Recobriments: la pell del plàstic

En peces estructurals, cal tenir en compte que l'interior de les mateixes és tan important com l'exterior. Com a conseqüència, és ben sabut que els defectes funcionals solen provocar les fallades des de dins cap a fora, causant fractures i finalment trencaments crítics. Deixant aparti aquest cas, en moltes ocasions el comportament d'un material plàstic i les seves principals característiques no radiquen en la peça sencera, sinó solament en la seva superfície. Les propietats més interessants radiquen allí, així com les seves debilitats i amenaces. Sabem que els enemics més agressius dels plàstics, llegeixi's radiació ultraviolada, humitat, microorganismes, i uns altres, han de travessar la barrera de la superfície. I, sent sincers, és alguna cosa relativament senzill en els plàstics. Per això els recobriments tenen com a tradicional funció la de protecció, i “salvaguarda” de l'interior. Tradicionalment, els tractaments superficials i recobriments s'engloben en els ja àmpliament coneguts vernissos, pintures, “gel-coats”, metal·litzats, cromados, etc.

És ben coneguda l'extraordinària estabilitat dels materials plàstics, sobretot si són apolares. Les seves superfícies, sense anar-nos a l'extrem de polímers fluorados com el teflón, solen ser poc actives quant a la seva adhesió amb elements “estranys”. Materials com els poliolefínicos, o el POM, són poc “receptius” a rebre qualsevol classe de tractament superficial. És, per tant, fàcilment comprensible que una de les grans dificultats dels tractaments mitjançant recobriments sigui l'aconseguir graus d'adhesió acceptables entre el propi recobriment i el substrat polimèric. Aquí entren tots els tractaments previs que és necessari realitzar a la superfície del plàstic per preparar-ho o, millor dit, “activar-ho”. Els tractaments d'activació suposen la creació de grups funcionals amb gran reactivitat química que puguin generar enllaços, ja sigui covalent o electrostàtics, amb el recobriment a aplicar. És molt habitual treballar amb tractaments oxidatius de gran intensitat, ja sigui flamejats, tractaments corona, plasma, mitjançant àcids concentrats, ozó, i uns altres. Fins i tot cal recordar algunes tècniques de “etching” que generen rugosidades superficials com el granallado. L'ús de “primers” o imprimadores també està molt estès en la indústria, principalment de pintures. Sigui com sigui, cadascuna d'aquestes tècniques se sol aplicar segons la grandària de superfície a tractar, per descomptat, el tipus de polímer base i el seu menor o major afinitat als recobriments, així com el propi recobriment en si mateix.

L'objectiu inicial dels tractaments i recobriments sobre superfícies plàstiques es va orientar cap a un doble vessant, en absolut excloent: l'estètica i la protectiva. La primera d'elles òbviament tracta de donar bellesa i grau luxós als acabats plàstics. El desenvolupament de pintures i cromados són, potser, els màxims exponents d'aquest tipus de tractaments. Però, òbviament a aquest objectiu estètic se li uneix la capacitat de proporcionar major protecció al plàstic. En aquest sentit cal destacar pintures o vernissos amb elevada protecció a la corrosió, a la radiació solar (filtres ultraviolat), als microorganismes o “anti-fouling” (òxids metàl·lics o plata), d'alta duresa per augmentar la resistència al rayado o al desgast (metalls i minerals), elevada resistència química, antiadherencia (teflonados), alta resistència tèrmica, repelencia a l'aigua i oli, o fins i tot propietats conductores i antiestàtiques.

Tornant al principi i a aquest símil amb la pell humana, cal destacar la seva capacitat polifuncional, actuant com a barrera física, permetent així mateix el pas de determinades substàncies, protegint dels microorganismes i de les radiacions ultraviolada, incloent les seves propietats acte-reparadoras. En definitiva, una màquina d'extraordinària perfecció a la qual han d'aspirar, valgui la comparació, els recobriments sobre materials plàstics. Els últims avanços en aquesta línia, en la base de la qual està la nanotecnologia, busquen aquest objectiu d'imitar el natural. És l'anomenat biomimetismo. D'aquesta manera es pot parlar de recobriments basats en nanodióxido de titani, de propietats “autocatalíticas” capaces de mantenir les superfícies netes mitjançant un mecanisme d'oxidació de tota la matèria orgànica catalitzada per ultraviolada, atorgant a més una perfecta protecció i filtre solar. Ja s'ha parlat de sistemes antimicrobianos i antifouling, plantejant solucions molt més eficients amb nanopartícules metàl·liques, i fins i tot més enllà amb un comportament actiu en alliberar controladamente aquests additius per protegir el propi exterior com a aliments continguts o altres fluids.

La protecció contra agressions físiques exteriors, més enllà de l'ús de recobriments amb partícules de gran duresa i resistència, troba una veritable imitació al món animal en els anomenats recobriments multicapa o “bricks”. Això és, recobriments basats en estructures apilades anàlogues a murs de maons. Aquestes capes o maons constarien de partícules d'alta duresa tipus silicas o òxids metàl·lics, embeguts en un polímer curable. L'apilamiento, de fins a 100 o 200 capes consecutives, recorda estructuralment a la cuirassa o closca de molts invertebrats o mol·luscs.

Molt s'està avançant en sistemes acte-reparantes, a la manera de restituir superfícies esquerdades, rayadas i fins i tot fracturades. Lamentablement aquestes solucions solen ser de “un sol ús”. Una última barrera en l'objectiu d'imitar a la pell humana, aquesta vegada no funcional sinó tecnològica: que la reparació pugui renovar-se eternament (Nous poliuretans termopolimerizables?).