REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PANAMERICANA DEL PUERTO

FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA EN MOLINERIA

CATEDRA: CORROSION

PINTURAS Y RECUBRIMIENTOSANTICORROSIVOS

PONENTES:LUIS TISOYCARLOS SEVILLAVITOR DOS SANTOS

Recubrimientos

Se define como una mezcla o dispersión relativamente estable de un pigmento en una solución de resinas y aditivos. Su composición o formulación debe ser tal que al ser aplicada una capa delgada sobre un substrato metálico, sea capaz de formar una película seca uniforme que actúe como una barrera flexible.

Mecanismo de los recubrimientos

Es posible señalar tres mecanismos generales de protección anticorrosiva:

1) Como barrera impermeable: Dado que las moléculas de resina se unen o

enlazan en tres direcciones incluyendo al pigmento esto da como consecuencia la formación de una barrera que en mayor o menor grado

Mecanismo de los recubrimientos

2) Pasivacion

El deposito de recubrimiento sobre el substrato metálico inhibe los

procesos anódicos y catódicos de la corrosión

3) Protección catódica

Cierto tipo de recubrimientos con alto contenido de Zinc como

pigmento, actúan anódicamente al ser aplicados sobre el Acero. En

este caso el substrato metálico es sujeto a una protección catódica

con el Zinc como  nodo de sacrificio y no por la formación de una

película impermeable.

 

Componentes básicos de un recubrimiento Resinas: Son compuestos orgánicos o inorgánicos poliméricos formados de

película cuyas funciones principales son las de fijar el pigmento, promover buena adherencia sobre el substrato metálico. metálico o capa anterior y en general promover la formación de una barrera flexible, durable e impermeable a los agentes corrosivos del medio ambiente.

Dentro de un cuadro básico, en la industria se utilizan los siguientes formadores de película:

resina alquidalica, resina epoxica, resina poliamidica resina vinílica, resina acrílica, resina fenólica resina de cumarona- indeno, resina de Silicón, silicato de

etilo, litio, sodio, potasio aductos y mezcla de algunos de estos productos resina de poliuretano, resina de hule clorado otras

Componentes básicos de un recubrimiento Aditivos: Son compuestos metálicos u órganicos metálicos que no

obstante que se adicionan en pequeñas cantidades tienen gran influencia sobre la viscosidad y estabilidad del recubrimiento liquido así como sobre el poder de nivelación y apariencia de la película ya aplicada.

Ejemplos de aditivos:agentes secantesagentes antioxidantesagentes estabilizadores de dispersiónagentes modificadores de flujo y viscosidadagentes surfactantesagentes fungicidas. bactericidasplastificantesagentes absorbedores de rayos ultravioleta, etc.

Componentes básicos de un recubrimiento Solventes: Son líquidos orgánicos de base alifatica o aromática

cuya función principal es la de disolver las resinas y aditivos y presentar un medio adecuado para la dispersión de pigmento.

Estos compuestos no son formadores de película ya que se eliminan del recubrimiento a través del proceso de secado; parte de las propiedades del recubrimiento tales como viscosidad, facilidad de aplicación y porosidad dependen de la naturaleza del solvente, por lo que para su elección deberán tomarse en cuenta propiedades tales como: poder de disolución, temperatura de ebullición, velocidad de evaporación, flamabilidad, toxicidad, estabilidad química y costo.

Componentes básicos de un recubrimiento Pigmentos: Son substancias sólidas orgánicas o inorgánicas que reducidas a

un tamaño de partícula inferior a las 25 micras, imparten a la película seca del recubrimiento propiedades tales como: resistencia a la corrosión, resistencia mecánica, poder cubriente, así como protección a la resina de la acción degradante de los rayos UV del sol. Entre las características deseables en un pigmento se pueden mencionar las siguientes: no reactividad química con el vehículo, fácil humectación y dispersión, alta resistencia al calor, la luz y a agentes químicos.

