CONCENTROL tiene una larga experiencia en la síntesis de siliconas para ajustar sus propiedades a medida de las necesidades de nuestros clientes. Los aditivos de silicona en recubrimientos pueden tener múltiples usos que, en función de su síntesis, permiten atribuir y controlar ciertas propiedades en el producto final. Entre otras propiedades, los aditivos de silicona permiten controlar la capacidad humectante de un recubrimiento a través del control de la tensión superficial del producto.
Agentes humectantes
En la producción de pinturas, tintas o recubrimientos, la facilidad con la que se humectan sobre el sustrato es un factor determinante sobre la calidad del recubrimiento. Si en la aplicación o secado del recubrimiento no se puede conseguir un film homogéneo y continuo es que las propiedades humectantes del mismo no son las adecuadas.
Para conseguir los niveles de humectación adecuados uno de los métodos más utilizados es añadir aditivos humectantes al producto. CONCENTROL ha desarrollado la gama ORDISOL SWT de humectantes de silicona para recubrimientos. Estos aditivos son siliconas órgano-funcionales, la mayoría de ellas compuestas por copolímeros no hidrolizables poliéter-polisiloxano. Sus componentes activos son sustancias tensioactivas que al disolverse en la mezcla deben permitir controlar el ángulo de contacto entre el recubrimiento y el sustrato, logrando de esta manera tener control de la tensión superficial del líquido.
Gráfico 1: Humectación según el ángulo de contacto entre el recubrimiento y el sustrato
La gama ORDISOL SWT de agentes humectantes está formulada en base a siliconas, ya que tienen una relación coste-rendimiento más eficiente que los humectantes basados en fluorocarbono, a la vez que son más respetuosos con el medio-ambiente. Las moléculas de silicona se mueven con mucha facilidad, por lo que proporcionan a los líquidos niveles de tensión superficial menores. Además, su eficiencia es muy alta con concentraciones muy bajas, con dosis de uso habitual por debajo un 1% del total de la formulación. También presentan una alta compatibilidad con la mayoría de formulaciones de tintas o recubrimientos por lo que no generan defectos como los cráteres o efecto gotelé.
Dentro de la gama ORDISOL SWT, también se han desarrollado agentes que llamamos super-humectantes basados en copolímeros no iónicos sobre estructuras de trisiloxano. El poder humectante de estos es mucho más alto, consiguiendo reducir entre 3 y 4 veces la tensión superficial del agua. Éstos, sin embargo, carecen de propiedades que los humectantes sí tienen como la resistencia a la abrasión, propiedades antiblocantes, mejor fluidez, etc.
Competencia en la síntesis
Las propiedades humectantes que aporta cada uno de los aditivos que incorporamos en los recubrimientos varían en función de la composición de cada dispersión. Por este motivo es clave que en el diseño de los aditivos se tenga control de toda su síntesis.
CONCENTROL tiene más de 75 años de experiencia en el diseño y fabricación de especialidades químicas. A lo largo de su trayectoria ha hecho una gran apuesta por la investigación y la innovación con el fin de poder proveer a sus clientes de las mejores soluciones químicas para sus necesidades. En el caso de los aditivos de silicona, la experiencia de CONCENTROL se ve reflejada en sus capacidades de control de la síntesis del aditivo. Gracias a la capacidad de síntesis de CONCENTROL sobre los aditivos de silicona, se diseñan en sus laboratorios agentes humectantes con propiedades muy ajustadas a los requerimientos de los clientes.
Tests de humectación
Tensión superficial:
En los laboratorios de CONCENTROL, se han realizado estudios para entender con precisión la eficacia humectante de algunas de sus referencias. En particular detallamos el estudio sobre las referencias súper-humectantes basadas en estructuras de trisiloxano y su efecto sobre la tensión superficial del agua. Para ello se adiciona 1g de súper-humectante ( referencias ORDISOL SWT-01, SWT-12 y SWT-14) en 100ml de agua a 20ºC y se calculan los resultados mediante el método de presión de la burbuja. La tensión superficial se mide en fuerza por longitud (N · m-1).
Gráfico 2: Evolución en el tiempo de la tensión superficial.
Podemos ver cómo las referencias súper-humectantes llegan a reducir hasta 19,5 mN / m (20ºC) la tensión superficial del agua. El poder humectante que demuestran estas referencias es muy alto si tenemos en cuenta que la tensión superficial del agua está en torno a los 75 mN / m y que los humectantes habituales rebajan la tensión superficial del agua hasta 40 o 50 mN / m.
Comparación del comportamiento de la dispersión:
En nuestros laboratorios también se ha realizado un test visual utilizando una concentración de 0,5% de agente humectante en agua con colorante para poder analizar visualmente el comportamiento de la dispersión. Se deposita una gota de mezcla sobre un cristal para ver cómo se esparcen sobre la superficie con el paso del tiempo.
El test se ha realizado sobre 3 referencias diferentes, ORDISOL SWT-01 y ORDISOL SWT-24, considerados súper-humectantes, y la referencia ORDISOL SWT-10 un humectante.
A través del test visual podemos concluir que la referencia clasificada como súper-humectante ORDISOL SWT-01 tiene unos niveles de humectación superior a las otras, sin embargo no significa que sea mejor en rendimiento. En función de los objetivos deseados puede interesar escoger una referencia menos humectante, por ejemplo la ORDISOL SWT-10 que aporta otras propiedades además de las humectantes, entre otras mejor control del brillo, control de la espuma, mejor fluidez del líquido, efecto anti-cráter, etc.
Puedes consultar las propiedades de cada una de nuestras referencias de agentes humectantes en nuestro nuevo catálogo de aditivos de siliconas para recubrimientos.
CONCENTROL estudia el caso particular de cada cliente y lleva a cabo estudios para proveer la solución más adecuada para sus requerimientos. Con un control íntegro de la síntesis de los agentes humectantes se diseñan referencias con diferentes propiedades y niveles de compatibilidad para que el cliente tenga a su alcance la solución que permita la mejor calidad en sus tintas, pinturas o recubrimientos.
