Informe de pinturas

Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

DOCENTE: ING. OSWALDO CAMASI PARIONA

ELABORADO POR: •

Vásquez Solis Pozo Jonatan

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INDICE

OBJETIVOS……………………………………………………………………...……2 HISTORIA DE LA PINTURA……………………………………………………..….3 FUNDAMENTOS TEORICOS…………………………………………………...…..6 CLASIFICACION DE LAS PINTURAS…………………………………………….12 EL BARNIZ……………………………………………………………………………18 METODOS DE APLICACIÓN………………………………………………………21 RECOMENDACIONES……………………………………………………………..22

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OBJETIVOS



Tratar de reconocer los compuestos orgánicos como sintéticos que pertenecen a cada tipo de pinturas e investigarlos adecuadamente.



Conocer sus propiedades físicas como químicas, las características de cada tipo de pinturas, los modelos y las variaciones que existen hoy en día con respecto a las pinturas.



Reconocer la importancia de las pinturas en el ámbito de la ingeniería, y sobre todo en la rama de ingeniería industrial ya que nos tenemos que forjar como buenos ingenieros en dicha materia.

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HISTORIA DE LA PINTURA Hace más de 20.000 años que el hombre de las cavernas pintaba las paredes de sus cuevas utilizando la pintura que él mismo se preparaba. Tenía la necesidad de expresar sus sentimientos, por lo que pintaba animales y otros elementos. En muchas ocasiones también pintaba escenas de caza y los acontecimientos más relevantes de su entorno.

Arqueólogos y antropólogos han descubierto cavernas pintadas con dibujos en color, grabados en la piedra, y que habían sido pintados en la edad glaciar.

Algunos de estos dibujos eran monocromáticos y pintados con óxidos de hierros naturales, ocres o rojos.

Otros artistas paleolíticos usaban colores hechos con cal, carbón vegetal, ocres amarillo y rojo y tierra verde (ocre verde). La técnica empleada era simple.

Unos años más tarde, el hombre utilizaba la pintura para decorar las paredes de sus viviendas. Hace más de 4.000 años que los egipcios ya utilizaban recubrimientos de temple a base de caseína, huevos, agua, goma arábiga y pigmentos minerales, óxidos de hierro, malaquita verde, amarillos a base de trisulfuro de arsénico, etc., es decir, sentían la necesidad del color en su medio de vida, fenómenos que afortunadamente también se producen en nuestros días.

400 años antes de Cristo, en Japón se fabrican lacas muy apreciadas, y lo hacían con las primeras resinas fenólicas conocidas: la savia de un árbol, el "Rus Vernicifera".

Hace unos 2.500 años Plinio el Grande produjo posiblemente uno de los primeros pigmentos sintéticos, era el plomo blanco, que se obtuvo haciendo reaccionar vinagre con plomo.

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La primera guía de pinturas se publicó 800 años antes de Cristo.

Posteriormente, un monje llamado Teofhilus, ya describía la disolución de resinas molidas en aceite caliente secante, en uso en aquellos tiempos.

El pigmento blanco era a base de plomo blanco y tierras naturales blancas como el barro y yeso. Los pigmentos negros eran carbón, negro de humo, grafito natural, etc. y dentro de los pigmentos amarillos se encontraban los ocres, polvo de Oro y Litargirio. Los rojos eran óxidos de hierro, oxido de plomo rojo, cinabrio y colorantes naturales en distintas bases. Tenían un gran numero de azules tal como el azul de Egipto, lapis lazuli (ultramarino), carbonato de cobre e índigo. Dentro de los verdes estaba la tierra verde, malaquita, verdigris (acetato de cobre) y colorantes naturales. Sus aglutinantes incluían goma arábiga, pegamento, huevo, gelatina, cera de abeja, grasas animales, savias de diversos árboles así como aceites secantes.

