Dispersantes modernos para pinturas y barnices al agua.

Su cantidad en la composición total es muy pequeña y, sin embargo, decisiva (normalmente no supera el 1 %de la composición de la pintura). Los agentes dispersantes garantizan la consistencia de la pintura y le confieren las propiedades deseadas, como la intensidad del color o la pigmentación adecuada y la compatibilidad del producto terminado.

Preparación de un concentrado de pigmento acuoso

La preparación de una suspensión acuosa de pigmentos es un proceso de varios pasos y relativamente complicado. La primera fase es el proceso de humectación. Consiste en desplazar el aire contenido en las moléculas de pigmentos mediante agua. En la segunda etapa, los grandes aglomerados de pigmentos se descomponen en partículas más pequeñas bajo la influencia de altas fuerzas de cizallamiento. La última fase es la estabilización de las partículas pequeñas y dispersas, para evitar la reaglomeración como resultado del proceso de floculación. Todas las etapas de la preparación del concentrado acuoso de pigmentos se llevan a cabo en dispositivos especialmente diseñados llamados disolvedores, que gracias al control suave de la velocidad y al uso de un sistema de ventilación son perfectos para la producción de todo tipo de pinturas y barnices. Para garantizar un grado adecuado de dispersión del pigmento en el concentrado acuoso, se utilizan dispersantes, especialmente en la primera y tercera etapa del proceso.

Tipos y papel de los dispersantes en la suspensión acuosa de pigmentos

Los dispersantes son extremadamente importantes durante el proceso de humectación. Permiten la reducción de la tensión superficial del agua, facilitando así su penetración en los espacios entre las partículas de pigmento. A su vez, durante la etapa de estabilización, los dispersantes se depositan sobre la superficie del pigmento, asegurando así la durabilidad requerida de todo el sistema.

Los dispersantes de primera generación incluyen tensioactivos aniónicos, catiónicos o no iónicos estándar caracterizados por una masa molar relativamente baja. En este grupo, también hay sales de amonio o sodio de ácido poliacrílico. Un ejemplo de tal dispersante es Tensol DDM , que se utiliza en la producción de pinturas a base de agua. Las sales de sodio de ácido poliacrílico se utilizan ampliamente como dispersantes de blanco de titanio y cargas minerales. Además, Tensol DDM es compatible con homo y copolímeros acrílicos, estireno-acrílicos y acetato de vinilo disponibles comercialmente. Las sales de sodio de ácido poliacrílico proporcionan una humectación eficaz del pigmento y, al mismo tiempo, son agentes dispersantes relativamente simples y económicos. Por supuesto, estos compuestos también tienen limitaciones en su uso. Debido a su bajo peso molecular, las sales de sodio del ácido poliacrílico son propensas a desprenderse de la superficie del pigmento. Esto tiene un efecto negativo en la estabilización del sistema. Además, pueden caracterizarse por altas propiedades espumantes, lo que es un efecto indeseable que conduce a defectos en los recubrimientos de pintura aplicados.

Para eliminar los rasgos negativos mencionados anteriormente, se han desarrollado dispersantes de la generación más nueva. Estos incluyen surfactantes con una estructura polimérica compleja, por ejemplo, acrílicos modificados adecuadamente, estireno, etileno, copolímeros de propileno y muchos otros. ROKAmer 1010/50 es un ejemplo de un dispersante soluble en agua con dicha estructura química. Es un polímero de alto peso molecular con una estructura bifuncional específica, lo que significa que tiene dos grupos hidrófilos. Además, ROKAmer 1010/50 no tiene un punto de enturbiamiento en el agua, por lo que crea soluciones claras incluso a altas temperaturas. Por su estructura de copolímero, también posee propiedades antiespumantes, lo cual es una característica sumamente deseable al momento de crear emulsiones para uso en la industria de pinturas y barnices. A su vez, EXOdis PC30 es un dispersante iónico polimérico utilizado en formulaciones solubles en agua. Este producto proporciona una excelente estabilización final, incluso a concentraciones muy bajas. EXOdis PC30 proporciona la introducción efectiva de pigmento en el sistema al reducir significativamente la viscosidad de suspensiones acuosas de blanco de titanio y cargas minerales. Otro grupo de polímeros que tienen excelentes propiedades dispersantes son los compuestos de sales sódicas de ácido naftalensulfónico con formaldehído. Un ejemplo de tales productos es la serie Rodys ( L y LP ). Estos productos permiten obtener dispersiones acuosas estables en el tiempo con las propiedades fisicoquímicas deseadas. Se caracterizan por una baja concentración de formaldehído libre y naftaleno y permiten obtener concentraciones muy bajas de coagulantes de partículas dispersas.

Ventajas del uso de dispersantes y su amplia gama de aplicaciones

La enorme diversidad de compuestos poliméricos hace que el potencial de diseño de sus estructuras sea prácticamente ilimitado. Por supuesto, esto también se traduce en la capacidad de elegir el polímero adecuado en función de la aplicación específica. La elección del agente dispersante adecuado no solo garantiza la estabilidad del producto final del tinte, sino también una serie de otras características. Los dispersantes mejoran las propiedades clave de las pinturas y barnices, como la opacidad, la transparencia, el brillo, la intensidad del color e incluso la resistencia al frote.

PCC Exol SA fue la primera en Polonia en iniciar la investigación sobre el desarrollo de surfactantes con una estructura polimérica especial, que se pueden utilizar como agentes dispersantes y humectantes especializados con una amplia gama de aplicaciones en la industria. Después de las modificaciones apropiadas, los dispersantes recién formados se pueden utilizar, por ejemplo, como demulsionantes en el procesamiento de petróleo, dispersantes de sustancias activas en la industria agroquímica y dondequiera que se deban cumplir restricciones estrictas sobre la estabilidad y las propiedades de aplicación de la composición.