Los autores hacen una reflexión respecto a la forma en la que se puede mejorar la vida útil y la adhesión de las dispersiones de poliuretano en sustratos automotrices usando tecnología biológica
por: Erwin Honcoop, Hans Ridderikhoff y Karin van der Helm*
Durante muchos años se han usado los poliuretanos para producir materiales de alto desempeño, como recubrimientos base solvente. Sin embargo, si bien es posible formular sistemas de poliuretano a base de agua, las estructuras de adipato de poliéster, de amplio uso, causan problemas a menudo, tales como reducción en la estabilidad de almacenamiento y la resistencia hidrolítica. Adicionalmente, la tasa de evaporación de agua de las dispersiones de poliuretano se considera un inconveniente en ciertas aplicaciones.
Hoy se han contrarrestado estas deficiencias mediante una gama de polioles poliestéricos hidrolíticamente estables usando tecnología biológica. El reducido número de enlaces estéricos y el entorno hidrofóbico hacen a estos polioles prácticamente inmunes para el agua, a la vez que mantienen la resistencia contra la radiación UV característica de los poliésteres.
En este artículo se demuestra, primero, que los polioles poliestéricos mejoran la estabilidad hidrolítica de las dispersiones de poliuretano. Más adelante, presentamos resultados que muestran que las propiedades de las dispersiones de poliuretano de un componente son también válidas para las dispersiones de poliuretano de dos componentes.
Finalmente, demostraremos que la evaporación de agua en estos sistemas se mejora de manera importante, y que se ha incrementado en forma considerable la adhesión de los recubrimientos sobre diferentes sustratos plásticos.
Ácidos grasos diméricos
Durante años, los aceites y grasas naturales le han proporcionado una variedad de bloques de construcción al químico en poliuretanos, como la glicerina y el aceite de castor. Menos conocido es el uso en la química del poliuretano de un derivado de un ácido graso, los llamados ácidos grasos dimerizados. Estos se obtienen mediante la conversión de ácidos grasos insaturados (de fuentes como el aceite de soja o la resina de lejías celulósicas) mediante una combinación de presión, temperatura y catálisis. Este proceso genera una mezcla de productos, de los cuales el más importante es el ácido graso dimerizado. Otros son el ácido graso trimerizado, y el ácido isosteárico.
La figura 1 presenta una visión general del proceso de dimerización.
A partir de los ácidos C18 que la naturaleza ofrece comúnmente, el ácido dimérico es una molécula con 36 átomos de carbono, lo que lo hace de lejos el ácido dioico más largo existente. Esta naturaleza hidrocarbonada hace en extremo hidrofóbicos el ácido dimérico y los polímeros en los que se incluye. Además, la combinación de su naturaleza hidrocarbonada y la no cristalinidad proporciona lubricidad y flexibilidad, aun a temperaturas muy bajas.
Los ácidos grasos dimerizados han encontrado su aplicación en áreas como los curadores de epoxi poliamida y los recubrimientos de poliéster, en sistemas de solvente y de agua. En todas estas aplicaciones, el valor del ácido graso dimerizado está relacionado con las características mencionadas: flexibilidad y resistencia a impactos, humectación y fluibilidad, e hidrofobicidad y resistencia hidrolítica.
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| Índice del Artículo |
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| Mejoramiento de los poliuretanos en sustratos automotrices |
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Los autores hacen una reflexión respecto a la forma en la que se puede mejorar la vida útil y la adhesión de las dispersiones de poliuretano en sustratos automotrices usando tecnología biológicapor: Erwin Honcoop, Hans Ridderikhoff y Karin van der Helm*
Durante muchos años se han usado los poliuretanos para producir materiales de alto desempeño, como recubrimientos base solvente. Sin embargo, si bien es posible formular sistemas de poliuretano a base de agua, las estructuras de adipato de poliéster, de amplio uso, causan problemas a menudo, tales como reducción en la estabilidad de almacenamiento y la resistencia hidrolítica. Adicionalmente, la tasa de evaporación de agua de las dispersiones de poliuretano se considera un inconveniente en ciertas aplicaciones.
Hoy se han contrarrestado estas deficiencias mediante una gama de polioles poliestéricos hidrolíticamente estables usando tecnología biológica. El reducido número de enlaces estéricos y el entorno hidrofóbico hacen a estos polioles prácticamente inmunes para el agua, a la vez que mantienen la resistencia contra la radiación UV característica de los poliésteres.
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En este artículo se demuestra, primero, que los polioles poliestéricos mejoran la estabilidad hidrolítica de las dispersiones de poliuretano. Más adelante, presentamos resultados que muestran que las propiedades de las dispersiones de poliuretano de un componente son también válidas para las dispersiones de poliuretano de dos componentes.
Finalmente, demostraremos que la evaporación de agua en estos sistemas se mejora de manera importante, y que se ha incrementado en forma considerable la adhesión de los recubrimientos sobre diferentes sustratos plásticos.
Ácidos grasos diméricos
Durante años, los aceites y grasas naturales le han proporcionado una variedad de bloques de construcción al químico en poliuretanos, como la glicerina y el aceite de castor. Menos conocido es el uso en la química del poliuretano de un derivado de un ácido graso, los llamados ácidos grasos dimerizados. Estos se obtienen mediante la conversión de ácidos grasos insaturados (de fuentes como el aceite de soja o la resina de lejías celulósicas) mediante una combinación de presión, temperatura y catálisis. Este proceso genera una mezcla de productos, de los cuales el más importante es el ácido graso dimerizado. Otros son el ácido graso trimerizado, y el ácido isosteárico.
La figura 1 presenta una visión general del proceso de dimerización.
A partir de los ácidos C18 que la naturaleza ofrece comúnmente, el ácido dimérico es una molécula con 36 átomos de carbono, lo que lo hace de lejos el ácido dioico más largo existente. Esta naturaleza hidrocarbonada hace en extremo hidrofóbicos el ácido dimérico y los polímeros en los que se incluye. Además, la combinación de su naturaleza hidrocarbonada y la no cristalinidad proporciona lubricidad y flexibilidad, aun a temperaturas muy bajas.
Los ácidos grasos dimerizados han encontrado su aplicación en áreas como los curadores de epoxi poliamida y los recubrimientos de poliéster, en sistemas de solvente y de agua. En todas estas aplicaciones, el valor del ácido graso dimerizado está relacionado con las características mencionadas: flexibilidad y resistencia a impactos, humectación y fluibilidad, e hidrofobicidad y resistencia hidrolítica.
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