Plástico

Cuando estamos ante el pintado de plásticos tenemos que tener en cuenta no solo el proceso sino el tipo de polímero que debemos proteger. El éxito del pintado sobre material plástico esta en obtener una buena adherencia y una excelente terminación.

Clasificación:
1.1 – Mezclas de polímeros termoplásticos.
1.2 – Elastómeros.
1.3 – Polímeros termoendurecibles.

1.1 - Mezclas de polímeros termoplásticos:

TIPO DE PLÁSTICO		USOS	PROBLEMAS	ESQUEMA
Abreviatura	Denominación
PC	Policarbonato	Spoilers, paragolpes, cascos, electrodomésticos, etc.	Sensibilidad a solventes (Cuarteo)	Esm.2K PU directo o s/Fondo
PA	Poliamida	Tazas de ruedas, espejos, spoilers, mobiliario de jardín.	Adhesión	Fdo.PU+Esm. 2K (Flexible)
PBTP	Polibutil Tereftalato	Tapas, defensas, depósitos, pértigas.	Adhesión	Epoxi + Pol.
PETP	PolietilenTereftalato	Botellas plásticas.	Adhesión	Flameo-Primer PO-Esm.2K Flex.(Fdo.PU2K)
ABS	Acrilonitrilo Butadieno Estireno	Equipos de Ski, juguetes, gabinetes de TV, maletas, gabinetes de PC.	Adhesión	Fdo.PU2K + Esm.2K
PPO	Óxido de Polifenileno	Piezas de alta temperatura, parábolas.	Nivelación	Horneable alta temperatura
PE	Polietileno	Industria de la limpieza, cepillos.	Adhesión	Flameo-Primer PO-Esm.2K Flex.(Fdo.PU2K)
PS	Poliestireno (ALTO IMPACTO)	Gabinetes de Radio y TV, macetas, juguetes, artículos del hogar.	Alta sensibilidad a los solventes	En general productos diluibles con alifáticos.
PVC (Flexible)	Cloruro de Polivinilo	Juguetes, láminas.	Adhesión (por desmoldantes)	Varias opciones, Ej: PU 2K, Lacas Vinílicas
PVC (Rígido)	Cloruro de Polivinilo	Marcos de ventanas, juguetes, tuberías.	Adhesión (por desmoldantes)	Varias opciones, Ej: PU 2K, Lacas Vinílicas
PP / EPDM	Polipropileno mezclado con Etilenpropilen Dieno Monómero	Spoilers, paragolpes, apoyabrazos, cabo de pinceles, industria de la limpieza, cepillos.	Adhesión	Flameo-Primer PO-Esm.2K Flex.(Fdo.PU2K)

Los plásticos más utilizados en la industria son:

Polipropileno: necesita un primer adherente.
ABS: puede aplicarse cualquier poliuretano 2K o laca acrílica sin que se presenten problemas de adhesión.
Alto impacto: las pinturas necesitan una cuidadosa selección de diluyentes no agresivos.

1.2 - Elastómeros:

TIPO DE PLÁSTICO		USOS	PROBLEMAS	ESQUEMA
Abreviatura	Denominación
PUM-RIM	Espumas de poliuretano	Elásticos: apoyacabezas. Semi rígidos: spoilers, volantes. Rígidos: mobiliarios, marcos de ventanas.	Alta sensibilidad a las cetonas	Fdo. PU2K + Esm. 2K (flex)

1.3 - Polímeros termoendurecibles:

TIPO DE PLÁSTICO		USOS	PROBLEMAS	ESQUEMA
Abreviatura	Denominación
UP-GFR	Poliester no saturado reforzado con fibra de vidrio	Spoilers, defensas, partes de cabinas de camiones	Adhesión y cohesión	Esm. 2K Poliuretánico

Problemas generales que surgen al pintar plástico:

1) Adherencia: los problemas de adherencia pueden ser provocados por diferentes causas, tales como una limpieza defectuosa, falta de tratamiento o ausencia de primer adherente, elección errónea del tipo de pintura, aplicación incorrecta, etc.

2) Mala humectación del sustrato: este inconveniente produce la aparición de cráteres y zonas no recubiertas y se debe a la relación inadecuada de tensiones superficiales entre el plástico y la pintura y/o una limpieza defectuosa del sustrato.

3) Suciedad: por sus características el plástico acumula carga estática, atrayendo el polvo circundante y quedando éste sobre la pieza.

4) Reproducibilidad del color: en casos de piezas mixtas donde convergen materiales metálicos y plásticos, la diferencia en la calidad de terminación de los sustratos puede generar un cambio de tono de un mismo recubrimiento, apreciable a la vista.

5) Ataque a la superficie del plástico: producido por los disolventes presentes en las pinturas que desencadenan grietas, fragilidad en el plástico y crispación de la película pintada.

6) Reducción de la flexibilidad: es provocada por las bajas temperaturas.

7) Deformación de la pieza: por los diferentes grados de expansión.

