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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE QUÍMICA 
 
DISEÑO DE UN SISTEMA DE RECUBRIMIENTOS EPÓXICO Y POLIURETANO PARA 
LA PROTECCIÓN ANTICORROSIVA DE INSTALACIONES INDUSTRIALES Y SU 
FABRICACIÓN A PARTIR DE UN PROCESO DE MEZCLADO EN PLANTA MEDIANTE 
EL USO DE BASES Y COLORANTES. 
 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO QUÍMICO 
 
 
PRESENTA 
CARLO OSVALDO MARTINEZ CENICEROS 
 
 
 MÉXICO, D.F. 2012 
 
 
1 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: Profesor: Marco Antonio Uresti Maldonado 
VOCAL: Profesor: Carlos Guzmán de las Casas 
SECRETARIO: Profesor: Minerva Estela Téllez Ortiz 
1er. SUPLENTE: Profesor: Néstor Noé López Castillo 
2° SUPLENTE: Profesor: Ma. Guadalupe Lemus Barajas 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: FACULTAD DE QUÍMICA UNAM 
 
 
ASESOR DEL TEMA: 
 
 
M. en C. Carlos Guzmán de las Casas 
 
 
SUSTENTANTE: 
 
 
Carlo Osvaldo Martínez Ceniceros 
 
 
2 
 
[Hoja sin texto] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
INDICE 
 
 Pag. 
Capítulo I. Resumen 7 
Capítulo II. Objetivos 9 
Capítulo III. Introducción 10 
Capítulo IV. Marco teórico 
4.1 Comentarios preliminares 
4.1.1 El mercado 
4.1.2 Salud, seguridad y medio ambiente 
4.1.3 Tendencias tecnológicas 
4.2 Conceptos Básicos 
4.2.1 Corrosión 
4.2.2 Control de la corrosión con recubrimientos 
4.2.3 Adhesión / Cohesión 
4.2.4 Humectación 
4.2.5 Formación de Película 
4.3 Fundamentos de Formulación 
4.3.1 Composición básica de un recubrimiento 
4.3.2 Cálculo de propiedades de una formula 
4.3.3 Métodos de Fabricación 
4.4 Dispersión de pigmentos 
4.4.1 Fundamentos de sistemas dispersos (dispersión) 
4.4.2 Aditivos humectantes 
 
13 
13 
15 
16 
17 
17 
23 
30 
31 
33 
35 
35 
57 
63 
71 
71 
74 
4 
 
4.4.3 Aditivos dispersantes 
4.5 Sistemas epóxicos base disolvente de dos componentes 
4.5.1 Resinas epóxicas 
4.5.2 Agentes de curado 
4.5.3 Formulación de epóxicos de dos componentes 
4.6 Sistemas de poliuretano base solvente de dos componentes 
4.6.1 Resinas de poliuretano 
4.6.2 Sistema de poliuretano de dos componentes 
4.6.3 Formulación de poliuretanos de dos componentes 
4.7 Teoría del color 
4.7.1 Conceptos básicos 
4.7.2 Sistemas de clasificación del color 
4.7.3 Sistemas tintométricos 
75 
80 
80 
85 
88 
92 
92 
96 
98 
101 
101 
105 
110 
Capítulo V. Diseño y desarrollo de un recubrimiento epóxico de altos 
sólidos base disolvente 
5.1 Bases de formulación 
5.2 Desarrollo de la fórmula 
5.2.1 Componente A 
5.2.2 Componente B 
5.2.3 Fórmulas 
 
 
112 
112 
112 
117 
120 
Capítulo VI. Diseño y desarrollo de un recubrimiento de poliuretano de 
altos sólidos base disolvente 
6.1 Bases de formulación 
6.2 Desarrollo de la fórmula 
6.2.1 Componente A 
 
 
124 
124 
124 
5 
 
6.2.2 Componente B 
6.2.3 Fórmulas 
127 
128 
Capítulo VII. Desarrollo de las bases y tintas (colorantes) para el 
desarrollo del sistema de entintado en planta 
7.1 Colorantes 
7.1.1 Bases de formulación 
7.1.2 Desarrollo de las fórmulas 
7.1.3 Fórmulas 
7.2 Bases entintables 
7.2.1 Bases de formulación 
7.2.2 Desarrollo de las fórmulas 
 
 
132 
132 
133 
135 
138 
138 
138 
Capítulo VIII. Desarrollo de la base de datos de color para la 
formulación de colores mediante el sistema tintométrico 
144 
Conclusiones 149 
Bibliografía 152 
Apéndice 153 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
Capitulo I. Resumen 
 
 
 Dos recubrimientos para mantenimiento industrial en las tecnologías de 
mayor demanda en ese sector fueron desarrollados: El primero un recubrimiento 
epóxico de 2 componentes de 83% de sólidos en volumen, relación de mezcla 1:1, 
color blanco, resistente a ambientes ácidos, disolventes e inmersión en agua; El 
segundo un recubrimiento acrílico-uretano alifático de 2 componentes con 70% de 
sólidos en volumen, color blanco y relación de mezcla 4:1 con buena resistencia a 
disolventes. También se desarrollaron 7 concentrados de pigmento o tintas 
compatibles con estos recubrimientos en los colores más representativos de la 
industria para producir una gran variedad de matices. Tomando como referencia las 
concentraciones de pigmento y el Color Index de tintas ya existentes en el mercado, 
se seleccionó el pigmento requerido para cada fórmula. 
Para el desarrollo del sistema tintométrico se crearon dos bases entintables de cada 
producto: una base blanca y una base neutra. Para el caso de las bases blancas, se 
consideró como fórmula de arranque las fórmulas de los productos previamente 
desarrollados y se evaluó su afinidad con las tintas al igualar tres colores que 
generalmente causan separación de pigmentos o floculación debido a una 
incompatibilidad. En el caso de la base blanca del recubrimiento epóxico, no hubo 
separación de pigmentos; sin embargo, para la base blanca del recubrimiento 
acrílico-uretano fue necesario evaluar otros aditivos dispersantes y auxiliares post 
adición para evitar la separación de pigmentos. Como resultado se encontró que los 
aditivos TEGO 710 de Evonik (solución de un copolímero básico de uretano) y el 
ADITIVO 29 de Dow Corning (silicón) en combinación con los aditivos de la fórmula 
original corrigieron el problema. 
 
Para el desarrollo de las bases neutras, se eliminó el dióxido de titanio, se 
compensaron los sólidos en volumen y se ajustó la viscosidad con la adición extra 
de cargas y modificación en el contenido de aditivos reológicos incluidos en la 
fórmula de arranque. 
 
7 
 
Finalmente, mediante el uso de un espectrofotómetro y un programa de computo de 
la compañía DATACOLOR, se construyó una base de datos para cada uno de los 
productos realizando diferentes diluciones de las bases entintables en combinación 
con las tintas logrando tener un método de igualación de colores a través de un 
sistema tintométrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Capitulo II. Objetivos 
 
 
1. Presentar de manera general una visión del mercado y la tecnología de 
pinturas y recubrimientos. 
2. Abordar los aspectos esenciales de formulación, fabricación y aplicación, así 
como la teoría del color aplicada a esta industria. 
3. Desarrollar las fórmulas para dos productos de alto desempeño en las 
tecnologías de mayor demanda en el sector de recubrimientos industriales: un 
recubrimiento epóxico y uno acrílico-uretano alifático de altos sólidos, así 
como también las fórmulas de siete concentrados de pigmento o tintas en la 
gama de colores frecuentemente encontrados para estos productos. 
4. Formular dos bases entintables en cada una de las tecnologías desarrolladas 
compatibles con los concentrados de pigmento. 
5. Construir una base de datos con el programa DATA COLOR MATCH 
PIGMENT para facilitar la igualación de colores optimizando el proceso de 
formulación de colores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
Capitulo III. Introducción 
 
 
 La industria de los recubrimientos industriales en Méxicotuvo su 
principal crecimiento en los años 60s en donde empresas como Amercoat Mexicana 
S.A. de C.V. se constituyeron con el objetivo de fabricar y vender recubrimientos y 
cementos anticorrosivos que en esa época eran todavía desconocidos en México, ya 
que la pintura que se usaba para mantenimiento de instalaciones industriales era 
alquidálica o de aceites vegetales secantes como el de linaza con pigmentos 
principalmente de plomo. 
 
Fue hasta después de la segunda guerra mundial cuando la empresa “Amercoat” de 
California, una subsidiaria de “American Pipe”, inició la investigación para desarrollar 
algún recubrimiento de mayor resistencia que soportara el ataque en las tuberías de 
concreto de los sistemas de drenaje de aguas negras debido a la acción bacteriana 
que producían gases altamente corrosivos que atacaban el concreto destruyendo los 
tubos. Después de años de pruebas, finalmente se encontraron que las resinas 
sintéticas nuevas como las vinílicas, las epóxicas y las fenólicas tenían mucha mayor 
resistencia a ese ataque, y con ciertas modificaciones y ayuda de disolventes y 
aditivos, se convirtieron en novedosos sistemas de revestimientos con mucha mayor 
resistencia y duración que las pinturas convencionales de esa época. 
 
Los nuevos recubrimientos empezaron a usarse en gran escala en la industria 
química americana y principalmente en la petrolera y eventualmente llegaron a 
México como experimento para proteger instalaciones de Petróleos Mexicanos. 
Hoy en día el mercado de recubrimientos industriales tiene un comportamiento muy 
particular en cuanto a su consumo; debido a ello, la forma de comercializar los 
productos no es en mostrador como lo sería cualquier otro tipo de pintura como la 
dirigida al mercado arquitectónico o de maderas; más bien, se trata de una 
comercialización directa a tres principales sectores: gobierno, contratistas e industria 
química y de manufactura. 
 
