroncio y calcio.
Las acuarelas que usan los artistas se fabrican en una pastilla seca o como una pasta
húmeda; en ambos casos contienen pigmentos molidos muy finos en goma arábiga o
dextrina, y para obtener la forma húmeda se añade glicerina.
La pintura aguada al látex apareció en 1949. El aglutinante sintético se emulsiona,
es decir, queda suspendido en el agua en forma de gotas minúsculas. Cuando la pintura
se seca, el agua se evapora y el pigmento y las partículas del aglutinante se unen,
formando una película relativamente fuerte. Esta película es lo suficientemente
porosa como para permitir el paso de la humedad, y se reduce de este modo la
- 3 -

INGENIERIA CIVIL
formación de ampollas. La mayoría de las pinturas al látex se aplican sólo en
interiores y se han hecho muy populares porque son inodoras y fáciles de aplicar.
En algunas aplicaciones, las denominadas pinturas de emulsión sólida o de
revestimiento en polvo reemplazan a las pinturas líquidas.
4. BARNIZ Y LACA Los barnices son disoluciones transparentes que se producen
mediante el calentamiento de un aceite secante, una resina, un secante y un
disolvente juntos. Si se aplica como una película delgada, el barniz produce un
revestimiento duro y transparente al secarse. Las numerosas variaciones en
composición y preparación de los barnices hacen difícil su clasificación. El
denominado barniz de alcohol, por ejemplo, es una resina disuelta en un disolvente
volátil que no contiene ningún aceite secante.
Las lacas son algunos barnices naturales y sintéticos, y en particular los obtenidos
de la savia del árbol del barniz, Rhus verniciflua, un zumaque japonés que contiene
una resina fenólica llamada urushioi. La savia se calienta para eliminar la humedad,
y queda un jarabe de color castaño oscuro. Se agregan pigmentos y a veces agentes
diluyentes. El material resultante se aplica sobre madera, metal o artículos de
cerámica como una película fina. Cuando se endurece, la capa de laca se pule con un
abrasivo y se aplica otra capa sobre ella. Es frecuente usar más de treinta capas en
una pieza fina de laqueado. Las lacas comerciales que se utilizan para pintar objetos
metálicos tienen normalmente una base de piroxilina
PINTURAS REFRACTARIAS Y AISLANTES
Amplia línea de pinturas refractarias para fundición de hierro acero y no ferrosos
BASE
REFRACTARIA
ACERO HIERRO NOFERROSO ACEROS AL
MANGANESO
- 4 -

INGENIERIA CIVIL
Zirconio PAZ-C100 PAZ-C100 PAZ-C100
Zirconio PAZ-C200
Zirconio HZR-200 HZR-200 HZR-200
Zirconio HZR-300 HZR-300 HZR-300
Zirconio HZR-400
Zirconio-
Bismuto
TEM-15
Enfriadora
Silice-
Zirconio-
Grafito
PAU-G7 PAU-G7
Grafito ASG-80 ASG-80
Grafito HSG-80 HSG-80
Grafito-
Zirconio
HZG-120 HZG-120
Magnesita Tixodry HMg
INTRODUCCION:
Pintaciv al Grafito, es una linea de recubrimientos refractarios, adecuados al
uso en moldes, tanto de arenas sintéticas y naturales como en noyos de
autofraguado y termofraguado.
Están fabricadas con diversas combinaciones de materiales refractarios,
aislantes y grafitos de alta calidad. Están formuladas especificamente para
fundición de Hierro y No Ferrosos.
CARACTERISTICAS:
Son bien conocidas las bondades del Grafito,ante las exigencias mecánicas y
térmicas de los metales en estado líquido, si sumados a él, se tienen materiales
de alta resistencia refractaria, debidamente controlados y equilibradamente
formulados, se logran pinturas de excelentes propiedades.
En Pintaciv al Grafito, se combinan: Grafito, Sílice, Alúmina, Minerales
Cerámicos y Aislantes, en diferentes proporciones, de acuerdo a las necesidades
específicas a que esté destinada.
Estas pinturas se producen al agua y al alcohol, para pintar por soplete,
inmersión y pincel.
Las pinturas al agua, pueden ser usadas en cualquiera de los sistemas de moldeo y
noyería, donde el secado se haga por flameado o estufado.
No son recomendables para el proceso: Silicato de Sodio-Anhídrido Carbónico, ni para el
proceso de Autofraguado con Silicato de Sodio-Ester.
Las de solvente alcohólico (isopropílico), son especialmente aptas para moldes de arena
sintética o natural y secan con simple flameado. En el caso de Autofraguantes
Alquídico-Uretano, Shell Moulding y Resinas Furánicas, deben ser utilizadas con
precaución, pués el solvente tiende a disolver el aglutinante.
De todas las pinturas antes mencionadas, la más adecuada para pintar por inmersión y
para aleaciones de cobre es Pintaciv PAU-G7.
Para el caso de fundición de Hierro y Aluminio, pueden ser usadas cualesquiera de
ellas.
Para el caso de Bronces con alto contenido de Fósforo, estas pinturas no son
recomendadas.
Los recubrimientos detallados en la tabla anterior, son los clásicos producidos en
- 5 -

