Resistencia y sensación de rayado en revestimientos industriales y de madera a base de agua: elección de una emulsión de cera OPE de alta densidad

Mecanismo de ingeniería central y descripción general de la formulación

Los recubrimientos acrílicos a base de agua, de dispersión de poliuretano (PUD) y de poliuretano 2K se utilizan ampliamente en muebles, carpintería arquitectónica y protección general de metales. En comparación con los recubrimientos a base de solventes, las películas a base de agua pierden agua y cosolventes más lentamente, por lo que la primera película permanece más suave. Esto hace que sea más probable que las uñas se estropeen, se apilen bloques y se sientan desiguales.

Emulsiones de cera son un aditivo común para estos problemas superficiales. Cuando una formulación necesita una mejor resistencia al rayado, deslizamiento y tacto al tacto mientras se mantiene la película lo más clara posible, alta densidad cera de polietileno oxidado (OPE) las emulsiones son una dirección común. Este artículo cubre lo que hace una emulsión de cera en la película, cómo hacer coincidir el tipo y el sistema iónico, qué observar durante la incorporación y cómo afecta la transparencia y la repintación.

¿Qué hace una emulsión de cera en la película de recubrimiento?

En los recubrimientos a base de agua, se utiliza principalmente una emulsión de cera OPE de alta densidad para mejorar la resistencia al rayado, reducir la fricción de la superficie, reducir el bloqueo de apilamiento y mejorar la sensación al tacto. Es un aditivo de propiedad de superficie, no un agente antisedimentación de pigmentos en latas.

Después de la aplicación, las partículas de cera se dispersan en la fase acuosa. A medida que el agua se evapora y el aglutinante se fusiona, parte de la cera tiende a enriquecerse en la superficie de la película. El alcance depende del sistema. En la superficie, la cera contribuye de cuatro formas:

• Resistencia a rayones y marcas: La cera OPE de alta densidad tiene una alta cristalinidad y una dureza relativamente alta. Las partículas de cera en la superficie ayudan a compartir la carga mecánica de las uñas, monedas y contactos similares.
• Control de deslizamiento y fricción: Reduce la fricción de la superficie para que los objetos en contacto se deslicen sobre la película en lugar de romper la carpeta.
• Antibloqueo: Cuando se apilan puertas de madera, marcos de ventanas o paneles metálicos poco después del secado forzado, la cera para superficies ayuda a reducir la adherencia de una película a otra.
• Ajuste al tacto: Dependiendo del tamaño de las partículas y de la dureza de la cera, la sensación puede variar desde seca y sedosa hasta más suave.

Nota de formulación: Las emulsiones de cera modifican las propiedades de la superficie. No están destinados a impedir que el pigmento se asiente en la lata. El anti-sedimentación en lata en pinturas industriales a base de agua generalmente se maneja mediante modificadores reológicos como espesantes asociativos de PU, emulsiones hinchables con álcalis, sílice pirógena o arcillas tipo bentonita/hectorita.

Tipo iónico y compatibilidad del sistema

El rendimiento confiable de una emulsión de cera depende de si su sistema emulsionante es compatible con la dispersión de resina, los pigmentos y los cosolventes. Una falta de coincidencia puede causar microfloculación, pérdida de viscosidad, pérdida de brillo o separación durante el almacenamiento.

Los recubrimientos industriales y de madera a base de agua generalmente funcionan con un pH ligeramente alcalino y en su mayoría están estabilizados aniónicamente.

1. Emulsiones de cera aniónicas OPE

• Adaptar: La mayoría de los sistemas PUD acrílicos, estireno-acrílicos y aniónicos a base de agua. Esta es una opción común para ellos.
• Consejo: Cuando la resistencia al agua sea importante (por ejemplo, carpintería exterior, capas finales anticorrosivos industriales), busque grados neutralizados con aminas volátiles, ya que el álcali fijado deja sales hidrófilas en la película seca.

1. Emulsiones de cera OPE no iónicas

• Característica: Estabilizado por impedimento estérico de tensioactivos no iónicos en lugar de por carga.
• Adaptar: Formulaciones sensibles al pH, sistemas con reticulantes metálicos multivalentes como sales de zinc o circonio y sistemas con alto contenido de electrolitos (por ejemplo, imprimaciones industriales con alta concentración de volumen de pigmento).
• Nota: La aziridina y la carbodiimida son reticulantes orgánicos, no reticulantes metálicos. También se debe considerar su compatibilidad con la emulsión en la etapa de selección.

1. Emulsiones de cera catiónicas

• Por lo general, estos no se pueden mezclar directamente en sistemas aniónicos, porque cargas opuestas pueden causar coagulación. Sólo son adecuados para unos pocos sistemas catiónicos.

Si observa formación de crema, sedimentos o floculación al mezclar emulsiones, consulte: ¿La emulsión de cera se sigue separando? 5 causas detrás de la inestabilidad y cómo solucionarlas.

Tabla de dirección de selección

Notas de constitución

Las emulsiones de cera OPE de alta densidad generalmente se agregan en la etapa de descenso con agitación suave. El nivel correcto depende del sistema y del objetivo de rendimiento. Nuestro equipo técnico proporciona referencias de dosis iniciales y sigue ajustándolas con usted en función de los comentarios de su prueba.