10 
 
Los consumos de estos sectores están determinados por los programas de 
mantenimiento o proyectos de infraestructura que estos tienen; y no por una 
tendencia histórica o por una temporada. Otro punto que hay que destacar es que la 
solicitud de “colores especiales o personalizados” en el mercado industrial de 
recubrimientos ha tomado más auge ya que los consumidores además de protección 
desean darle una acabado decorativo a sus instalaciones. Este comportamiento da 
como resultado que no se puedan establecer programas para la planeación de la 
producción y de los inventarios ya que se trabaja en función de la demanda, lo cual 
origina que se generen “cuellos de botella” en producción; y por lo tanto, la 
capacidad de respuesta de las plantas se ve afectada. 
 
Como parte de una solución para mejorar los tiempos de proceso y entrega y 
mejorar la rentabilidad, las compañías fabricantes de pinturas han estado trabajando 
en desarrollar sistemas tintométricos que mediante el uso de bases entintables 
previamente fabricadas y concentrados de pigmento o tintas logren formular una 
amplia gama de colores directamente en los puntos de venta o inclusive en la fábrica. 
 
Con estos sistemas se reducen costos y tiempo en la formulación de colores a nivel 
laboratorio y su fabricación en planta, contribuyendo a mejorar la productividad y la 
velocidad de respuesta a las solicitudes de los clientes. Con estos sistemas se pasa 
de un proceso de dispersión o molienda a un proceso de mezclado y agitación 
mucho más corto en el tiempo para cada lote fabricado. 
 
En este trabajo se muestran las bases de diseño para el desarrollo de un sistema 
tintométrico para dos productos de alto consumo en el sector de recubrimientos 
industriales; así como también, se discuten la solución de problemas relacionados 
de acuerdo a la experiencia adquirida en la industria. 
 
Primeramente se muestra un marco teórico sobre la tecnología de pinturas y 
recubrimientos, seguido del desarrollo con un análisis de cada una de las 
formulaciones presentadas, el cual incluye: los cálculos de las características más 
11 
 
importantes relacionadas con la composición, cálculos de relación de mezcla y notas 
destacadas sobre cada uno de ellas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
Capítulo IV. Marco teórico 
 
4.1 Comentarios preliminares 
 
La mayor parte de la información bibliográfica que se encuentra disponible 
está relacionada con la química básica de cada uno de los materiales que componen 
un recubrimiento; de tal forma que se encuentran libros específicos sobre 
polímeros, disolventes, resinas, pigmentos, etc. pero muy poca información publicada 
sobre el desarrollo y formulación de pinturas y recubrimientos industriales. Esto es 
debido a que las compañías mantienen esta información confidencial ya que es parte 
de su secreto tecnológico. 
 
Los recubrimientos industriales tienen un amplio espectro de aplicación; sin embargo, 
su principal función está enfocada en la protección de instalaciones contra el ataque 
de medios agresivos. Existen diferentes tipos de recubrimientos para cumplir con 
este objetivo. El tipo y selección del recubrimiento o sistema dependerá entre varios 
factores de: la instalación a proteger, el tipo de ambiente agresivo y principalmente 
del costo beneficio. 
 
Los recubrimientos epóxicos y de poliuretano han demostrado ser una solución 
bastante eficaz y de un costo relativamente bajo, comparado con otros sistemas. Por 
lo tanto resulta imprescindible establecer un marco teórico como referencia para el 
entendimiento del desarrollo de los productos y su uso. 
 
4.1.1 El mercado 
 
Las pinturas son consideradas como productos semielaborados 
(intermedios); el producto final son los objetos recubiertos. Las pinturas son usadas 
en una amplia variedad de aplicaciones. 
13 
 
El mercado mundial de pinturas alcanzó un estimado de US$99,5 millones a finales 
de 2010 y las perspectivas indican que crecerá 3,2% hasta finales de 2015, según 
una investigación de mercados publicada por la firma Reportlinker.com. 
 
De acuerdo con el reporte, los recubrimientos base agua han reportado un 
crecimiento significativo que en 2010 sumó US$24,8 millones en 2010 y aumentará a 
una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5%, con lo que en 2015 podría 
rondar los US$31,6 millones. Estas estadísticas confirman la tendencia observada en 
los últimos años en Latinoamérica en donde el mercado de recubrimientos 
arquitectónicos se transformó hasta llegar a un 90% de formulaciones base agua, 
frente a un 10% de recubrimientos base disolvente. 
Entre tanto, el segmento de tecnologías emergentes que incluye la pintura en polvo 
se calculó en US$18 mil millones para finales de 2010 y se espera que sume US$23 
mil millones en 2015, lo que significaría un crecimiento del 5,9%. 
 
El estudio fue realizado mediante encuestas a fabricantes y proveedores de materias 
primas y recubrimientos, usuarios de estos productos, organizaciones de 
investigación, agencias gubernamentales, asociaciones comerciales y proveedores 
de equipos, así como con el apoyo de diferentes bases de datos, estadísticas 
gubernamentales y medios de comunicación especializados. 
 
Recubrimientos industriales 
 
 Las pinturas industriales o mejor conocidas como recubrimientos industriales 
tienen un campo de aplicación bastante extenso; por lo que se pueden clasificar en 2 
principales grupos: mantenimiento ligero y mantenimiento pesado o de alto 
desempeño. 
 
Las condiciones climáticas, las características de exposición así como el 
desempeño o comportamiento en función del tiempo definen a estos dos grupos 
14 
 
siendo las condiciones más severas para el manteamiento pesado y las más 
flexibles para el mantenimiento ligero. 
 
En ambos grupos existe también una división que tiene que ver con el objetivo 
principal parael cual el recubrimiento es desarrollado. Por un lado tenemos a los 
recubrimientos anticorrosivos cuya principal función es proporcionar protección 
contra el deterioro debido a la interacción del material con el medio que lo rodea y 
por otra parte, tenemos a los recubrimientos profesionales cuya función es cumplir 
con una característica en especial como puede ser por ejemplo: que sea anti 
vegetativo para el sector marino, retardante al fuego para la industria de la 
construcción, etc. En la figura 1 se muestra una clasificación de los recubrimientos 
industriales. 
 
 
 
 
Figura 1. Clasificación de los recubrimientos industriales. 
 
 
 
 
4.1.2 Salud, seguridad y medio ambiente 
 
Un punto muy importante y que hay que destacar de esta industria es 
que en los últimos años ha habido una fuerte tendencia al impulso de legislaciones 
 
Recubrimientos Industriales 
Mantenimiento ligero 
 
Diseñados para proteger los diferentes sustratos que encontramos 
en la industria o comercio con ambientes moderados a ligeros. 
Industrial Pesado. Mantenimiento de alto desempeño 
Especialmente formulados para resistir los ambientes industriales 
más agresivos y de mayor resistencia física y química. 
Diseñados para la industria química, petroquímica, farmacéutica y 
de alimentos. 
Anticorrosivos 
• Herrería comercial e industria. 
• Primarios de taller. 
• Pisos comerciales. 
 
Profesionales 
• Antigraffiti 
• Dry Fall 
•Repintado automotriz 
 
 
Anticorrosivos 
• Estructuras metálicas 
• Plantas químicas e interior de 
tanques. (alta resistencia 
química) 
• Ambiente Marino. 
 
 
Profesionales 
• Retardante a la flama 
• Antivegetativos. 
•Resistentes a altas 
temperaturas 
 
15 
 
y regulaciones más severas en lo que respecta a la salud, seguridad y medio 
ambiente. 
 
Como ejemplo, en la década de los 70’s en los Estados Unidos se prohibió el uso de 
pintura con plomo para el sector arquitectónico y durante los últimos años, de 
manera voluntaria, muchos fabricantes de recubrimientos industriales se han sumado 
a esta práctica siendo hoy en día muy pocas las aplicaciones en donde se utilizan 
productos con pigmentos basados en plomo. 
 
En lo que se refiere a emisiones a la atmósfera de compuestos orgánicos volátiles 
(COV’s) también destacan regulaciones bastante exigentes como la del estado de 
California, USA en donde el límite máximo permisible es de 50 g/l. 
 
En este tema las formulaciones 100% sólidos y base agua están siendo las 
tecnologías en las cuales los formuladores están empezando a trabajar; no obstante, 
el desarrollo tecnológico de materiales en esta industria aún no ha dado margen 
para hacer estos cambios de manera significativa ya que no se cuenta con 
suficientes opciones, además de que los costos comparados con los de los 
productos tradicionales aún son muy elevados. 
Es un hecho que hoy proveedores de materias primas y fabricantes de pinturas 
están trabajando arduamente en el desarrollo de tecnologías ecológicamente 
amigables; y en el transcurso de los años se ira eliminando el uso de productos base 
disolvente así como también se utilizarán recubrimientos basados en materias primas 
renovables y/ó con procesos sustentables. 
 
 
4.1.3 Tendencias tecnológicas 
 
Como ya se ha mencionado, muchos de los desarrollos que hoy en día 
están tomando auge es a favor de la salud, seguridad y medio ambiente; sin 
embargo, también hay mucha investigación en la síntesis de nuevos polímeros más 
16 
 
funcionales, nano-tecnología, recubrimientos híbridos de moléculas inorgánicas y 
orgánicas como los poli-siloxanos y también el uso de materiales flúor carbonados 
entre otros para mejorar el desempeño y vida de los recubrimientos. 
 
Parte de las principales instituciones no particulares reconocidas en investigación en 
este sector y que actualmente se encuentran realizando investigación en nuevas 
tecnologías tenemos como ejemplo a la Universidad de North Dakota, el Instituto de 
Tecnología de Massachusetts (MIT), Universidad del Este de Michigan (EMU), 
Instituto de Polímeros y Materiales de alto desempeño de la Universidad del Sur de 
Mississippi, entre otras. 
 
 
4.2 Conceptos Básicos 
 
4.2.1 Corrosión 
 
El principal campo de aplicación de los recubrimientos industriales es 
combatir la corrosión, por lo cual resulta imprescindible hablar de ello; sin embargo, 
debido a que es un tema sumamente extenso y del cual existe demasiada 
información, se dará un enfoque general de algunos conceptos relevantes para el 
desarrollo de este trabajo. 
 