Hacia el año 1200 d.c. un monje con el nombre de Presyter escribió la fabricación de un barniz, basado completamente en compuestos no volátiles, principalmente aceites secantes. Alrededor de 1500 d.c., el primer barniz moderno fue fabricado con resina común con sandáraca en aceite de linaza.

Otra vez, sin embargo estos barnices encontraron su uso principal en proteger y decorar armas.

Durante los siguientes 300 años, la resina más popular para las dos proteger y decorar era el ámbar, ya sea solo o en combinación con aceite de linaza. Sin embargo la escasez del ámbar levo a la búsqueda de sustitutos adecuados.

Durante el siglo XIX, el ámbar fue reemplazado casi por completo con gomas fósiles y semi fósiles, como el copal, goma arábiga, goma elástica, etc.

Hay una gran historia que contar, pero cuando empezó verdaderamente la revolución, fue a mitad del siglo XIX, con la aparición de las resinas sintéticas.

El primer éster polimerizado fue descubierto, accidentalmente por Berzelius en 1.847, calentando glicerina y ácido tártico. En 1853 Berthelot preparó glicerina con ácido canfórico. En 1901 Smith hizo reaccionar ácido ftálico con glicerina, formando el ftalato de glicerilo que dio paso a las primeras resinas alquídicas ING. DE MATERIALES – POLÍMEROS

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pero, éstas no eran solubles en disolventes. También en 1912 ya se usaban las resinas de fenolformaldehído para aislamientos eléctricos (Bakelite marca de Unión Carbide). La General Electric investigó sobre dichas resinas alquídicas y fue la que patentó varias de ellas en los años 1.914 y 1.915. Se trataban de reacciones de anhídrido ftálico y glicerina y en algunas se sustituyó parte de dicho anhídrido ftálico por un ácido monobásico como por ejemplo ácido butírico, ácido oleico, etc. Para obtener resinas más flexibles.

Con la entrada del siglo XX, la industria de las pinturas, como cualquier otra industria manufacturera, experimento cambios dramáticos. Hubo más progreso en 50 años que en miles que habían transcurrido. Empezando por el casi casual desarrollo de la goma de Esther, el paso se fue acelerando, con la investigación industrial de la química sintética en crecimiento. Aglutinantes tradicionales se fueron sustituyendo por resinas sintéticas, y muchos nuevos campos de la tecnología de los recubrimientos se abrieron con el desarrollo de la nitrocelulosa, fenolicos, urea y formaldehídos de melamina, acrílicos, vinilos, Alquidales, terpenos, cumaronas e indenos, epoxis y uretanos.

Con la fabricación de la primera pintura con una emulsión de látex a base de estireno después de la segunda guerra mundial, la gran aceptación y rápido crecimiento de este tipo de recubrimientos comenzó. Hoy en día una gran variedad de emulsiones se encuentran en el mercado para una gran variedad de aplicaciones Nuevos pigmentos y colorantes fueron sintetizados para mejorar su resistencia, brillantez y durabilidad. Hubo disponibilidad de nuevos aceites como el de pescado, perilla, madera de china, soya, etc tanto en manera natural como químicamente tratados. Nuevos monómeros como los acrílicos, cloruro de vinilo, etileno, etc. hicieron posibles las emulsiones. Una gran variedad de solventes con propiedades especiales y distintos grados de destilación fueron desarrollados. Aditivos especiales para flujo, nivelación, secado, etc. entraron.

Verdaderamente, el siglo XX comenzó una verdadera revolución en el campo de los recubrimientos orgánicos.

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FUNDAMENTOS TEORICO

1. Pinturas.

Son varias las definiciones etimológicas que se pueden dar de PINTURA, tales como: 

Es un recubrimiento que aplicado en película fina, protege y



decora objetos y materiales.

Es un líquido coloreado o no, cuando se aplica sobre una superficie solida (yeso, madera, metal, etc…) se convierte también en una película solida adherida a dicha superficie, lo que le confiere propiedades decorativas en protección y funcionales.

