Resinas epoxi a base de aguaEditar

véase también Epoxi

Un sistema de resina epoxi consiste generalmente en un agente de curado y una resina epoxi. Tanto el agente de curado como la resina epoxi pueden hacerse a base de agua. Existen dispersiones sólidas de resina epoxi (peso molecular >1000) que consisten en una resina epoxi dispersada en agua, a veces con la ayuda de co-solventes y surfactantes. La columna vertebral de la resina suele estar modificada para garantizar la dispersabilidad en agua. Estas resinas se secan por sí solas mediante la evaporación del agua/co-solvente y la coalescencia de las partículas. Para curar la resina y reticularla, se suele añadir un agente de curado a base de aminas. Esto produce un sistema de dos componentes. Una alternativa es utilizar resinas epoxi líquidas de viscosidad media estándar y emulsionarlas en una resina endurecedora de poliamina o poliaminoamida soluble en agua, lo que también da lugar a un sistema de dos componentes. Las poliaminoamidas se fabrican haciendo reaccionar aminas de etileno con ácidos grasos dimerizados para dar una especie con enlaces amídicos pero que sigue teniendo funcionalidad amínica. Durante la reacción de condensación se libera agua. Estas resinas pueden hacerse solubles en agua reaccionando además con ácidos orgánicos glaciales o con formaldehído. Las resinas de este tipo se suelen dejar con una funcionalidad amínica adicional en la columna vertebral del polímero para que puedan curar y reticular una resina epoxi. A continuación, se pueden fabricar pinturas a partir de ellas, pigmentando la parte de epoxi o la de endurecedor amínico, o incluso ambas. Las resinas de curado de poliaminas, en contraposición a las resinas de poliaminoamida, se fabrican generalmente mediante la aducción parcial de aminas polifuncionales con una resina epoxídica y/o un diluyente epoxídico y dejando la especie con funcionalidad amínica residual. Este aducto puede entonces disolverse en agua y utilizarse para emulsionar más resina epoxi y, de nuevo, una parte o ambas pueden ser pigmentadas. La ventaja de estos sistemas es que no necesitan ácidos orgánicos glaciales para solubilizarlos. Esto es una ventaja si el revestimiento se va a utilizar sobre un sustrato altamente alcalino como el hormigón fresco, ya que el álcali del cemento neutralizará el ácido y causará inestabilidad al sumergir repetidamente una brocha en el bote. Aunque el agua está presente y es un combustible para la corrosión, también pueden formularse revestimientos metálicos de base acuosa basados en epoxi de base acuosa.

Resinas alquídicas de base acuosaEditar

véase también el artículo Alquídica

Las alquídicas reducibles en agua son básicamente resinas alquídicas convencionales, es decir, poliésteres basados en aceites o ácidos grasos saturados o insaturados, ácidos polibásicos y alcoholes modificados para conferirles miscibilidad en agua. Los componentes típicos son aceites vegetales o ácidos grasos como los de linaza, soja, ricino, ricino deshidratado, cártamo, tung, coco y tall oil. Los ácidos incluyen el isoftálico, el tereftálico, el adípico, el benzoico, el succínico y los anhídridos ftálico, maleico y trimelítico. Los polioles incluyen el glicerol, el pentaeritritol, el trimetilolpropano, el etilenglicol, el propilenglicol, el dietilenglicol, el neopentilglicol, el 1,6-hexanodiol y el 1,4-butanodiol. Los métodos típicos para introducir diversos grados de miscibilidad con el agua son similares a los de otros sistemas de resinas. Los métodos implican básicamente la introducción de centros hidrófilos, como grupos ácidos, que luego pueden neutrazizarse para formar una sal. Otro método es la introducción de grupos polares en la columna vertebral. En el caso de los alquidos, los métodos típicos incluyen la maleinización de ácidos grasos insaturados con anhídrido maleico. Esto implica la creación de un aducto Diels-Alder cerca de los sitios de doble enlace. Los grupos ácidos introducidos pueden luego reaccionar con polioles. La reacción de Diels-Alder sólo se produce cuando hay un sistema de doble enlace conjugado. La adición simple se produce si no está conjugado. Otras técnicas incluyen la síntesis de la resina con oligómeros funcionales al hidroxilo, por ejemplo, que contengan etilenglicol, y luego la adición de sustancias específicas que contengan ácido o hidroxilo hacia el final de la reacción. Otra técnica consiste en fabricar un alquídico funcional acrílico con una mezcla de monómeros acrílicos rica en grupos de ácido carboxílico.

