recubrimientos anticorrosivos
-
Upload
carlos-sevilla -
Category
Technology
-
view
5.945 -
download
12
Transcript of recubrimientos anticorrosivos
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PANAMERICANA DEL PUERTO
FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA EN MOLINERIA
CATEDRA: CORROSION
PINTURAS Y RECUBRIMIENTOSANTICORROSIVOS
PONENTES:LUIS TISOYCARLOS SEVILLAVITOR DOS SANTOS
Recubrimientos
Se define como una mezcla o dispersión relativamente estable de un pigmento en una solución de resinas y aditivos. Su composición o formulación debe ser tal que al ser aplicada una capa delgada sobre un substrato metálico, sea capaz de formar una película seca uniforme que actúe como una barrera flexible.
Mecanismo de los recubrimientos
Es posible señalar tres mecanismos generales de protección anticorrosiva:
1) Como barrera impermeable: Dado que las moléculas de resina se unen o
enlazan en tres direcciones incluyendo al pigmento esto da como consecuencia la formación de una barrera que en mayor o menor grado
Mecanismo de los recubrimientos
2) Pasivacion
El deposito de recubrimiento sobre el substrato metálico inhibe los
procesos anódicos y catódicos de la corrosión
3) Protección catódica
Cierto tipo de recubrimientos con alto contenido de Zinc como
pigmento, actúan anódicamente al ser aplicados sobre el Acero. En
este caso el substrato metálico es sujeto a una protección catódica
con el Zinc como nodo de sacrificio y no por la formación de una
película impermeable.
Componentes básicos de un recubrimiento Resinas: Son compuestos orgánicos o inorgánicos poliméricos formados de
película cuyas funciones principales son las de fijar el pigmento, promover buena adherencia sobre el substrato metálico. metálico o capa anterior y en general promover la formación de una barrera flexible, durable e impermeable a los agentes corrosivos del medio ambiente.
Dentro de un cuadro básico, en la industria se utilizan los siguientes formadores de película:
resina alquidalica, resina epoxica, resina poliamidica resina vinílica, resina acrílica, resina fenólica resina de cumarona- indeno, resina de Silicón, silicato de
etilo, litio, sodio, potasio aductos y mezcla de algunos de estos productos resina de poliuretano, resina de hule clorado otras
Componentes básicos de un recubrimiento Aditivos: Son compuestos metálicos u órganicos metálicos que no
obstante que se adicionan en pequeñas cantidades tienen gran influencia sobre la viscosidad y estabilidad del recubrimiento liquido así como sobre el poder de nivelación y apariencia de la película ya aplicada.
Ejemplos de aditivos:agentes secantesagentes antioxidantesagentes estabilizadores de dispersiónagentes modificadores de flujo y viscosidadagentes surfactantesagentes fungicidas. bactericidasplastificantesagentes absorbedores de rayos ultravioleta, etc.
Componentes básicos de un recubrimiento Solventes: Son líquidos orgánicos de base alifatica o aromática
cuya función principal es la de disolver las resinas y aditivos y presentar un medio adecuado para la dispersión de pigmento.
Estos compuestos no son formadores de película ya que se eliminan del recubrimiento a través del proceso de secado; parte de las propiedades del recubrimiento tales como viscosidad, facilidad de aplicación y porosidad dependen de la naturaleza del solvente, por lo que para su elección deberán tomarse en cuenta propiedades tales como: poder de disolución, temperatura de ebullición, velocidad de evaporación, flamabilidad, toxicidad, estabilidad química y costo.
Componentes básicos de un recubrimiento Pigmentos: Son substancias sólidas orgánicas o inorgánicas que reducidas a
un tamaño de partícula inferior a las 25 micras, imparten a la película seca del recubrimiento propiedades tales como: resistencia a la corrosión, resistencia mecánica, poder cubriente, así como protección a la resina de la acción degradante de los rayos UV del sol. Entre las características deseables en un pigmento se pueden mencionar las siguientes: no reactividad química con el vehículo, fácil humectación y dispersión, alta resistencia al calor, la luz y a agentes químicos.