La pintura al pasar de estado líquido a sólido, se denomina “secado” y tal resultado lo denominaremos “película”. Si la misma es coloreada, estamos ante una “Pintura” y si es transparente se le denomina “Barniz”.

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2. Función.   

Protege al material contra la corrosión de los agentes atmosféricos.

Mejora la visibilidad, la luminiscencia y la reflectividad del vehículo.

Sirve como aislante eléctrico en el Barnizado de alambre de Cu para



motores.

Otros usos. Ej: Barnices sanitarios – Envases de hojalata para alimentos.

3. Composición.   

Vehículo: Aglutinante (aceite de linaza) + solvente (Aguarrás).

Pigmentos: Color, brillo.

Secantes: Catalizadores – Aceleran el endurecimiento (Ej: Ácidos

 

grasos de cadenas largas).

Aditivos: Sustancias que se agregan con fines diversos.

Aglutinante: Forma la película y une los pigmentos. Determina el mecanismo

de

endurecimiento

de

la

película

(rapidez

del

endurecimiento) Define sus propiedades: Resistencia, elasticidad. Adhesividad, etc.

(Aceites vegetales (de linaza, soja) – ácidos grasos no saturados – Resinas vegetales o animales (ejemplo LATEX – GOMA LACA) – 

Resinas sintéticas solas o combinadas con resinas naturales) Adelgazadores: Son diluyentes o disolventes. Productos volátiles que facilitan la aplicación de la pintura y disuelven aceites y resinas sin producir reacciones químicas desfavorables, ajustando la viscosidad para su aplicación con pincel, rodillo o soplete.

Ejemplo: Alcoholes para goma laca, Aguarrás mineral para pinturas y barnices sintéticos, agua para pinturas a látex, thinner para lacas.



Pigmentos: Cubren la superficie con una capa fina. Otorgan mayor durabilidad y resistencia a la película.

Dan mayor pasividad a la superficie

metálica

(pigmentos

anticorrosivos. Ej. Cromato de Zinc – Plomo rojo) Menor absorción del adelgazador (aumenta el rendimiento de la pintura en superficies porosas).

Afectan la viscosidad y fluidez de la pintura

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Afectan el brillo, la relación pigmento/vehiculo y el tamaño de las partículas.

Determinan que la pintura sea mate o brillante.  BLANCOS: Oxido de TITANIO, Oxido de Zn, Oxido de Calcio,       

tiza NEGROS : Negro de Humo AMARILLO : Amarillo de Cr, Zn, orgánicos ROJOS : Oxido de Fe, Anaranjado de Cr AZULES : Azul de Prusia, orgánicos VERDES: Sales de Cr, orgánicos METALICOS : Aluminio, Cobre, Bronce

Pigmentos Inertes o Extendedores: Cargas que dan cuerpo a la pintura

o

modifican

algunas

propiedades

como

la

fluidez,

sedimentación, resistencia al quiebre.

Ejemplos: Talco (Silicato de Mg), Mica (Silicato de Al), Barita (Sulfato 

de Bario), Tiza (Sulfato de Calcio).

Secantes: Son catalizadores acelerantes del endurecimiento de la película mediante la oxidación y/o polimerización. Ácidos orgánicos sustituidos con metales como Pb, Mn, Co, Fe, Zn, Ca, etc.

Ejemplos: Estearato de plomo, Aditivos (Antiespumantes, Agentes de dispersión,

Estabilizadores

de

emulsiones,

Materiales

con

propiedades antisépticas contra bacterias, Hongos, Plastificantes como aceite de castor o ftalato de butilo).

4. Preparación de la superficie a pintar.

Limpieza  



Desengrasado: Disolventes, detergentes, álcalis.

Eliminación de impurezas:  Vía Química: Decapado.  Vía Mecánica: Arenado, Cepillo de acero.  Vía Térmica: Quemado con soplete oxiacetilénico.

