Las investigaciones y los desarrollos en el sector de pinturas y recubrimientos no se detienen, por tal razón es importante conocer en lo que los científicos están trabajando para ofrecer nuevas características a los productos que se comercializan.
por Duván Chaverra Agudelo
Los departamentos de investigación y desarrollo de las empresas formuladoras y fabricantes de pinturas y recubrimientos de todo tipo tienen la tarea de hallar constantemente nuevas tecnologías y nuevas técnicas, que permitan mejorar las propiedades y desempeño de los productos que elaboran.
A parte de estos departamentos, diferentes centros de investigación en el mundo liderados por universidades o apoyados por los gobiernos locales prueban diariamente cientos de métodos para hallar nuevas materias primas que se puedan incluir en los recubrimientos. Hoy en día, todo indica que la tendencia actual se basa en dos enfoques fundamentales: los productos "verdes" o medio ambientales y la nanotecnología.
Precisamente, en INPRA LATINA hemos resaltado muchas de las investigaciones más importantes y llamativas ejecutadas por reconocidos científicos. Es por eso que ahora decidimos plasmar en este artículo algunos de los descubrimientos o desarrollos más llamativos, los cuales serán útiles para los formuladores y fabricantes del sector.
En nuestra región
Vale la pena comenzar este recorrido resaltando desarrollos realizados en nuestra región. Por ejemplo, en Argentina un grupo de investigación perteneciente al Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) patentó una pintura bactericida, la cual tiene propiedades que permiten su uso en aplicaciones como hospitales, hogares, comedores o gimnasios. El proceso incluyó la modificación superficial de las cargas y pigmentos orgánicos que se implementan en las pinturas para agregarles propiedades antimicrobianas.
Según explicó Mónica Pinto, jefa de la Unidad Técnica de Pinturas y Recubrimientos Orgánicos del INTI- Procesos Superficiales para lograr este desarrollo, "se emplearon metales que actúan combinándose con aminoácidos esenciales para el ciclo vital de los microorganismos y que resultan inocuos para el ser humano. Así, las propiedades bactericidas se mantienen a lo largo de la vida útil del recubrimiento”.
El desarrollo también podría implementarse en aberturas de metal y de madera, envases, grifos u otros elementos que necesiten de esta clase de protección. Los investigadores afirmaron que esta patente le será otorgada a una reconocida empresa del sector de pinturas para obra y hogar.
Entre tanto, en Brasil probaron con éxito un compuesto de cerio y de silanol envuelto en cápsulas de poliestireno y que se utiliza en las pinturas para inhibir la corrosión de metales. Su principal aplicación es para tuberías y tanques de almacenamiento de petróleo, lo que llevó al estudio a recibir el Premio Petrobras de Tecnología.
Esta investigación fue realizada en la Universidad de Sao Paulo por el ingeniero Fernando Cotting. Según explicó el ingeniero, las microcápsulas permiten al recubrimiento de metales adquirir características de recuperación automática (auto-sanación).
El inhibidor utiliza una mezcla de cerio (-III), y silanol. "El cerio ya se usa para combatir la corrosión, mientras que el silanol se utiliza para la producción de filmes. La ventaja de estos compuestos es que actúan sinérgicamente y el uso de una menor concentración de cerio, de poca abundancia en la naturaleza, puede reducir los costos de fabricación sin afectar la eficacia del producto", dijo Cotting.
Por su parte, en Chile fue creada una pintura con resistencia al fuego utilizando residuos de aceituna. Según la investigación, esta pintura tiene la capacidad de resistir un 70% más la propagación de las llamas en la madera. Esto se comparó con las pinturas base agua.
El desarrollo fue presentado por el estudiante Oscar Fuentes, de la Escuela de Ingeniería en Construcción, quién desarrolló su tesis de grado con este tema. “Se destaca el uso de residuos que normalmente son desechados por las empresas. Por otro lado, está el tema del beneficio directo que tiene el hecho de tener una pintura que retarde la expansión del fuego”, señaló el asesor de la tesis, profesor Diógenes Hernández.
El desarrolló fue elaborado partiendo de la ceniza conseguida de los residuos de la aceituna, la cual se dice tiene una sustancia que cuenta con un elevado nivel de resistencia al fuego. Incluye también otros ingredientes: cal, yeso y pigmentos.
El estudiante Fuentes, destacó el hecho de que la pintura aporte a la protección del medio ambiente: “Uno como ingeniero busca nuevas técnicas para hacer construcciones más amigables y ayudar al entorno. Entonces creo que este es un aporte en esa línea, que también se desarrolla con fuerza en mi carrera”.
Desarrollos biológicos
En este aspecto se resaltan nuevos desarrollos como el realizado por investigadores de Georgia, Estados Unidos, quienes crearon réplicas magnéticas de granos de polen de girasol usando un proceso químico húmedo, capa por capa, que se aplica en recubrimientos de óxido de hierro.