En general se acepta la existencia de tres tipos de pigmentos con funciones especificas en un Recubrimiento.

pigmentos lnhibidores cargas o inertes pigmentos entonadores

Componentes básicos de un recubrimiento

PinturaPigmentada

Pigmentos

Opacos

Protectores ( 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 )

Vehículos

No Volátiles

Resina ( dureza y adhesión )

Aceite ( flexibilidad y durabilidad )

Plastificantes ( flexibilizar )

Secantes ( acelerar el secado )

Volátiles

Solventes activos ( reducir viscosidad )

Solventes latentes ( reducir viscosidad y bajar costo )

Diluyentes ( bajar costo )

Agua ( fase continua en emulsiones )

Solvente coalescente ( ayuda a la formación de película en emulsiones )

TIPOS DE RECUBRIMIENTOSCARACTERISTICAS: A la fecha se han desarrollado una gran diversidad de

recubrimientos cuya formulación o composición obedece a la resolución 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 arquitectónicas las cuales se utilizan esencialmente para fines decorativos. Mientras los primeros, con fines de formulación, requieren de uso de resinas y pigmentos altamente resistentes que permitan una alta eficiencia de protección, los segundos utilizan materias primas de menor resistencia que permiten obtener una gran diversidad de colores, tonos y efectos especiales.

RECUBRIMIENTOS ORGANICOS

Los recubrimientos orgánicos son polímetros y resinas producidas en forma natural o sintética, generalmente formulados para aplicarse como líquidos que se secan o endurecen como películas 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.

Métodos de aplicación El método para aplicar un recubrimiento orgánico a una superficie depende de varios factores como la composición del liquido del recubrimiento, el espesor, la velocidad de producción y consideraciones de costo, tamaño de partes y requerimientos ambientales.

Los métodos disponibles para aplicar recubrimientos orgánicos líquidos incluyen el uso de las brochas y rodillos, la aspersión, inmersión y el recubrimiento con flujo.

Uso de brochas y rodillos.-Estos son dos métodos de aplicaron mas conocidos y tienen una alta eficiencia de transferencia, que se acerca al 100%. -Aplicación por aspersión (Spraying).-El recubrimiento por aspersión es un método de producción muy utilizado para aplicar recubrimientos orgánicos.

RECUBRIMIENTOS CATODICOS La pintura catódica por inmersión es un proceso para

el recubrimiento de casi todos los metales.Para el tratamiento la pieza de trabajo se activa como

cátodo y se sumerge en un baño de pintura con partículas con carga positiva. La pieza de trabajo cargada negativamente atrae las partículas anódicas y las retiene en forma de película homogénea sobre su superficie. Este revestimiento de partículas garantiza el recubrimiento homogéneo incluso de piezas con geometría extremadamente compleja y la duración del tratamiento se decide en función del grosor deseado de la capa. Después de la formación de la capa se seca al horno con temperaturas de entre 180 y 220 °C. . El proceso automatizado de revestimiento permite, combinado con una técnica de ultrafiltración, una utilización de la pintura muy rentable.

La primera etapa considera una eliminación de solventes por evaporación a temperatura ambiente, posteriormente por una interacción con el aire las moléculas de las resinas se unen o polimerizan en forma entrelazada dando lugar a películas relativamente continuas de resina-pigmento.Los recubrimientos alquidalicos, vinílicos y acrílicos son ejemplos de este tipo.

SECADO AL AIRE, UN SOLO COMPONENTE

SECADO AL AIRE, DOS COMPONESTES

Nuevamente la primera etapa es una eliminación de solventes a temperatura ambiente desarrollándose simultáneamente una reacción de enlazamiento tridimensional entre las resinas de cada uno de los componentes una de las cuales se denomina comúnmente catalizador.

CURADO A ALTA TEMPERATURA

La primera etapa considera la eliminación 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, lográndose en esa forma el entrelazamiento o curado requerido para alcanzar las características de operación o protección.

