Las pinturas del futuro

Los avances tecnológicos alcanzados por la industria permiten ver grandes desarrollos, considerados como futuristas, a punto de ser llevados al mercado hoy. La creación de “smart coatings” y los mecanismos desarrollados para la reducción del VOC son los logros más significativos.

por: Vanesa Restrepo

Ya no es extraño leer noticias de nuevos recubrimientos con propiedades asombrosas como la autorreparación, resistencia al rayado y a los rayos UV y hasta autolavado. De hecho, cada vez más los departamentos de investigación y desarrollo de las grandes compañías fabricantes de pinturas, así como las instituciones universitarias se centran en el desarrollo de este tipo de productos.

La principal razón se encuentra en el tema ambiental y legal, pues es creciente el número de  países que se adhieren a las regulaciones internacionales para la disminución de elementos contaminantes en las pinturas, especialmente los VOC, al tiempo que incentivan la formulación de recubrimientos con alta resistencia, de modo que tengan un desempeño mayor que demande menos retoques o mantenimientos en el tiempo.

El futuro, ahora

Los avances obtenidos en la materia hasta hoy obedecen a la implementación de híbridos de materiales, así como nanotecnología, en proyectos de investigación que apuntan hacia la conservación del agua, la energía y el medio ambiente en general. Así lo explicó Hugo de Notta, presidente de la Sociedad Argentina de Técnicos en Recubrimientos, Sater, en la jornada inaugural de la pasada versión de Andina Paint, celebrada en Medellín, Colombia.

Durante la presentación, en la que reprodujo los extractos más importantes de su exitosa disertación en el European Coating Show, De Notta explicó que la innovación en el área de recubrimientos se divide en cuatro enfoques básicos: el desarrollo de sistemas de costo reducido, la disminución del impacto al medio ambiente, el aumento en la durabilidad y la creación de los denominados smart coatings o pinturas inteligentes, como las ejemplarizadas al inicio de este escrito.

Tecnologías variables

Las características de las pinturas que se desarrollen dependerá, en gran medida, de la zona en la que vayan a ser usadas. Así, si se trata de Estados Unidos, por ejemplo, la mayor parte de los avances estarán dirigidas al sector de pinturas para madera y estucos, mientras que en China se trabaja sobre materiales que protejan el concreto verde.

Las condiciones de luz y radiación UV de las zona en la que se va a aplicar la pintura, así como los estándares de calidad que se manejen en el sitio influirán directamente sobre el desarrollo aunque el propósito global será siempre tener productos con características determinadas que los hagan eficientes y de buen desempeño en la obra.

Los factores económicos también tienen su peso, especialmente en regiones como Latinoamérica, donde los recursos disponibles para I+D son limitados frente al bloque de países de economías más desarrolladas. Entonces, tenemos que el PIB per cápita influirá directamente en la capacidad de compra e inversión del público (medida por el consumo per cápita), lo que a su vez tendrá incidencia sobre el número de empresas productoras de pintura, el tipo de productos que éstas desarrollen y el presupuesto que destinen para investigación propia.

Al ver la gráfica 1, podemos apreciar que en la región latinoamericana, Brasil es el país mejor ubicado en lo que a consumo per cápita se refiere, con cerca de 8.500 kilogramos, bastante cerca de lo que registran otras naciones como Estados Unidos, Japón y Alemania, donde la cifra ronda los 10.000 Kg.

Es decir, la economía brasilera es la que más sólida se muestra ante el mundo, razón por la cual se convierte en un lugar atractivo para los inversionistas. Aplicado a la realidad de la industria, vemos que ciertamente varios de los proveedores de materias primas han instalado sus centros de operaciones en ese país, a pesar de que es el único, entre las principales economías de la región, de habla no hispana.

De Notta también citó el caso de las pinturas arquitectónicas, (gráfica 2) en donde Brasil, de nuevo, es el único país que alcanza un promedio similar a los países desarrollados en la relación del precio y el porcentaje de crecimiento. Aquí se consideran como elementos influyentes los tratados internacionales firmados por los países, así como las facilidades existentes para facilitar el comercio exterior.