INGENIERIA CIVIL
nuestra empresa, si el problema a resolver por el fundidor, supera a estos productos,
se tienen pinturas de mayor refractariedad a su disposición.
FORMA DE USO:
Las pinturas, deben ser disueltas a una densidad superior a la enunciada y si es
posible con agitador mecánico.
Dejarlas reposar un período de no menos de 24 horas, y luego llevarlas a la densidad de
uso. Filtrarlas a través de un cedazo fino, para eliminar los grumos e impurezas que se
pudieran haber incorporado.
No aplicar películas gruesas, es preferible varias capas finas. La densidad indicada
para cada pintura, es orientativa, debiendo el usuario ajustarla de acuerdo a su
necesidad.
PINTACIV AL ZIRCONIO
PINTURAS REFRACTARIAS PARA FUNDICION DE ACERO, HIERRO Y BRONCE
INTRODUCCION
PINTACIV AL ZIRCONIO, es una línea de recubrimientos refractarios adecuados al uso en
moldes, tanto de arenas sintéticas y naturales como en noyos de autofraguado y
termofraguado.
Los revestimientos PINTACIV AL ZIRCONIO, han sido particularmente estudiados para
ofrecer la máxima protección a las altas temperaturas del metal. Fueron formulados
específicamente para: Fundición de Acero, Hierro y Bronce.
CARACTERISTICAS
En estas pinturas, se usa primordialmente el ZIRCONIO, como material refractario base,
se suman a éste: Sílice, Cerámicos y Grafitos de alta pureza, lo que hace conseguir un
producto noble y muy seguro para el fundidor.
VERSION
SOLVENTE
DENSIDAD
BASE REFRACTARIA
PINTACIV AZR-10
AGUA
40-45 Bé
ZIRCONIO-SILICE-CERAMICOS
PINTACIV AZR-30
AGUA
45-50 Bé
ZIRCONIO-SILICE-CERAMICOS
PINTACIV PAZ-C50
AGUA
65-75 Bé
ZIRCONIO-SILICE
PINTACIV HZR-30
ALCOHOL
35-45 Bé
ZIRCONIO-SILICE
PINTACIV HZR-50
ALCOHOL
40-50 Bé
ZIRCONIO-SILICE
- 6 -

INGENIERIA CIVIL
PINTACIV PAZ-C70
AGUA
65-75 Bé
ZIRCONIO-SILICE
PINTACIV PAZ-C100
AGUA
70-80 Bé
ZIRCONIO
PINTACIV HZR-200
ALCOHOL
40-50 Bé
ZIRCONIO
PINTACIV AZG-120
AGUA
50-60 Bé
ZIRCONIO-GRAFITO-SILICE
PINTACIV HZG-120
ALCOHOL
35-45 Bé
ZIRCONIO-GRAFITO-SILICE
Todas estas pinturas fueron preparadas para ser usadas con soplete o pincel,con la
excepción de la AZR-10 y AZR-30,que también pueden ser aplicadas por inmersión.
Las pinturas al agua, pueden ser usadas en cualquiera de los sistemas de moldeo y
noyería, donde el secado se haga por flameado o estufado.
Las de solvente alcohólico, son especialmente aptas para el secado rápido por flameado.
Las pinturas AZG-120 y HZG-120,no son recomendadas para Aceros, pués contienen grafito
en su composición.
FORMA DE USO:
Las pinturas, deben ser disueltas a una densidad superior a la de uso si es posible por
medios mecánicos.
Una vez diluídas, se aconseja dejarlas en reposo por lo menos 24 horas, antes de ser
llevadas a la densidad de uso.
Filtrarlas con cedazo fino, para evitar grumosidades.
Las densidades de uso indicadas, son orientativas, debiendo ser ajustadas según el uso,
tratando de no apartarse en demasía de dichos valores.
APLICACIONES SUGERIDAS:
Piezas grandes:
PAZ-C100 - PAZ-C70 - PAZ-C50 - AZG-120 (al agua)
Piezas grandes:
HZR-50 - HZR-200 - HZG-120 (al alcohol)
Piezas medianas y chicas:
AZR-30 - AZR-10 (al agua)
Piezas medianas y chicas:
HZR-30 - HZR-50 (al alcohol)
PRESENTACION:
Pintaciv al ZIRCONIO, en todas sus versiones, se provee en tambores metálicos
con: 300 y 50 kgr. de contenido neto.
- 7 -

INGENIERIA CIVIL
Pinturas tipo A, B, C y D para interiores y exteriores.
Preparamos cualquier color que Usted pueda imaginar...
El que Usted necesite!
Marcas: Sherwin Williams, International, Kliper, Pintuco....
- 8 -