8) Aparición de burbujas: cuando en cierta parte del proceso la pintura sufre el secado prematuro de su superficie, los solventes atrapados buscan liberarse ocasionando la indeseada aparición de burbujas en la superficie del recubrimiento, llamado comúnmente “hervido”.

El proceso de preparación de los materiales plásticos presenta algunas diferencias en el modo de trabajarlo y los materiales empleados.

- Lijado del plástico:

En las fases iniciales de preparación de plásticos debemos emplear granos más finos que los que utilizamos sobre metal. Esto es porque el plástico se descompone rápidamente si empleamos granos gruesos (como P80) formando virutas de material sobre la superficie lijada. Estas virutas son difíciles de eliminar posteriormente con lijados sucesivos y tampoco se pueden cubrir fácilmente con algunos materiales como las masillas o los fondos.
El grano óptimo para las fases iniciales de preparación del plástico (antes de masillar) es P240, P360 (excepcionalmente P150).

- Masillado:

El masillado se realiza con una masilla específica para plástico que debe reunir propiedades de flexibilidad y adherencia directa sobre plástico.

- Fondeado:

Como en el caso de la masilla, debemos aplicar sobre el plástico un primer o fondo de altos sólidos específico según el tipo de plástico con propiedades de flexibilidad y adherencia directa.

- Limpieza previa al pintado:

El plástico tiene la peculiaridad de acumular carga electrostática con mucha facilidad. Esto puede provocar la atracción de partículas en suspensión durante la fase de pintado, generando imperfecciones en la película de pintura aplicada.

Es por ello que se debe proceder aplicando un desengrasante específico para plástico que elimine la carga electrostática antes de realizar el pintado.

La tensión superficial, la física de los plásticos:
La tensión superficial involucra a las fuerzas presentes en la interfase entre dos medios de diferente estado, como por ejemplo entre un sólido y un líquido. Esta tensión o energía es la que gobierna la mojabilidad y es uno de los parámetros más significativos en los defectos que aparecen en la adherencia de la pintura sobre el substrato. Concretamente, podemos considerar que los diversos defectos, tales como los cráteres, la mala humectación, la mala extensión, la sensibilidad a las corrientes de aire y la falta de adherencia, son causados realmente por las diferencias de tensión superficial dentro del seno de la pintura (evaporación de solventes o reacción de reticulación de la resina) o en la interfase pintura/substrato.

Leyes que rigen la humectación de las superficies:
La energía superficial del sustrato a recubrir no se puede medir directamente, para determinar la energía superficial de cuerpos sólidos se han desarrollado varios métodos indirectos. Un método importante lo constituye la medición del ángulo de mojado de líquidos de ensayo distintos sobre el substrato.
La tensión interfacial de los componentes que intervienen influye sobre la humectación de los cuerpos sólidos por los líquidos.

Reglas de la humectación:
- Un substrato con una elevada energía interfacial resulta fácil de humectar. Ejemplo: una chapa de hierro.
- Un substrato con una baja energía interfacial resulta difícil de humectar. Ejemplo: una pieza de plástico.
- Un líquido con una energía superficial baja humecta bien.
- La humectación es ideal cuando la energía superficial del líquido es claramente inferior a la energía superficial del sustrato.

Conclusión:
Un recubrimiento tiene buena humectación sobre un substrato cuando:
Tensión superficial substrato > Tensión superficial del recubrimiento.
Por lo tanto, en la limpieza de un sustrato lo que hacemos es aumentar la tensión superficial del mismo. En cuanto a la pintura, se busca disminuir la tensión superficial agregándole aditivos para lograr que la misma quede en un valor similar o menor al substrato.

Leyes que rigen la humectación de las superficies:
Cuando el ángulo es menor a 10°, mayor mojabilidad, por lo que la adherencia es mayor. Cuando el ángulo es 10°<0< 90°, buena mojabilidad, por lo que la adherencia será buena. Cuando los ángulos son mayores a 90° la adhesión será mala, debido a que la superficie de contacto líquido/substrato es menor. Es la típica gota de agua en chapa engrasada.

	Dynes/cm	cN/m
Agua	73	7
Policarbonato	46	4,6
Acetato de celulosa	45	4,5
PMMA	39	3,8
Poliestireno	33	3,3
Polietileno	31	3,1
Silicona	24	2,4
PTFE	18	1,8
Metales	400 de 1000	40 de 100

Observar la diferencia de tensión superficial entre un plástico y los metales como el hierro. Podríamos decir que un metal tiene una posibilidad de adherencia superior al 95% frente a un plástico.

POLÍMERO	Dynes/cm
Polipropileno	29 a 31
Polietileno	30 a 31
Poliestireno	38
Poliestireno (low lonomer)	33
ABS	35 a 42
Poliamida	menor a 36
Polimetil - Metacrilato PMMA	menor a 36
Copolímero Acetato de Polivinilo / Polietileno	33 a 44
Epoxi	menor a 36
Poliéster	41 a 48
PVC Rígido	39
PVC Plastificado	33 a 38
PET	41 a 48
Policarbonato PC	46
Nylon	50
Silicona	24
Caucho natural	24