Según los investigadores, las réplicas poseen propiedades de adherencia naturales heredadas de las puntas de las partículas de polen, mientras obtienen comportamiento magnético, lo que permite la adhesión a la medida de las superficies. Los picos heredados del polen de girasol proporcionan una adherencia de corto alcance - en distancias a nanoescala - mientras que la química de óxido proporciona un modo de adhesión que opera sobre distancias mucho mayores - hasta un milímetro.
De otro lado, otra investigación logró utilizar extracto fenólico de las hojas de té verde para la producción de resinas epoxídicas termoestables. Este estudio realizado en Francia indica que el extracto de té verde comercial (GTE , siglas en inglés) se funciona mediante la reacción con epiclorhidrina en presencia del catalizador de transferencia de fase.
Durante la investigación se encontró que el derivado de éter de glicidilo del extracto de té verde (GEGTE) obtenido con un buen rendimiento se curó en un polímero epoxi con isoforona diamina (IPD) y la red resultante se comparó con catequina-IPD y éter de diglicidilo de sistemas bisfenol A (DGEBA-IPD).
Los análisis térmicos y mecánicos de este polímero epoxi de base biológica mostraron su alta reactividad asociada con una alta densidad de reticulación (Tg: 140-190 ° C), una alta resistencia térmica y propiedades mecánicas interesantes.
Asimismo, los animales también han servido de referencia para los científicos. Este es el caso de una investigación con el propósito de encontrar nuevas formas de creación de recubrimientos autolimpiables, el cual se basó en la manera como los insectos de ojos rojos mantienen sus alas limpias y libres de contaminantes.
Este trabajo fue realizado por un equipo de científicos de la Universidad de Duke en Estados Unidos y de la Universidad James Cook en Australia, quienes encontraron que el secreto están en que las gotas de agua que caen se funden y luego saltan de las alas de los insectos que vuelan, un fenómeno que llaman Gotas de Rocío de Autopropulsión.
Es decir, que cuando las alas de la cigarra están expuestas al vapor de agua, el rocío forma pequeñas gotitas que se funden juntas espontáneamente y son auto-propulsadas fuera de la superficie por cambios en la energía de la superficie. El salto es automático, y las gotas pueden liberar a la superficie superhidrófoba de suciedades y otros contaminantes.
Este descubrimiento rompió con la creencia tradicional de que la limpieza de superficies naturales tenía lugar principalmente a través del "Efecto Loto".
Enfoques medioambientales
Finalmente, no podíamos dejar por fuera algunos desarrollos basados en temáticas medioambientales, como el caso de un procedimiento para producir recubrimientos anticorrosivos ecológicos para aleaciones de aluminio y magnesio en el sector aeronáutico, el cual fue desarrollado en Europa.
Bajo el nombre de proyecto Ecoprot, este recubrimiento tiene una eficacia frente a la corrosión comparable a la de los cromatos tóxicos y se ajusta a los estrictos requisitos del sector de la aeronáutica.
Este nuevo proceso, ya patentado, fue desarrollado a través de un proyecto del 6PM denominado MultiProtec. Ahora busca industrializar el procedimiento y dar a conocer en la industria un recubrimiento similar al vidrio, respetuoso con el medio ambiente, basado en cerio y con capacidad de autorreparación.
También se realizará una evaluación del ciclo de vida del proceso al completo tomando en consideración todos los aspectos de producción, desde las materias primas hasta el final de la vida útil, pasando por el consumo de agua y energía.
También en Europa, más específicamente en España, han desarrollado una nueva pintura para marcaciones viales, la cual, según los investigadores, cuenta con mejores propiedades para garantizar la seguridad de los conductores.
El recubrimiento antideslizante reduce los tiempos de curado, además que mejora la adhesión sobre las vías y es altamente resistente, con lo cual se evita el desgaste al que se encuentra sujeto. Esta formulación es base agua e incorpora una novedosa combinación de polímeros de látex, responsable de mejorar la adherencia, además aseguran que cuenta con características amigables con el medio ambiente.
Este desarrollo fue liderado por el Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen (Aido) de España, con la participación de un grupo de empresas europeas, dentro del proyecto denominado Multimat.
Conclusión
Estos son solo algunos de los muchos ejemplos novedosos y efectivos que se pueden encontrar en el mundo de las pinturas y recubrimientos y que evidencian que el gremio trabaja constantemente por mejorar y hallar nuevos mercados.
Por nuestra parte, continuaremos con la tarea de llevarles a todos ustedes las más recientes novedades de nuestra industria para que en nuestros mercados también se puedan poner en práctica y lograr tener así mucha más alternativas a la hora de formular o fabricar pinturas para las diferentes áreas comerciales y residenciales.
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