INGENIERIA CIVIL
TIPOS DE PINTURAS :
Actualmente existe en el mercado todo tipo de pinturas, para muchas y variadas
aplicaciones.
En IngeObra, nos encargamos de aplicarlas, segun las necesidades especificas de
la obra adaptadas al requerimiento de nuestros clientes, cumpliendo con las
normas internacionales y con la exigencia de sus respectivos certificados de
calidad.
Trabajamos con varias marcas del mercado, segun el tipo de pintura o laca a
aplicar, ya que no todos los fabricantes, consigen la misma calidad en todos sus
productos.
Tambien tenemos que recordar que en algunos casos, algunos tipos de pinturas son de uso
obligado y estan reguladas por la legislacion, es obligado el uso de pinturas
ignofugas e intumecentes en Hoteles por ejemplo.
Daremos un repaso a algunos tipos de pinturas. Entre toda la gama caben resaltar
estos tipos, de uso mas frecuente o comun.
PLASTICAS
Es la que mas frecuentemente se suele utilizar,en
aplicaciones de interiores,tiene larga duracion y
es totalmente lavable. Precio en funcion de la
calidad.
IIMPERMEABILIZANTES
Como su nombre indica, son pinturas especiales que
no deja pasar liquidos del exterior al interior,
pero son transpirables hacia el exterior,
generalmente se suelen utilizar en techos,
fachadas, paredes exteriores, ect.
ANTIMANCHAS Y ANTIHUMEDAD
Estas, llevan unos compuestos anti-moho y evitan
que salgan manchas en las paredes generalmente
provenientes de la humedad y humos se suelen
aplicar en interiores y locales donde se genera
mucho humo (cocinas, bares, etc..)
TIXOTROPICAS
Este es el segundo nombre que reciben las pinturas
anteriores..
BACTERICIDAS
evitan la reproduccion o conatos de infecciones
bacterianas, generalmente se suelen utilizar en
Hospitales, aplicandose en las paredes de
quirofanos, salas de espera, enfermerias, etc.
- 9 -

INGENIERIA CIVIL
ANTICALORICAS
Estas, llevan unos compuestos que las hacen
resistentes a la accion del calor. Se utilizan
para pintar materiales expuestos a altas
temperaturas. (estufas, radiadores, etc..)
ESMALTES SINTETICOS
Suele utilizarse para pintar objetos de hierro y
de madera, tiene larga duracion y es lavable.
BARNICES
Se utilizan, para el tratamiento de la madera.
Existen de muchos y variado tipos.
LACAS
Se utilizan para acabados de alta calidad, en
recubrimientos sobre madera.
IMPRIMACIONES
Se utilizan a modo preventivo, antes de las
aplicaciones de pinturas, tapan porosidades y
oxidos.
TINTES
pigmentan, suelen usarse sobre todo en el
tratamiento de porterio y mobiliario.
GOTELE
Pintura que da relieve, se suele utilizar en
aplicaciones de interiores.
ANTIGRAFITI
Se aplica en muros propensos a pintadas, no evita
que no se pueda pintar sobre ella, pero en caso de
que esto ocurra, se aplica una capa y cubre y
elimina muy facilmente los restos de pinturas que
se desean borrar o eliminar.
TEMPLE Pintura super economica. No lavable.
EPOXIS
Pintura especial de 2 componentes, se utiliza en
tratamientos industriales y de suelos.
DESCRIPCION
Estas, llevan unos compuestos anti-moho y evitan que salgan manchas en las paredes
generalmente provenientes de la humedad y humos se suelen aplicar en interiores y
locales donde se genera mucho humo (cocinas, bares, etc..)
Este es el segundo nombre que reciben las pinturas anteriores..
Como su nombre indica, son pinturas especiales que evitan la reproduccion o conatos de
infecciones bacterianas, generalmente se suelen utilizar en Hospitales, aplicandose en
las paredes de quirofanos, salas de espera, enfermerias, etc.
Estas, llevan unos compuestos que las hacen resistentes a la accion del calor. Se
utilizan para pintar materiales expuestos a altas temperaturas. (estufas, radiadores,
etc..)
Suele utilizarse para pintar objetos de hierro y de madera, tiene larga duracion y es
lavabl Se utilizan a modo preventivo, antes de las aplicaciones de pinturas, tapan
porosidades y oxidos.e
Se utilizan, para el tratamiento de la madera. Existen de muchos y variado tipos.
Se utilizan para acabados de alta calidad, en recubrimientos sobre madera.
Como su nombre indica, son pinturas especiales que pigmentan, suelen usarse sobre todo
en el tratamiento de porterio y mobiliario.
Pintura que da relieve, se suele utilizar en aplicaciones de interiores.
Se aplica en muros propensos a pintadas, no evita que no se pueda pintar sobre ella,
pero en caso de que esto ocurra, se aplica una capa y cubre y elimina muy facilmente
los restos de pinturas que se desean borrar o eliminar.
Pintura super economica. No lavable.
Pintura especial de 2 componentes, se utiliza en tratamientos industriales y de suelos.
- 10 -