La corrosión es un fenómeno espontáneo que se presenta prácticamente en todos 
los materiales procesados por el hombre. Si bien existen varias definiciones, es 
común describir la corrosión como una oxidación acelerada y continua que desgasta, 
deteriora y que incluso puede afectar la integridad física de los objetos o estructuras. 
La industria de la corrosión, si por ello entendemos todos los recursos destinados a 
estudiarla y prevenirla, mueve anualmente miles de millones de dólares. 
 
Este fenómeno tiene implicaciones industriales muy importantes; la degradación de 
los materiales provoca interrupciones en la producción, pérdida de productos, 
17 
 
contaminación ambiental, reducción en la eficiencia de los procesos, mantenimientos 
y sobre diseños costosos. Se estima que los gastos atribuidos a los daños por 
corrosión representan entre el 3 y el 5 por ciento del producto interno bruto de los 
países industrializados; solamente hablando del acero, de cada diez toneladas 
fabricadas por año se pierden dos y media por corrosión1. Por esta razón, cada día 
se desarrollan nuevos recubrimientos, se mejoran los diseños de las estructuras, se 
crean nuevos materiales, se sintetizan mejores inhibidores, se optimizan los sistemas 
de monitoreo. Todo esto en un esfuerzo permanente por minimizar el impacto 
negativo de la corrosión. 
La corrosión es un fenómeno de naturaleza electroquímica y por lo tanto es 
conveniente analizarla bajo este contexto. 
En comparación con otras causas de deterioro de un material, los problemas que 
afectan a la superficie (desgaste, fricción, corrosión) requieren un consumo 
energético mínimo debido a que son sólo los átomos de unas pocas capas 
superficiales y los enlaces que los unen entre sí los que deben hacer frente a las 
fuerzas y ataques químicos del entorno. Estas interacciones siempre van a estar 
presentes y ningún proyecto de ingeniería puede considerarse completo si no se ha 
previsto cuál va a ser el comportamiento de la superficie. 
Es habitual que la gente se dirija de igual manera a la oxidación y a la corrosión; lo 
cual de cierta manera puede ser aceptado ya que durante la corrosión de los 
materiales, se lleva a cabo entre otros, un proceso de oxidación; sin embrago, es 
importante diferenciarlas. 
Para que un metal se oxide es necesario que en dos puntos distantes de su 
superficie se establezcan dos semi−pilas, en cada una de las cuales se producirá 
una de las semi−reacciones de oxidación y de reducción presentándose un flujo de 
electrones de las zonas anódicas donde se disuelve el metal hacia las zonas 
catódicas, pero éstas no se producirán únicamente con la presencia del metal, 
también es necesaria la intervención de agua y de oxígeno. 
18 
 
El acero es el más utilizado de las aleaciones y es la combinación entre un metal (el 
fierro) y un no metal (el carbono), que conserva las características metálicas del 
primero, pero con propiedades notablemente mejoradas gracias a la adición del 
segundo y de otros elementos metálicos y no metálicos; por lo tanto, es uno de los 
materiales de construcción más utilizados. El fenómeno de corrosión producido en 
un fragmento de acero dejado a la intemperie se explica mediante este proceso 
electroquímico en el que se forman pilas galvánicas locales de tamaño microscópicoen las que los electrodos son los diferentes granos de la superficie metálica. 
 
Figura 2. Proceso de corrosión del acero 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• En el ánodo, la formación de iones ferrosos por pérdida de electrones: 
Fe  Fe ++ + 2 e – 
 
• En el cátodo: La formación de iones hidroxilo. 
H2O + ½ O2 + 2 e –  2 OH– 
 
En presencia de agua: El agua transporta los iones OH– y los pone en contacto con el hierro, dando 
lugar al producto inicial de la oxidación que es el Hidróxido Ferroso. 
Fe ++ + 2 OH–  Fe (OH)2 
 
En presencia de un exceso de oxígeno, el Hidróxido Ferroso es oxidado a Oxido Férrico Hidratado, 
conocido por nosotros como orín o sencillamente óxido. 
Fe (OH)2 + 1/4 O2  ½ Fe2O3 . H2O 
 
 
19 
 
Esta gradual destrucción y desintegración es debida a la tendencia general que 
tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. En 
los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad 
termodinámica de la mayoría de los mismos ya que salvo raras excepciones como 
el oro, los metales están presentes en la Tierra en forma de óxido y desde la 
prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos, 
luego en altos hornos, para fabricar el metal. 
 
Para su estudio los procesos de corrosión pueden ser clasificados según en el medio 
que se desarrollan o según su forma: 
 
Clasificación según el medio: 
a) Corrosión Química: es por ataque directo del medio agresivo al metal, 
oxidándolo, y el intercambio de electrones se produce sin necesidad de la 
formación del par galvánico. 
b) Corrosión Electroquímica: considerados desde el punto de vista de la 
participación de iones metálicos, todos los procesos de corrosión son 
electroquímicos. Sin embargo, es usual designar corrosión electroquímica a la 
que implica un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrolito. 
A este grupo pertenecen la corrosión en soluciones salinas y agua de mar, la 
corrosión atmosférica, en suelos, por presiones parciales de oxígeno, 
galvánica, etc. 
c) Corrosión Microbiológica: Se han identificado algunas especies hidrógeno-
dependientes que usan el hidrógeno disuelto del agua en sus procesos 
metabólicos provocando una diferencia de potencial del medio circundante. 
La mayoría de los organismos activos son bacterias que reducen u oxidan 
compuestos de azufre como parte de su metabolismo. 
Clasificación según la forma: 
20 
 
 Esta clasificación es útil cuando es necesario un estudio de evaluación 
 respecto de los daños producidos por la corrosión: 
 
d) Corrosión Uniforme: es la forma más benigna de la corrosión. El ataque se 
extiende en forma homogénea sobre toda la superficie metálica, y su 
penetración media es igual en todos los puntos. 
 
e) Corrosión en placas: abarca los casos intermedios entre la corrosión uniforme 
y la corrosión localizada. En este caso la corrosión se extiende más en 
algunas zonas, pero se presenta más como un ataque general. 
 
 
f) Corrosión por picado: este tipo de ataque, así como el inter-granular y el 
fisurante, son las formas más peligrosas de la corrosión. En estos casos de 
ataque localizado la cantidad de material afectado no guarda relación con la 
magnitud de los inconvenientes que puede causar. Durante el picado, el 
ataque se localiza en puntos aislados de superficies metálicas pasivas, y se 
propaga al interior del metal, en ocasiones formando túneles microscópicos. 
En la práctica puede presentarse como perforación de cañerías o tanques. 
Una variación de la corrosión por picado es la denominada corrosión en 
hendiduras (crevice corrosión). Se presenta en uniones, intersticios, donde la 
renovación del medio corrosivo solo puede producirse por difusión. 
 
g) Corrosión inter-granular: Está directamente relacionada con la microestructura 
del material. Los metales o aleaciones están formados por granos; en este tipo 
de corrosión se presenta un ataque localizado en las fronteras de grano y está 
generalmente asociado a impurezas que tienden a acumularse en dichas 
fronteras. 
 
h) Corrosión fisurante: conocida también como corrosión bajo tensión. Puede 
presentarse cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de 
un medio corrosivo y a tensiones mecánicas de tracción. Se forman fisuras 
21 
 
que pueden ser trans-granulares o inter-granulares y que se propagan hacia el 
interior del metal, hasta que las tensiones se relajan o el metal se fractura. La 
velocidad de propagación puede oscilar entre 1 y 10 mm/h. 
 
i) Corrosión filiforme: es una forma de ataque en la cual el proceso de corrosión 
se manifiesta formando filamentos y representa un tipo particular de 
socavamiento anódico. Usualmente se produce en ambientes húmedos y es 
más común debajo de películas orgánicas aplicadas sobre acero, aluminio, 
magnesio y zinc (acero galvanizado). A veces, se desarrolla en aceros 
desnudos sobre los cuáles se han depositado accidentalmente pequeñas 
cantidades de sales contaminantes. Los filamentos formados por los 
productos de corrosión muestran una amplia variedad de configuraciones 
desde las nodulares (caso del aluminio) a los muy finos y bien definidos 
observados debajo de las lacas transparentes aplicadas sobre acero. Para su 
desarrollo, la corrosión filiforme requiere una humedad ambiental 
relativamente alta, > 55% a temperatura ambiente; su velocidad puede ser 
acelerada efectuando un corte en la película que llegue hasta el sustrato 
metálico y manteniendo luego la muestra a una humedad relativa mínima del 
70 al 85%. 
 
Figura 3. Clasificación de la corrosión 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
 
4.2.2 Control de la corrosión con recubrimientos 
 
El uso de recubrimientos para la protección de instalaciones industriales 
constituye una de las prácticas más comunes en el control de corrosión, tanto por su 
versatilidad de uso como por su bajo costo relativo. A la fecha se han desarrollado 
gran diversidad de recubrimientos caracterizados fundamentalmente por el tipo de 
resina y pigmento utilizados en su formulación; generalmente un aumento de 
eficiencia va aunada a un aumento de costo, por lo que, la selección del tipo de 
recubrimiento para un caso específico debe ser el resultado de un balance técnico 
económico. 
 
Los recubrimientos pueden proteger al metal de tres formas: 
 
1. Proporcionando una barrera para separar el electrolito del metal. La barrera es 
formada a partir de la aplicación de una dispersión liquida de una resina y un 
pigmento, obteniéndose una película sólida adherida a la superficie metálica 
siendo factores muy importantes, el espesor y la continuidad de la película. 
 
2. Inhibiendo la corrosión mediante el uso de pigmentos inhibidores. Algunos 
pigmentos usados en primarios actúan como pasivadores inhibiendo los 
procesos anódicos y catódicos de la corrosión. El uso de cromatos y fosfatos 
de zinc en forma de pigmento han sido ampliamente usados con éxito y su 
funcionamiento está basado en el hecho de que muchos de los recubrimientos 
son permeables al agua solubilizando de esta manera al pigmento y logrando 
que suficientes iones migren a la superficie del metal formando una película 
pasivadora. 
 
