Prueba de mojabilidad

Prueba de mojabilidad

La pintura es una sustancia líquida que se aplica a las superficies para agregar color, proteger contra la corrosión o el deterioro y proporcionar un acabado decorativo. Las pinturas generalmente se componen de pigmentos, aglutinantes, disolventes y aditivos. Las pinturas vienen en una variedad de colores y pueden proporcionar una capa sólida y opaca. Puede cambiar completamente el color y la apariencia de una superficie. Generalmente se aplica en múltiples capas para lograr el color y la capacidad de cobertura deseados.

Prueba de mojabilidad

Las pinturas ofrecen propiedades tanto decorativas como protectoras. Pueden proporcionar una barrera contra la humedad, la radiación UV y los elementos ambientales. Algunas pinturas están especialmente formuladas para determinadas superficies, como las pinturas exteriores diseñadas para ser resistentes a la intemperie. Además, las pinturas pueden formularse para tener distintos niveles de flexibilidad dependiendo del uso previsto.

Una de las propiedades más críticas en el diseño de un sistema de pintura que determina la facilidad de procesamiento y las características de rendimiento final es la mojabilidad de los sustratos, pigmentos y otros componentes. Los principales factores que determinan la mojabilidad son la tensión superficial y la energía superficial. Por ejemplo, si la tensión superficial de un líquido es menor que la tensión superficial en la interfaz (límite) de dos materiales, se produce humectación. Las consideraciones de tensión superficial afectan: la distribución del pigmento, el flujo y nivelación de la pintura, la capacidad de pulverización (facilidad de atomización del líquido), la coalescencia del látex, la coalescencia del polvo y la adhesión. Un líquido con un alto grado de fuerzas cohesivas, como resultado de la polaridad u otras fuerzas intermoleculares atractivas, tiene una tensión superficial mayor que un líquido con un menor grado de fuerzas cohesivas. Por ejemplo, el grado en que un sólido dado es humedecido por un líquido está determinado por el equilibrio de fuerzas entre las fuerzas cohesivas y adhesivas de ese líquido.

La tensión superficial de un líquido es la tendencia de un líquido en reposo a contraerse hasta la menor área superficial posible. Por ejemplo, en comparación con los líquidos menos polares, el agua líquida tiene mayores fuerzas de cohesión y, por lo tanto, una mayor tensión superficial.

A nivel molecular, los segmentos moleculares que minimizan la tensión superficial tienden a orientarse en la superficie.

La tensión superficial también aumenta a medida que disminuye la temperatura. La tensión superficial dinámica representa mejor las interacciones cuando se utiliza un agente humectante para incorporarlo a un sistema de pintura. La tensión superficial dinámica se puede definir como el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio una vez cesado el temblor. El tiempo necesario para alcanzar este equilibrio depende de múltiples factores, incluida la composición de la pintura, la viscosidad y la temperatura. Por ejemplo, las moléculas más pequeñas y flexibles alcanzan el equilibrio más rápidamente. Además, el equilibrio se produce más rápidamente cuando hay grandes diferencias en la tensión superficial de los componentes, como en los recubrimientos a base de agua. Finalmente, dado que los solventes generalmente tienen una tensión superficial menor que los polímeros, a medida que el solvente se evapora durante la formación de la película, la tensión superficial aumenta y el flujo disminuye.

El agente humectante es un concepto integral que incluye:

  • tensioactivos
  • Agentes de fluidez y suavizado
  • Antiespumantes
  • Dispersantes de pigmentos
  • emulsionantes

Las dos principales normas internacionales de mojabilidad de pinturas y barnices son:

  • La norma “ISO 19403 Pinturas y barnices - Mojabilidad”, desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de las siguientes secciones bajo el mismo título:
    • ISO 19403-1 Parte 1: Vocabulario y principios generales
    • ISO 19403-2 Parte 2: Determinación de la energía libre superficial de superficies sólidas mediante la medición del ángulo de contacto
    • ISO 19403-3 Parte 3: Determinación de la tensión superficial de líquidos mediante el método de la gota colgante
    • ISO 19403-4 Parte 4: Determinación de las fracciones polares y dispersivas de la tensión superficial de líquidos a partir de una tensión interfacial
    • ISO 19403-5 Parte 5: Determinación de las fracciones polares y dispersivas de la tensión superficial de líquidos a partir de mediciones de ángulos de contacto en un sólido con solo una contribución dispersiva a la energía superficial
    • ISO 19403-6 Parte 6: Medición del ángulo de contacto dinámico
    • ISO 19403-7 Parte 7: Medición del ángulo de contacto en una plataforma inclinada (ángulo de deslizamiento)

Esta norma incluye los siguientes métodos de prueba ópticos:

    • Determinación del ángulo de contacto
    • Determinar la energía libre superficial de una superficie sólida, incluidas las fracciones polares y dispersivas.
    • Determinar la tensión superficial de los líquidos, incluidas las fracciones polares y dispersivas.
    • Comprobación de la configuración de medición con materiales de referencia

Este conjunto de normas se puede aplicar para la caracterización de sustratos, revestimientos y materiales de revestimiento. La aplicabilidad puede ser limitada para fluidos con reología no newtoniana.

  • La norma “DIN 55660 Pinturas y barnices - Mojabilidad” publicada por el Instituto Alemán de Normalización (DIN) también consta de los siguientes apartados bajo el mismo título:
    • DIN 55660-1 Parte 1: Terminología y principios generales
    • DIN 55660-2 Parte 2: Determinación de la energía superficial libre de superficies sólidas mediante la medición del ángulo de contacto
    • DIN 55660-3 Parte 3: Determinación de la tensión superficial de líquidos mediante el método de la gota colgante
    • DIN 55660-4 Parte 4: Determinación de la tensión superficial de líquidos a partir de las fracciones polares y dispersivas de una tensión interfacial
    • DIN 55660-5 Parte 5: Determinación de la parte polar y dispersiva de la tensión superficial de líquidos a partir de mediciones de ángulos de contacto en un sólido que solo realiza una contribución dispersa a la energía superficial.
    • DIN 55660-6 Parte 6: Medición del ángulo de contacto dinámico
    • DIN 55660-7 Parte 7: Medición del ángulo de contacto (ángulo de balanceo) en ensayos de mesa inclinada

Este conjunto de normas incluye varios métodos de prueba para medir ángulos de contacto, determinar la energía superficial libre de una superficie sólida incluida la parte polar y dispersiva, medir la tensión superficial de líquidos incluida la parte polar y dispersiva, y validar la configuración de medición utilizando materiales de referencia mediante métodos ópticos.

Nuestra organización, que lleva años intentando apoyar a empresas de todos los sectores con una amplia gama de estudios de pruebas, mediciones, análisis y evaluación que ha llevado a cabo, cuenta con un personal sólido que sigue de cerca los desarrollos en el mundo en el campo de la ciencia y la tecnología y se mejora constantemente. En este contexto, también se ofrecen servicios de pruebas de mojabilidad a las empresas.

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