INGENIERIA CIVIL
3. CLASIFICACIÓN BARNICES
PINTURAS Y BARNICES
Se denomina barniz el producto constituido solamente por ligantes (resinas o aceites) y
disolventes, mientras que la pintura consta de ligantes, pigmentos y disolventes. El
término esmaltes se puede aplicar a las pinturas de acabado (es decir, la última capa o
estrato visible), que poseen una pigmentación fina y un color determinado, al objeto de
conferir un aspecto decorativo, de señalización, ete. (se tiende a que la pigmentación
sea lo más fina posible, al objeto de dotar al acabado de un aspecto liso y brillante).
Por tanto, las consideraciones siguientes, sobre ligantes y disolventes, se aplican a
los barnices; pero conviene recordar que para que un barniz se convierta en pintura
sólo es necesario añadirle un pigmento.
Según las normas ASTM (designación D 16-47) la pintura es una composición líquida
pigmentada, que se convierte en película sólida y opaca después de su aplicación en
capa fina. En realidad, debe hablarse con más exactitud de películas «relativamente»
opacas, ya que normalmente éstas son algo translúcidas. Las pinturas son substancias
naturales o artificiales, generalmente orgánicas, adecuadas para formar sobre la
superficie de un objeto una película continua y adherente, que le confiera poder
protector, decorativo, aislante, filtrante a determinadas radiaciones, ete. En la
industria automovilística, el empleo de las pinturas ha tenido como objetivo principal
dotar a las carrocerías y demás elementos de cierta protección, además del aspecto
decorativo.
consiguen utilizando resinas epoxídicas. Las pinturas de fondo tienen por objetivo
dotar la superficie del objeto pintado de una película lo más lisa posible, al objeto
de lograr el máximo rendimiento del esmalte que se aplique posteriormente; muchas veces
realizan también función anticorrosiva. El paso de la pintura al estado definitivo de
película adherente y continua (filmación) puede realizarse mediante procesos físicos o
químicos. En el primer caso, la pintura aplicada sobre el objeto se endurece por simple
evaporación de los disolventes y diluyentes, sin que el ligante sufra modificaciones de
carácter químico. En el segundo, el endurecimiento es debido a reacciones químicas,
favorecidas por el calor o por catalizadores. En este tipo de reacciones puede
intervenir también el oxígeno contenido en el aire: es el caso de las pinturas grasas o
al aceite, que contienen como ligante un aceite secante, el cual reacciona con el
oxígeno y resulta endurecido. Cuando no intervienen agentes externos y las diversas
partes del ligante reaccionan entre sí, se produce la polimerización del ligante, en
general favorecida por un suministro de energía calorífica u otra. Si interviene el
calor, como en las pinturas sintéticas en general, la temperatura es de 90-200' C. Pero
existen otras fuentes de energía, como son las radiaciones infrarrojas, ultravioletas,
beta, etc.
De todo lo anterior, se deduce que el ligante es el componente más importante de las
pinturas, por lo que seguidamente se analizarán éstas según las resinas o componentes
que contienen.
Pinturas grasas y celulósicas
Los componentes de las pinturas grasas (al aceite) son aceites secantes (de linaza,
coco, ricino, soja, etc.), casi todos de origen vegetal, que, cuando se extienden en
capas delgadas expuestas al aire, forman películas secas, sin pérdida de substancias
volátiles. Esto se debe a reacciones de oxidación por efecto del oxígeno del aire y
sucesivas polimerizaciones del aceite que, como consecuencia, se endurece. Para
facilitar y acelerar el endurecimiento, los aceites se someten a tratamientos
preliminares, con calentamiento en reactores, lo que les confíere cierta reactividad;
se obtienen así aceites cocidos, soplados, estandoils, etc. El aceite puro solo (o la
mezcla de aceites) nunca da una película suficientemente dura y resistente, por lo que
suele mezclarse con resinas naturales que confieren dureza, brillo y adherencia. Un
defecto de este tipo de pinturas lo constituye la poca resistencia al envejecimiento,
debido al amarilleo producido por la luz, y la fragilidad que presentan las películas
de dicha pintura con el transcurso del tiempo. Como, además, los ligantes de este tipo
requieren tiempos de secado muy largos para completar la película continua, el empleo
de pinturas grasas fue abandonado para las aplicaciones industriales.
- 11 -

INGENIERIA CIVIL
Las pinturas sintéticas y su evolución
En términos comerciales, se denominan pinturas sintéticas aquellas cuyo ligante está
constituido por resinas no naturales, como vinílicas, ureicas, epoxídicas, acrílicas y.
melamínicas, por citar las más conocidas, que confieren sus propiedades características
al producto, Así, mientras que las resinas vinílicas, fenólicas y epoxídicas se emplean
generalmente como pinturas protectoras, las acrílicas se aplican para esmaltes de
acabado. Las resinas ureicas y melamínicas se utilizan indistintamente para la
fabricación de pinturas de fondo y de acabado. La superioridad cualitativa y la
capacidad de aplicación de las pinturas sintéticas respecto a las pinturas al aceite y
a las celulósicas determinó su adopción en los procesos de pintura industrial, sobre
todo en el sector automovilístico. Las ventajas principales son: resistencia notable y
prolongada a las alteraciones producidas por los agentes atmosféricos; resistencia
mecánica e insolubilidad de la película seca (esto último con excepciones, como las
resinas acrílicas termoplásticas); obtención de pinturas de acabado (esmaltes a base de
ligante acrílico, melamínico, ureico o acrilomelamínico) que dan espontáneamente
películas brillantes que no requieren un ulterior pulido; necesidad de una proporción
de diluyentes y disolventes mucho más baja que las pinturas nitrocelulósicas, por lo
que dan un estrato seco de espesor suficiente para garantizar una buena protección y
acabado con menor número de aplicaciones. En contraposición, las pinturas de este tipo
requieren generalmente un secado en horno para la formación de la película definitiva,
por cuanto el endurecimiento se realiza por polimerización o policondensación,
precedida en ocasiones de una oxidación al aire (alquídica modificada).
En los párrafos siguientes se describen algunos de los tipos más importantes de resinas
sintéticas empleadas en el cielo de pinturas para carrocerías de automóviles.
Las resinas alquídicas modificadas son las más utilizadas en la fabricación de pinturas
de acabados. Prácticamente, su difusión data de principios de los arios cincuenta.
Constituyen el ligante de la mayor parte de las pinturas de fondo y de los esmaltes de
horno mezclados, por sistemas físicos o químicos, con pequeños porcentajes de resinas
melamínicas o ureicas con objeto de mejorar algunas características. Se puede definir
como resina alquídica modíricada, el producto de la reacción de policondensación de un
polialcohol con un poliácido y un ácido graso (agente modificador). El tipo más
empleado es a base de una resina gliceroftálica, obtenida a partir de la condensación
de la glicerina con el ácido ftálico y un ácido graso generalmente insaturado derivado
de un aceite natural secante (ricino, linaza, etc.). El ácido facilita la solubilidad
de la resina obtenida, con objeto de lograr pinturas más fluidas para su aplicación.
Las resinas gliceroftálicas puras dan en fase de preparación macromoléculas
tridimensionales bastante ramificadas y, por tanto, poco accesibles a los disolventes;
en una resina en la que se ha realizado una esterificación de la función alcohólica de
la glicerina de un ácido graso, se interrumpe la cadena macromolecular dando moléculas
más pequeñas, dispersables en el disolvente.
El endurecimiento de las pinturas alquídicas modificadas, una vez aplicadas, se produce
por un proceso químico, mediante la formación de macromoléculas de estructura
modificada, producto de la condensación de las funciones alcohólicas y ácidas que han
permanecido libres al término de la preparación de la resina, y que permite la unión de
cada molécula de los dobles enlaces del ácido graso en el caso de que sean insaturados
(como en los aceites secantes). Mientras que las uniones del oxígeno del aire con las
moléculas empiezan a formarse durante el presecado posterior a la pintura aplicada a la
temperatura ambiente, la policondensación entre las funciones ácidas libres del ácido
ftálico y la función alcohólica de la glicerina tiene lugar generalmente a temperaturas
más altas, por lo normal en un horno. Naturalmente, si el ácido graso empleado fuese
saturado, el endurecimiento se produciría sólo por condensación. Las otras resinas que
suelen acompañar en pequeña proporción al ligante gliceroftálico de una pintura de
secado al horno (melamínica, ureica, etc.) se endurecen también por reacciones de
polimerización y policondensación autónomas, o bien con los grupos reactivos residuales
de las resinas alquídicas, confiriendo a la película seca diversas características,
como brillo, dureza, elasticidad, resistencia, etc.
En la industria automovilística, las pinturas con ligante de naturaleza alquídica
suelen secarse a unos 130 ºC.
- 12 -