• Etapa de adición: Generalmente en decepción. Evite la molienda con alto cizallamiento, que puede dañar el sistema emulsionante.
• Principio de dosificación: Demasiado poco produce poco efecto. Demasiado no aporta más ganancias una vez que la capa superficial está saturada y el exceso de cera permanece en la película, lo que puede generar turbidez o reducir la adhesión entre capas.
• pH y disolventes: Para emulsiones aniónicas, ajuste el pH del lote antes de la adición. Primero diluya los solventes coalescentes en lugar de agregarlos directamente sobre la emulsión, para evitar un shock local.

Efecto sobre la transparencia y la repintación

Las dos preocupaciones más comunes en madera de primera calidad y barnices industriales son la opacidad de la cera (más visible en madera oscura o metal negro) y la adhesión entre capas en sistemas multicapa.

1. Transparencia y brillo Las partículas de cera más finas y un índice de refracción más cercano al aglutinante generalmente significan menos dispersión de la luz. Para las capas transparentes donde la claridad y el brillo son importantes, el punto de partida suele ser los grados de partículas más finas. Hasta qué punto se conserva la claridad depende del sistema, la dosis y el espesor de la película.
2. Repintado y adhesión entre capas Los aceites de parafina y silicona tienen una energía superficial muy baja y tienden a formar una capa límite débil que afecta a las capas posteriores. La cera de PE oxidada transporta carboxilo y otros grupos polares a lo largo de la cadena, lo que proporciona una compatibilidad relativamente mejor con aglutinantes acrílicos y de poliuretano. En dosis adecuadas, su efecto sobre la repintación es generalmente menor. Que cumpla con los requisitos de repintado depende del sistema y la dosis. Ayudamos a realizar ajustes en función de sus comentarios de prueba.

Cómo apoyamos su selección

Nuestro equipo técnico brinda consejos de selección y referencias de dosis iniciales según su sistema y sus objetivos de rendimiento, y continúa ajustándose con usted según los comentarios de su prueba.

SAMWAX es nuestra gama de emulsiones y dispersiones de cera a base de agua. Nosotros mismos producimos la materia prima de cera oxidada, controlando el índice de acidez, la densidad y el peso molecular en la fuente, lo que respalda la consistencia entre lotes. Para diferentes sistemas de resina, podemos ofrecer dispersiones aniónicas o no iónicas personalizadas según sus necesidades.

Para acelerar nuestra recomendación, comparta:

1. Aglutinante y pH: por ejemplo, acrílico autorreticulante, PUD, híbrido acrílico-PUD o PU 2K a base de agua, y el pH de la formulación.
2. Gama de sustratos y brillos: por ejemplo, capa transparente para madera oscura, acabado de MDF pigmentado o imprimación/capa superior para metal y el brillo deseado.
3. Condiciones de secado: ambiente, aire caliente forzado o horneado
4. Objetivo principal de rendimiento: resistencia al rayado, antibloqueo temprano, sensación o retención de claridad

TDS y SDS están disponibles. Para muestras y soporte de formulación, por favor contáctanos →

Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: ¿En qué se diferencia una emulsión de cera OPE de alta densidad de una emulsión de cera PE estándar de baja densidad?

En general, la cera de PE oxidada de alta densidad tiene mayor cristalinidad, dureza y punto de fusión. Por lo general, tiene una ventaja en resistencia al rayado y antibloqueo a temperaturas de apilamiento más altas. La cera de PE de baja densidad es relativamente más blanda. Los valores exactos varían según el grado.

P2: ¿Una emulsión de cera provocará cráteres como los aditivos de silicona?

El mecanismo es diferente. Los aditivos de silicona reducen principalmente la tensión superficial del recubrimiento líquido y pueden causar cráteres o problemas de repintado en caso de sobredosis. Una emulsión de cera existe como partículas sólidas dispersas y actúa físicamente en la superficie para brindar protección y deslizamiento. Aún así, la aparición de cráteres depende del sistema, la dosis y otros aditivos, por lo que no se puede descartar en todos los casos.

P3: ¿Se puede utilizar en un PU 2K a base de agua y en qué componente?

Se puede considerar. Generalmente sugerimos agregarlo al componente poliol (Parte A) en lugar del endurecedor de isocianato. Los grados no iónicos o estéricamente estabilizados suelen ser más adecuados para estos sistemas. Comuníquese con nuestro equipo técnico para obtener una recomendación específica.

P4: ¿Cómo puedo evitar que una emulsión de cera reduzca el brillo en una capa transparente de alto brillo?

Comience eligiendo un grado de partículas más finas y manteniendo la dosis en el nivel más bajo que satisfaga sus necesidades de rendimiento. Nuestro equipo técnico brinda consejos de selección y referencias de dosis iniciales para su objetivo de brillo, y sigue realizando ajustes en función de los comentarios de su prueba.

P5: ¿Una emulsión de cera afecta la capacidad de lijado de las imprimaciones para madera a base de agua?

La lijabilidad se mejora principalmente mediante aditivos de lijado específicos, como el estearato de zinc. La función de la emulsión de cera es la resistencia al deslizamiento y a los rayones, por lo que no sugerimos confiar en ella para lijar. Cuando se utilizan ambos, considere su compatibilidad y el efecto sobre la adhesión entre capas.

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