VINILICOSSon recubrimientos no tóxicos, resistentes a la abrasión que pueden ser utilizados en la protección de superficies metálicas y resiste la inmersión continua en agua dulce o salada; resiste soluciones diluidas de la mayor parte de los  ácidos orgánicos e inorgánicos, incluyendo HC1, HNO3, H3PO4, H2SO4, ácido cítrico, no es afectado por derivados del petróleo tales como gasolina, diesel, petróleo 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 formulación se incluyen resinas vinílicas, brea, cobre o tóxicos órgano-metálicos que permiten esta acción de inhibición. Este recubrimiento requiere una formulación cuidadosa a fin de que el tóxico abandone el recubrimiento pausadamente en cantidad suficiente para inhibir el crecimiento de organismos marinos.

SILICON

La alta estabilidad térmica de la resina permite la utilización de este tipo de recubrimientos hasta unos 750 °C, la película del recubrimiento resultante es resistente a la intemperie y a atmósferas contaminadas.

FENOLICOS

Es un recubrimiento duro, brillante y muy adherente; en términos generales su resistencia a los solventes, medios  ácidos y alcalinos, es moderada, por lo que no se recomienda para inmersiones continuas. En general su eficiencia de protección 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 inmersión en los mismos.

EPOXICOSEn términos generales el nivel de adherencia, dureza, flexibilidad y resistencia a los medios corrosivos de los recubrimientos epóxidos no han sido superados por ningún otro tipo de los recubrimientos actuales. Puede aplicarse sobre superficies de concreto, metálicas, galvanizadas o inorgánico de zinc; presenta una excepcional resistencia a medios alcalinos y buena resistencia a los medios ácidos; soporta salpicaduras, escurrimientos e inmersiones continuas de la mayoría de los hidrocarburos alifáticos y aromáticos, alcoholes, etc.

EPOXICO - TRICAPAEn el FBE, el polímero en la forma de un polvo no contiene solventes, y ya están mezclados los compuestos que generará la reacción de polimerización y curado. El diseño tiene en cuenta que la polimerización se produzca a temperaturas suficientemente altas para prevenir que esta no se desarrolle tempranamente durante el almacenamiento del polvo lo que lo volvería total o parcialmente inutilizable. El polvo es dispersado por una lanza aplicadora en el interior de un tubo; impacta la superficie ayudado por la acción del campo electrostático y se funde al tocar una superficie que está a temperaturas alrededor de los 200 °C, convirtiéndose en un líquido.

Inmediatamente comienza el proceso de polimerización, muy rápido a esas temperaturas, que lleva al curado, formándose rápidamente un gel viscoso primero y luego la conversión al estado sólido termo-estable. La película sólida queda adherida a la superficie metálica sobre la que se ha aplicado.

Luego se aplica una capa de adhesivo y polietileno de alta densidad para ofrecer una protección mecánica.

EPOXICO - TRICAPA

RESINA EPOXICA 3M RESINA EPOXICA DUPONT

MATERIA PRIMA UTILIZADA

EPOXICO - TRICAPA

PELLETS DE ADHESIVO PELLETS DE POLIETILENO A/D

CAJAS DE ADHESIVO DUPONT BIG BAG DE POLIETILENO DUPONT

EPOXICO - TRICAPA

APLICACIÓN DE ADHESIVO Y POLIETILENO

APLICACIÓN DE RESINA EPOXICATUBO PREPARADO PARA REVESTIR

EPOXICO - TRICAPA

TUBOS CON REVESTIMIENTO TRICAPA

Es un material que permanece en estado líquido en el envase, el cual aplicado sobre una superficie previamente preparada, se convierte en una película sólida que protege, decora e identifica.

El término “Película” se refiere a la capa que se obtiene después de que la pintura es aplicada.

PINTURAS

PROPIEDADES DE LA PINTURA

DUREZAFLEXIBILIDADRENDIMIENTOCUBRIMIENTOSECAMIENTOVISCOSIDADNIVELACIÓNTIXOTROPIA

TIPOS DE SUPERFICIES

HIERROCONCRETOALUMINIOPLASTICOS OTROS.