3. Proporcionando una protección catódica. Debido a la diferencia de 
electronegatividades en los diferentes metales, el contacto entre ellos invierte 
23 
 
el sentido en el flujo de los electrones evitando así la corrosión. Un ejemplo 
de ellos son los recubrimientos ricos en zinc 
 
Sistemas 
 
Consisten en dos o más recubrimientos los cuales proveen más de uno de los 
mecanismos de protección. 
 
Los sistemas pueden incluir: 
a) Primario / Intermedio / Acabado. 
b) Primario / Acabado. 
c) Solo Acabado (Auto imprimante) 
 
Figura 4. Sistemas de recubrimientos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primario: El primario debe asegurar una óptima adhesión al metal. Lacual deberá 
involucrar de ser posible, la formación de uniones de valencia primaria vía grupos de 
ácidos carboxílicos, epoxi, u otros grupos funcionales que puedan reaccionar con el 
sustrato. 
 
 
 
24 
 
 
Figura 5. Uniones de valencia primaria 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
También puede considerarse el uso de un vehículo en el primario con grupos 
polares los cuales podrán facilitar uniones de valencias secundarias con los 
hidróxidos del metal. 
 
Los polímeros utilizados en el primario, generalmente son más rígidos que los de las 
capas subsecuentes ya que una cadena rígida reduce la posibilidad de penetración 
de la humedad al sustrato. Otra característica que debe poseer también es una baja 
viscosidad para permitir una buena humectación del sustrato. Los polímeros termo 
fijos de bajo peso molecular tienden a dar mejor humectación y adhesión al sustrato 
que polímeros termoplásticos de alto peso molecular. 
Cuando se diseñan primarios para servicios de alta humedad o de inmersión, estos 
no contienen pigmentos solubles (incluyendo pigmentos inhibidores) o impurezas 
iónicas. Los primarios inhibidores solo se utilizan en servicios de baja humedad y de 
no inmersión. 
 
Intermedio: El intermedio y el acabado se aplican a altos espesores de película, 
generalmente en una o dos capas formando películas muy cerradas logrando una 
baja permeabilidad. 
 
El intermedio ayuda sobre todo a construir sistemas en donde debido a las 
necesidades de protección anticorrosiva en particular, no existe compatibilidad entre 
el primario y el acabado. 
 
25 
 
Acabado: El acabado, por ser la capa expuesta directamente al medio corrosivo, 
debe de poseer características superiores de resistencia mecánica, química, a la 
temperatura y a la luz ultravioleta; además de, propiedades visuales de color, brillo 
y apariencia. Esto sugiere que los polímeros y pigmentos utilizados deberán de 
poseer buena resistencia a esos factores que alteran o dañan la integridad de la 
película. Por ejemplo, estructuras poliméricas con grupos sensibles a los álcalis 
(típicamente grupos esteres) como las resinas alquidálicas o vehículos basados en 
aceites vegetales, no pueden utilizarse en ambientes alcalinos y de inmersión. Así 
mismo el uso de pigmentos extremadamente sensibles al pH, como carbonato de 
calcio, óxido de zinc y zinc metálico, no pueden utilizarse en estos ambientes. 
 
 
Preparación de superficie 
 
 La vida de cualquier recubrimiento dependerá del cuidado que se tenga 
en la preparación de la superficie, una adecuada preparación alargará la vida del 
recubrimiento aplicado. Los beneficios que se obtienen de una adecuada 
preparación son los siguientes: 
 
• La escarificación de la superficie incrementa el número de sitios polares 
altamente reactivos lo cual incrementa la adhesión. 
• El mismo proceso libra la superficie de cualquier contaminación iónica que 
pudiera reducir el número de sitios polares disponibles. Por lo que también 
reduce la velocidad de permeabilidad al agua a través de la película por 
osmosis. 
• Esto también ayuda a la humectación mejorando la adhesión. 
• Podemos tratar también a la superficie mediante fosfatado, el cual hace a la 
superficie más hidrofílica y porosa e incrementa el anclaje mecánico del 
sistema de recubrimientos al metal. Existen también otros tratamientos como 
el uso de silanos que dentro de su estructura poseen una parte inorgánica 
26 
 
que forma uniones con los óxidos del metal y una parte orgánica que se une 
con el vehículo de la pintura. 
 
Los principales métodos de preparación de superficies especificados por el STEEL 
STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC) y la NATIONAL ASSOCIATION OF 
CORROSION ENGINEERS (NACE), que son las principales organizaciones 
Internacionales que han normado los grados de preparación son: 
 
 
a) SSPC-SP-1. Limpieza con solvente; sin embargo, está basado en la 
utilización de productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas, 
emulsiones jabonosas, detergentes y solventes orgánicos. Mediante este 
método son removidos la mayoría de los contaminantes como: grasa, aceite, 
polvo y sales solubles en el agente limpiador. La solución limpiadora es 
aplicada suavemente o mediante equipo de presión, seguido de un lavado con 
agua natural y secado con equipo de vacío o simplemente utilizando aire seco. 
 
b) SSPC-SP-2. Limpieza Manual. Este método utiliza herramientas manuales, no 
eléctricas, para eliminar impurezas, tales como: residuos de soldaduras, 
oxidación, pintura envejecida y otras incrustantes que puedan ser removidos 
con el solo esfuerzo humano. A través de este método, generalmente no es 
posible desprender completamente todas las incrustaciones 
 
c) SSPC-SP-3. Limpieza Mecánica. La limpieza mecánica, es un método que 
utiliza herramientas eléctricas o neumáticas como esmeriladoras, lijadoras, 
cardas y cepillos, para eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura, 
oxidación, pintura envejecida y otros incrustantes que pueden ser removidos 
con estas herramientas. A través de este método, generalmente no es posible 
desprender completamente todas las incrustaciones. 
 
d) SSPC-SP-4. Limpieza con flama. Este método consiste en pasar sobre las 
superficies metálicas, altas temperaturas a alta velocidad. Generalmente se 
27 
 
usa flama de acetileno. Una vez aplicada la flama a la superficie, ésta debe 
limpiarse con cepillo de alambre para eliminar la escama floja y el óxido. La 
pintura primaria deberá aplicarse antes de que la superficie esté 
completamente fría. 
 
e) SSPC-SP-5 NACE-1. Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Metal Blanco. 
Este tipo de limpieza, utiliza algún tipo de abrasivo a presión para limpiar la 
superficie, a través de este método, se elimina toda la escama de laminación, 
óxido, pintura y cualquier material incrustante. Una superficie tratada con este 
método, presenta un uniforme color gris claro, ligeramente rugoso, que 
proporciona un excelente anclaje a los recubrimientos. La pintura primaria 
debe ser aplicada antes de que el medio ambiente ataque a la superficie 
preparada. 
 
f) SSPC-SP-6 NACE-3. Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Comercial. 
Procedimiento para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a 
presión, a través del cual es eliminado todo el óxido, escama de laminación, 
pintura y materiales extraños. Es permitido que pintura en buen estado e 
incrustaciones permanezcan adheridas aún después de la preparación de la 
superficie, siempre y cuando éstas no rebasen la tercera parte de cada 
superficie. 
 
g) SSPC-SP-7 NACE-4. Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Ráfaga. Este 
tipo de limpieza, utiliza algún abrasivo a presión para preparar superficies 
metálicas que tengan una cantidad mínima de escoria, pintura, oxidación y 
otros contaminantes, se conoce generalmente como 'Ráfaga' y consiste en 
una limpieza muy superficial que permite que algunas incrustantes y pintura 
no sean eliminados del sustrato. 
 
h) SSPC-SP-8. Limpieza Química. Método para limpieza de metales, mediante 
reacción química, electrólisis o por medio de ambos. A través de una reacción 
química con algún producto específico, superficies metálicas son liberadas de 
28 
 
escamas, óxido, pintura y materiales extraños, posteriormente la reacción es 
neutralizada con alguna otra solución y secada con aire o vacío. 
 
i) SSPC-SP-9. Limpieza por agentes atmosféricos. Consiste en la remoción de 
pintura, escamas de laminación u óxido, por medio de la acción de agentes 
atmosféricos, seguido de alguno de los métodos de limpieza mencionados 
anteriormente. La alteración debida a agentes atmosféricos, usualmente no 
constituye un método efectivo en la preparación de superficies, por lo que 
debe ir siempre acompañado de alguno de los métodos sugeridos 
anteriormente, ya sea con herramientas mecánicas o mediante la aplicaciónde chorro de abrasivo. 
 
j) SSPC-SP-10 NACE-2. Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Cercano a 
Blanco. Método para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a 
presión, a través del cual es removido todo el óxido, escama de laminación, 
pintura y materiales extraños. La superficie debe tener un color gris claro y 
deben eliminarse sombras de oxidación visibles en un 95%. De hecho la 
diferencia entro una limpieza con chorro de arena grado metal blanco y metal 
cercano al blanco, radica en el tiempo empleado para pintar, ya que el metal 
es atacado por el medio ambiente y pasa a ser grado cercana al blanco en 
poco tiempo. 
 
k) Metal Galvanizado. Este tipo de sustrato, usualmente no requiere preparación 
de superficie exhaustiva y por lo general, es suficiente una limpieza con 
estopa impregnada de algún solvente con el fin de remover aceite o grasa en 
el sustrato. El metal recién galvanizado generalmente representa una gran 
tersura que puede impedir la adherencia con el recubrimiento protector, por lo 
que se sugiere efectuar una limpieza SSPC-SP-7 para asegurar buen anclaje 
y por tanto buena adherencia con el recubrimiento a aplicar. La mayoría de los 
metales galvanizados forman un polvo blanco sobra la superficie (Oxido de 
Zinc) el cual es fácilmente removido mediante agua y detergente, y enjuagado 
con agua natural. 
29 
 
 
l) Aluminio. El aluminio puede ser fácilmente preparado mediante una estopa 
impregnada de algún solvente con el fin de remover aceite o grasa del 
sustrato. Para una mejor adherencia se recomienda utilizar ligera limpieza con 
chorro de abrasivo o un tratamiento fosfatizante, el cual proporciona la 
porosidad necesaria para recibir al recubrimiento protector. 
 
