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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PANAMERICANA DEL PUERTOFACULTAD DE INGENIERAINGENIERIA EN MOLINERIACATEDRA: CORROSION

PINTURAS Y RECUBRIMIENTOSANTICORROSIVOSPONENTES:LUIS TISOYCARLOS SEVILLAVITOR DOS SANTOSRecubrimientosSe define como una mezcla o dispersin relativamente estable de un pigmento en una solucin de resinas y aditivos. Su composicin o formulacin debe ser tal que al ser aplicada una capa delgada sobre un substrato metlico, sea capaz de formar una pelcula seca uniforme que acte como una barrera flexible.Mecanismo de los recubrimientosEs posible sealar tres mecanismos generales de proteccin anticorrosiva:

Como barrera impermeable: Dado que las molculas de resina se unen o enlazan en tres direcciones incluyendo al pigmento esto da como consecuencia la formacin de una barrera que en mayor o menor gradoMecanismo de los recubrimientos2) PasivacionEl deposito de recubrimiento sobre el substrato metlico inhibe los procesos andicos y catdicos de la corrosin

3) Proteccin catdicaCierto tipo de recubrimientos con alto contenido de Zinc como pigmento, actan andicamente al ser aplicados sobre el Acero. En este caso el substrato metlico es sujeto a una proteccin catdica con el Zinc como nodo de sacrificio y no por la formacin de una pelcula impermeable.

Componentes bsicos de un recubrimientoResinas: Son compuestos orgnicos o inorgnicos polimricos formados de pelcula cuyas funciones principales son las de fijar el pigmento, promover buena adherencia sobre el substrato metlico. metlico o capa anterior y en general promover la formacin de una barrera flexible, durable e impermeable a los agentes corrosivos del medio ambiente.

Dentro de un cuadro bsico, en la industria se utilizan los siguientes formadores de pelcula:resina alquidalica, resina epoxica, resina poliamidicaresina vinlica, resina acrlica, resina fenlicaresina de cumarona- indeno, resina de Silicn, silicato de etilo, litio, sodio, potasioaductos y mezcla de algunos de estos productosresina de poliuretano, resina de hule cloradootras

Componentes bsicos de un recubrimientoAditivos: Son compuestos metlicos u rganicos metlicos que no obstante que se adicionan en pequeas cantidades tienen gran influencia sobre la viscosidad y estabilidad del recubrimiento liquido as como sobre el poder de nivelacin y apariencia de la pelcula ya aplicada. Ejemplos de aditivos:agentes secantesagentes antioxidantesagentes estabilizadores de dispersinagentes modificadores de flujo y viscosidadagentes surfactantesagentes fungicidas. bactericidasplastificantesagentes absorbedores de rayos ultravioleta, etc.

Componentes bsicos de un recubrimientoSolventes: Son lquidos orgnicos de base alifatica o aromtica cuya funcin principal es la de disolver las resinas y aditivos y presentar un medio adecuado para la dispersin de pigmento.

Estos compuestos no son formadores de pelcula ya que se eliminan del recubrimiento a travs del proceso de secado; parte de las propiedades del recubrimiento tales como viscosidad, facilidad de aplicacin y porosidad dependen de la naturaleza del solvente, por lo que para su eleccin debern tomarse en cuenta propiedades tales como: poder de disolucin, temperatura de ebullicin, velocidad de evaporacin, flamabilidad, toxicidad, estabilidad qumica y costo.

Componentes bsicos de un recubrimientoPigmentos: Son substancias slidas orgnicas o inorgnicas que reducidas a un tamao de partcula inferior a las 25 micras, imparten a la pelcula seca del recubrimiento propiedades tales como: resistencia a la corrosin, resistencia mecnica, poder cubriente, as como proteccin a la resina de la accin degradante de los rayos UV del sol. Entre las caractersticas deseables en un pigmento se pueden mencionar las siguientes: no reactividad qumica con el vehculo, fcil humectacin y dispersin, alta resistencia al calor, la luz y a agentes qumicos. En general se acepta la existencia de tres tipos de pigmentos con funciones especificas en un Recubrimiento.pigmentos lnhibidores cargas o inertespigmentos entonadores