RESISTENCIA DE LAS PINTURAS

AGENTES EXTERNOS ESPECIALES

- HUMEDAD- VAPOR- RAYOS SOLARES- INTERPERI- ABRASIÓN- AGENTES QUIMICOS- OTROS

- CORROSIÓN- TEMPERATURA- ANTIVEGETATIVIDAD

COMPOSICION DE UNA PINTURA

RESINA

PIGMENTOS

SOLVENTES

ADITIVOS

RESINA

AGENTE FORMADOR DE PELICULAAGLUTINA COMPLETAMENTE LOS

PIGMENTOSLAS PROPIEDADES FINALES DE LA

PINTURA SERÁN IGUALES A LAS PROPIEDADES DE LA RESINA

LA RESINA DETERMINA:

ADHESION FLEXIBILIDAD DUREZA RESISTENCIA QUIMICA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN RESISTENCIA A LA INTERPERIE

RESISTENCIA A LA INTERPERIE

RESISTENCIA AL AGUA

BRILLO

PIGMENTOS

SON PARTICULAS SÓLIDAS FINAMENTE DIVIDIDAS, INSOLUBLES, CUYAS PRINCIPALES FUNCIONES SON:

DAR COLOR INHIBIR SUPERFICIES METALICASREFORZAR LA PELICULA DE PINTURAOCULTAR LA SUPERFICIE

¿QUE DETERMINAN?

DURABILIDADCARÁCTER PROTECTOR APARIENCIARESISTENCIA AL MEDIO AMBIENTE

CLASIFICACION DE LOS PIGMENTOS

PIGMENTOS ORGANICOS

Azul Ftalcianinas, Antraquinonas, Azo

ACIDOS _____________> LITOLINSOLUBLES __> ROJO TOLUIDA, ROJOS NAFTOLES

PIGMENTOS INORGANICOSBLANCOS – Cubrientes – Dióxido de TitanioANTICORROSIVOS – Minio de Plomo, Metaboratos de BarioCOLOREADOS – Cromato de Plomo, Naranja de Molibdato,

Óxidos de Hierro

ACIDOS

INSOLUBLES

OTROS PIGMENTOS INORGANICOS

NEGROS Negro humo

METALICOS Aluminio , Zinc

EXTENDER Carbonato de Calcio Baritas

CaolinesTalcosMicas

SOLVENTES

LIQUIDOS VOLATILES DE DIFERENTE NATURALEZA QUIMICA, CUYA FUNCIÓN ES LA DE DISOLVER LA RESINA.

LOS SOLVENTES INFLUYEN EN:

SECAMIENTOAPLICABILIDADNIVELACIÓNBRILLOAPARIENCIA GENERAL DE LA PELICULA

PROPIEDADES DE LOS SOLVENTES

PODER SOLVENTE Es la Capacidad que tiene un solvente para

disolver una resina o agente formador de película.

VOLATILIDAD Es la Velocidad con que se evapora un

solvente. Esta velocidad o “rata de evaporación” influye en propiedades como nivelación, chorreamiento, brillo y secamiento.

PROPIEDADES DE LOS SOLVENTES

OLOR Este aspecto es importante en productos

arquitectónicos para interiores.TOXICIDAD Es el grado de contaminación por contacto

excesivo con los solventes sin la debida protección con equipos y mascarillas de seguridad, lo cual trae como consecuencia problemas de salud debido a su inhalación.

ADITIVOS

Son Aquellos compuestos agregados en pequeñas cantidades a la pintura, ejercen una gran influencia sobre las propiedades fisicoquímicas de los recubrimientos.

INFLUENCIA DE LOS ADITIVOSVISCOSIDADSEDIMENTACIÓN DE LOS PIGMENTOS BRILLOVIDA UTIL DE LA MEZCLARESISTENCIA A AGENTES

CONTAMINANTES COMO BACTERIAS Y HONGOS

NIVELACIÓN