Resinas de poliéster al aguaEditar

véase también Resina de poliéster

Las resinas de poliéster saturadas contienen muchos de los materiales utilizados en las resinas alquídicas convencionales pero sin los componentes de aceite o ácido graso. Los componentes típicos de estas resinas son los componentes policarboxílicos y polihidroxílicos. Los poliácidos más utilizados son los ácidos ftálico, isoftálico, tereftálico y adípico. También pueden utilizarse anhídridos ftálicos y trimelíticos. Los polioles suelen ser el neopentilglicol, el 1,6-hexanediol y el trimetilolpropano. Para hacerlos a base de agua se añaden ácidos orgánicos o anhídridos en un proceso de dos etapas, pero también hay otros métodos.

Resinas de poliuretano a base de aguaEditar

véase también Dispersión de poliuretano

Las resinas de poliuretano están disponibles a base de agua. Las versiones de un solo componente suelen denominarse dispersiones de poliuretano. Están disponibles en versiones aniónicas, catiónicas y no iónicas, aunque las moléculas aniónicas son las más disponibles comercialmente. Los poliuretanos al agua también están disponibles en versiones de 2 componentes. Como los poliuretanos de dos componentes están formados por poliol(es) y un isocianato, y los isocianatos reaccionan con el agua, se requieren técnicas especiales de formulación y producción. El poliisocianato que es dispersable en agua puede ser modificado con sulfonato, por ejemplo.

Látex a base de aguaEditar

ver artículo principal Látex

Un látex es una dispersión estable (emulsión) de polímero en agua. Los látex sintéticos suelen hacerse polimerizando un monómero como el acetato de vinilo que se ha emulsionado con tensioactivos dispersos en agua.

Resinas de deposición electroforética al aguaEditar

ver artículo Deposición electroforética

Las resinas utilizadas para la electrodeposición suelen ser de tipo epoxi, acrílico o fenólico. Están formuladas con grupos funcionales que cuando se neutralizan forman grupos iónicos en la columna vertebral del polímero. Éstos confieren al polímero solubilidad en el agua. Están disponibles en versiones anódicas que se depositan en el cátodo de una célula electroquímica o catódicas que se depositan en el cátodo. Las resinas de electrodeposición catódica dominan y han revolucionado la protección contra la corrosión en la industria del automóvil. Se aplican como OEM (Original Equipment Manufacture) y no como sistema de repintado. Las resinas catódicas contienen aminas en la espina dorsal del polímero que se neutralizan con grupos ácidos, como el ácido acético, para dar lugar a una dispersión acuosa estable. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una carrocería que se sumerge en un baño que contiene una pintura basada en una resina de electrodeposición catódica, los iones hidroxilo que se forman cerca del cátodo depositan la pintura en la carrocería. La corriente eléctrica necesaria para ello viene determinada por el número de centros iónicos. Las dispersiones de resinas de base acuosa para la electrodeposición suelen contener algunos codisolventes, como el butilglicol y el isopropanol, y suelen tener un contenido de sólidos muy bajo, del 15%. Suelen tener pesos moleculares del orden de 3-4000. Las pinturas basadas en ellas suelen tener un PVC inferior a 10, es decir, una relación muy alta entre el aglutinante y el pigmento.

Resinas híbridas de base acuosaEditar

Muchas resinas están disponibles en base acuosa pero pueden ser híbridas o mezclas. Un ejemplo serían las dispersiones de poliuretano mezcladas o hibridadas con resinas acrílicas. Las resinas epoxi a base de agua pueden modificarse con acrilato y luego modificarse aún más con cadenas laterales que tienen muchos átomos de flúor. También existen resinas a base de agua que utilizan tanto agua como materias primas renovables. Otro ejemplo es la combinación de resinas alquídicas con acrílicas para hacerlas a base de agua. Utilizando alquídicas hiperramificadas y modificándolas con monómeros acrílicos y utilizando la minipolimerización en emulsión, se pueden formar híbridos adecuados. Además de la hibridación de las resinas, se puede emplear una combinación de técnicas. Por ejemplo, se pueden producir revestimientos de curado ultravioleta que pueden ser electrodepositados y son híbridos a base de agua de resinas epoxi y acrílicas.