 
4.2.3 Adhesión / Cohesión 
 
La fuerza de adhesión es la medida de la resistencia de un 
recubrimiento a ser removido mecánicamente del sustrato. La unidad de medida 
utilizada en recubrimientos es fuerza/área (N/mm2; Mpa). La adhesión permanente 
del recubrimiento sobre el sustrato y en un sistema de varias capas es 
intrínsecamente un pre-requisito para el efecto de protección. 
 
Desde el punto de vista físico, la adhesión es definida como el efecto de las fuerzas 
de atracción en la interfaz entre dos diferentes fases sólidas. En contraparte, la 
cohesión es el efecto de las fuerzas de atracción entre la misma fase. La cohesión es 
el estado en el cual las partículas (moléculas) de una sustancia están unidas. 
 
Existen diferentes mecanismos pero en general existe una distinción entre adhesión 
específica (interacción de interfaces independientemente de la forma geométrica de 
la superficie) y adhesión mecánica la cual toma lugar cuando el líquido entra dentro 
de las cavidades (rugosidad, vacíos) del sustrato y se “ancla” mecánicamente en él 
una vez que la película se ha formado. 
 
Otra mecanismo que también se presenta es la adhesión por enlaces químicos los 
cuales ocurren cuando átomos del mismo o diferente elemento se aproximan uno al 
otro lo suficientemente cerca como para compartir (enlaces covalentes) ó transferir 
(enlaces iónicos) electrones de valencia de manera que cada elemento es 
estabilizado satisfactoriamente con ocho o dos electrones en su última capa. 
30 
 
También los enlaces por puente de hidrógeno son importantes dentro de los 
mecanismos para la adhesión. 
 
 
Figura 6. Promotores de adhesión 
 
Uno de los mayores promotores de adhesión 
son los alcoxi silanos. Los grupos silanol 
pueden reaccionar por condensación con los 
grupos hidroxilo en la superficie de los 
metales (Me-OH), vidrio (Si-OH), cargas 
minerales y materiales de construcción. La 
reacción con grupos hidroxilo sobre la 
superficie afecta un cambio en la 
funcionalidad de la superficie inorgánica. 
 
 
 
 
4.2.4 Humectación 
 
En un líquido como el agua, todas las moléculas en su mayor parte 
están uniformemente rodeadas por sus moléculas vecinas, por lo tanto, las fuerzas 
de atracción actuando en esas moléculas se extienden igualmente en todos los 
espacios y direcciones. En la interfaz agua/aire las cosas cambian dramáticamente 
debido a que solo están rodeadas moléculas por otras moléculas solo en la interfaz 
en dirección a la masa líquida, por consiguiente, las fuerzas de atracción no se 
cancelan unas a otras. Una fuerza actúa en dirección a la fase interior del líquido. El 
efecto de esta fuerza hace que la superficie del líquido se contraiga en lo más que se 
posible. Esto explica porque una gota en un espacio libre de gravedad es esférica – 
la esfera tiene un área mínima de superficie combinada con un volumen máximo. 
 
31 
 
A mayor tensión superficial mayor es la cohesión en la fase respectiva y más fuerte 
son las fuerzas de interacción entre los átomos o moléculas en esa fase. 
 
Una medida de la humectación es el ángulo de contacto entre el sustrato sólido y una 
gota del líquido aplicado. Entre menor sea el ángulo de contacto mejor es la 
humectación. 
 
Figura7. Humectación de una superficie solida (sustrato) por un líquido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por consiguiente, si un líquido tiene una tensión superficial más alta que el sustrato, 
no lo podrá humectar. 
 
La siguiente tabla muestra la tensión superficial de varios líquidos: 
 
Tabla1. Tensión superficial de varios líquidos 
Líquido Tensión superficial 
(mN/m) 
Mercurio 500 
Agua 73 
Resinas epoxi 45 - 60 
Resinas melamina 42 - 58 
Resinas alquidálicas 33 - 60 
Resinas acrílicas 32 - 40 
Butil Glicol 32 
Xileno 29 - 30 
Butil acetato 25 
Butanol 23 
Hexano 18 
32 
 
4.2.5 Formación de Película 
 
En general, los recubrimientos se aplican en capas delgadas sobre un 
soporte y tienen la propiedad de transformarse en una película sólida, continua y 
adherente por evaporación del solvente y, en algunos casos, además por reacciones 
químicas. 
 
El proceso por el cual se forma la película está relacionado con el tipo de resina 
empleada en el recubrimiento. 
 
1) Secado. Involucra el paso de la película de pintura líquida, en forma de capa 
delgada aplicada sobre un sustrato, al estado sólido por la evaporación del 
solvente. Las pinturas de naturaleza termoplástica presentan en general un 
secado rápido. Al mismo tiempo, el espesor final de la película se relaciona 
directamente con el contenido de sólidos en volumen del producto. En el 
caso de las pinturas base solvente orgánico, el vehículo es una solución 
líquida (dispersión molecular del material polimérico) que rodea las partículas 
del pigmento dispersado en la pintura; durante el secado el sistema se hace 
más viscoso y el ligante fluye alrededor de las partículas durante casi toda 
esta etapa; se observa una significativa contracción volumétrica de la película. 
 
Látex: La dispersión del pigmento en “emulsiones” y la forma en que la etapa 
de secado ocurre son únicas y diferentes a las del tipo solvente orgánico. 
Resulta oportuno mencionar que las emulsiones, desde un punto de vista 
fisicoquímico, son sistemas conformados por una fase continua líquida y otra 
dispersa también líquida. Por su parte, en los látices (plural de látex) la fase 
dispersa del sistema es sólida. En realidad, en la formulación y elaboración 
de pinturas y recubrimientos de base acuosa se emplean, desde un punto de 
vista conceptual, látices como materiales formadores de película. En 
consecuencia, el término “emulsión” se emplea erróneamente; esto último se 
debe a que los látices se elaboran generalmente en fase acuosa a partir de 
33 
 
reactivos en forma de emulsión (las pequeñas gotas de las unidades de 
monómero se comportan como verdaderos reactores en suspensión). En 
resumen, los látices no son soluciones de un ligante en un solvente sino 
suspensiones concentradas de partículas sólidas discretas y esféricas, 
relativamente pegajosas de un material resinoso en agua. 
 
El secado de un látex conduce a que las partículasresinosas se adhieran 
fuertemente entre sí debido a la creciente tensión superficial por la 
disminución de las distancias entre partículas del copolímero. La pérdida de 
agua puede suceder ya sea por su evaporación a la atmósfera y/o por la 
absorción de un sustrato poroso. La contracción de la película involucrada en 
esta etapa genera la coalescencia (fusión en frío de las partículas resinosas) 
alrededor de las partículas del pigmento/carga, lo cual conduce a una 
disposición más o menos densamente empaquetada. La compactación del 
pigmento para alcanzar un alto valor en la película seca es lograda 
principalmente por deformación plástica de las partículas del copolímero, 
generalmente asistida por un agente coalescente (solvente orgánico). 
 
2) Curado. La etapa de formación de la película sólida, adherente, elástica y de 
buena resistencia de algunas pinturas involucra, además de la evaporación de 
los solventes, reacciones químicas de diferente complejidad con elementos 
del medio ambiente o con agentes que se incorporan a la formulación. En 
resumen, el curado se define como el conjunto de cambios físicos y químicos 
que transforman el material de su estado termoplástico original (líquido o 
sólido, soluble y de peso molecular finito) a una condición final termoestable 
(sólido, insoluble, infusible y de peso molecular infinito). El curado de las 
pinturas no convencionales (epoxis, poliuretanos, etc.) generalmente se 
formulan en doble envase: uno de ellos contiene el vehículo de la pintura con 
los pigmentos dispersados (base) y e l restante el agente de curado para la 
copolimerización (endurecedor). La base y el endurecedor se deben mezclar 
34 
 
en forma previa a su aplicación, en la relación cuantitativa indicada por el 
formulador. 
 
 
Finalizado el proceso de secado/curado se puede lograr una película brillante, semi-
brillante o mate con el fin de proteger y mejorar además el aspecto general del 
sustrato. 
 
 
4.3 Fundamentos de Formulación 
 
4.3.1 Composición básica de un recubrimiento 
 
Los recubrimientos, desde un punto de vista técnico-económico, 
constituyen el método más adecuado para la protección de los materiales empleados 
en la construcción y en la industria. Un recubrimiento líquido, considerado desde un 
punto de vista fisicoquímico, es un sistema disperso. Está constituido generalmente 
por sólidos finamente divididos y dispersados en un medio fluido denominado 
vehículo. Este último está basado en una sustancia aglutinante, también llamada 
formadora de película o ligante, dispuesta en un solvente o mezcla solvente al cual 
se le incorporan aditivos y eventualmente plastificantes. 
 
En el caso de recubrimientos base solvente, el vehículo es una solución líquida 
(dispersión molecular del material polimérico) que rodea las partículas del pigmento 
dispersado en el líquido; durante el secado el sistema se hace más viscoso y el 
ligante fluye alrededor de las partículas durante casi toda esta etapa; se observa una 
significativa contracción volumétrica de la película. 
Resulta oportuno mencionar que algunos recubrimientos están exentos de solventes 
ya que el propio material formador de película es líquido (bajo peso molecular). Los 
pigmentos se dispersan en ese medio fluido altamente viscoso. Estos recubrimientos 
exentos de solvente durante la formación de película exclusivamente involucran 
reacciones de curado entre los dos componentes del sistema. 
35 
 
En resumen y en función de las diferentes definiciones, se tiene que los 
componentes fundamentales de una pintura son: el material formador de película 
(también llamado aglutinante o ligante), los pigmentos, los aditivos y eventualmente 
la mezcla solvente (disolvente y diluyente). 
La formulación de una pintura eficiente requiere conocer las propiedades intrínsecas 
de los diferentes componentes involucrados y además establecer las reacciones o 
interacciones que tienen lugar entre los mismos tanto durante la elaboración y 
almacenamiento del producto como en servicio luego de la aplicación sobre una 
superficie. 
 
