Concentrol té una llarga experiència en la síntesi de silicones per tal d’ajustar-ne les propietats a mida de les necessitats dels nostres clients. Els additius de silicona en recobriments poden tenir múltiples usos i que en funció de la seva síntesi permeten atribuir i controlar certes propietats en el producte final. Entre altres propietats, els additius de silicona permeten controlar la capacitat humectant d’un recobriment a través del control de la tensió superficial del producte.
Agents humectants
En la producció de pintures, tintes o recobriments, la facilitat amb la qual s’humecten sobre el substrat és un factor determinant sobre la qualitat del recobriment. Si en l’aplicació o assecat del recobriment no es pot aconseguir un film homogeni i continu és que les propietats humectants del mateix no són les adequades.
Per tal d’aconseguir els nivells d’humectació adequats un dels mètodes més utilitzats és afegir additius humectants al producte. Concentrol ha desenvolupat la gamma ORDISOL SWT d’humectants de silicona per a recobriments. Aquests additius són silicones organo-funcionals la majoria d’elles compostes per copolímers no hidrolitzables polièter-polisiloxà. Els seus components actius són substàncies tensioactives que en dissoldre’s en la mescla han de permetre controlar l’angle de contacte entre el recobriment i el substrat, aconseguint d’aquesta manera tenir control de la tensió superficial del líquid.
Grafic 1: Humectació segons l’angle de contacte entre el recobriment i el substrat
La gamma ORDISOL SWT d’agents humectants està formulada en base a silicones, ja que tenen una relació cost-rendiment més eficient que els humectants basats en fluorocarbonis alhora que són més respectuosos amb el medi-ambient. Les molècules de silicona es mouen amb molta facilitat, pel que proporcionen als líquids nivells de tensió superficial menors. A més, la seva eficiència és molt alta amb concentracions molt baixes, amb dosis d’ús habitual per sota un 1% del total de la formulació. També presenten una alta compatibilitat amb la majoria de formulacions de tintes o recobriments pel que no generen defectes com els cràters o efecte gotelé.
Dins la gamma ORDISOL SWT, també s’han desenvolupat agents que anomenem super-humectants basats en copolímers no iònics sobre estructures de trisiloxà. El poder humectant d’aquests és molt més alt, aconseguint reduir entre 3 i 4 vegades la tensió superficial de l’aigua. Aquests, no obstant això, estan mancats de propietats que els humectants sí que tenen com la resistència a l’abrasió, propietats antiblocants, millor lliscament, etc.
Competència en la síntesi
Les propietats humectants que aporta cadascun dels additius que incorporem en els recobriments varien en funció de la composició de cada dispersió. Per aquest motiu és clau que en el disseny dels additius es tingui control de tota la seva síntesi.
Concentrol té més de 75 anys d’experiència en el disseny i fabricació d’especialitats químiques. Al llarg de la seva trajectòria ha fet una gran aposta per la recerca i la innovació amb la finalitat de poder proveir als seus clients de les millors solucions químiques per a les seves necessitats. En el cas dels additius de silicona, l’experiència de Concentrol es veu reflectida en les seves capacitats de control de la síntesi de l’additiu. Gràcies a la capacitat de síntesi de Concentrol sobre els additius de silicona, es dissenyen als seus laboratoris agents humectants amb propietats molt ajustades als requeriments dels clients.
Tests d’humectació
Tensió superficial:
Als laboratoris de Concentrol, s’han realitzat estudis per entendre amb precisió l’eficàcia humectant d’algunes de les seves referències. En particular detallem l’estudi sobre les referències super-humectants basades en estructures de trisiloxà i el seu efecte sobre la tensió superficial de l’aigua. Per fer-ho s’addiciona 1 g de super-humectant (per aquest estudi les referències ORDISOL SWT-01, SWT-12 i SWT-14) en 100ml d’aigua a 20 °C i es calculen els resultats mitjançant el mètode de pressió de la bombolla. La tensió superficial es mesura en força per longitud (N·m-1).
Gràfic 2: Evolució en el temps de la tensió superficial.
Podem veure com les referències super-humectants en l’aigua arriben a reduir fins a 19,5 mN/m (20ºC). El poder humectant que demostren aquestes referències és molt alt si tenim en compte que la tensió superficial de l’aigua està entorn dels 75 mN/m i que els humectants habituals rebaixen la tensió superficial de l’aigua fins a 40 o 50 mN/m.
Comparació del comportament de la dispersió:
Als nostres laboratoris també s’ha realitzat un test visual utilitzant una concentració de 0,5% amb agents humectants en aigua i amb colorant per poder analitzar visualment el comportament de la dispersió. Es diposita una gota de mescla sobre un vidre per veure com s’espargeix sobre la superfície amb el pas del temps.
El test s’ha realitzat sobre 3 referències diferents, ORDISOL SWT-01 i ORDISOL SWT-24, considerats super-humectants, i la referència ORDISOL SWT-10 un humectant.
A través del test visual podem concloure que la referència classificada com a super-humectant ORDISOL SWT-01 té uns nivells d’humectació superior a les altres, no obstant això no significa que sigui millor en rendiment. En funció dels objectius desitjats pot interessar escollir una referència que no humecti tant, per exemple la ORDISOL SWT-10 que aporta altres propietats a més de les humectants com, entre altres, un millor control de la brillantor, control de l’espuma, millor fluïdesa del líquid, efecte anticràter, etc.
Pots consultar les propietats de cadascuna de les nostres referències d’agents humectants al nostre nou catàleg d’additius de silicones per a recobriments.
Concentrol estudia el cas particular de cada client i duu a terme estudis per tal de proveir la solució més adequada per als seus requeriments. Amb un control íntegre de la síntesi dels agents humectants es dissenyen referències amb diferents propietats i nivells de compatibilitat per tal que el client tingui al seu abast la solució que permeti la millor qualitat en les seves tintes, pintures o recobriments.