Componentes bsicos de un recubrimientoPinturaPigmentadaPigmentosOpacosProtectores ( rojo oxido, cromado de zinc, minio )Decorativos ( todos los colores incluyendo el blanco )Funcionales ( antivegetativo, retardante de fuego )TransparentesExtendedores ( para bajar costos de la pintura )Especialidades ( texturizar, matizar )VehculosNo VoltilesResina ( dureza y adhesin )Aceite ( flexibilidad y durabilidad )Plastificantes ( flexibilizar )Secantes ( acelerar el secado )VoltilesSolventes activos ( reducir viscosidad )Solventes latentes ( reducir viscosidad y bajar costo )Diluyentes ( bajar costo )Agua ( fase continua en emulsiones )Solvente coalescente ( ayuda a la formacin de pelcula en emulsiones )TIPOS DE RECUBRIMIENTOSCARACTERISTICAS: A la fecha se han desarrollado una gran diversidad de recubrimientos cuya formulacin o composicin obedece a la resolucin de un problema especifico en tal forma se puede hablar de recubrimientos anticorrosivos cuya finalidad es proteger un substrato de un medio corrosivo y se puede hablar de pinturas arquitectnicas las cuales se utilizan esencialmente para fines decorativos. Mientras los primeros, con fines de formulacin, requieren de uso de resinas y pigmentos altamente resistentes que permitan una alta eficiencia de proteccin, los segundos utilizan materias primas de menor resistencia que permiten obtener una gran diversidad de colores, tonos y efectos especiales.RECUBRIMIENTOS ORGANICOS Los recubrimientos orgnicos son polmetros y resinas producidas en forma natural o sinttica, generalmente formulados para aplicarse como lquidos que se secan o endurecen como pelculas de superficies delgadas en materiales del sustrato. Estos recubrimientos se aprecian por la variedad de colores y texturas posibles, su capacidad de proteger la superficie del sustrato, su bajo costo y la facilidad con que se aplica.

Mtodos de aplicacin El mtodo para aplicar un recubrimiento orgnico a una superficie depende de varios factores como la composicin del liquido del recubrimiento, el espesor, la velocidad de produccin y consideraciones de costo, tamao de partes y requerimientos ambientales.Los mtodos disponibles para aplicar recubrimientos orgnicos lquidos incluyen el uso de las brochas y rodillos, la aspersin, inmersin y el recubrimiento con flujo.Uso de brochas y rodillos.-Estos son dos mtodos de aplicaron mas conocidos y tienen una alta eficiencia de transferencia, que se acerca al 100%. -Aplicacin por aspersin (Spraying).-El recubrimiento por aspersin es un mtodo de produccin muy utilizado para aplicar recubrimientos orgnicos.RECUBRIMIENTOS CATODICOS La pintura catdica por inmersin es un proceso para el recubrimiento de casi todos los metales.Para el tratamiento la pieza de trabajo se activa como ctodo y se sumerge en un bao de pintura con partculas con carga positiva. La pieza de trabajo cargada negativamente atrae las partculas andicas y las retiene en forma de pelcula homognea sobre su superficie. Este revestimiento de partculas garantiza el recubrimiento homogneo incluso de piezas con geometra extremadamente compleja y la duracin del tratamiento se decide en funcin del grosor deseado de la capa. Despus de la formacin de la capa se seca al horno con temperaturas de entre 180 y 220 C. . El proceso automatizado de revestimiento permite, combinado con una tcnica de ultrafiltracin, una utilizacin de la pintura muy rentable.

La primera etapa considera una eliminacin de solventes por evaporacin a temperatura ambiente, posteriormente por una interaccin con el aire las molculas de las resinas se unen o polimerizan en forma entrelazada dando lugar a pelculas relativamente continuas de resina-pigmento.Los recubrimientos alquidalicos, vinlicos y acrlicos son ejemplos de este tipo.