La estructura general de un recubrimiento se puede esquematizar de la siguiente 
manera: 
 
 
Figura 8. Estructura general de la composición de un recubrimiento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
 
Figura 9. Componentes del vehículo en una pintura 
 
 
 
 
 
Figura 10. Características del pigmento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
 
Resina / Ligante 
 
La química de las pinturas está íntimamente ligada al tipo de resina 
utilizada, ya que constituye el componente fundamental en la formulación para 
obtener productos con propiedades preestablecidas con el fin de satisfacer las 
condiciones que determinan el sustrato y el medio ambiente. Los materiales 
formadores de película, también llamados frecuentemente ligantes, son polímeros o 
bien pre-polímeros que forman una película cohesiva sobre un sustrato y que tienen 
como función aglutinar adecuadamente los pigmentos y cargas ó extendedores luego 
del secado y/o curado. 
 
El ligante o aglutinante se selecciona desde un punto de vista técnico económico, 
considerando fundamentalmente las características del sustrato (naturaleza química, 
estado de la superficie, etc.), la acción agresiva del medio de exposición (acidez o 
alcalinidad, radiación UV, etc.), las exigencias físico mecánicas de la película 
(dureza, resistencia a la erosión y los impactos, etc.), los requerimientos de 
preparación de la superficie previos (grado de limpieza, rugosidad, etc.), las 
condiciones de aplicabilidad y secado/curado (humedad relativa, temperatura, viento, 
etc.) y la expectativa de comportamiento en servicio (vida útil con mínimo o nulo 
mantenimiento, costos de materiales y mano de obra involucrados, etc.). 
Definido el material formador de película (uno o más ligantes) y como consecuencia 
directa la composición de la mezcla de solventes en función del método de aplicación 
(pincel, rodillo, equipos con o sin aire comprimido, inmersión, etc.), se requiere la 
elección de los demás componentes (pigmentos, cargas y aditivos) para finalmente 
formular el producto final (relación cuantitativa). En muchos casos, los equipos 
empleados para la elaboración de la pintura y la tecnología involucrada (forma y 
secuencia de incorporación de las materias primas, tiempos de procesamiento, 
viscosidad del sistema base, etc.) influyen significativamente sobre las propiedades 
tanto del material líquido como en forma de película delgada. 
 
 
 
38 
 
Tabla 2. Ventajas y limitaciones de las principales resinas para recubrimientos. 
 
 
 
 
 
Tipo de resina Ventajas Desventajas Comentarios 
Alquidálica Buena resistencia a la intemperie 
y vapores en ambientes químicos 
moderados. No resisten 
derrames y salpicaduras. Los 
alquidálicos de cadena larga de 
aceite tienen buena penetración 
pero son de secado lento; los 
alquidálicos de cadena corta son 
más rápidos en curado. Resisten 
temperaturas hasta 105°C. 
No tienen buena resistencia 
química. No son apropiados para 
aplicarse sobre superficies 
alcalinas como concreto fresco ó 
inmersión en agua. 
Se pueden hacer excelentes 
primarios con buena adherencia 
en superficies ligeramente 
oxidadas con resinas de cadena 
larga de aceite. Su resistencia a 
la corrosión es apropiada para 
vapores químicos ligeros que 
predominan en muchas áreas 
industriales. 
Epoxi-éster Buena resistencia a la intemperie, 
mayor resistencia química que la 
de las resinas alquidálicas, 
suficiente para resistir el ataque 
corrosivo atmosférico normal. 
Menor resistencia que las resinas 
epóxicas. No resisten el ataque 
de vapores, salpicaduras ni 
derrames de químicos fuertes. 
Resisten hasta 105°C de 
temperatura. No se recomiendan 
para servicios de inmersión. 
Es un recubrimiento basado en 
aceite de alta calidad compatible 
con muchos otros tipos de 
recubrimientos. Fáciles de 
aplicar. Usados ampliamente 
para laresistencia atmosférica 
en ambientes químicos sobre 
estructuras de acero, exterior de 
tanques, etc. 
Vinílica Insoluble en aceites, grasas, 
hidrocarburos alifáticos y 
alcoholes. Resistentes al agua y 
soluciones salinas. A temperatura 
ambiente, resisten el ataque de 
ácidos inorgánicos y álcalis; 
resistentes al fuego y buena 
resistencia a la abrasión. 
Solventes fuertemente polares 
disuelven al vinilo. Pobre 
adhesión inicial. Se aplican 
varias capas a bajos espesores 
(1.5 – 2.0 milésimas de pulgada). 
Vulnerables a la presencia de 
puntos de alfiler (pinholes). 
Duros y flexibles, baja toxicidad, 
Recomendados para el interior 
de agua potable y equipo 
sanitario. No cumplen con las 
regulaciones de VOC’s 
Caucho clorado 
(Hule Clorado) 
Baja permeabilidad a la humedad 
y excelente resistencia al agua. 
Resiste ácidos fuertes, álcalis, 
blanqueadores, detergentes, 
aceites minerales. Buena 
resistencia a la abrasión. 
Se disuelven en solventes 
fuertes. Se degradan con el calor 
(95°C) y la luz ultravioleta, pero 
pueden ser estabilizados para 
mejorar estas propiedades. 
Pueden ser difíciles de aplicar por 
aspersión, principalmente en 
ambientes cálidos. 
Resistentes al fuego, no tóxicos. 
Secado rápido y excelente 
adhesión al concreto y al acero. 
Utilizados en pintura para 
mampostería, concreto, 
albercas, y en recubrimientos 
industriales. 
Alquitrán de hulla Excelente resistencia al agua 
(mayor que todos los otros tipos 
de recubrimientos), buena 
resistencia a los ácidos, álcalis, 
aceites minerales, animal y 
vegetal. 
Se necesita entrecruzar con otro 
tipo de resina, es termoplástico y 
fluye a temperaturas de 40°C o 
menos. Se endurece y vuelve 
quebradizo en agua fría. Es de 
color negro. Bajo la influencia de 
los rayos del sol, se pude quebrar 
o formar agrietamiento. 
Usado como recubrimiento para 
inmersión y resistencia al 
humedad; también para el 
exterior de tuberías y tanques 
enterrados. Relativamente 
económicos. 
Epóxico 
Poliamida 
Superior en resistencia al agua 
que los recubrimientos epóxicos 
curados con aminas. Excelente 
adhesión, brillo, dureza al 
impacto y resistencia a la 
abrasión. Más flexibles y duro 
que un recubrimiento epoxi-
amina. Resiste temperaturas de 
hasta 105°C. 
No cura a temperaturas menores 
a 5°C. Para lograr su máxima 
resistencia generalmente se 
requiere de 7 días de curado. 
Ligeramente menor resistencia 
química que los epoxi-amina. 
Fáciles de aplicar y recubrir. 
Excelente adhesión sobre acero 
y concreto. Ampliamente usados 
para mantenimiento industrial y 
marino. Algunas formulaciones 
se pueden aplicar sobre 
superficies húmedas o bajo el 
agua. 
39 
 
Tabla 2. Continuación 
Tipo de resina Ventajas Desventajas Comentarios 
Epóxicos curados 
con amina 
Excelente resistencia a los 
álcalis, a la mayoría de los ácidos 
orgánicos e inorgánicos, y 
soluciones acuosas de sales. 
Poseen buena resistencia a 
derrames y salpicaduras de 
solventes y agentes oxidantes 
más no para servicios de 
inmersión. 
Más duros y menos flexibles que 
otros epóxicos e intolerantes a la 
humedad durante la aplicación. 
Se descomponen (“calean”) 
debido a la luz ultravioleta por lo 
que no se recomiendan para 
exposición al exterior. Sus 
resistencia a la temperatura está 
limitada hasta 105ºC y la 
aplicación de capas 
subsecuentes se debe de realizar 
durante las siguientes 72 hrs para 
evitar delaminación entre capas. 
Buena resistencia química y a la 
intemperie. La mejor resistencia 
química dentro de la familia de 
los epóxicos. Excelente 
adherencia al acero y al 
concreto. Ampliamente 
utilizados para el mantenimiento 
industrial y el interior de 
tanques. 
Fenólicas Poseen la mejor resistencia a 
solventes que todos los demás 
recubrimientos descritos. 
Excelente resistencia a 
hidrocarburos aromáticos y 
alifáticos, esteres, éteres, 
cetonas y solventes clorados. 
Resistencia a la temperatura 
hasta 95ºC. Sin olor, sabor y 
toxicidad por lo que son los más 
utilizados como recubrimientos 
que pueden estar en contacto 
con alimentos. 
Deben ser aplicados en varias 
capas de bajo espesor y ser 
curados a temperaturas entre 
175ºC y 200ºC entre cada capa. 
Difíciles de reparar debido a la 
alta resistencia a los solventes. 
Pobre resistencia a los álcalis y 
agentes oxidantes fuertes. 
Debido al curado a altas 
temperaturas se tornan de un 
color café el cual puede 
utilizarse para medir el grado de 
entrecruzamiento logrado. 
Ampliamente utilizados en el 
interior de tanques para 
servicios de inmersión de 
alcohol y productos de 
fermentación. También son 
excelentes recubrimientos para 
el servicio de inmersión de agua 
caliente. Pueden ser 
modificados con epóxicos para 
mejorar su resistencia química. 
Epoxi-alquitrán de 
hulla. 
Excelente resistencia a la 
inmersión en agua fresca o 
salada. Muy buena resistencia a 
los ácidos y álcalis. Buena 
resistencia a los solventes, 
aunque en inmersión en 
solventes fuertes puede lixiviar el 
alquitrán. 
Se vuelven quebradizos en el frío 
o por la influencia de la luz 
ultravioleta. Tienen baja 
resistencia a la abrasión en 
climas fríos. Deben ser 
recubiertos por otra capa durante 
las primeras 48 horas para evitar 
problemas de adhesión entre 
capas. No curan a temperaturas 
menores a los 5°C. solo en color 
negro. Resistencia a la 
temperatura hasta 105°C 
Buena resistencia al agua. 
Puede aplicarse sobre 
estructuras metálicas o de 
concreto sin necesidad de usar 
algún primario. Bajo costo por 
unidad de área. 
Poliuretanos 
(Aromáticos o 
alifáticos) 
Los poliuretanos alifáticos 
destacan por su excelente brillo, 
color y resistencia a la luz 
ultravioleta. Sus propiedades 
varían ampliamente dependiendo 
del poliol que se utilice como co-
reactante. Su resistencia química 
y a la humedad es similar a los 
recubrimientos epoxi-poliamida. 
Su resistencia a la abrasión es 
normalmente excelente. 
 
