Recubrimientos sin PTFE: elección de ceras micronizadas para resistencia a los rayones y mate

Mecanismo de ingeniería central y descripción general de la formulación

Impulsados ​​por la regulación de PFAS, un número creciente de formuladores de recubrimientos y tintas están evaluando alternativas sin flúor a los polvos de cera de PTFE.

Eliminar el PTFE de un sistema establecido rara vez es un intercambio uno a uno. El PTFE combina baja fricción, alta resistencia térmica y resistencia al bruñido en un solo material. No fluorados ceras micronizadas cubren muchas de estas funciones, pero la elección correcta depende de sus condiciones de curación y de la propiedad que más le interesa.

Este artículo explica qué hace el PTFE en una película, qué pueden cubrir el PE, el PE oxidado, las ceras micronizadas de amida y PP y dónde quedan las compensaciones.

¿Qué papel juega el PTFE en los recubrimientos?

En películas de recubrimiento y tinta, la cera micronizada de PTFE aporta principalmente tres cosas:

1. Baja fricción y deslizamiento superficial. El PTFE tiene una energía superficial muy baja, por lo que los objetos en contacto se deslizan sobre la película en lugar de hundirse.

2.Resistencia térmica El PTFE se funde muy por encima de las temperaturas típicas de horneado, por lo que permanece sólido durante los ciclos de curado de bobinas, latas y polvo.

1. Resistencia al bruñido y marcado de metales. Las partículas rígidas ayudan a limitar las marcas de bruñido brillantes en superficies mate y las marcas grises dejadas por objetos metálicos que rozan la película.

Saber cuál de estos es más importante en su aplicación es el punto de partida. Si necesita principalmente resistencia al deslizamiento y a los rayones en recubrimientos y tintas para madera a temperatura ambiente o de baja cocción, el PE o las ceras modificadas suelen ser una dirección adecuada. Si su proceso implica horneado a alta temperatura o condiciones severas de marcado de metales, la selección del grado necesita más cuidado.

¿Qué puede cubrir cada tipo de cera micronizada?

Ninguna cera no fluorada reproduce todas las propiedades del PTFE. El enfoque práctico es hacer coincidir el tipo de polímero, el punto de gota, la polaridad y el tamaño de partícula con la propiedad que necesita. La tabla enumera los grados de MILLWAX™ que se muestran en nuestro folleto de productos; consulte la TDS para conocer las especificaciones finales.

Más allá de la mesa

Las ceras tipo PE son el punto de partida habitual para la resistencia al deslizamiento, al frote y al antibloqueo en sistemas de curado ambiental. El PE oxidado y los grados modificados son más fáciles de incorporar a los sistemas a base de agua. Las ceras de amida aportan dureza y resistencia a la abrasión. Las ceras de PP tienen un punto de gota más alto y, a menudo, se eligen cuando la uniformidad del mateado y la resistencia al bruñido son prioridades. El rendimiento real varía según su formulación.

Aplicaciones y compensaciones

Recubrimientos para madera, acabados UV y PU.

Generalmente es el área más fácil para el reemplazo sin PTFE. Ceras tipo PE para resistencia al deslizamiento y rayado, ceras de PP o amida para uniformidad mate y resistencia al bruñido.

Nota: en barnices brillantes, preste atención al tamaño de las partículas y a la claridad. Cambiar el tipo de cera cambia la distribución superficial del agente matizador, por lo que es posible que sea necesario reequilibrar la proporción de cera a agente matizador para mantener el brillo deseado.

Recubrimientos industriales, barnices y tintas de sobreimpresión. Las ceras tipo PE, PE oxidado y amida cubren la resistencia al frote, el antibloqueo y el deslizamiento.

Nota: Es posible que sea necesario ajustar la dosis o el grado de ceras no fluoradas para alcanzar un coeficiente de fricción similar; Considere también la adhesión de sobreimpresión y el estampado con láminas.