SECADO AL AIRE, UN SOLO COMPONENTE

SECADO AL AIRE, DOS COMPONESTESNuevamente la primera etapa es una eliminacin de solventes a temperatura ambiente desarrollndose simultneamente una reaccin de enlazamiento tridimensional entre las resinas de cada uno de los componentes una de las cuales se denomina comnmente catalizador. CURADO A ALTA TEMPERATURALa primera etapa considera la eliminacin de solventes a temperatura ambiente, posteriormente y ante la incapacidad de la resina para reaccionar con el aire a bajas temperaturas, es necesario exponer el recubrimiento a temperaturas arriba de 100 C, logrndose en esa forma el entrelazamiento o curado requerido para alcanzar las caractersticas de operacin o proteccin. VINILICOSSon recubrimientos no txicos, resistentes a la abrasin que pueden ser utilizados en la proteccin de superficies metlicas y resiste la inmersin continua en agua dulce o salada; resiste soluciones diluidas de la mayor parte de los cidos orgnicos e inorgnicos, incluyendo HC1, HNO3, H3PO4, H2SO4, cido ctrico, no es afectado por derivados del petrleo tales como gasolina, diesel, petrleo crudo, etc. A temperatura normal resisten soluciones de NAOH hasta el 40%; Na2CO3; Ca (OH)2, y amoniaco hasta el 10%.

ANTIVEGETATIVOSEs un recubrimiento desarrollado para prevenir el crecimiento de organismos marinos en superficies sumergidas por largos periodos. En su formulacin se incluyen resinas vinlicas, brea, cobre o txicos rgano-metlicos que permiten esta accin de inhibicin. Este recubrimiento requiere una formulacin cuidadosa a fin de que el txico abandone el recubrimiento pausadamente en cantidad suficiente para inhibir el crecimiento de organismos marinos.

SILICONLa alta estabilidad trmica de la resina permite la utilizacin de este tipo de recubrimientos hasta unos 750 C, la pelcula del recubrimiento resultante es resistente a la intemperie y a atmsferas contaminadas.

FENOLICOSEs un recubrimiento duro, brillante y muy adherente; en trminos generales su resistencia a los solventes, medios cidos y alcalinos, es moderada, por lo que no se recomienda para inmersiones continuas. En general su eficiencia de proteccin es ligeramente mayor a la de los alquidalicos. Si el recubrimiento es horneado su resistencia a los solventes y al agua se incremento considerablemente, llegando a soportar la inmersin en los mismos.

EPOXICOSEn trminos generales el nivel de adherencia, dureza, flexibilidad y resistencia a los medios corrosivos de los recubrimientos epxidos no han sido superados por ningn otro tipo de los recubrimientos actuales. Puede aplicarse sobre superficies de concreto, metlicas, galvanizadas o inorgnico de zinc; presenta una excepcional resistencia a medios alcalinos y buena resistencia a los medios cidos; soporta salpicaduras, escurrimientos e inmersiones continuas de la mayora de los hidrocarburos alifticos y aromticos, alcoholes, etc.

EPOXICO - TRICAPAEn el FBE, el polmero en la forma de un polvo no contiene solventes, y ya estn mezclados los compuestos que generar la reaccin de polimerizacin y curado. El diseo tiene en cuenta que la polimerizacin se produzca a temperaturas suficientemente altas para prevenir que esta no se desarrolle tempranamente durante el almacenamiento del polvo lo que lo volvera total o parcialmente inutilizable. El polvo es dispersado por una lanza aplicadora en el interior de un tubo; impacta la superficie ayudado por la accin del campo electrosttico y se funde al tocar una superficie que est a temperaturas alrededor de los 200 C, convirtindose en un lquido.

Inmediatamente comienza el proceso de polimerizacin, muy rpido a esas temperaturas, que lleva al curado, formndose rpidamente un gel viscoso primero y luego la conversin al estado slido termo-estable. La pelcula slida queda adherida a la superficie metlica sobre la que se ha aplicado.

Luego se aplica una capa de adhesivo y polietileno de alta densidad para ofrecer una proteccin mecnica.EPOXICO - TRICAPA

RESINA EPOXICA 3MRESINA EPOXICA DUPONTMATERIA PRIMA UTILIZADAEPOXICO - TRICAPA

PELLETS DE ADHESIVOPELLETS DE POLIETILENO A/D

CAJAS DE ADHESIVO DUPONTBIG BAG DE POLIETILENO DUPONTEPOXICO - TRICAPA

APLICACIN DE RESINA EPOXICAAPLICACIN DE ADHESIVO Y POLIETILENOAPLICACIN DE RESINA EPOXICATUBO PREPARADO PARA REVESTIREPOXICO - TRICAPA

TUBOS CON REVESTIMIENTO TRICAPAEs un material que permanece en estado lquido en el envase, el cual aplicado sobre una superficie previamente preparada, se convierte en una pelcula slida que protege, decora e identifica.El trmino Pelcula se refiere a la capa que se obtiene despus de que la pintura es aplicada.

