Effect of addition of clay minerals on the properties of epoxy/polyester powder coatings

Efecto de la adición de minerales de arcilla en las propiedades de los recubrimientos en polvo de epoxi/poliéster

Los recubrimientos en polvo se han utilizado para recubrir sustratos metálicos en aplicaciones industriales. La incorporación de nanorrellenos como mica moscovita y montmorillonita (MMT) puede mejorar las propiedades de los recubrimientos. El objetivo de este estudio es desarrollar, aplicar y caracterizar un recubrimiento híbrido en polvo (30% epoxi/70% poliéster) añadiendo nanorrellenos en concentraciones de 2, 4 y 6 phr por separado en una extrusora de doble tornillo. 

La caracterización de los recubrimientos se realizó mediante análisis térmicos, mecánicos y químicos. La incorporación de arcilla en el polímero aumentó la rugosidad de la superficie dando lugar a una reflexión difusa de la luz incidente y a una reducción del brillo. La mica moscovita presentó una estructura laminar, constituida por un conjunto de placas paralelas superpuestas. El análisis morfológico mostró que el MMT presentaba aglomerados irregulares que daban lugar a propiedades mecánicas inferiores a los recubrimientos con mica muscovita. En el ensayo de niebla salina, todas las muestras mostraron una elevada protección contra la corrosión, en torno a 850 horas.

INTRODUCCIÓN

Uno de los sistemas de protección de sustratos metálicos más utilizados en la industria es el recubrimiento en polvo, debido a su excelente resistencia mecánica, química y a la corrosión. Además, estos recubrimientos están libres de compuestos orgánicos volátiles (COV). Una de las ventajas de los recubrimientos en polvo es su preparación y aplicación, ya que la pulverización electrostática permite reutilizar el material que no se adhirió a la superficie del sustrato.

Las propiedades mecánicas, térmicas y químicas de los recubrimientos están influenciadas principalmente por el tipo de resina que se utiliza. Entre las resinas comerciales más comúnmente utilizadas se encuentran el poliuretano, acrílico, silicona, poliéster y epoxi.

El recubrimiento a base de epoxi tiene un alto rendimiento que proporciona estabilidad en un ambiente corrosivo, buenas propiedades de adherencia en sustratos metálicos, así como buenas propiedades mecánicas y térmicas, pero tiene una baja resistencia a la intemperie natural. El recubrimiento a base de poliéster presenta una excelente estabilidad al calor, resistencia a la luz y a la intemperie natural, y una excelente apariencia final en cuanto a brillo y nivelación. Los recubrimientos en polvo híbridos están formulados a partir de proporciones equilibradas de dos tipos de resina. Los recubrimientos híbridos (epoxi/poliéster) tienen como objetivo conciliar las características de resistencia a la intemperie y la acción de los rayos UV con la resistencia química y las características mecánicas.