Uso_de_Pintura_Epoxica

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Uso de Pintura Epóxica en estructuras de telecomunicaciones.
Integrantes: Héctor Muñoz.
 Francisco Tobar.
Profesor: Mario Montorfano S.
Asignatura: Resistencia de Materiales.
Carrera: Ing. (E) Industrial (3° semestre)
Fecha entrega: 
Índice
Introducción	2
Objetivo General	3
Objetivos Específicos	3
Definición de Pintura	4
Composición de la pintura	5
Fig.1 Composición de la Pintura.	6
Tipos de Pintura	7
Uso de Pintura Epóxica en estructuras de telecomunicaciones	9
Fig.2 “Anillo Epoxi”.	9
Fig.3 “Reacción Epiclorhidrina - Bisfenol”.	9
Fig.4 “Polímero con Anillos Epoxi”.	10
Fig.5 “Diamina”.	10
Fig.6 “Reacción Epoxi - Diamino”.	11
Fig.7 “Pintura Epóxica”.	11
Fig.8 “Estructura de telecomunicación”.	12
Fig.9 “Oxidación de Cantonero”.	13
Anexos: Ilustraciones y Tablas.	14
Conclusión	15
Bibliografía	16
 
Introducción
El ser humano desde sus orígenes ha estado en un constante movimiento con el objetivo de siempre mejorar y permanecer de mejor manera en el lugar que vive; Es por esto que lo ha llevado a desarrollar diversas soluciones para problemas que se le van presentando, además de solucionarlo queda el conocimiento para futuras situaciones y en diversas áreas.
Uno de estos casos es la construcción de distintas cosas como por ejemplo: Viviendas, edificios, estructuras varias, etc.; Los cuales se encuentran expuestos a muchos ambientes como lo son: salinidad, humedad, sol, nieve y otros. Un ejemplo de esto y que se ve de manera frecuenta es la acción de la humedad o la salinidad en los metales, a causa de esto el metal se va oxidando al tener un intercambio iónico lo cual significa un deterioro molecular que se de forma visual se observa cómo se va deteriorando (pérdida de espesor) y que al estar de forma prolongada en esas condiciones termina por romper el metal.
Por lo anteriormente comentado es muy importante dar soluciones concretas a problemas tan delicados como por ejemplo: Una estructura metálica que se encuentra cerca del mar y que no está protegida ante la salinidad, lo más probable que si no se soluciona pasado el tiempo y el viento dicha estructura se pueda caer causando daño tanto al entorno como a las personas.
Y la química es la encargada de dar solución a este problema, creando una de las mejores soluciones que consiste en aplicar una capa de galvanizado en frio (mezcla de Plomo y Zinc) para evitar la corrosión y a continuación de esto pintar las partes metálicas con una pintura de carácter epóxico con lo que se refuerza la aplicación del galvanizado.
Objetivo General
· Uso de la pintura epóxica en el área de la construcción, aplicado puntualmente en las estructura de telecomunicaciones.
 	
Objetivos Específicos
· Tipos de pinturas.
· Composición y estructura química de la pintura epóxica.
· Reacciones químicas para obtención de pintura epóxica.
· Aplicaciones y características de la pintura epóxica.
				
Definición de Pintura
La Pintura es un producto químico que físicamente es un fluido (estado líquido) que al paso de cierto tiempo se seca transformándose en una película sólida sobre una superficie con el objetivo de protegerlo y/o decorarlo. Todo tipo de pintura independiente de su uso comparten diversas características como lo son: Estar en forma sólida (polvo) o fluida (líquida), se pueden aplicar con mayor o menor viscosidad de acuerdo a la necesidad, aplicarse de forma líquida sobre superficies sólidas y formar una película delgada al secarse sobre ella.
Hay distintas funciones para la pintura dependiendo de las necesidades que se deseen cubrir, pero no necesariamente debe ser para proteger a una superficie del ataque de agentes externos como lo puede ser la salinidad o acidez, sino que también se ha ocupado de manera artística, ya sea para realizar cuadros o resaltar detalles en distintas artesanías; Existen cavernas muy antiguas en donde se encuentran dibujos realizados con pintura, lo que deja en claro que el hombre desde sus inicios ha estado vinculado a este elemento, los griegos y egipcios ya utilizaban pinturas a base de goma y cera con pigmentos coloridos de origen natural. Ya en la edad media y el renacimiento existe un enorme avance del uso de la pintura pero de forma artística, mas no de manera industrial como ocurrió durante la Primera Guerra Mundial, en donde aparecen las resinas sintéticas como componente principal de estas pinturas.
Composición de la pintura
Toda pintura posee 3 componentes (Fig. 1) los cuales según sus proporciones y tipos van dándole características específicas a la pintura, estos componentes son: El pigmento, el vehículo y aditivos.