 
Existe una amplia diversidad de 
propiedades específicas debido a 
la gran versatilidad de las 
reacciones de los isocianatos. 
La exposición a los isocianatos 
debe minimizarse debido a su 
alta toxicidad. Se desprende 
dióxido de carbono durante el 
curado el cual puede 
manifestarse con la aparición de 
“micro burbujas” en la película del 
recubrimiento. Los poliuretanos 
aromáticos tienden a 
amarillearse y obscurecerse 
debido a la exposición a la 
radiación ultravioleta. 
Los poliuretanos alifáticos son 
ampliamente usados como 
acabados brillantes en 
estructuras en ambientes 
corrosivos. Son relativamente 
caros, pero considerablemente 
durables. 
 
 
40 
 
Tabla 2. continuación 
Tipo de resina Ventajas Desventajas Comentarios 
Acrílicas Excelente estabilidad a la luz y 
radiación ultravioleta, buena 
retención de color y brillo. Buena 
resistencia química y excelente 
resistencia a la intemperie. 
Ofrecen una resistencia química 
media, sobre todo a vapores y 
salpicaduras de algunas 
sustancias químicas 
Las emulsiones acrílicas y 
termoplásticas no son 
recomendadas para servicios de 
inmersión en agua, álcalis y 
ácidos. 
La mayoría de las 
recubrimientos utilizados para la 
protección atmosférica común 
son del tipo acrílicos. Son 
utilizados también cuando se 
desea buena estabilidad a la luz, 
retención de brillo y color. El uso 
de reticulantes (crosslinkers) 
mejora su resistencia química 
como lo sería el caso de los 
recubrimientos para la industria 
automotriz. 
Ricos en Zinc 
Orgánicos 
Protección galvánica debida al 
alto contenido de zinc con la 
resistencia química y a la 
humedad similar a la de otras 
resinas orgánicas. Deben ser 
recubiertos cuando van a estar 
expuestos a ambientes químicos 
con pH por fuera de 5-10. Son 
más tolerantes a la preparación 
de superficie que los inorgánicos 
de zinc. 
Generalmente tienen un menor 
desempeño en el tiempo que un 
inorgánico rico en zinc pero son 
de fácil aplicación y toleran 
preparaciones de superficie más 
simples. 
Ampliamente utilizadosen 
Europa mientras que los 
inorgánicos son utilizados en 
Norte América. Son muy 
utilizados para reparar 
galvanizados o recubrimientos 
inorgánicos de zinc. Debido a su 
aglutinante orgánico, son 
ampliamente compatibles con 
muchos de los recubrimientos 
orgánicos utilizados como 
acabados. 
Ricos en Zinc 
Inorgánicos 
Proveen una excelente 
protección anticorrosiva a largo 
plazo inclusive en algunos 
servicios de inmersión. Su 
resistencia a la abrasión es 
excelente y sus resistencia al 
calor supera llega a los 400ºC. 
Silicatos inorgánicos base agua 
están disponibles para espacios 
confinados y bajos COV’s. 
Requieren de una preparación de 
superficie del acero a “metal 
blanco”. El zinc es reactivo a pH 
fuera del rango de 5-10 y es 
necesario un recubrimiento de 
acabado en ambientes de 
vapores químicos. Se “agrietan ” 
a espesores altos, por lo que el 
control de los mismos es 
importante. 
Los recubrimientos basados en 
etíl silicato requieren de 
humedad para su curado. Son 
usualmente utilizados en la 
protección de puentes, 
estructuras metálicas de taller. 
 
 
 
Pigmentos 
 
 Los pigmentos están constituidos por partículas pequeñas de sólidos 
finamente divididos, seleccionados para impartirle a la película propiedades 
específicas. 
En resumen, el pigmento es una partícula sólida ópticamente activa o no, que debe 
ser insoluble en el vehículo y además no reaccionar químicamente con el resto de los 
componentes del sistema. 
41 
 
Existen también los colorantes, los cuales son sólidos coloridos solubles 
generalmente en agua o alcoholes y tiene una afinidad con el sustrato al que se está 
aplicando. Su uso es generalmente en textiles y maderas. 
 
A pesar de que existe una diferencia entre colorante y pigmento, es muy común 
en la industria de pinturas, llamar colorante o tinta a concentrados de 
pigmento, esto debido a la acción que tienen de colorear o impartir color a la 
pintura. 
 
Por su naturaleza química los pigmentos se pueden clasificar en dos grupos: 
 
1) Pigmentos inorgánicos. Estos pigmentos generalmente incluyen productos 
naturales y sintéticos. Los pigmentos inorgánicos imparten en general, entre 
otras propiedades, color, opacidad, resistencia al calor y a la acción de la 
intemperie. Tienen un precio relativamente bajo en relación a otros 
componentes de las pinturas. 
 
2) Pigmentos orgánicos. Los pigmentos orgánicos más frecuentemente 
empleados son en la actualidad de origen sintético; conducen, entre otras 
propiedades generales, a películas fuertemente coloreadas, con reducido 
poder cubriente, variable resistencia al calor, a la acción de la intemperie y a 
los agentes químicos. Tienen un costo generalmente elevado en términos 
comparativos. Además, los pigmentos en general modifican las características 
de flujo de la pintura y aumentan la adhesión específica y la cohesión, reducen 
el brillo e incrementan la permeabilidad de la película seca. 
 
 
Una clasificación en relación con su función es: 
 
1. Pigmentos funcionales. Otorgan propiedades especiales tales como 
resistencia a la corrosión (pigmentos inhibidores), a la incrustación biológica 
(biocidas), a la acción del fuego (ignífugos), etc. Estos pigmentos 
42 
 
generalmente tienen elevado índice de refracción (poder cubriente) e imparten 
color. 
 
2. Pigmentos extendedores o cargas. En general, se utilizan como refuerzo para 
completar las propiedades de otros pigmentos y disminuir los costos. Estos 
materiales tienen un índice de refracción sensiblemente inferior al de los 
pigmentos funcionales (en realidad similar al de las resinas) y en 
consecuencia no mejoran el poder cubriente; tampoco inciden 
significativamente sobre el color; además de que modifican el brillo de manera 
significativa. 
 
 
 
Disolventes 
 
 Un disolvente o comúnmente llamado en la industria de pinturas como 
solvente es cualquier material, en general líquido, que tiene la capacidad de disolver 
otro material y formar una mezcla homogénea, llamada solución. 
 
El disolvente más común en la vida diaria es el agua. Muchos otros disolevntes son 
compuestos orgánicos, es decir que tienen enlaces de carbono-hidrógeno en su 
estructura (alcoholes, cetonas, hidrocarburos, entre otros). 
 
Estos diferentes disolventes se utilizarán con diferentes materiales dependiendo de 
las características físicas y químicas de ambos. La disolución de un sólido (soluto) 
implica, por definición, la mezcla homogénea de éste en el disolvente. 
Dicho de otra forma, las moléculas del solvente se introducen entre las moléculas 
del sólido para separarlas. Los disolventes no son muy específicos en su acción, 
pudiendo tener mayor o menor efecto sobre todos los materiales orgánicos con los 
cuales entran en contacto. 
 
43 
 
En la práctica, es fácil constatar que no cualquier disolvente tiene la capacidad para 
disolver determinado sólido. Lo que esencialmente deben tener en común una resina 
y el disolvente, en orden de lograr el grado de dispersión necesaria, son los tipos de 
fuerzas que mantienen sus moléculas respectivamente unidas. Otros factores como 
la capacidad de los disolventes para penetrar (difundirse) en la resina y el tiempo que 
éstos pueden permanecer ahí (retención), hasta evaporarse completamente son 
factores también a considerar. 
 
La capacidad de penetrar así como la retención de los disolventes están 
determinadas por dos y tres características físicas, respectivamente: la viscosidad y 
la tensión superficial, definen la penetración mientras la temperatura de ebullición, la 
presión de vapor de saturación y el calor latente de evaporación, la retención. 
 
 
 
• Tipos de uniones entre las moléculas: 
 
 Las fuerzas a través de las cuales las moléculas se mantienen juntas se 
llaman intermoleculares (fuerzas atractivas y repulsivas que se producen entre las 
moléculas como consecuencia de la polaridad que poseen las moléculas). Estas son 
mucho más débiles que los enlaces covalentes, iónicos y metálicos (fuerzas a través 
de las cuales las moléculas se conforman). Por esto las fuerzas intermoleculares no 
se consideran enlaces sino solo son fuerzas de atracción. 
 
Estas fuerzas de atracción son los puentes de hidrógeno, las fuerzas de Van Der 
Waals, las interacciones dipolo: dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido, y fuerzas de 
dispersión o de London. Las primeras son características de las moléculas 
compuestas por el hidrógeno, unido a átomos pequeños con alta electronegatividad 
como el nitrógeno, el oxígeno, el flúor y el cloro. 
 
