En la primera parte se explicó profundamente la diferencia entre pigmento y colorante, además se hizo una introducción sobre lo que son los pigmentos inactivos, tema que continúa en el cierre de este interesante artículo.
por Julián Restrepo*
Ya hemos hablado un poco de los pigmentos inactivos, pero en este punto podemos decir que los pigmentos inactivos son aquellos que “no tienen actividad óptica” en el recubrimiento, ya que por definición no proveen color y opacidad, por lo que son insolubles en el vehículo, pero que tienen un precio mucho más bajo que el de los pigmentos activos (como el asociado al dióxido de titanio y otros pigmentos orgánicos, por ejemplo), y se utilizan fundamentalmente para abaratar el costo de las pinturas.
El nombre general empleado para designar el tipo de pigmentos que no proveen color es el de pigmentos inactivos, pigmentos inertes o simplemente cargas.
A continuación se presenta la siguiente tabla que relaciona los pigmentos inactivos más comúnmente empleados en la industria de pinturas (se han incluido pigmentos activos como el dióxido de titanio y el sulfato de bario, con fines ilustrativos) [2]:
Pero a pesar de ser denominados simplemente cargas, mediante una selección cuidadosa de un tipo específico de pigmento inactivo para cada tipo particular de recubrimiento, en algunos casos, se pueden mejorar ciertas propiedades de la misma.
Esto es, la selección adecuada del pigmento inactivo en la etapa de formulación puede mejorar diferentes propiedades, tales como la viscosidad, fluidez, reología, permeabilidad, dureza, lavabilidad y resistencia a la abrasión; así como favorecer convenientemente las condiciones de sedimentación en el envase durante el tiempo de almacenamiento, a fin de evitarla o reducirla al máximo. Ciertas cargas refuerzan mecánicamente la estructura de la película seca, mientras que otras aumentan su resistencia y en especial a la penetración de humedad a través de ésta.
En estos casos en que los pigmentos inactivos no solo se limitan a bajar el costo de las pinturas, sino que además proveen efectos y propiedades adicionales, se denominan “cargas funcionales”; es decir, su función no se limita a reducir el costo de la pintura, sino a proveer propiedades benéficas adicionales a ésta.
Tal es el caso de los extenderes, como sustituto parcial del pigmento activo. Pero hay otra serie de cargas funcionales (en algunos casos considerados como aditivos, acorde con la dosis empleada), tales como algunos agentes reológicos y antidecantantes (bentonitas y hectoritas) [3], agentes mateantes (sílices), inhibidores de corrosión (fosfatos, hidroxifosfitos, fosfosilicatos), entre otros; pero el costo de estas cargas funcionales es, en muchos casos, superior al de los pigmentos activos; es decir, aunque no proveen color, proveen otras ventajas que son muy apreciadas por los formuladores y para las cuales difícilmente son superados por otros materiales.
Extenderes
Entre los pigmentos inactivos se encuentran los extenderes que, como ya se dijo anteriormente, son un tipo de cargas funcionales.
Extender es un anglicismo de la misma palabra en inglés y que significa extendedor y que denota, entre otras, amplificador, agrandador o desarrollador, y que contextualizado a la formulación de recubrimientos, indica que los extenderes, por ser cargas, no sólo se emplean con el fin de reducir el costo de las pinturas, debido a que son materias primas relativamente baratas y su gravedad específica generalmente es más baja que la de un pigmento activo, sino que además, los extenderes, por sus características, se emplean para sustituir parte del pigmento activo en la formulación.
Los más conocidos tipos de extenderes son los extenderes de dióxido de titanio (el pigmento blanco por excelencia empleado en la industria de pinturas [4]), lo que se hace muy importante en el contexto actual, considerando la actual coyuntura que se presenta con el dióxido de titanio, no sólo por su variación en su cotización internacional, sino porque no se tienen nuevos yacimientos y la demanda es cada vez mayor, además de que los costos asociados a su producción son cada vez más altos, en especial para el caso de los grados cloruro.