PINTURASPROPIEDADES DE LA PINTURADUREZAFLEXIBILIDADRENDIMIENTOCUBRIMIENTOSECAMIENTOVISCOSIDADNIVELACINTIXOTROPIA

TIPOS DE SUPERFICIESHIERROCONCRETOALUMINIOPLASTICOS OTROS.

RESISTENCIA DE LAS PINTURASAGENTES EXTERNOSESPECIALESHUMEDADVAPORRAYOS SOLARESINTERPERIABRASINAGENTES QUIMICOSOTROS

CORROSINTEMPERATURAANTIVEGETATIVIDAD

COMPOSICION DE UNA PINTURARESINAPIGMENTOSSOLVENTESADITIVOSRESINAAGENTE FORMADOR DE PELICULAAGLUTINA COMPLETAMENTE LOS PIGMENTOSLAS PROPIEDADES FINALES DE LA PINTURA SERN IGUALES A LAS PROPIEDADES DE LA RESINA

LA RESINA DETERMINA:ADHESIONFLEXIBILIDADDUREZARESISTENCIA QUIMICARESISTENCIA A LA ABRASINRESISTENCIA A LA INTERPERIERESISTENCIA A LA INTERPERIE RESISTENCIA AL AGUA BRILLO

PIGMENTOSSON PARTICULAS SLIDAS FINAMENTE DIVIDIDAS, INSOLUBLES, CUYAS PRINCIPALES FUNCIONES SON:

DAR COLOR INHIBIR SUPERFICIES METALICASREFORZAR LA PELICULA DE PINTURAOCULTAR LA SUPERFICIEQUE DETERMINAN?DURABILIDADCARCTER PROTECTOR APARIENCIARESISTENCIA AL MEDIO AMBIENTE

CLASIFICACION DE LOS PIGMENTOSPIGMENTOS ORGANICOS

Azul Ftalcianinas, Antraquinonas, Azo

ACIDOS _____________> LITOLINSOLUBLES __> ROJO TOLUIDA, ROJOS NAFTOLES

PIGMENTOS INORGANICOSBLANCOS Cubrientes Dixido de TitanioANTICORROSIVOS Minio de Plomo, Metaboratos de BarioCOLOREADOS Cromato de Plomo, Naranja de Molibdato, xidos de Hierro

ACIDOSINSOLUBLESOTROS PIGMENTOS INORGANICOSNEGROS Negro humo

METALICOS Aluminio , Zinc

EXTENDER Carbonato de Calcio BaritasCaolinesTalcosMicas

SOLVENTESLIQUIDOS VOLATILES DE DIFERENTE NATURALEZA QUIMICA, CUYA FUNCIN ES LA DE DISOLVER LA RESINA.LOS SOLVENTES INFLUYEN EN:SECAMIENTOAPLICABILIDADNIVELACINBRILLOAPARIENCIA GENERAL DE LA PELICULA

PROPIEDADES DE LOS SOLVENTESPODER SOLVENTE Es la Capacidad que tiene un solvente para disolver una resina o agente formador de pelcula.VOLATILIDAD Es la Velocidad con que se evapora un solvente. Esta velocidad o rata de evaporacin influye en propiedades como nivelacin, chorreamiento, brillo y secamiento.

PROPIEDADES DE LOS SOLVENTESOLOR Este aspecto es importante en productos arquitectnicos para interiores.TOXICIDAD Es el grado de contaminacin por contacto excesivo con los solventes sin la debida proteccin con equipos y mascarillas de seguridad, lo cual trae como consecuencia problemas de salud debido a su inhalacin.

ADITIVOSSon Aquellos compuestos agregados en pequeas cantidades a la pintura, ejercen una gran influencia sobre las propiedades fisicoqumicas de los recubrimientos.INFLUENCIA DE LOS ADITIVOSVISCOSIDADSEDIMENTACIN DE LOS PIGMENTOS BRILLOVIDA UTIL DE LA MEZCLARESISTENCIA A AGENTES CONTAMINANTES COMO BACTERIAS Y HONGOSNIVELACIN