Fosfatizado: El ácido fosfórico utilizado genera una película mico

cristalina de fosfato de hierro que ayuda a proteger el metal.  Hidrolavado a presión.  Uso de detergentes permeables.

5. Mecanismos de formación de película.

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Secado al aire Por evaporación de solventes. Ocurre con aglutinantes de alto peso molecular que por sí solos forman la película. Secado rápido.

Ejemplo:     

Lacas nitrocelulósicas.

Lacas acrílicas.

Pinturas a base de caucho clorado.

Pinturas vinílicas.

Emulsión de látex (Poliacetato de vinilo o el ABS).

Secado por oxidación – Oxi/Polimerización Con el oxígeno del aire se forman compuestos intermedios portadores de oxigeno que luego se polimerizan por adición o por división seguida de polimerización Ejemplo: 

Pinturas al aceite.

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Secado por Reacción Química (Polimerización de dos componentes) Son dos polímeros reactivos de bajo peso molecular. Un polímero reactivo y un catalizador.

Ejemplo:  

Pinturas Epoxi Pinturas Poliuretánicas.

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Secado al Horno Por reacción química a cierta temperatura (120 °C – 200 °C). Secado durante 15 a 30 minutos.

Ejemplo:    

Esmaltes acrílicos.

Esmaltes alquídicos.

Esmaltes y barnices epoxi – fenólicos.

Esmaltes y barnices epoxi - urea.

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6. Clasificación de las pinturas.

De Uso Arquitectónico

Son pinturas base o de terminación, de interior o exterior, mates o brillantes, para trabajos sobre mampostería, madera o metal que cubren todos los requerimientos de la industria de la construcción.



Pinturas al látex Suspensión de partículas sólidas de un polímero curado modificado por adición de resinas en agua



Pinturas sintéticas Comprenden esmaltes y barnices



Pinturas vinílicos Pintura de tratamiento de metales no ferrosos. Contiene pigmentos anticorrosivos, resina vinílica y ácido fosfórico.

Aumenta la adherencia al sustrato de la pintura que se aplicará después. En caso de pintar ALUMINIO o GALVANINAZDO su uso es imprescindible pues dichos sustratos no poseen buenas propiedades de adherencia.

De Uso Industrial



Pinturas alquídicas Buena resistencia a la intemperie. Fácil repintado. No apta para ambientes

agresivos

(ácidos,

álcalis,

aceites

vegetales,

detergentes). No apta para inmersión en el agua y su acabado es brillante.

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

Caucho clorado Su uso normal es como pintura industrial para ambientes corrosivos, como pintura arquitectónica se usa para piletas de natación Muy buena resistencia a la intemperie, niebla salina, álcalis, jabones, solventes No resiste solventes orgánicos y si es apto para la inmersión en agua.



Poliuretano Máxima resistencia a la intemperie y a la niebla salina, posee una excelente dureza y brillo.

Muy buena resistencia a los agentes químicos (ácidos, álcalis, aceites vegetales, detergentes) La efectividad depende de una especial atención en la preparación de la superficie



Esmalte Epoxi Excelente resistencia a lo álcalis, los solventes organicos, los detergentes, el agua, los jabones, los derivados del petróleo y los productos químicos en general.

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Apto para aplicar sobre mampostería u hormigón y se debe tener cuidado en la preparación de la superficie.



Esmalte aluminio alta temperatura Resiste hasta 550 °C y sirve para el pintado de chimeneas, cañerías de vapor, radiadores, calderas.



Alumapoxi.

Excelente resistencia a la corrosión, abrasión. La presencia de aluminio aumenta su resistencia en ámbitos húmedos. De ser necesario, este producto, puede ser recubierto con una pintura de terminación adecuada.

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

Epoxi Mastic.

Se puede aplicar sobre acero oxidado. Aplicado sobre superficies con preparación no exhaustiva. Alta Performance al ataque químico y alto contenido de no volátiles. Su acabado es brillante.



