universidad de guayaquil facultad de ingenierÍa...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

DEPARTAMENTO DE GRADUACIÓN

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO QUÍMICO

TEMA:

“FABRICACIÓN DE UNA PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA, CON UNA RESINA DE SEGUNDA

GENERACIÓN, MÁS UN SISTEMA DE PIGMENTOS NANOPARTICULADOS

TiO2-Al2O3-SiO2”

AUTOR FRANCISCO TELMO NARANJO FRANCO

TUTOR

ING. QCO. TONY COLOMA Msc.

2017

GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DECLARACIÓN DE AUTORIA

“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me

corresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual del mismo a la

Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guayaquil “

Naranjo Franco Francisco Telmo. C.I.: 0915731715

iii

DEDICATORIA

Le dedico mi proyecto a Dios, por darme salud y sabiduría.

A mi madre: Mercedes A. Franco, que desde el cielo ve su sueño cumplido.

A mi padre: Francisco A. Naranjo, por darme todo lo necesario para

mi educación.

A mi esposa: Patricia Ramos, y a mis dos hijos: Piero y Micaela por

ser mi apoyo e impulsarme a terminar mi carrera.

A mis hermanos, por ayudarme a lograr este éxito.

Dedico este trabajo, a todo el resto de mi familia por ayudarme en

todas las etapas de mi vida.

iv

AGRADECIMIENTO

Le agradezco a Dios por cumplir mi sueño de terminar la carrera

Ingeniería Química.

Les agradezco a mis padres Francisco A. y Mercedes A. por

apoyarme toda la vida.

Agradezco a mi hijo Piero Francesco Naranjo Ramos y a mi hija

Micaela Antonela Naranjo Ramos por ser mi inspiración en la vida.

Agradezco a mi esposa Patricia Ramos por darme su apoyo

incondicional para la culminación de mi carrera.

Agradezco al Ing. Gustavo Darquea, y a sus hijos, por el apoyo

brindado durante el tiempo que he laborado en su empresa y por prestarme

las instalaciones del laboratorio de control de calidad de Cipeq.

Agradezco a mis hermanos, por todo el apoyo brindado durante toda mi

vida.

Agradezco a mis suegros, Edi Ramos y Lupe León y en especial al Ing.

Juan Ramos por ayudarme con sus concejos, para terminar mi trabajo de

titulación.

Agradezco a todos mis maestros, por brindarme todos sus conocimientos.

v

ÍNDICE GENERAL

N° Descripción Pág.

DECLARACION DE AUTORIA ii

DEDICATORIA iii

AGRADECIMIENTO iv

ÍNDICE GENERAL v

ABREVIATURAS Y UNIDADES xiv

RESUMEN xv

ABSTRACT xvi

CAPITULO I

MARCO LÓGICO


1.1 Introducción 01

1.2 Planteamiento del Problema 02

1.3 Formulación del Problema 02

1.4 Limitación del Estudio 02

1.4.1 Limitación Espacial 02

1.4.2 Limitación Temporal 03

1.5 Alcance 03

1.6 Objetivos 04

1.6.1 Objetivo General 04

1.6.2. Objetivos Específicos 04

1.7 Justificación 04

1.8 Cuadro de Operacionalización de las Variables 05

1.9 Hipótesis General 06

1.10 Marco Teórico 06

1.11 Marco Conceptual 06

vi


1.12 Marco Legal 08

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO


2.1 Marco Referencial 09

2.1.1 Definición de Pintura de Tráfico 09

2.1.2 Tipos de Pinturas de Tráfico 09

2.1.3 Pintura de Tráfico Base Solvente 09

2.1.4 Pintura de Tráfico Base Agua 10

2.1.5 Utilización de Las Pinturas de Tráfico 10

2.1.6 Componentes Principales de una Pintura de Tráfico 11

Acuosa

2.1.7 Pigmentos Blancos 11

2.1.7.1 Pigmentos Cubrientes 11

2.1.7.2 Cargas 11

2.1.8 Propiedades de los Pigmentos 12

2.1.9 Razones para Dispersar los Pigmentos 12

2.1.10 Teoría del Proceso de Dispersión 12

2.1.11 Resinas Acuosas Emulsionadas 14

2.1.12 Resinas Acrílicas de Primera Generación 14

2.1.13 Aditivos acuosos 15

2.1.13.1 Clasificación de los aditivos acuosos 15

2.1.14 Estabilización de los pigmentos en sistemas acuosos 15

2.1.15 Nanotecnología aplicada a las pinturas de tráfico acuosas 16

2.1.15.1 Nanopartícula 16

2.1.15.2 Definición 16

2.1.15.3 Antecedentes 17

2.1.15.4 Descubrimiento 18

2.1.15.5 Uniformidad 18

vii


2.1.15.6 Propiedades 19

2.1.15.7 Principales tipos de partículas 20

2.1.15.8 Síntesis 20

2.1.15.9 Proceso de sol-gel 21

2.1.15.10 Funcionalización 22

2.1.15.11 Seguridad 23

2.2 Marco Contextual 23

2.2.1 Resinas Acrílicas Estirenadas de Segunda Generación 23

2.2.2 El Agua 24

2.2.2.1 Propiedades físicas y químicas del Agua 24

2.2.3 Cosolvente 25

2.2.4 Proceso de fabricación de las pinturas de tráfico acuosas. 25

2.2.4.1 Etapas de fabricación 25

2.2.4.2 Pre-dispersión 26

2.2.4.3 Dispersión 26

2.2.4.4 Completado 27

2.2.4.5 Control de Calidad 27

2.2.4.5.1 Clasificación 28

2.2.4.6 Diagrama del Proceso de fabricación de la pintura de 28

Tráfico acuosa.