Fig.1 Composición de la Pintura.
1.- El Pigmento: Son cuerpos sólidos insolubles en el vehículo, que le proporcionan la opacidad y el color a la pintura, puede ser de origen orgánico o mineral, de esto depende 2 propiedades importantes como los son: El poder cubriente y la estabilidad en el color.
El poder cubriente se divide en Poder cubriente por opacidad, el cual se define como la superficie máxima de un objeto que es posible recubrir uniformemente para que desaparezca el color propio de esa superficie y el poder cubriente en superficie consiste en la cantidad de pintura que se necesita para cubrir esa área máxima de superficie, dependiendo de la viscosidad de la película, de la tensión superficial y de la naturaleza de la superficie.
La estabilidad del color trabaja en función de la concentración del pigmento para que sea capaz de cubrir el lugar donde se esté aplicando y también depende del medio ambiente (Húmedo, salinidad, agentes químicos, etc.) En donde se esté aplicando la pintura.
2.- El Vehículo: Generalmente se trata de un líquido en el cual lleva en suspensión el pigmento y que también ayuda en el rendimiento de la pintura. El vehículo debe ser fluido para que se pueda aplicar la pintura; Para que esto suceda, la pintura debe mezclarse con disolventes volátiles para que al paso de unos minutos este se volatilice y valla quedando una película sólida sobre la superficie. Finalmente el vehículo se compone de un aglutinante y un disolvente.
El aglutinante es el encargado de llevar en suspensión a los demás componentes, conseguir la adherencia suficiente con la superficie de aplicación y del proceso de solidificación. Es el responsable de formar la película de la pintura, por lo tanto de él depende la dureza y flexibilidad de la pintura, adherencia en la superficie, estabilidad a la temperatura, resistencia al cambio de color (Que se vuelva amarillo o pálido) y resistencia al agua, sol o agentes químicos.
Su composición es variable, ya que puede ser a partir de: resinas, gomas, aceites, polímeros acrílicos y una larga lista de productos; Al ser variable hace que la pintura pueda ser utilizada para distintas exigencias y superficies en las que se pueda aplicar.
Del disolvente se puede comentar que es el componente volátil en la pintura y como propiedades debe ser inerte (No generar reacciones químicas), tener una buena evaporación para así favorecer el acabado y tener buen secado, por ultimo debe tener la capacidad optima de penetración en los poros de la superficie de donde se esté aplicando la pintura. Según el tipo de disolvente se puede clasificar en 3 grupos: Al agua (Esmaltes acrílicos, plásticas, etc.), aguarrás (Esmaltes sintéticos o de aluminio) y otros tipos (Cloro – Caucho, epóxico y poliuretano).
3.- Aditivos: Sirve para mejorar ciertas características de la pintura con el fin de cumplir algunas necesidades específicas.
Tipos de Pintura
Existen distintos tipos de pinturas las cuales se van clasificando según su finalidad, composición, propiedades y superficie de aplicación. En cuanto a la finalidad se encuentran capas de fondo, intermedia y acabado, donde las más comunes son: Imprimaciones, masillas, barnices, esmaltes y lacas; Según la composición destacan las pinturas al agua, al aceite y poliméricas. De acuerdo a sus propiedades resaltan las pinturas antioxidantes, anticorrosivas, ignifugas, impermeables, lavables, etc. Y porúltimo de acuerdo a la superficie de aplicación están las que se aplican a cemento, pétreos, yeso, cerámicos, entre otros.
De todas las clasificaciones las pinturas más importantes o usadas son las siguientes: Pinturas a la Cal, al Cemento, Plásticas, al Aceite y Barnices.
1.- Pinturas a la Cal: Es una pintura tipo al agua que tiene a la Cal como aglutinante y pigmento al mismo tiempo; Como propiedades principales tiene un acabado tipo mate, es porosa y absorbente, va endureciendo con el tiempo y tiene propiedades microbicidas. Sus principales usos son en cemento y ladrillos, ya que actúa súper bien sobre superficies porosas y como detalle no se aplica sobre yeso, madera o metales.
2.- Pinturas al Cemento: Como base tiene cemento blanco y pigmentos que son resistentes a la alcalinidad; El secado de esta pintura es el mismo mecanismo que tiene el fraguado del cemento, por lo tanto se necesita la presencia de humedad en esta etapa, también produce una capa mate muy absorbente. Para obtener buenos resultados con esta pintura se recomienda que sea aplicada sobre superficies ásperas y porosas.
