La resina epoxi y su importancia en la industria de los recubrimientos en polvo

Los recubrimientos en polvo a base de epoxi son más eficientes en términos de uso de material porque generan menos desechos.

Historia

Las resinas epoxi fueron los primeros polvos termo endurecibles utilizados en la industria de los recubrimientos en polvo. Se introdujeron en la década de 1950, comenzando con el bisofenol A como el primer tipo de resina epoxi. En la década de 1960, se introdujo en el mercado una segunda resina epoxi llamada Novolac. Los fabricantes de resinas pueden adaptar esta segunda resina.

Todos los recubrimientos epoxi tienen poca resistencia a la intemperie en exteriores. Estos recubrimientos epoxi comienzan a descascararse y decolorarse. Debido a esto, su uso generalmente se limita a exposiciones interiores o subterráneas. Para que sean resistentes a la intemperie (UV), deben mezclarse con otras resinas o usarse como capa de imprimación. Vamos a profundizar en las resinas epoxi y, en otro artículo, podemos hablar de las resinas híbridas y otras resinas que son importantes en la industria de los recubrimientos en polvo.

Propiedades

Las resinas epoxi tienen buena resistencia mecánica, excelente adherencia y durabilidad. La fuerte unión química ayuda a crear un recubrimiento duradero que resiste el astillado, el agrietamiento y el descascarillado.

Tipos de resinas epoxi según su funcionalidad

Según la SSPC-Guide 25 del 20 de septiembre de 2019, las resinas epoxi para recubrimiento en polvo tienen tres tipos: Epoxis estándar, Epoxis adheridos por fusión y Epoxis ricos en zinc.

Epoxis estándar: se suelen aplicar para resistencia química, a la corrosión y protección de sustratos como
capa de imprimación.

Epoxis adheridos por fusión (FBE): son productos efectivos para superficies de inmersión, válvulas de agua portátiles, tuberías y grandes componentes estructurales.

Epoxis ricos en zinc: se utilizan en el sector automotriz como imprimación.

Tipos de resinas Epoxi según su composición química

1- Resinas Epoxi de Bisfenol A (DGEBA)

Es una de las resinas epoxi más comunes utilizadas en la industria de recubrimientos en polvo. Tiene una alta resistencia química, excelentes propiedades mecánicas y buena adherencia a varios sustratos. Es ampliamente utilizada en recubrimientos protectores, incluidos recubrimientos para piezas de automóviles, electrodomésticos y maquinaria industrial.

2-Bisfenol F

Las resinas de Bisfenol F son similares a las resinas de Bisfenol A, pero las resinas de Bisfenol F tienen una viscosidad más baja y una estructura molecular diferente. Una de sus principales características es la menor viscosidad que se traduce en un mejor flujo y nivelación en los recubrimientos, una resistencia química mejorada en comparación con el Bisfenol A y una buena adherencia y flexibilidad.

3-Resinas Epoxi Novolac

Se trata de resinas epoxi multifuncionales con alta densidad de reticulación. Tiene una resistencia química y mecánica excepcional, alta dureza y resistencia mecánica y un rendimiento superior en entornos hostiles. Es muy demandado para plantas químicas, tuberías y equipos industriales de alta temperatura.

4-Metaciclato de glicidilo (GMA)

Es un tipo de epoxi funcional utilizado en recubrimientos en polvo que requieren una excelente resistencia química y a la corrosión, junto con un acabado transparente y brillante. Tiene una excelente resistencia a la intemperie, alta resistencia química y es realmente bueno para proporcionar un acabado brillante y transparente. Se utiliza para electrodomésticos y muebles de exterior.

Agentes de curado

El epoxi, como otros polvos, necesita agentes de curado para mejorar su rendimiento. Los agentes de
curado más comunes incluyen:

• Diciandiamida (DICY): se utiliza para el curado a baja temperatura.
• Anhídridos: se utilizan para mejorar la resistencia química y la termoestabilidad.
• Agentes de curado fenólicos: ofrecen rendimiento a alta temperatura y resistencia mecánica.
• Imidazol y poliaminas: ofrecen un curado más rápido a baja temperatura, lo que mejora la eficiencia en
  aplicaciones industriales.

Híbridos con resinas epoxi

Recubrimiento en polvo híbrido epoxi-poliéster

Este polvo proporciona recubrimientos de capa fina similares a las resinas epoxi. Pueden proporcionar un espesor de recubrimiento de 1 a 3 milésimas de pulgada (0,025 a 0,076 mm) utilizando colores con polvo cubriente. Actualmente son adecuados solo para aplicaciones en interiores, pero las resinas de poliéster y acrílicas han mejorado su durabilidad en exteriores.

Los híbridos epoxi-poliéster se introdujeron en los EE. UU. a mediados de la década de 1970 y se diseñaron para proporcionar una alternativa económica a los epoxis. Son un excelente recubrimiento para interiores de uso general. Debido a su componente epoxi, los polvos híbridos se descascarillan y se decoloran si se exponen a la luz ultravioleta (UV), por lo que no son adecuados para aplicaciones exteriores.

El componente de poliéster aumenta la resistencia al amarillamiento por sobre horneado y contribuye a mejorar la resistencia a los rayos UV. Los polvos híbridos proporcionan una superficie algo más suave que el epoxi. Algunas de sus propiedades son: Resistencia mejorada a los rayos UV y a la intemperie e comparación con los epoxis puros, Flexibilidad mejorada y Relación costo-rendimiento equilibrada.

Algunas de las aplicaciones más comunes son: Aplicaciones interiores y de uso general, como muebles de oficina, electrodomésticos e interiores de automóviles, donde puede haber cierta exposición al aire libre.

Conclusión

Las resinas epoxi tienen algunos beneficios ambientales. Estos recubrimientos en polvo son ecológicos en comparación con los recubrimientos líquidos, ya que están libres de solventes y compuestos orgánicos volátiles (VOC).

Esto reduce las emisiones nocivas y minimiza el impacto ambiental. Su versatilidad hace que se puedan personalizar con diferentes propiedades, como resistencia a los rayos UV o flexibilidad, modificando la formulación. Esta adaptabilidad los hace adecuados para una amplia gama de industrias, incluidas la automotriz, aeroespacial, electrodomésticos y electrónica.

Los recubrimientos en polvo a base de epoxi son más eficientes en términos de uso de material porque generan menos desechos. El polvo sobre rociado a menudo se puede recuperar y reutilizar, lo que reduce los costos de material. Los recubrimientos en polvo epoxi son cruciales por sus propiedades protectoras, calidad estética, ventajas ambientales y versatilidad, lo que los convierte en un actor clave en la industria del recubrimiento en polvo.

Referencias,

Powder Coating: The Complete Finisher’s Handbook, PCI. 3th Edition.
Utech, B. (2002) A guide to High-Performance Powder Coating, SME & AFP. 1st Edition.

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