2.2.4.7 Costo de fabricación de la pintura de tráfico acuosa blanca 30

2.2.4.8 Caracterización de las pinturas de tráfico acuosas 30

2.2.4.8.1 Viscosidad y Consistencia 30

2.2.4.8.2 Contenido de sólidos 31

2.2.4.8.3 Poder cubriente 31

2.2.4.8.4 Peso específico y Densidad 32

2.2.4.8.5 Grado de dispersión o finura de molienda 33

2.2.4.8.6 Grosor de película 34

2.2.4.8.7 Dureza 35

2.2.4.8.8 Ensayo de dureza por el procedimiento al lápiz 35

(Wilkinson y Gardner)

viii


2.2.4.8.9 Adhesión 36

2.2.4.8.10 Método de medición de adhesión de corte enrejado 37

2.2.4.8.11 Flexibilidad 37

2.2.4.8.12 Método del mandril cónico (ASTM D 522-41) 37

2.2.4.8.13 Resistencia a la abrasión 38

2.2.4.8.14 Método de resistencia a la abrasión por chorro de arena 38

(ASTM D-968)

2.2.4.8.15 pH 39

CAPITULO III

DISEÑO METODOLÓGICO


3.1 Metodología 40

3.2 Procedimiento para fabricar la Sol-Gel (C-1) 40

3.2.1 Cálculo del Porcentaje Peso (% Peso) en C-1 42

3.2.2 Cálculos del porcentaje de sólidos en peso de los 42

componentes de la formulación en C-1

3.2.3 Materiales empleados en la práctica de Sol-Gel (C-1) 44

3.2.4 Equipos empleados en la práctica de Sol-Gel (C-1) 44

3.2.5 Materias primas seleccionadas en la práctica de Sol-Gel 44

(C-1)

3.3 Procedimiento de Secado y Calcinación para la obtención 45

de Nanopartículas. (C-1)

3.3.1 Datos experimentales y Balances de materia 48

3.3.1.1 Etapa de secado en la estufa 48

3.3.1.2 Etapa de calcinado en la mufla 49

3.3.1.3 Etapa de Desecado 49

3.3.2 Materiales empleados para el proceso de Secado y 50

Calcinación de C-1

ix


3.3.3 Equipos utilizados en el proceso de Secado y Calcinación 50

De (C-1)

3.4 Proceso de fabricación de la pintura de tráfico acuosa 50

(E-1)

3.4.1 Cálculo Del Porcentaje Peso (% Peso) de la pintura de 52

Tráfico (E-1)


componentes de la formulación de la pintura de tráfico

acuosa (E-1)

3.4.3 Cálculos de los volúmenes de los componentes de la 53

pintura de tráfico acuosa (E-1)

3.4.4 Materiales empleados en la formulación de pintura de 55

tráfico acuosa (E-1)

3.4.5 Equipos empleados en la formulación de pintura de tráfico 55

acuosa (E-1)

3.4.6 Materias primas seleccionadas en la formulación de 56

Pintura de tráfico acuosa (E-1)

3.5 Procedimiento para fabricar la Sol-Gel (C-2) 57



componentes de la formulación en (C-2)

3.5.3 Materiales empleados en la práctica de Sol-Gel (C-2) 60

3.5.4 Equipos empleados en la práctica de Sol-Gel (C-2) 60

3.5.5 Materia prima seleccionada para la fabricación de la 61

Sol-Gel (C-2)

3.6 Procedimiento de Secado y Calcinación para la obtención 61


3.6.1 Datos experimentales y Balances de materia (C-02) 64

3.6.1.1 Etapa de secado en la estufa 64

3.6.1.2 Etapa de calcinado en la mufla 65

3.6.1.3 Etapa de Desecado 65

x


3.6.2 Materiales empleados para el proceso de Secado y 66

Calcinación de (C-2)

3.6.3 Equipos utilizados en el proceso de Secado y 66


3.7 Proceso de fabricación de la pintura de tráfico acuosa 66

(E-2)

3.7.1 Cálculo del Porcentaje Peso (% Peso) de la pintura de 68

tráfico (E-2)



acuosa (E-2)





3.7.5 Equipos empleados en la formulación de pintura de 72




3.8 Procedimiento y caracterización del concentrado acuoso 73

de nanopartículas (TIO2-AL203-SIO2) (C-3)




3.8.3 Materiales empleados en la práctica Concentrado 77

Acuoso del Sistema Nanoparticulado

(TiO2-Al2O3-SiO2) (C-3)