INGENIERIA CIVIL
El empleo de las resinas aerz7icas como ligantes de pinturas es relativamente moderno;
se inició cuando los procesos de síntesis permitieron obtenerlas a un costo
competitivo, partiendo de primeras materias económicas, como etileno, propileno,
acetileno y ácido cianhídrico. Químicamente, las resinas acrílicas puras son polímeros
de los ésteres resultantes de la reacción de los ácidos acrílico y metacrílico con
alcoholes (metano, butanol y otros más complejos). El ligante de las pinturas
termoplásticas está constituido por una resina acrílica pura, la cual se polimeriza
dando macromoléculas lineales solubles en sus disolventes habituales. Por tanto, la
formación de la película de estos tipos de pintura es física y muy parecida a la de las
pinturas celulósicas. El secado en horno, que generalmente se necesita, tiene solamente
la finalidad de evaporar completamente el disolvente retenido en la película, y
aumentar su adherencia y cohesión mediante el reblandecimiento termoplástico. El
ligante de las pinturas termoendurecibles contiene, como copolímeros de la resina
acrílica, resinas melamínicas o alquídicas. Su endurecimiento por policondensación, si
bien puede ser provocado por catalizadores a temperaturas próximas a la del ambiente,
generalmente se realiza en horno a 120-140 ºC durante 30-40 mn.
Las características de los esmaltes acrílicos de acabado son muy notables. Presentan
excelente dureza y elasticidad, resistencia a los agentes externos, y al amarilleo
producido por los rayos ultravioleta, superior al de las alquídicas. En particular, los
metalizados, que requieren una garantía frente a los agentes atmosféricos, se fabrican
con ligantes acrílicos. Si bien en principio las pinturas de naturaleza acrílica
presentaban el inconveniente de dar un residuo seco diluido bajo (lo cual obligaba a
dar en su aplicación varias pasadas para obtener el espesor deseado) y era necesario un
pulido final para obtener brillo, modernamente ya se consiguen pinturas fabricadas con
resinas acrílicas termoendurecibles de brillo directo y con residuos semejantes a los
de las pinturas alquídicas.
En relación con las pinturas protectoras hidrosolubles hay que mencionar que el
conocimiento de las resinas fenólicas, que en su primera fase de fabricación resultan
ser solubles en agua, condujo a Herbert Hönel a pensar en la adopción de estos
principios de solubilidad para las resinas alquídicas secadas al horno. La idea de
utilizar agua en lugar de disolventes orgánicos (tóxicos, inflamables y caros) parecía
irrealizable. Los ligantes hidrosolubles se obtuvieron de la combinación de una resina
alquídica plastificante (con numerosos grupos carboxílicos) con un resol fenólico y
condensando el producto mediante la acción del calor.
Inicialmente, estas pinturas se desarrollaron para la protección anticorrosiva y
acabados monocapa, siendo la industria automovilística la que más contribuyó a su
perfeccionamiento y difusión. Al principio, la formación de la película definitiva
requería temperaturas superiores a 150ºC.
En los años setenta, la preocupación por combatir la contaminación, mejorar la
seguridad en el manejo de las pinturas y ahorrar energía ha impulsado a la
investigación en el desarrollo de nuevas resinas, extendiendo los campos de aplicación
a los esmaltes de acabados y productos de secado a más baja temperatura. De hecho,
funcionan ya líneas de pintado de automóviles con el sistema completo de pinturas
hidrosolubles.
Los principios que permiten la obtención de resinas sintéticas solubles en agua son:
formación de sales de grupos carbo2dlicos en medio alcalino, introducción en la
molécula del ligante de grupos hidrófilos fuertes y formación de resinas canónicas en
medio ácido. Sin embargo, solamente las resinas del primer grupo han alcanzado
importancia en el sector de las pinturas. La neutralización de los carboxilos, que
deben ser numerosos para lograr la solubilidad, es fundamental, y el camino para la
síntesis varía según la materia prima de partida. Así, se distinguen:
-Poliésteres con carboxilos libres, a base de resinas alquídicas modificadas con
aceites, de acidez elevada, cuya neutralización total o parcial proporciona resinas
solubles en agua o en una mezcla de disolventes orgánicos y agua. Se emplean casi
exclusivamente en pinturas para decoración aplicadas a pistola.
- Aductos de ácidos dicarboxílicos insaturados y compuestos insaturados. El grupo más
importante de ligantes solubles en agua, especialmente para imprimaciones, lo
- 13 -