 
 
44 
 
Las fuerzas de dispersión o de London son el resultado de la formación de dipolos 
temporales que se producen cuando dos átomos con electronegatividades parecidas 
forman un enlace covalente en el cual cada uno aporta un electrón, el átomo más 
electronegativo ejercerá una mayor atracción sobre el par de electrones del enlace lo 
cual da origen a un desequilibrio electroestático que hace que uno de los átomos 
quede cargado positivamente y el otro negativamente. Son fuerzas débiles, que 
predominan en los hidrocarburos aromáticos como el tolueno y el xileno. Finalmente, 
las interacciones dipolo-dipolo o fuerzas polares, existen entre moléculas con dipolos 
permanentes (fuerzas de Keesom) o en moléculas en que un dipolo permanente 
induce dipolos en moléculas vecinas (fuerzas de Debye). 
 
La acetona tiene fuertes fuerzas polares. El tolueno, que es un solvente no polar, es 
muy propenso a tener dipolos inducidos, si interactúa con algún solvente polar, como 
la acetona, por ejemplo. A esta característica, se le denomina polarizabilidad. 
 
La similitud química entre el disolvente y el soluto (resina) está principalmente 
determinada por la existencia de estas fuerzas de atracción. Si las moléculas del 
disolvente se encuentran unidas entre sí de forma similar a las moléculas de la 
resina, se puede entonces esperar que se produzca la disolución.Dicho de otra 
forma, si la resina está conformado por cierto tipo de uniones entre sus moléculas, 
estas moléculas estarán dispuestas a separarse o soltarse, si es que el solvente les 
ofrece la posibilidad de interactuar con ellas con el mismo tipo de fuerzas de 
atracción que las mantenía unidas. 
 
Al establecer una relación entre los solventes y los solutos que éstos logran 
dispersar, se puede deducir el tipo de fuerzas de atracción intermoleculares que 
predominan en determinados solutos, ya que éstas serán similares a las del 
disolvente que los disolvió. 
 
La identificación y cuantificación de este tipo de fuerzas de atracción del disolvente 
son posibles gracias a la determinación de sus parámetros de solubilidad. 
 
45 
 
 
• Parámetros de solubilidad: 
 
 Existen diversos parámetros para evaluar el poder disolvente de una 
determinada sustancia. Por ejemplo el número Kauri-butanol, para hidrocarburos, 
que se define como la cantidad máxima de solvente que puede agregarse a una 
solución de resina Kauri (una resina que se extrae de una especie de coníferas: 
Agathis australis) en butanol sin producir turbidez. 
 
Dado que la resina es insoluble en hidrocarburos, mientras mayor cantidad de 
disolvente se pueda agregar, mayor será el poder disolvente del mismo. Así los 
disolventes “fuertes” como el xileno tienen un alto número Kauri-butanol. Este 
método esta estandarizado por ASTM. 
 
 
Tabla 3. Índices Kauri-butanol 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Otro índice similar es el número de cera, que indica la cantidad máxima de solvente 
que puede agregarse a una solución de cera en benceno. 
En punto de anilina, en cambio, es la mínima temperatura a la que volúmenes 
iguales de solvente a ensayar y anilina son completamente miscibles. 
 
46 
 
Por otro lado, para estimar la solubilidad de un polímero, se utiliza el grado de 
solubilidad, como el mínimo porcentaje de tolueno que debe agregarse a una mezcla 
del polímero y n-dodecano (en proporción 10-90) para obtener una solución límpida. 
Cuanto más soluble sea el polímero, menor la cantidad de tolueno que deberá 
agregarse. En la tabla 4 se muestran algunos ejemplos. 
 
 
Tabla 4. Grado de solubilidad 
 
 
 
 
 
 
Para mezclas solvente polímero también existe una estimación de la solubilidad 
mutua. El número de heptano representa la cantidad máxima de n-heptano que 
puede agregarse a una solución polímero/solvente sin presentar turbidez. 
 
Estos índices tienen la ventaja de aportar información concisa acerca de los 
disolventes, pero carecen de una base teórica e ignoran el hecho que cada 
disolvente o tipo de disolvente es más o menos afín a determinada resina o tipo de 
resina (un disolvente que puede disolver fácilmente una resina, quizá no sea tan 
eficiente con otra, y un segundo disolvente que sea incapaz de solubilizar a la primer 
resina, sí pueda hacerlo con la segunda). 
 
 
El parámetro de Hildebrand: La presencia de los tres tipos de fuerzas de atracción 
intermoleculares en diferentes disolventes fue calculada inicialmente por Hildebrand, 
quien determinó la energía necesaria para romper la cohesión entre las moléculas de 
los solventes, en función de su calor latente de evaporación. El parámetro δ 
47 
 
corresponde a un promedio de las fuerzas de interacción entre las moléculas del 
solvente. 
 
 
 
 
 
Según esta teoría, mientras más similares sean los parámetros de solubilidad de dos 
sustancias, más posibilidad hay de que sean miscibles entre si. De este modo, la 
variación de entalpía involucrada en el proceso de solvatación será: 
 
 
 
 
 
Donde Φ es el volumen parcial de cada componente y los subíndices 1 y 2 se 
refieren al disolvente y al soluto. Esto implica que cuanto menor sea la diferencia de 
los parámetros de solubilidad del soluto y el disolvente, más posibilidades hay de que 
estos resulten miscibles (dependiendo de la variación entrópica, que ya se había 
establecido positiva). 
 
Este parámetro, tiene la gran ventaja de ser un valor único que brinda información 
concisa acerca de un disolvente. Pero cuenta con la ventaja adicional de brindar 
también información acerca de los solutos, en un mismo formato, lo que permite 
estimar rápidamente la solubilidad mutua: si los respectivos δ no son muy distintos, 
probablemente el disolvente y el soluto formarán una solución homogénea. Sin 
embargo no predice la selectividad de los disolventes. 
 
 
El modelo de Hansen: Posteriormente se introdujeron tres parámetros, 
correspondientes a cada tipo de atracciones intermoleculares δh, δd y δp (puentes de 
hidrógeno, fuerzas de dispersión y fuerzas polares, respectivamente) llamados 
48 
 
parámetros de solubilidad de Hansen. Esto, con el fin de precisar mejor el 
comportamiento de ciertos disolventes, que mostraban tener un parámetro único 
promedio δ muy similar, a pesar de comportarse de forma muy distinta sobre el 
mismo material a disolver. 
 
 
 
 
Esto permite ubicar a los solventes y los polímeros en un espacio tridimensional, de 
coordenadas (δp, δd, δh), como se observa en la figura 11. 
 
 
 
Figura11. Coordenadas de Hansen 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La posible solubilidad ente un polímero y un solvente está dada por la distancia entre 
los puntos correspondiente a uno y al otro en este espacio tridimensional: si esta 
distancia D es menor que un radio R, característico del polímero, este par podrá ser 
miscible, si es igual o similar será parcialmente miscible y si es mayor serán 
insolubles. La ecuación propuesta por Hansen es (Nótese que el 4 que afecta el 
49 
 
término de fuerzas de dispersión, fue propuesto para aproximar los volúmenes de 
solubilidad a esferas). 
 
 
 
 
 
Donde los subíndices 1 y 2 representan al polímero y al solvente respectivamente. 
Cabe destacar el método por el cuál se determinaron los componentes de este 
sistema. En primer lugar se define el término homomorfo, que es una sustancia que 
tiene igual estructura molecular que las que se desea estudiar. Al homomorfo no 
polar se le asigna el total de las fuerzas de dispersión. 
 
Por ejemplo para estudiar el n-octanol se elige como homomorfo no polar al n-
octano, y el valor del parámetro de Hildebrand para el hidrocarburo se lo considera 
como el valor de la componente de dispersión de Hansen. El resto de las 
componentes se obtiene posteriormente por métodos de ensayo y error sobre 
numerosos polímeros y solventes, y de acuerdo a la evidencia experimental. 
 
 
Tabla 5. Parámetros de Hansen y radio de interacción de polímeros 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
Tabla 6. Parámetros de Hansen de solventes 
 
 
 
 
51 
 
Solvente óllMPa % Solvente óll1v1Pa Y2 
al ad ap ah al ad ap Oh 
n- Butano 14.1 14.1 0.0 0.0 Carbonato de Etilo 29.6 19.4 21.7 5.1 
n-Pentano 145 14 5 0.0 00 Acetato de Metilo 18.7 15.5 7.2 7.6 
n-He)(ano 111 .9 H.9 0.0 0.0 FormiOilo de Etilo 18.7 15.5 7.2 7.6 
n-Heptano 15.3 15.3 0.0 0.0 Acetato de Etilo 18.1 15.8 53 7.2 
n- Octano 15.5 15.5 0.0 0.0 Acetato de n-butilo 174 158 37 6.3 
lsooctano 14.3 14.3 0.0 0.0 Acetato de isobutilo 16.8 15.1 3.7 6.3 
n-Dodecano 16.0 16.0 0.0 0.0 
Ciclohexano 16.8 16 .8 0.0 0.2 Solvente ól/MPa Y2 
Metilciclohexano 16.0 16.0 0.0 0.0 al ad ap ah 
Aceton a 20.0 15.5 10.4 7.0 
Solvente óllMPa Y2 Metil etil cetona 190 160 9.0 51 
JI ad ap ah Ciclohe)(anona 19.6 17.8 6 .3 5.1 
Benceno 18.6 18.4 0.0 2.0 Dietil cetona 18.1 15.8 7 .6 4.7 
Tolueno 18.2 18.0 1.4 2.0 Acetofenona 21.8 19.6 8.6 3.7 
Naftaleno 203 192 2.0 59 Metil isobutil cetona 17.0 15.3 6 .1 4.1 
Estiren o 19.0 18.6 1.0 4.1 Metil isoamil cetona 17.4 16.0 5.7 4.1 
o-Xileno 18.0 17.8 1.0 3.1 Isoforona 19.9 16.6 8.2 7.4 
Etil benceno 17.8 17.8 0.6 1.4 Di-(isobutil) cetona 16.9 16.0 3.7 4.1 
p-Oietil benceno 18.0 18.0 0.0 0.6 
Solvente ól/MPa 'h 
Solvente ól/MPa 'h 01 JO ap ah 
JI ad ap ah T etrah idrof ura no 19.4 16.8 5.7 8.0 
Cloro metano 17.0 15.3 6 .1

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