Es así pues, como un pigmento inactivo como un extender cobra importancia y se convierte en un valioso componente a considerar a la hora de abaratar costos, ya que permite reducir una parte del dióxido de titanio empleado, el cual es reemplazado por un pigmento que es más barato que el dióxido de titanio, manteniendo el cubrimiento y el color, mejorando la disponibilidad de los materiales a emplear y además, permitiendo mejorar el balance de propiedades del recubrimiento.
Podemos agregar que, la potencialización de las propiedades de un extender se puede mejorar empleando aditivos, como es el caso de agentes dispersantes y humectantes, los cuales a un relativo bajo costo, permitirán que el extender empleado provea un excelente rendimiento [3].
Hay casos en donde el empleo de un extender ocasiona un impacto favorable en otras propiedades de la pintura, tal como en la viscosidad, reología o pH del producto, lo que a su vez permite reducir el empleo de otras materias primas, en muchos casos aditivos que son relativamente costosos (reguladores de pH tipo AMP, espesantes, entre otros aditivos). Es decir, en este caso tenemos que el extender no solo funciona como una “carga funcional”, ya que no solo permite “extender parte del dióxido de titanio”, sino que interactúa sinergéticamente (1+1 = >2) con otros componentes de la formulación; podríamos entonces hablar de que tenemos un “extender funcional”, pero ya sería sobrecargar un poco el término.
Es de anotar que, debido a las complejas relaciones que se presentan entre las propiedades finales de un recubrimiento y las materias primas empleadas, es de esperar que se obtengan efectos en las diferentes propiedades de la pintura al sustituir parte del pigmento activo. Lo que sucede, en rigor, es que siempre el formulador enfoca su atención a un cierto número de propiedades que “verá el usuario final”, con lo que las demás pierden importancia.
Los pigmentos inactivos usualmente empleados como extenderes se encuentran en pigmentos como carbonatos de calcio, caolines, talcos y sílicas (obsérvese que son de origen mineral). Es claro que los proveedores de estas materias primas, al determinar que sus cargas no sólo cumplen la función de abaratadoras del costo de la pintura, sino que proveen otras ventajas adicionales (en este caso, funcionan como extenderes), elevan el precio de su producto; lo cual se puede explicar, en parte, por el hecho de que dichos fabricantes someten su producto a un mayor número de operaciones de purificación, para proveerle un mayor valor agregado.
Conclusiones
Se ha visto pues que los pigmentos inactivos llegan a ser claves en la formulación de recubrimientos, porque sus funciones no sólo se limitan al hecho de funcionar como “materias primas transparentes” y como un factor reductor del costo de las pinturas, sino que en muchos casos, en realidad, la mayoría, se pueden obtener beneficios adicionales, incluso pueden interactuar sinergéticamente con otros componentes de la formulación. Aunque, es de tener presente que aunque también se pueden presentar efectos indeseados e interacciones antagónicas, estas son más pequeñas comparadas con los beneficios obtenidos.
La selección del tipo de pigmento inactivo junto con los aditivos apropiados es un factor que debe tomarse muy en serio desde el proceso de formulación de la pintura para obtener los mejores resultados posibles.
Referencias
[2] Correa, G. y Orrego, J., “Minerales son metálicos en la industria de recubrimientos”. Inpralatina, Vol. 4, No. 4, agosto/septiembre de 1999, págs. 20-26.
[3] Visite, por ejemplo, la página web de la compañía Elementis Specialties: www.elementis.com, la cual le ofrece una variada oferta de aditivos para diferentes aplicaciones.
[4] Restrepo, J.A., “Dióxido de titanio: Dé a su aplicación el pigmento ideal”. Inpralatina, Vol. 10, No. 1, enero/febrero de 2005, págs. 22-23.
*M.Sc. Ph.D. Marketing Técnico en Insucolor S.A.S. Medellín, Colombia. Pueden visitar el sitio web www.insucolor.com