INGENIERIA CIVIL
constituyen productos basados en la unión de ácidos dicarboxílicos insaturados, con
compuestos con dobles enlaces, aislados o conjugados; este tipo de combinación es
especialmente interesante por la irreversibilidad de sus uniones.
-Copolímeros acrílicos, que se pueden utilizar como componentes plastificantes o como
ligantes únicos, en sistemas solubles en agua. Debido a sus propiedades especiales
(brillo y no amarilleo), se emplean principalmente en acabados y en decoración. Los
copolímeros deben ser compatibles con el endurecedor, tanto en solución como en la
película ya estufada.
Los compuestos empleados en el endurecimiento de estos ligantes con grupos carboxílicos
son resinas fenólicas o amínicas solubles en agua.
Las principales resinas hidrosolubles de aplicación industrial son las fenólicas,
alquídicas, acrílicas termoendurecibles, amínicas y epoxídicas.
Es importante distinguir de las resinas al agua las emulsiones. Éstas (dispersiones
acuosas) están constituidas por partículas de polímeros de peso molecular elevado
dispersas, pudiendo ser termoendurecibles o termoplásticas. Las partículas o micelas,
de 0,2-5 µ, son insolubles en agua, por lo que se requiere un tensoactivo para
dispersarlas y un coloide protector para mantenerlas estables. Los sólidos o productos
no volátiles contenidos en estas emulsiones representan un 40-60%; su aspecto es blanco
y opaco. Las resinas hidrosolubles son complejos muy polares, debidos a, la formación
de sales orgánicas, resultantes de la reacción de los grupos carboxílicos de las
resinas con aminas o amoníaco. Estos complejos son solubles en agua o en mezclas de
agua y disolventes orgánicos (alcoholes y glicoles) y forman soluciones homogéneas y
transparentes. La parte no volátil es del orden del 50-80 %. Su viscosidad es función
del peso molecular y del grado de solubilidad de la resina.
En relación con la sensibilidad al agua, en general puede afirmarse que cuanto mayor es
la solubilidad en ella, menor es la resistencia a la misma después del secado. Por esto
se emplean resinas que precisan cierta proporción de alcoholes. La resistencia al agua
en los esmaltes de acabado puede mejorarse con aditivos de silicona. Respecto al secado
hay que decir que empleando resinas melamínicas solubles en agua y de mayor
reactividad, puede conseguirse incluso a 100 ºC, pero las propiedades mecánicas
resultan entonces deficientes. En general, con un secado de 30 mn a 140 ºC ya pueden
conseguirse buenas propiedades mecánicas.
Las ventajas de las pinturas hidrosolubles son cada día mayores, pues existen las
mismas causas que impulsaron en un principio el desarrollo de éstas y, además, las
surgidas por los problemas ecológicos. Los técnicos e industriales que trabajan en el
campo de la fabricación y aplicación de las pinturas son responsables no sólo de los
problemas de contaminación, sino también de las repercusiones económicas y sociales
derivadas de las leyes que han de regular el empleo de los disolventes.
Disolventes, diluyentes y pigmentos
Se puede definir como disolvente toda substancia mediante la cual un sólido puede ser
llevado al estado líquido. En el caso específico de las pinturas, el disolvente es un
líquido de viscosidad baja y que posee una tensión de vapor relativamente alta que
sirve para llevar el ligante al estado líquido. En cambio, el diluyente es un líquido
que, si bien no posee una capacidad de disolución notable, confiere a la pintura
líquida el grado de disolución necesario para su puesta a punto de aplicación. Si a una
solución nitrocelulósica se añade gradualmente un diluyente, se llega a una dilución en
la cual la nitrocelulosa empieza a separarse como precipitado o como gel. La solución
tolera la adición de cierta proporción de diluyente en determinadas condiciones
(temperatura, concentración de soluto, etc.), y esta tolerancia o porcentaje se
considera como una medida del poder disolvente de un líquido. Ciertos líquidos actúan
como disolventes para algunas resinas y como diluyentes para otras. El diluyente y el
disolvente constituyen la parte volátil de las mezclas de productos que comúnmente se
denominan pinturas.
Las características más importantes de un disolvente son: poder disolvente,
volatilidad, estabilidad, toxicidad, inflamabilidad y color. En realidad, nunca se usa
un disolvente, sino una mezcla de disolventes y diluyentes. Para el aplicador, la
- 14 -

