Efectividad y mayor sostenibilidad para tus recubrimientos

Efectividad y mayor sostenibilidad para tus recubrimientos

Miércoles, 13 Julio, 2022

La sostenibilidad es un aspecto cada vez más importante en el desarrollo de nuevos productos. Además de las propiedades y los efectos derivados del producto, las cuestiones relativas al impacto medioambiental, la química base y el consumo energético suelen desempeñar también un papel importante.

Muchos de los aditivos de cera que existen en el mercado son fabricados a base de materias primas obtenidas a partir de petróleo o gas. La gama va desde ceras tradicionales de polietileno (de alta densidad) para aumentar el efecto mate o mejorar la resistencia al rayado, hasta ceras de polipropileno o PTFE para ajustar el deslizamiento de la superficie. Este tipo de ceras presentan una efectividad bastante elevada, aportando así beneficios a los recubrimientos en función de la aplicación. Sin embargo, teniendo en cuenta aspectos de sostenibilidad como el uso de materias primas basadas en biomateriales, estas ceras deben ser revisadas de forma crítica.

¿Por qué es necesario el cambio?

Un factor obvio e importante es que el petróleo es una materia prima finita. Esto significa que su disponibilidad disminuirá en los próximos siglos y hay una gran necesidad de descubrir, probar y finalmente utilizar nuevas materias primas alternativas.

Otro factor importante es el cambio climático. El cambio climático parece no tener fin y está muy influenciado por nuestras acciones. Cada tonelada de CO2 que podamos ahorrar, ayuda a cumplir el Acuerdo de París de 2015 para mantener el calentamiento global por debajo de 1,5°C.

Los gobiernos, conscientes de esta situación, están tomando medidas para combatir el cambio climático, que a su vez repercuten en el uso de materias primas fósiles. Medidas ejemplares son la aplicación de impuestos a las emisiones de dióxido de carbono (CO2) o la generación de certificados que permiten al comprador emitir una determinada cantidad de CO2.

Pero el efecto económico es sólo una cara de la historia. El efecto ecológico es mucho más importante para reducir el uso de productos basados en el petróleo.

Otros aspectos de la sostenibilidad tienen que ver con las opciones de fin de vida de los productos. En nuestra vida diaria, estamos rodeados de plástico que a su vez provoca muchos residuos. Por otro lado, estos residuos plásticos necesitan mucho tiempo para degradarse en el medio ambiente: por ejemplo, en el caso de bolsas de plástico de PE, es de unos 500 años. Por ello, las opciones de fin de vida como la biodegradabilidad, en la que el plástico es degradado por microorganismos tales como bacterias y hongos en plazos más cortos, son cada vez más importantes. Pero el plástico no siempre es tan evidente en nuestras vidas como en el caso de las bolsas de plástico. Muchos aditivos de cera se basan en materias primas sintéticas, por lo que éstas, al igual que los plásticos, se ven afectadas por la cuestión de la biodegradabilidad. Por lo tanto, el uso de una mayor cantidad de biomateriales biodegradables puede ayudar a allanar el camino hacia un futuro más sostenible.

El enfoque de BYK para un futuro más sostenible

CERAFLOUR 1000 es un excelente ejemplo de un aditivo con una mejorada sostenibilidad, lanzado al mercado en 2011. Tiene las propiedades específicas de los aditivos tradicionales fabricados con ceras naturales o sintéticas, pero se basa en un polímero de base biológica totalmente biodegradable. En 2021, BYK amplió su cartera con dos nuevos aditivos basados en la misma materia prima, pero con diferentes distribuciones de tamaño de partícula: CERAFLOUR 1001 y CERAFLOUR 1002.

Los tres aditivos tienen un contenido biológico superior al 97% y son totalmente biodegradables. Además, los polímeros basados en biomateriales contribuyen positivamente al debate actual sobre los microplásticos y la conservación de la vida acuática.

Figura 1: Visión general de la extracción de las materias primas para los polímeros en la serie de productos CERAFLOUR 1000

Los polímeros de la serie CERAFLOUR 1000 son sintetizados con la ayuda de microorganismos que son alimentados con carbohidratos. Así, fabricamos el polímero de base biológica mediante un proceso de fermentación. En los siguientes pasos, el polímero se separa del microorganismo y se purifica. El último paso de micronización da lugar a polímeros que pueden utilizarse para diferentes aplicaciones en recubrimientos.

Con CERAFLOUR 1001, BYK ofrece un aditivo con una distribución de tamaño de partícula más fina que la de CERAFLOUR 1000 logrando así la máxima transparencia y, al mismo tiempo, reduciendo el brillo. Por otro lado, con CERAFLOUR 1002 introducimos un aditivo de tamaño de partícula mayor para crear una textura superficial de alta transparencia que, al mismo tiempo, aporta el mejor efecto mate. La estructura esférica de los polímeros, que forman aglomerados, puede verse en las imágenes del SEM (microscopio electrónico de barrido). El tamaño de las partículas de CERAFLOUR 1000 se sitúa entre el de los otros dos productos.

Figura 2: Imágenes comparativas de SEM del CERAFLOUR 1001 y CERAFLOUR 1002

Amplio campo de aplicación

Los aditivos se probaron en diferentes tipos de aplicaciones, empezando por sistemas acuosos, sistemas 100% UV, y sistemas tradicionales base disolvente. En todos ellos, los aditivos mostraron una excelente compatibilidad y rendimiento. Recomendamos su uso en barnices para madera y muebles, tintas de impresión y revestimientos industriales.

CERAFLOUR 1001 muestra muy buenas propiedades de mateado. Especialmente en las dosis más altas, CERAFLOUR 1001 muestra valores de turbidez bajos en comparación con otras ceras de PE (véase la figura 3).

Figura 3: Valores de brillo y turbidez con la adición de CERAFLOUR-1000 vs a una cera de HDPE en un sistema para madera basado en una acrílica pura.

En las pruebas de laboratorio, los aditivos de la familia CERAFLOUR 1000 confieren un efecto sinérgico si se combinan con ceras comunes de PE, mejorando así la resistencia al rayado y a la abrasión del revestimiento. Sólo una pequeña adición – un 0,5% sobre el total de la formulación – de este aditivo es suficiente para crear una buena resistencia al rayado en la superficie del revestimiento. Además, los tres aditivos de la serie muestran efectos sinérgicos con los agentes mateantes a base de sílice.

Figura 4: Mejora de las propiedades anti-rayado en comparación con una cera de HDPE (CERAFLOUR-927N).

Además, los tres productos ofrecen excelentes propiedades hápticas y proporcionan un efecto de "tacto suave" de la superficie. Esto es especialmente cierto en el caso de los tamaños de partícula más pequeños.

La adición de polímeros de la serie CERAFLOUR 1000 ayudan, también, a aumentar la cantidad de carbono renovable de una formulación para cumplir los requisitos del mercado de encontrar soluciones más sostenibles.

Mirando al futuro: hay una necesidad de cambio

La sostenibilidad es un tema complejo y con muchos aspectos que considerar. No es sólo la fuente de la materia prima lo que puede cambiarse por una solución más respetuosa con el medio ambiente. Hay otros parámetros como temperaturas de formación de película más bajas, un menor número de disolventes o coalescentes, una mayor velocidad de curado o una mejor degradabilidad. Es decir: hay muchas oportunidades para reducir el CO2.

La familia CERAFLOUR 1000 es otro excelente paso hacia el objetivo de BYK de ser más sostenible en toda la cadena de suministro y ofrecer soluciones sostenibles a los fabricantes de recubrimientos.

¡Únete a nosotros para hacer el futuro más sostenible!

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