Recubrimientos de bobinas y latas Este es el escenario más exigente y exige la selección más cuidadosa. Las temperaturas máximas del metal suelen superar los 200 °C, por encima del punto de caída de las ceras de PE, PP y amida. A diferencia del PTFE, estas ceras se derriten en el horno y recristalizan al enfriarse, por lo que la curva de enfriamiento y las condiciones de enfriamiento afectan la superficie final, el brillo y el rendimiento del marcado del metal.

Recubrimientos en polvo Las ceras de PE, PP y amida pueden abordar la resistencia al desgaste de la superficie, el antibloqueo y el deslizamiento. Los efectos de textura especiales del PTFE puro son más difíciles de reproducir.

Nota: cambio de brillo y adhesión de nueva capa.

Cómo trabajamos con usted en la selección

Nuestro equipo técnico brinda consejos de selección y una referencia de dosis inicial basada en su sistema y objetivos de rendimiento, y realiza un seguimiento con ajustes basados ​​en los comentarios de su prueba.

Para reducir los grados de MILLWAX con mayor precisión, es útil compartir lo siguiente cuando se comunique con nosotros:

• Sistema de resina y curado: PU 2K, acrilato UV, acrílico/PUD a base de agua, bobina de poliéster/melamina, polvo de epoxi/poliéster, etc.
• Espesor de película seca.
• Temperatura y tiempo de curado.
• Rendimiento objetivo: brillo, resistencia al frote, resistencia al rayado, coeficiente de fricción, etc.

TDS y SDS están disponibles. Por favor contáctenos para muestras y soporte técnico →

Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: ¿Puede una cera micronizada de PE reemplazar la cera de PTFE en cada formulación?

No. Las ceras de PE funcionan bien como resistencia al deslizamiento, al roce y al bloqueo en sistemas de curado ambiental, pero sus puntos de gota (alrededor de 108 a 126 °C en nuestro rango) están muy por debajo del PTFE. Para condiciones de alto horneado o bruñido severo, generalmente vale la pena considerar grados de PP, amida o compuestos, seleccionados de acuerdo con las condiciones de su proceso.

P2: ¿Cómo afecta la eliminación del PTFE al mate?

El tipo de cera y el tamaño de las partículas influyen en la distribución del agente mateante y en la microrugosidad de la superficie. Después de cambiar de cera, es posible que sea necesario reajustar la proporción de cera a agente matizador para mantener el brillo deseado.

P3: ¿Qué tamaño de partícula debo elegir para las capas transparentes?

Depende del espesor de la película y del objetivo de brillo. Las partículas gruesas pueden reducir la claridad y la nitidez de la imagen, mientras que las muy finas pueden quedar enterradas en películas más gruesas. Nuestro equipo técnico puede asesorarle en función de su sistema.

P4: ¿Qué se adapta a los sistemas a base de agua?

Los polvos estándar de PE y PP son hidrofóbicos y pueden resultar difíciles de mojar en agua. Los grados de PE oxidado (5006/5011/5018), amida (3101/3103/3106) y sintético modificado (8105) se enumeran como a base de agua o a base de agua/solvente en nuestro folleto y generalmente son más fáciles de humedecer; Las necesidades antiespumantes deben confirmarse en su sistema. Otra opción son las emulsiones de cera predispersadas.

P5: ¿Cómo se debe abordar el marcado de metales?

El marcado de metal es el rastro gris u oscuro que queda cuando los objetos metálicos rozan un revestimiento. Se relaciona con la fricción, la rugosidad y la dureza de la superficie. Una cera ayuda a reducir la fricción y mejorar la resistencia al desgaste. Nuestro equipo técnico puede ayudarlo a identificar una dirección de grado adecuada según sus condiciones de horneado y enfriamiento, y realizar un seguimiento con ajustes basados ​​en sus comentarios de prueba.

MILLWAX™ de Rallychem | Soporte técnico aditivo, desde la discusión de aplicaciones hasta la producción en masa confiable.

Como certificado ISO fabricante de cera micronizada, Rallychem suministra 100% libre de PTFE cera de polietileno micronizada (SAMWAX® PE-04) y grados compuestos modificados con amida diseñados para un control estrecho del tamaño de partículas D50/D90 en revestimientos industriales de madera, bobinas y latas.