INGENIERIA CIVIL
característica más importante de esta mezcla es la curva de destilación. Para las
pinturas sintéticas que deban formar película en el horno, los productos volátiles no
han de hervir durante el proceso de reticulación de la pintura, ya que en caso
contrario provocarían cráteres en aquélla.
Se define como pigmento un polvo finamente dividido, de coloración característica,
insoluble en agua y que, suspendido en un portador adecuado, se usa como pintura. Las
principales funciones de un pigmento respecto de su pintura son: 1) dar color, 2)
conferir poder cubriente y llenante, y 3) incrementar la eficacia de protección. En las
pinturas anticorrosivas prevalece esta última función, en las de fondo la citada en
segundo lugar, y en los esmaltes de acabado las funciones de los apartados primero y
segundo.
Entre las propiedades de los pigmentos cabe destacar: el tamaño del grano, del que
depende el poder cubriente de la pintura; la facilidad de humectación por el ligante, y
la estabilidad a la luz y a los agentes atmosféricos.
Químicamente, los pigmentos se pueden clasificar en minerales (óxidos, carbonatos,
sulfuros, silicatos, etc.), metálicos (cine, aluminio, etc.) y orgánicos (azoicos,
quinacridonas, dioxiazinas, ftalocianinas, indantrenos, etc.).
Fabricación de pinturas
En este apartado se resumen unas consideraciones generales respecto al proceso de
fabricación de pinturas que, en líneas generales, consiste en la premezcla del pigmento
con una parte del vehículo o portador, en la dispersión o molienda de esta mezcla,
completando la misma con los restantes componentes de la fórmula y, finalmente, en el
ajuste de color y viscosidad que requieran los últimos controles del proceso. Como
operación final se realiza un filtrado. Conviene advertir que, aunque este filtrado se
puede realizar con rapidez por succión a través de cartuchos de malla normalizada,
existe la tendencia a utilizar los sistemas de filtrado por gravedad, ya que éstos
ofrecen mayores garantías. Algo análogo podría decirse de los sistemas de molienda,
pues si bien los molinos de arena y perlas son mucho más rápidos que los de bolas, el
uso de los primeros sin un estudio previo y de una manera indiscriminada puede conducir
a errores de fabricación.
Proceso de pintado
Hasta 1923, con la introducción de las pinturas celulósicas, dicho problema no halló
una solución válida. Para aprovechar al máximo las características de esas pinturas
(secado casi instantáneo y posibilidad de regular su viscosidad) se ideó el sistema de
pintado por pulverización mediante pistolas de aire comprimido. La pintura, en lugar de
ser aplicada a mano con el tradicional pincel, se pulverizaba finamente mediante un
aerógrafo. Estas innovaciones eliminaron los graves inconvenientes de acumulación al
final de la cadena de montaje, señalando así una etapa fundamental en la historia de la
fabricación de automóviles en serie.
A pesar de los progresos obtenidos, el pintado posee todavía un papel importante, que
condiciona la calidad de la producción. Para asegurar una buena protección de la
carrocería a lo largo del tiempo, es indispensable someter las superficies metálicas a
tratamientos protectores, que van desde la preparación de las superficies (desengrasado
y pulimentación) hasta la aplicación de las capas de fondo y el pintado propiamente
dicho. La primera operación puede obtenerse con una conversión química mediante
fosfatación, a la que sigue una deposición electroquímica galvanoplástica o por
electroforesis. A continuación se realizan los procesos de pintado propiamente dichos.
En cuanto a la fosfatación hay que indicar que, tras una cuidadosa operación de
pulimentación y desengrasado de las superficies, se aplica una solución a base de
fosfatos ácidos de hierro y cine y sus mezclas respectivas, la cual lleva a cabo una
conversión de la masa férrea, dando, a la superficie tratada una buena protección
contra la corrosión y una base de fijación para el posterior pintado; Los
revestimientos de fosfatos poseen un grosor de 5-10µ. El revestimiento galvanoplástico
se obtiene, aprovechando el paso de una corriente eléctrica, en un baño en el que el
- 15 -