En general se acepta la existencia de tres tipos de pigmentos con funciones especificas en un Recubrimiento.
pigmentos lnhibidores cargas o inertes pigmentos entonadores
Componentes básicos de un recubrimiento
PinturaPigmentada
Pigmentos
Opacos
Protectores ( rojo oxido, cromado de zinc, minio )
Decorativos ( todos los colores incluyendo el blanco )
Funcionales ( antivegetativo, retardante de fuego )
TransparentesExtendedores ( para bajar costos de la pintura )
Especialidades ( texturizar, matizar )
Vehículos
No Volátiles
Resina ( dureza y adhesión )
Aceite ( flexibilidad y durabilidad )
Plastificantes ( flexibilizar )
Secantes ( acelerar el secado )
Volátiles
Solventes activos ( reducir viscosidad )
Solventes latentes ( reducir viscosidad y bajar costo )
Diluyentes ( bajar costo )
Agua ( fase continua en emulsiones )
Solvente coalescente ( ayuda a la formación de película en emulsiones )
TIPOS DE RECUBRIMIENTOSCARACTERISTICAS: A la fecha se han desarrollado una gran diversidad de
recubrimientos cuya formulación o composición obedece a la resolución de un problema especifico en tal forma se puede hablar de recubrimientos anticorrosivos cuya finalidad es proteger un substrato de un medio corrosivo y se puede hablar de pinturas arquitectónicas las cuales se utilizan esencialmente para fines decorativos. Mientras los primeros, con fines de formulación, requieren de uso de resinas y pigmentos altamente resistentes que permitan una alta eficiencia de protección, los segundos utilizan materias primas de menor resistencia que permiten obtener una gran diversidad de colores, tonos y efectos especiales.
RECUBRIMIENTOS ORGANICOS
Los recubrimientos orgánicos son polímetros y resinas producidas en forma natural o sintética, generalmente formulados para aplicarse como líquidos que se secan o endurecen como películas de superficies delgadas en materiales del sustrato. Estos recubrimientos se aprecian por la variedad de colores y texturas posibles, su capacidad de proteger la superficie del sustrato, su bajo costo y la facilidad con que se aplica.
Métodos de aplicación El método para aplicar un recubrimiento orgánico a una superficie depende de varios factores como la composición del liquido del recubrimiento, el espesor, la velocidad de producción y consideraciones de costo, tamaño de partes y requerimientos ambientales.
Los métodos disponibles para aplicar recubrimientos orgánicos líquidos incluyen el uso de las brochas y rodillos, la aspersión, inmersión y el recubrimiento con flujo.
Uso de brochas y rodillos.-Estos son dos métodos de aplicaron mas conocidos y tienen una alta eficiencia de transferencia, que se acerca al 100%. -Aplicación por aspersión (Spraying).-El recubrimiento por aspersión es un método de producción muy utilizado para aplicar recubrimientos orgánicos.
RECUBRIMIENTOS CATODICOS La pintura catódica por inmersión es un proceso para
el recubrimiento de casi todos los metales.Para el tratamiento la pieza de trabajo se activa como
cátodo y se sumerge en un baño de pintura con partículas con carga positiva. La pieza de trabajo cargada negativamente atrae las partículas anódicas y las retiene en forma de película homogénea sobre su superficie. Este revestimiento de partículas garantiza el recubrimiento homogéneo incluso de piezas con geometría extremadamente compleja y la duración del tratamiento se decide en función del grosor deseado de la capa. Después de la formación de la capa se seca al horno con temperaturas de entre 180 y 220 °C. . El proceso automatizado de revestimiento permite, combinado con una técnica de ultrafiltración, una utilización de la pintura muy rentable.
La primera etapa considera una eliminación de solventes por evaporación a temperatura ambiente, posteriormente por una interacción con el aire las moléculas de las resinas se unen o polimerizan en forma entrelazada dando lugar a películas relativamente continuas de resina-pigmento.Los recubrimientos alquidalicos, vinílicos y acrílicos son ejemplos de este tipo.
SECADO AL AIRE, UN SOLO COMPONENTE
SECADO AL AIRE, DOS COMPONESTES
Nuevamente la primera etapa es una eliminación de solventes a temperatura ambiente desarrollándose simultáneamente una reacción de enlazamiento tridimensional entre las resinas de cada uno de los componentes una de las cuales se denomina comúnmente catalizador.
CURADO A ALTA TEMPERATURA
La primera etapa considera la eliminación de solventes a temperatura ambiente, posteriormente y ante la incapacidad de la resina para reaccionar con el aire a bajas temperaturas, es necesario exponer el recubrimiento a temperaturas arriba de 100 °C, lográndose en esa forma el entrelazamiento o curado requerido para alcanzar las características de operación o protección.
