Nuevas dispersiones acrílicas mejoran la resistencia de los recubrimientos industriales

La búsqueda de materiales más eficientes, sostenibles y de alto rendimiento es una prioridad constante en la industria de pinturas y recubrimientos. En los últimos años, el desarrollo de dispersiones acuosas y películas poliméricas a partir de monómeros acrílicos, metacrílicos y vinílicos ha despertado gran interés debido a su capacidad para ofrecer soluciones que mejoran tanto la calidad de los productos finales como su sostenibilidad ambiental. Un reciente estudio, liderado por un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Bydgoszcz, Polonia, ha arrojado luz sobre las propiedades de estos materiales y sus implicaciones para la fabricación de pinturas.

El uso de copolímeros en la industria de pinturas ha crecido exponencialmente debido a sus propiedades versátiles. Las dispersiones poliméricas en fase acuosa son componentes esenciales en formulaciones modernas, utilizadas tanto en pinturas como en revestimientos destinados a la protección de metales y otras superficies. A través de la polimerización por emulsión, los investigadores han estudiado nuevas formas de mejorar la durabilidad, estabilidad y resistencia de estas películas.

El estudio se centró en la obtención de dispersiones mediante copolimerización en emulsión de monómeros como el acrilato de etilo, el metacrilato de metilo y el acetato de vinilo, entre otros. A través de este proceso, se lograron dispersiones que pueden ser aplicadas en superficies metálicas como acero y aluminio, lo que subraya su relevancia para sectores industriales que requieren recubrimientos con alta resistencia a la corrosión.

Entre las propiedades evaluadas, se prestó especial atención a las propiedades electrocinéticas y de coagulación de las partículas poliméricas, factores clave para determinar la estabilidad de las dispersiones y su comportamiento en condiciones industriales. Otro aspecto fundamental del estudio fue la medición del peso molecular y la polidispersidad de los copolímeros, que influyen directamente en la formación de películas uniformes y con alto grado de adherencia.

Un hallazgo clave es que las dispersiones que contienen grupos funcionales como hidroxilo, carboxilo o amida presentan mayor estabilidad durante su almacenamiento y procesamiento. Esto se traduce en una menor susceptibilidad a la variación en el peso y la dureza de las películas tras su aplicación, lo cual es esencial para garantizar un rendimiento duradero de las pinturas en entornos industriales exigentes.

Además, se observará que las dispersiones con mayores índices de refracción molar, obtenidas de monómeros como el acetato de vinilo y el metacrilato de glicidilo, generaban copolímeros con temperaturas de cristalización más bajas. Estos copolímeros fueron capaces de formar partículas poliméricas más grandes, lo que a su vez incrementaba la eficiencia de la copolimerización y mejoraba la capacidad de las dispersiones para formar películas más homogéneas.

En cuanto a la resistencia a la coagulación, se descubrió que las dispersiones que contenían ácido metacrílico y derivados de acrilamida presentaban los valores más altos en los umbrales de coagulación latente y manifiesta. Este comportamiento es crucial para aplicaciones donde la resistencia a la formación de flóculos o aglomerados de partículas puede comprometer la calidad del recubrimiento final.

Las pruebas de dureza y resistencia a la extracción de agua de las películas poliméricas destacaron la importancia de los grupos funcionales en los copolímeros. Aquellas películas obtenidas a partir de dispersiones que contenían monómeros con grupos hidroxilo o carboxilo mantuvieron mejor su dureza tras la exposición al agua caliente, lo que demuestra su capacidad para resistir condiciones adversas sin perder sus propiedades protectoras.

Uno de los hallazgos más prometedores es el potencial de estas dispersiones para ser utilizadas en sistemas de pintado por electrodoposición. Las pruebas electrocinéticas mostraron que los copolímeros derivados de acrilamidas y ácido metacrílico tienen propiedades similares a los sistemas sin surfactantes, lo que los hace adecuados para aplicaciones donde se requiere un control preciso del grosor y adherencia de las películas en superficies metálicas.

El estudio realizado por Edwin Makarewicz, Magdalena Tworek, Anna Zalewska y Jolanta Tomaszewska supone un avance significativo en el diseño de dispersiones poliméricas más estables y eficientes para la industria de recubrimientos. Las innovaciones en la síntesis de copolímeros a partir de monómeros acrílicos, metacrílicos y vinílicos permiten obtener dispersiones con propiedades superiores, lo que redunda en una mejora del rendimiento de las pinturas industriales y revestimientos protectores.

Este trabajo no solo amplía el conocimiento científico sobre la relación entre la estructura química de los copolímeros y sus propiedades físicas, sino que también ofrece soluciones prácticas para desafíos industriales, como la necesidad de recubrimientos más sostenibles y duraderos.

El artículo ‘Properties of dispersions and films made of copolymers obtained from acrylic, methacrylic and vinyl monomers’ ha sido publicado en Polymer Bulletin, revista editada por Springer Nature.