Epoxi sin solvente Apto para el recubrimiento de recintos cerrados o poco ventilados.

Posee alta resistencia química, elevada dureza y brillo. Está aprobado para la aplicación en superficies en contacto con productos alimenticios, entre los que se cuentan los vinos y licores en general, la leche y los quesos.



Epoxi bituminoso Producto especialmente indicado para el recubrimiento de superficies sumergidas – metálicas o cementicias – en medio acuoso. El acabado es exclusivamente de color negro y la terminación es semibrillante.

Requiere de una adecuada preparación de la superficie.



Epoxi bituminoso altos solidos A las propiedades de uno convencional, suma su alto contenido de componentes no volátiles.

Permiten mejorar el rendimiento de la mano de obra de aplicación.



Barniz Formación similar a la de las pinturas – Se omiten los pigmentos y se añade al aglutinante, una resina natural o sintética

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Contiene absorbedores de UV que mantienen la integridad de la película.

Estabilizadores de film: Mantienen el brillo original de la película Muy buena resistencia a la intemperie y se utilizan en embarcaciones, puertas, ventanas, cortinas.

EL BARNIZ ING. DE MATERIALES – POLÍMEROS

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El barniz es

una disolución de

aceites

o

sustancias resinosas en

un disolvente, que se volatiliza o se seca al aire mediante evaporación de disolventes o la acción de un catalizador, dejando una capa o película sobre la superficie a la que se ha aplicado. Existen barnices de origen natural, en general derivados de resinas y aceites esenciales de las plantas, y barnices sintéticos.

Su aplicación a maderas y otras superficies tiene como objeto primordial preservarlas de la acción de agentes atmosféricos si se expone al exterior o de proteger y dar belleza además de resistencia física y química si su destino es interior. Puede admitir tintes o colorantes que modifican su color y tono.

Tipos de barnices Los barnices se pueden agrupar según la resina o material que los compone, o según el disolvente empleado.

Poliuretano: ING. DE MATERIALES – POLÍMEROS

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Son populares en el tratamiento de pavimentos de madera, tarima o parqué. Es un material impermeable, resistente a la abrasión, y longevos. Se le encuentra en tres formatos:  Base acuosa: comúnmente conocidos como "Barniz al agua". Se encuentran en monocomponente o bicomponente ( A & B, resina y catalizador), con una toxicidad de exposición y uso baja. Se curan por evaporación y humedad. Tienen buena resistencia a la abrasión y agua, mejor resistencia a los rayos UV que los barnices estándar. No 

se amarillean ni se oscurecen.

Base disolvente: se encuentran normalmente en formato A & B. Tienen buena resistencia a la abrasión y agua. Poseen una alta toxicidad en aplicación, y baja-mediana durante uso. Se curan por la evaporación del disolvente al contacto con el aire. Oscurecen la



madera en contacto directo.

Base aceite: es monocomoponente y tiene buena resistencia a la abrasión y alta resistencia al agua.

Formaldehído: 

Urea-Formol: Se encuentra en bicomponente. Tiene una toxicidad media en la aplicación y baja durante el uso. Aunque tiene buena resistencia a la abrasión, la tiene muy baja frente al agua y la grasa.

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Piroxilina: Este tipo de barniz está creado con base de nitrocelulosa y ha sido el más usado en la industria del mueble; comercialmente se puede encontrar con denominación Duco este se divide según el proceso y el que se aplica al inicio comúnmente se llama sellador de madera y posteriormente para dar las diferentes terminaciones se aplica laca.

7. Métodos de aplicación

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8. Recomendaciones



Indagar e investigar la variedad de pinturas que existen en la naturaleza como las sintéticas.



Cuestionar la gran diversidad de pinturas y tratar de crear una pintura a base de compuestos orgánicos o sintéticos.



Ahondar la investigación con respecto al uso de dichas pinturas, si se emplean de forma correcta y con personas capaces de efectuar el trabajo.

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