INGENIERIA CIVIL
electrólito es una disolución de la sal del metal que se quiere depositar y el cátodo
está representado por el metal que se ha de recubrir. En la industria automovilística
encuentra aplicación sobre todo el niquelado electrolítico para el revestimiento (hasta
10 µ) de parachoques, manillas y tapacubos, que posteriormente son sometidos a un
aromado electrolítico (con espesores de cromo de 0,3-1µ), el cual, además de hacer que
dichos accesorios aparezcan más brillantes, aumenta considerablemente su resistencia a
la corrosión.
Hacia la mitad de los años sesenta, la protección antioxidante experimentó una gran
mejora con la introducción del pintado por electroforesis, que incremento el empleo de
las pinturas con base acuosa. Durante el proceso de electroforesis, las partículas de
pintura, que se hallan en suspensión en su disolvente (agua), se mueven bajo la acción
de un campo eléctrico generado por una corriente continua. El revestimiento comienza
por el exterior en las partes salientes, donde la carga eléctrica es mayor, y se
extiende progresivamente a las demás superficies, obteniéndose así una película
homogénea, compacta e insoluble en agua. La electroforesis se detiene en un determinado
punto cuando dicha película alcanza el grosor prefijado (función de la densidad de
corriente), pero continúa su acción allí donde el espesor todavía es inferior hasta que
éste alcanza un grado uniforme. Una vez finalizado el depósito por electroforesis, la
carrocería se somete a un lavado con agua desmineralizada, para eliminar los excesos de
pintura no depositada, y luego se pasa al horno de secado. Las ventajas de este proceso
son: pintado total de la superficie a tratar, incluidas las cavidades interiores;
espesor uniforme de la película, incluso en los salientes agudos; ausencia de
goterones; utilización total de la pintura, y ausencia absoluta de disolventes, ya que
se emplean pinturas en emulsión acuosa. Su única desventaja es la limitación del
proceso a una sola capa, ya que una película de más de 40µ aísla la pieza y, por tanto,
no permite la electrodeposición. Por ello, la electroforesis no constituye un acabado,
sino una capa de fondo.
Para el acabado, en la técnica automovilística se utilizan varios métodos, aplicables
tanto a las chapas como para las piezas por separado. La pulverización puede realizarse
con aire, mediante un aerógrafo que aspira la pintura hasta un difusor, donde se
nebuliza y se deposita uniformemente sobre la pieza. La presión se regula en relación
con la viscosidad de la pintura. Este sistema, de rendimiento escaso (sólo un 60 % de
la pintura se emplea de manera útil), se aplica para capas de subesmalte, esmalte y
retoques. En la pulverización sin aire, la nebulización se produce por efecto de la
gran presión (120 bar) que una bomba mecánica ejerce directamente sobre la pintura.
Ello permite el empleo de pinturas viscosas (con poco disolvente), evita las nieblas
perjudiciales generadas por el aire en contacto con la pintura y facilita la
distribución uniforme de la misma, mejorando su rendimiento. Un procedimiento análogo
es el empleado para la aplicación final sobre la carrocería de una capa protectora de
cera, antes de que el automóvil sea almacenado en los aparcamientos de la fábrica.
Para el pintado en serie de elementos que poseen un gran volumen con relación a la
superficie a recubrir, como los bastidores de los asientos, se emplea el método
denominado flow-coating, en el que las piezas, arrastradas en cadena, pasan bajo una
lluvia de pintura procedente de una serie de toberas que las rocían completamente; la
pintura sobrante cae en un recipiente situado debajo y, tras ser filtrada, se vuelve a
enviar al circuito por medio de una bomba.
En el método de inmersión, consistente precisamente en sumergir la pieza en un
recipiente que contiene pintura, hay que proceder con el máximo cuidado para evitar la
formación de turbulencias y bolsas de aire, que perjudicarían la buena realización del
revestimiento; debe ponerse la misma atención al sacar a pieza. A continuación, ésta se
seca en un horno o al aire. Las ventajas del sistema son la rapidez de aplicación de la
pintura, el recubrimiento total de las superficies y las reducidas pérdidas de
producto. En cambio, sus desventajas son la formación de una película de grosor
irregular y de goterones, razones por las que el pintado por inmersión suele quedar
reducido a la aplicación de subfondos.
Finalmente, conviene mencionar los modernos métodos para el pintado con polvo. En el
fondo fluido (fluidificación), la pieza que se va a pintar, previamente calentada a una
temperatura próxima al punto de fusión PO 1 se sumerge en un recipiente en el que dicho
polvo se halla en suspensión en un flujo de aire seco procedente de un tabique poroso
- 16 -

INGENIERIA CIVIL
situado en la parte inferior del mismo. En contacto con la pieza caliente, el polvo se
deposita por fusión. Una variante de este sistema es el fondo fluido electrostático,
con el que se aprovecha la capacidad que tiene el polvo para cargarse eléctricamente.
Este proceso se emplea para el pintado de las ruedas y otros accesorios. En la
pulverización electrostática, el sistema más empleado para la aplicación de las
pinturas en polvo, éstas, cargadas negativamente a la salida de la boquilla del equipo
de pulverización (ya sea de pistola o centrífugo), son atraídas electrostáticamente por
la pieza que se ha de revestir (polo positivo), sobre la que se depositan de manera
uniforme. Este sistema es aconsejable para el pintado de superficies grandes. Dentro
del pintado con polvo puede incluirse asimismo la rilsanización, un recubrinúento
plástico muy empleado en lugar del aromado. El polvo de poliamidas (rilsan) se aplica
sobre la pieza metálica previamente tratada, que luego pasa a un horno a 200 'C. Se
emplea para revestir parachoques, muelles de las suspensiones y diversos accesorios
tales como los marcos de las ventanillas, los espejos retrovisores, etc. Se caracteriza
por el color negro que normalmente adoptan las superficies.
10.- Bibliografía.-
http://www.acerosarequipa.com/ingc1100.asp
http://www.arandatanques.com.mx/servicios/servicios.htm#tanque
http://www.petroplast.com.ar/tanques3.htm
http://www.isiven.com/presentaciones/presentacion_api_650_files/frame.htm
http://www.disaster-.net/desplazados/publicaciones/Saneamiento/1/index.htm
http://www.edospina.com/tanques.htm
- 17 -

Pinturas y revestimientos para la ingeniería civil

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (11)

Similar a Pinturas y revestimientos para la ingeniería civil

Similar a Pinturas y revestimientos para la ingeniería civil (20)

Último

Último (20)

Pinturas y revestimientos para la ingeniería civil