3.- Pinturas Plásticas: Este tipo de pintura usa dispersiones poliméricas (Plásticos sólidos), que al secarse dejan un residuo transparente y flexible que es similar a un plástico. Se caracteriza por diluirse en agua, tiene poco olor, son impermeables al agua de lluvia y no amarillean. Es utilizada tanto en exteriores como interiores como por ejemplo el yeso o cemento y también se puede utilizar sobre madera o acero con previa imprimación
4.- Pinturas al Aceite: El vehículo que compone a esta pintura son aceites secantes como por ejemplo el aceite de linaza con el objetivo de conseguir más cuerpo y brillo. Para disolver se tiene que ocupar aguarrás o hidrocarburos; Esta pintura admite todo tipo de pigmento que se secan por la evaporación del disolvente. Principalmente se caracteriza por poseer una gran flexibilidad, gran poder de penetración, son de secado lento. Como tiene una alta penetración permite que se pueda usar en fierros oxidados en donde no se puede preparar adecuadamente la superficie o también se ocupa como imprimante anticorrosivo en los metales.
5.- Barnices: Es el esmalte sin cubrientes y puede ser: Graso, sintético y acrílico.
- Graso: Los esmaltes grasos son compuestos por una mezcla de aceites y resinas duras de origen natural o sintético; Como características tiene que su brillo se mantiene en interiores más no en exteriores, son de secado y endurecimiento lento.
- Sintéticos: Son aquellos que tienen como base resinas alcídicas con las cuales se produce una reacción entre el aceite y el disolvente, formando así películas tersas que son resistentes. Sus principales características son: Secado rápido, brillo que se mantiene en exterior, resistente a los agentes químicos no muy agresivos; Por las características anteriormente mencionadas se recomienda su uso en maderas y metales.
- Acrílicos: Es del tipo al agua, lo que significa que el agua es el vehículo usado por los polímeros químicos. Destaca por que no amarillea con el paso del tiempo, tienen poco olor al secarse por la evaporación del agua, se debe aplicar en ambientes con temperatura superior a los 5°C y son resistentes a los álcalis. Donde se obtienen mejores resultados son en superficies galvanizadas (En frio o caliente), yeso, cemento, madera, y metal con superficies moderadamente preparadas. 
Uso de Pintura Epóxica en estructuras de telecomunicaciones
En el año 1967 apareció una norma que restringe la emanación de gases volátiles orgánicos al medio ambiente, lo que causó un gran interés en el desarrollo de materiales y procesos tanto para fabricación como de aplicación de pinturas en polvo. Es por esto que al pasar los años las resinas epóxicas han demostrado un gran avance en su característica principal que es el excelente desempeño Químico – Mecánico que es superior a la mayoría de las pinturas industriales tradicionales. Debido a este excelente desempeño es que las pinturas epóxicas están en amplios campos de protección industrial, en donde se le exige a la pintura una alta resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, humedad, salinidad y agentes químicos de carácter agresivo como lo son: ácidos, bases y disolventes orgánicos.
Las pinturas epóxicas siempre vienen en 2 tarros distintos (A y B), en el cual está la pintura epóxica y el catalizador epóxico respectivamente; Químicamente hablando, la pintura epóxica es un tipo de polímero que en su estructura posee un anillo de 3 miembros llamado “Anillo Epoxi” como se muestra en Fig.2, el cual es un producto obtenido mediante reacciones de condensación entre la Epiclorhidrina (1-clor-2-epoxi-propano) y el Bisfenol [2,2-di-(4-hidroxifenil)-propanol] (Fig. 3), que es obtenido a partir de la reacción entre el fenol y la acetona. Como resultado de esta reacción se obtiene un polímero de cadena larga con “Anillos Epoxi” en sus extremos Fig.4 y que corresponde al “Tarro A”.
Fig.2 “Anillo Epoxi”.
Fig.3 “Reacción Epiclorhidrina - Bisfenol”.
Fig.4 “Polímero con Anillos Epoxi”.
Mientras tanto el “Tarro B” contiene un catalizador en donde se encuentra un compuesto nitrogenado llamado “Diamina” (Fig. 5), ya que contiene 2 grupos “Aminos” enlazados a un radical x y que al mezclarse con el polímero del “Tarro A” reaccionan (Fig. 6) formando definitivamente la “Pintura Epóxica” (Fig. 7), cuando esto sucede el resultado es una sustancia rígida que puede ser muy resistible pero no procesable; Esto quiere decir que no puede ser moldeada o fundida, es por esta razón que la pintura epóxica se comercializa en 2 tarros distintos sino seria solo una masa con color el cual no tendría ninguna manera de ser aplicada a la superficie deseada.
Fig.5 “Diamina”.
Fig.6 “Reacción Epoxi - Diamino”.
Fig.7 “Pintura Epóxica”.
Dentro de las propiedades más importantes de esta resina epóxica se encuentra: Su alta resistencia a temperaturas de hasta 500°C, elevada adherencia a superficies metálicas, excelente resistencia a los productos químicos, son termoestables, químicamente inertes y no se encogen.