VINILICOSSon recubrimientos no tóxicos, resistentes a la abrasión que pueden ser utilizados en la protección de superficies metálicas y resiste la inmersión continua en agua dulce o salada; resiste soluciones diluidas de la mayor parte de los ácidos orgánicos e inorgánicos, incluyendo HC1, HNO3, H3PO4, H2SO4, ácido cítrico, no es afectado por derivados del petróleo tales como gasolina, diesel, petróleo crudo, etc. A temperatura normal resisten soluciones de NAOH hasta el 40%; Na2CO3; Ca (OH)2, y amoniaco hasta el 10%.
ANTIVEGETATIVOSEs un recubrimiento desarrollado para prevenir el crecimiento de organismos marinos en superficies sumergidas por largos periodos. En su formulación se incluyen resinas vinílicas, brea, cobre o tóxicos órgano-metálicos que permiten esta acción de inhibición. Este recubrimiento requiere una formulación cuidadosa a fin de que el tóxico abandone el recubrimiento pausadamente en cantidad suficiente para inhibir el crecimiento de organismos marinos.
SILICON
La alta estabilidad térmica de la resina permite la utilización de este tipo de recubrimientos hasta unos 750 °C, la película del recubrimiento resultante es resistente a la intemperie y a atmósferas contaminadas.
FENOLICOS
Es un recubrimiento duro, brillante y muy adherente; en términos generales su resistencia a los solventes, medios ácidos y alcalinos, es moderada, por lo que no se recomienda para inmersiones continuas. En general su eficiencia de protección es ligeramente mayor a la de los alquidalicos. Si el recubrimiento es horneado su resistencia a los solventes y al agua se incremento considerablemente, llegando a soportar la inmersión en los mismos.
EPOXICOSEn términos generales el nivel de adherencia, dureza, flexibilidad y resistencia a los medios corrosivos de los recubrimientos epóxidos no han sido superados por ningún otro tipo de los recubrimientos actuales. Puede aplicarse sobre superficies de concreto, metálicas, galvanizadas o inorgánico de zinc; presenta una excepcional resistencia a medios alcalinos y buena resistencia a los medios ácidos; soporta salpicaduras, escurrimientos e inmersiones continuas de la mayoría de los hidrocarburos alifáticos y aromáticos, alcoholes, etc.
EPOXICO - TRICAPAEn el FBE, el polímero en la forma de un polvo no contiene solventes, y ya están mezclados los compuestos que generará la reacción de polimerización y curado. El diseño tiene en cuenta que la polimerización se produzca a temperaturas suficientemente altas para prevenir que esta no se desarrolle tempranamente durante el almacenamiento del polvo lo que lo volvería total o parcialmente inutilizable. El polvo es dispersado por una lanza aplicadora en el interior de un tubo; impacta la superficie ayudado por la acción del campo electrostático y se funde al tocar una superficie que está a temperaturas alrededor de los 200 °C, convirtiéndose en un líquido.
Inmediatamente comienza el proceso de polimerización, muy rápido a esas temperaturas, que lleva al curado, formándose rápidamente un gel viscoso primero y luego la conversión al estado sólido termo-estable. La película sólida queda adherida a la superficie metálica sobre la que se ha aplicado.
Luego se aplica una capa de adhesivo y polietileno de alta densidad para ofrecer una protección mecánica.
EPOXICO - TRICAPA
RESINA EPOXICA 3M RESINA EPOXICA DUPONT
MATERIA PRIMA UTILIZADA
EPOXICO - TRICAPA
PELLETS DE ADHESIVO PELLETS DE POLIETILENO A/D
CAJAS DE ADHESIVO DUPONT BIG BAG DE POLIETILENO DUPONT
EPOXICO - TRICAPA
APLICACIÓN DE ADHESIVO Y POLIETILENO
APLICACIÓN DE RESINA EPOXICATUBO PREPARADO PARA REVESTIR
EPOXICO - TRICAPA
TUBOS CON REVESTIMIENTO TRICAPA
Es un material que permanece en estado líquido en el envase, el cual aplicado sobre una superficie previamente preparada, se convierte en una película sólida que protege, decora e identifica.