Medio ambiente, el protagonista

Las regulaciones en materia de emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles -VOC- han encontrado en la reciente preocupación mundial por el cambio climático y la adopción de prácticas más amigables con el medio ambiente, que reduzcan nuestra huella de carbono, el caldo de cultivo apropiado para tener la atención de todos los actores de la industria y, en el caso europeo, de los gobernantes.

Así, tenemos que en la Unión Europea se han implementado medidas obligatorias como la “eco label” que sólo permite que lleguen al mercado los productos más sostenibles. No obstante, el mayor logro alcanzado es el de las regulaciones REACH para emisiones contaminantes, adoptadas y adaptadas por diferentes países.

Recientemente Estados Unidos tuvo también un avance al respecto con el lanzamiento en 2009 de la norma California Air Resources Board, tendiente a controlar las emisiones de VOC. No obstante, América Latina sigue careciendo por completo de medidas al respecto, mientras se vencen los plazos establecidos por el Protocolo de Montreal, el de Kioto y, recientemente, el de Copenhague.

Las alternativas amigables con el ambiente adoptadas por las empresas incluyen la reducción al mínimo de los niveles de co- solventes y glicoles, el uso de pinturas de altos sólidos, en polvo o con cura por radiación; el uso de nuevos agentes de coalescencia, plastificantes y solventes alternativos, mezclas con latexes blandos y uso de de latexes con coalescencia propia y estabilidad a los ciclos frío / calor, pigmentación con baja absorción de aceite, entre otros.

A ello se suma el hallazgo de ácido acrílico a partir de caña de azúcar, ésteres acrílicos a partir de materias primas renovables, polioles basados en aceites naturales y alquil alcohol (C8-C14) basado en aceite de semilla de coco.

Todo lo anterior se complementa con el uso intensivo de pinturas base agua, con menor número de compuestos contaminantes. En el gráfico 3 se puede observar la evolución en el uso de este tipo de pinturas desde su creación en los años 60's.

Pinturas inteligentes y de buen desempeño

Respetando la definición entregada por Hugo de Notta, tenemos que las pinturas inteligentes son el resultado de un control cuidadoso de la arquitectura y composición a escala del nanómetro. Es decir, que están hechas a partir de principios y aplicaciones de nanotecnologías.

Dentro de las aplicaciones más exitosas está el caso de partículas de alúmina y sílice para aumentar la resistencia al rayado en pisos de madera, vehículos, vidrios de seguridad y displays electrónicos. Los iones de plata también se han utilizado para el desarrollo de nuevos biocidas, mientras que las nanopartículas de selenio y cadmio se han usado para crear pigmentos con efectos especiales y el dióxido de titanio se ha aplicado para aumentar la protección UV.

Los usos más comunes incluyen pinturas antirreflectivas basadas en silsesquioxano, un híbrido orgánico / inorgánico cuyo espesor de fotorresistividad ha disminuido, manteniendo el control de reflectividad.

También se ha desarrollado con éxito pintura resistente al rayado para vehículos, que además repelen el agua y el polvo y dan mejores acabados en cuanto a color y brillo. Ella se basa en el uso de CeramiClear, un nanosílice que se polimeriza en la superficie, y Progloss, un barniz isocianato en el que se polimeriza un acrilato.

La captación de energía solar en autobuses, techos y ropa también ha crecido con el desarrollo de las pinturas receptoras de este tipo de energía, que crean una serie de nanoceldas a partir de una nanovarilla inorgánica embebida en un polímero semiconductor ubicado entre dos electrones.

A estos desarrollos se suma una larga lista de productos que aún se están probando y que podrían dar solución a muchos problemas de la vida cotidiana. Así tenemos que se trabaja en el desarrollo de nanopartículas para la liberación controlada de drogas en el cuerpo, para absorber los rayos UV en aplicaciones cosméticas, para la identificación del personal y los elementos en combate y su camuflaje ante el enemigo, pinturas con capacidad de autolimpieza, rápido secado, efectos al tacto (soft touch), entre otros.

El reto para la industria está entonces en invertir en nuevos desarrollos y conseguir que los Estados fijen sus ojos en la necesidad de tener una regulación vigente y estricta para el control de compuestos contaminantes. Las alternativas hoy parecen infinitas.