Por su estructura química la pintura epóxica hace posible tener un gran número de usos y aplicaciones como en empresas de mantenimiento de tanques y maquinarias, muebles, pisos, cerámicos y estructuras de telecomunicaciones.
Actualmente los seres humanos son dependientes de la tecnología para diversas funciones como: Académicas, entretención, investigación, comunicación y un largo de etcéteras en donde se aplica la tecnología como base. Pero la comunicación es una de las áreas en donde las personas están constantemente conectados, todo gracias a las “Telecomunicaciones” la cual consiste en mantener comunicación mediante la propagación de ondas “Electro – Magnéticas” recibidas y emitidas por antenas que se encuentran adosadas a estructuras metálicas como se ve en la Fig. 8.
Fig.8 “Estructura de telecomunicación”.
Estas estructuras se encuentran repartidas en diversos lugares donde el clima puede ser muy variado, desde la salinidad del mar o incluso la nieve en la cordillera. Es por esto que se debe tener una pintura especial que cumpla con los requerimientos adecuados para estos tipos de climas y es ahí donde la pintura epóxica cumple un rol importante, ya que tiene la capacidad de resistir ataques invasivos o extremos de sustancias químicas como puede ser la sal del mar o vapores de alguna industria cercana a estas estructuras. La función de la pintura epóxica es reforzar la labor que debe cumplir el galvanizado (Caliente cuando se trabaja en maestranza o frio cuando se trabaja “In situ”) la cual consiste en evitar que el óxido “Fig.9” deteriore el espesor de los fierros (Cantoneros, gousset, atiesadores, diagonales, etc.) y así quitar resistencia estructural.
Fig.9 “Oxidación de Cantonero”.
Al realizar un corte, soldadura o perforación en cualquier fierro de estas estructuras se debe limpiar, galvanizar y luego de estar seco aplicar pintura epóxica. La preparación de la pintura epóxica está sujetaa las especificaciones técnicas del fabricante, en el caso de la empresa “Garbal” recomienda que debe ser 2/3 de Pintura Epóxica (Tarro A) y 1/3 de Catalizador, en caso de no tener la consistencia adecuada como tener una alta viscosidad, se puede agregar diluyente epóxico y así disminuir su viscosidad para que sea más fácil de aplicar sobre la superficie. La aplicación de esta pintura no debe ser menor a 10°C y tampoco estar cerca de partículas incandescentes como ocurre al cortar o soldar una pieza.
Anexos: Ilustraciones y Tablas.
Fig.1 Composición de la Pintura...............................................................................Pág 5.
Fig.2 “Anillo Epoxi”.................................................................................................Pág 8.
Fig.3 “Reacción Epiclorhidrina - Bisfenol................................................................Pág 8.
Fig.4 “Polímero con Anillos Epoxi”.........................................................................Pág 9.
Fig.5 “Diamina”.........................................................................................................Pág 9.
Fig.6 “Reacción Epoxi – Diamino”..........................................................................Pág 10.
Fig.7 “Pintura Epóxica”............................................................................................Pág 10.
Fig.8 “Estructura de Telecomunicación”..................................................................Pág 11.
Fig.9 “Oxidación de Cantonero”...............................................................................Pág 12.
Conclusión
Como se puede leer en el presente informe la pintura es un producto muy solicitado a nivel mundial, ya sea para usos básico como lo puede ser pintar la fachada de una pieza o artístico en un cuadro al óleo, pero también se ocupa en situaciones más avanzadas y ejemplo de esto es la pintura usada en las embarcaciones, ya que estas se encuentran todo el tiempo sumergidos en una solución de carácter salino.
Dentro de los tipos de pinturas hay una en particular que nos ayuda en el tema de estructuras metálicas tan importantes como las que corresponden al área de telecomunicaciones, las cuales se encuentran expuestas constantemente a climas muy adversos (Sol, lluvia, salinidad, nieve, etc.) y para eso se necesita una pintura que cubra esas necesidades. La pintura ocupada en estos casos corresponde a una de carácter epóxico que se obtiene mediante la reacción de diversos compuestos químicos, la que se caracteriza por dejar una película imprimante de alta calidad y gran acabado que también tiene como característica principal el no reaccionar con otros compuestos como por ejemplo el galvanizado que se aplica al metal como protector en contra del óxido y que después es pintada con dicha pintura así completando un completo set de protección para la intemperie.
Bibliografía
- https://www.quiminet.com/articulos/resinas-epoxicas-un-polifacetico-componente-5409.htm
- http://pslc.ws/spanish/eposyn.htm
- http://pslc.ws/spanish/epoxy.htm
- http://pintuquimica.blogspot.cl/
- http://allstudies.com/pinturas-epoxi.html
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