El término “Película” se refiere a la capa que se obtiene después de que la pintura es aplicada.
PINTURAS
PROPIEDADES DE LA PINTURA
DUREZAFLEXIBILIDADRENDIMIENTOCUBRIMIENTOSECAMIENTOVISCOSIDADNIVELACIÓNTIXOTROPIA
TIPOS DE SUPERFICIES
HIERROCONCRETOALUMINIOPLASTICOS OTROS.
RESISTENCIA DE LAS PINTURAS
AGENTES EXTERNOS ESPECIALES
- HUMEDAD- VAPOR- RAYOS SOLARES- INTERPERI- ABRASIÓN- AGENTES QUIMICOS- OTROS
- CORROSIÓN- TEMPERATURA- ANTIVEGETATIVIDAD
COMPOSICION DE UNA PINTURA
RESINA
PIGMENTOS
SOLVENTES
ADITIVOS
RESINA
AGENTE FORMADOR DE PELICULAAGLUTINA COMPLETAMENTE LOS
PIGMENTOSLAS PROPIEDADES FINALES DE LA
PINTURA SERÁN IGUALES A LAS PROPIEDADES DE LA RESINA
LA RESINA DETERMINA:
ADHESION FLEXIBILIDAD DUREZA RESISTENCIA QUIMICA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN RESISTENCIA A LA INTERPERIE
RESISTENCIA A LA INTERPERIE
RESISTENCIA AL AGUA
BRILLO
PIGMENTOS
SON PARTICULAS SÓLIDAS FINAMENTE DIVIDIDAS, INSOLUBLES, CUYAS PRINCIPALES FUNCIONES SON:
DAR COLOR INHIBIR SUPERFICIES METALICASREFORZAR LA PELICULA DE PINTURAOCULTAR LA SUPERFICIE
¿QUE DETERMINAN?
DURABILIDADCARÁCTER PROTECTOR APARIENCIARESISTENCIA AL MEDIO AMBIENTE
CLASIFICACION DE LOS PIGMENTOS
PIGMENTOS ORGANICOS
Azul Ftalcianinas, Antraquinonas, Azo
ACIDOS _____________> LITOLINSOLUBLES __> ROJO TOLUIDA, ROJOS NAFTOLES
PIGMENTOS INORGANICOSBLANCOS – Cubrientes – Dióxido de TitanioANTICORROSIVOS – Minio de Plomo, Metaboratos de BarioCOLOREADOS – Cromato de Plomo, Naranja de Molibdato,
Óxidos de Hierro
ACIDOS
INSOLUBLES
OTROS PIGMENTOS INORGANICOS
NEGROS Negro humo
METALICOS Aluminio , Zinc
EXTENDER Carbonato de Calcio Baritas
CaolinesTalcosMicas
SOLVENTES
LIQUIDOS VOLATILES DE DIFERENTE NATURALEZA QUIMICA, CUYA FUNCIÓN ES LA DE DISOLVER LA RESINA.
LOS SOLVENTES INFLUYEN EN:
SECAMIENTOAPLICABILIDADNIVELACIÓNBRILLOAPARIENCIA GENERAL DE LA PELICULA
PROPIEDADES DE LOS SOLVENTES
PODER SOLVENTE Es la Capacidad que tiene un solvente para
disolver una resina o agente formador de película.
VOLATILIDAD Es la Velocidad con que se evapora un
solvente. Esta velocidad o “rata de evaporación” influye en propiedades como nivelación, chorreamiento, brillo y secamiento.
PROPIEDADES DE LOS SOLVENTES
OLOR Este aspecto es importante en productos
arquitectónicos para interiores.TOXICIDAD Es el grado de contaminación por contacto
excesivo con los solventes sin la debida protección con equipos y mascarillas de seguridad, lo cual trae como consecuencia problemas de salud debido a su inhalación.
ADITIVOS
Son Aquellos compuestos agregados en pequeñas cantidades a la pintura, ejercen una gran influencia sobre las propiedades fisicoquímicas de los recubrimientos.
INFLUENCIA DE LOS ADITIVOSVISCOSIDADSEDIMENTACIÓN DE LOS PIGMENTOS BRILLOVIDA UTIL DE LA MEZCLARESISTENCIA A AGENTES
CONTAMINANTES COMO BACTERIAS Y HONGOS
NIVELACIÓN