Revestimiento de resina - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Las películas de TP reparables deben tener un nivel mínimo de resistencia que depende del uso final del producto. La resistencia de la película depende de muchas variables, pero un factor crítico es el peso molecular (MW). El MW varía con la composición química del plástico y las propiedades mecánicas requeridas para la aplicación. Por ejemplo, en la evaporación de disolventes de soluciones de TP para aplicaciones de pulverización, Hay que tener en cuenta el comportamiento de evaporación del disolvente. Con un solvente de metil etil cetona (MEK) y un copolímero de vinilo que tiene una presión de vapor relativamente alta en condiciones de aplicación, MEK se evapora rápidamente. Con este tipo de sistema, una gran fracción del disolvente se evapora en el intervalo de tiempo entre el recubrimiento y deja, por ejemplo, el orificio de la pistola de pulverización y su deposición en la superficie que se está recubriendo. A medida que el solvente se evapora, la viscosidad aumenta y el recubrimiento alcanza el estado seco al tacto poco después de la aplicación y no se bloquea. Sin embargo, si la película se forma a 25 ° C, la película seca contiene varios por ciento de solvente retenido. En las primeras etapas de la evaporación del solvente a partir de una película de este tipo, la velocidad de evaporación depende de la presión de vapor a las temperaturas encontradas durante la evaporación, la relación del área superficial al volumen de la película y la velocidad del flujo de aire sobre la superficie. Es esencialmente independiente de la presencia de plástico. La velocidad de difusión del disolvente a través de la película depende no solo de la temperatura y la temperatura de transición vítrea (Tg) de la película, sino también de la estructura del disolvente y de cualquier interacción disolvente-plástico. El espesor del recubrimiento es otro parámetro que afecta la pérdida de solvente y la formación de película. Los recubrimientos a base de TP tienen un bajo contenido de sólidos porque sus MW relativamente altos requieren grandes cantidades de solvente para reducir la viscosidad a niveles lo suficientemente bajos para la aplicación. Las regulaciones de contaminación del aire que limitan la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV) y los crecientes costos de los solventes han llevado a la sustitución cada vez mayor de estos recubrimientos por recubrimientos con menos solvente o sin solvente. Sin embargo, la producción a gran escala significa que los sistemas de recubrimiento con solventes se vuelven económicamente beneficiosos cuando se usan con un sistema de recuperación de solventes.

Las emulsiones de látex (o pintura) tienen bajas emisiones de solventes, así como otras ventajas. El látex es una dispersión de plástico de alto MW en agua. La repulsión de carga y la repulsión entrópica (también llamada repulsión estérica y repulsión osmótica) estabilizan la dispersión. Debido a que el plástico de látex no está en solución, la tasa de pérdida de agua es casi independiente de la composición hasta que la evaporación se acerca a su fin. Cuando se prepara una película seca de látex, las fuerzas que estabilizan la dispersión de las partículas de látex deben superarse, y las partículas deben unirse en una película continua. La tasa de coalescencia está controlada por el volumen libre disponible, que a su vez depende principalmente de Tg. La viscosidad de la película unida también depende del volumen libre. Con látex o emulsión de pintura, el material de recubrimiento está hecho de dos dispersiones:

Un problema potencial en los sistemas de plástico TS es la relación entre la estabilidad de almacenamiento del recubrimiento antes de la aplicación y el tiempo y la temperatura requeridos para curar la película después de la aplicación. El procesamiento de los TS es diferente al de los TP (capítulo 1). Es deseable almacenar un recubrimiento durante muchos meses o incluso años sin un aumento significativo en la viscosidad causada por la reacción de reticulación durante el almacenamiento Sin embargo, después de la aplicación, el entrecruzamiento (curado) debe realizarse en poco tiempo a la temperatura más baja posible. Dado que las velocidades de reacción dependen de la concentración de los grupos funcionales del polímero, el uso de sistemas más diluidos puede aumentar la vida de almacenamiento, lo que se logra al agregar más solvente. El disolvente se evapora después de la aplicación, la velocidad de reacción aumentará inicialmente. Aunque es ventajoso reducir la concentración de solvente tanto como sea posible, el problema de la estabilidad de almacenamiento debe considerarse para sistemas con un mayor contenido de sólidos. Las propiedades mecánicas de la película final dependen de Tg para el polímero reticulado y el grado de reticulación, o la densidad de reticulación. La funcionalidad promedio, el peso equivalente del sistema y la integridad de la reacción (curación completa del TS) afectan la densidad de enlaces cruzados.

En este momento, la mayoría de los recubrimientos de dispersión disponibles en el mercado se basan en el tipo de resina de homopolímero de PVC. Otros tipos de recubrimientos de dispersión, como los basados ​​en PVF y polivinilideno, fluoruro (PVDF), también están disponibles en el mercado. Se hace una referencia importante a los tipos de recubrimientos de dispersión de PVC. Tienen aplicaciones importantes en acabados industriales debido a su economía y excelentes características de rendimiento. La técnica de dispersión proporciona la ventaja de las buenas propiedades de las resinas de cloruro de vinilo de alto peso molecular. Los recubrimientos de dispersión también se conocen como organosoles y plastisoles. También hay recubrimientos de vinilo de solución convencional que funcionan bien para la industria de recubrimientos orgánicos. Estos recubrimientos de resina de vinilo en solución se basan en copolímeros de cloruro de vinilo y acetato de vinilo y tienen un peso molecular relativamente bajo. Los polímeros que contienen un tercer componente también se usan y proporcionan a la industria polímeros de vinilo que tienen grupos carboxilo (–COOH) o hidroxilo (–OH), o que se terminan para el entretenimiento de propiedades especiales.

Desde hace tiempo se sabe que las resinas de vinilo de mayor peso molecular producen películas que ofrecen las mejores propiedades de tenacidad y resistencia. Sin embargo, los recubrimientos resultantes tenían una pobre adhesión a los sustratos metálicos, daban muy pocos sólidos cuando se disolvían incluso en los solventes más fuertes y exhibían propiedades de flujo deficientes. Al no disolver esta resina, pero al dispersarla adecuadamente, esta familia de materiales de recubrimiento se conoció como los recubrimientos de dispersión.