3.8.4 Equipos empleados en la práctica Concentrado 77



xi


3.8.5 Materia prima seleccionada en la práctica Concentrado 77



3.9 Proceso de fabricación de la pintura de tráfico 78

acuosa (E-3)

3.9.1 Cálculo Del Porcentaje Peso (% Peso) de la pintura 80

de tráfico (E-3)



acuosa (E-3)





3.9.5 Equipos empleados en la formulación de pintura de 84




3.10 Control de calidad de las pinturas de tráfico acuosas 85

CAPITULO IV

ANÁLISIS Y RESULTADOS


4.1 Conclusiones 91

4.2 Recomendaciones 91

ANEXOS 93

CITAS Y REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS 122

BIBLIOGRAFÍA 122

xii

ÍNDICE DE CUADROS


01 Operacionalización de las Variables 05

ÍNDICE DE IMAGENES


01 Panorámica satelital de la ubicación geográfica de 03

Cipeq Cía Ltda. Guayaquil provincia del Guayas.

02 Parámetros geométricos de la dispersión de pigmentos. 14

03 Resina acrílica estirenada. 24

ÍNDICE DE FIGURAS


01 Diagrama del Proceso de fabricación de las pinturas de 28

tráfico acuosa

02 Diagrama del Proceso de fabricación de la Sol-Gel (C-1) 41

03 Diagrama del Proceso de calcinación y secado para la 47

obtención de nanopartículas (C-01)

04 Diagrama del Proceso de fabricación de una pintura de 56

tráfico Acuosa (E-1)

05 Diagrama del Proceso de fabricación de la Sol-Gel (C-2). 58

06 Diagrama del Proceso de calcinación y secado para la 63

obtención de Nanopartículas (C-02)



08 Diagrama del Proceso de fabricación del concentrado 75

acuoso de Nanopartículas (C-3)



10 Viscosidad en (Krebs) 88

11 Adherencia (%) 89

12 Densidad 89

xiii


13 Escala de Finura HEGMAN (NS) 90

14 Sólidos por peso (%) 90

ÍNDICE DE ANEXOS


01 Requisitos de la pintura para señalamiento de tráfico 94

NTE INEN 1042:2009.

02 Informe de Ensayos de la Pintura para Señalización 95

de Tráfico del Laboratorio de Control de Calidad de

Pinturas Unidas.

03 Tabla de conversión de la viscosidad. 96

04 Regla de cálculo de conversión de variables (anverso). 97

05 Regla de cálculo de conversión de variables (reverso). 98

06 Hoja Técnica de la resina Encort DT-250 99

07 Hoja Técnica del DISPERBYK-2010. 100

08 Hoja técnica del Dióxido de Titanio TIONA 595. 101

09 Hoja Técnica del Espesante Bermocoll EBM 5500 102

10 Hoja Técnica del Texanol 103

11 Hoja técnica del Texanol (continuación) . 104

12 Hoja técnica del antiespumante siliconado BYK-022. 105

13 Hoja técnica del caolín calcinado JYCK-95 106

14 Hoja técnica del alcalinizante DISACOAT ALK 300. 107

15 Hoja técnica del OMYACARB 5. 108

16 Procedimiento para la determinación de viscosidad. 109

17 Procedimiento para determinar la granulometría. 110

18 Procedimiento de Determinación de % de Sólidos 111

(Anverso)

19 Procedimiento de Determinación de % de Sólidos 112

(Reverso)

20 Anexo de Fotos 113

xiv

ABREVIATURAS Y UNIDADES

VOC: Compuestos orgánicos volátiles

USA: Estados Unidos de América

rpm: revoluciones por minuto.

UV: rayos ultravioletas

STD: Estándar

ATM: Agencia de tránsito municipal

CTE: Comisión de tránsito del Ecuador

DIN: Instituto Alemán de Normalización

NTE: Normas técnicas ecuatorianas

INEN: Instituto Ecuatoriano de Normalización.

m/l: metro por litro, rendimiento de un litro de pintura de tráfico.

Kg/l: Kilogramo por litro.

ISO: Organización internacional de Normalización.

mils: milésima parte de una pulgada.

pH: porcentaje de iones hidrogeno

nm: nanómetro.

STM: microscopio de efecto túnel.

RF: radiofrecuencia

KHZ: Kilo Hertz

MHz: Mega Hertz

KW: Kilovatio

N° Adic.: Numero de adición

% Sol.: Porcentaje de sólidos

C-1: Concentrado acuoso Sol-Gel uno.

E-1: Ensayo de pintura de tráfico uno

S-1: Sistema nanoparticulado uno.

S-2: Sistema nanoparticulado dos.

C-2: Concentrado Sol-Gel dos

E-2: Ensayo de pintura de tráfico dos

C-3: Concentrado acuoso de nanopartículas tres.

E-3: Ensayo de tráfico acuoso tres.

xv

AUTOR: NARANJO FRANCO FRANCISCO TELMO TÍTULO: FABRICACIÓN DE UNA PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA,

CON UNA RESINA DE SEGUNDA GENERACIÓN, MÁS UN SISTEMA DE PIGMENTOS NANOPARTICULADOS TiO2-Al2O3-SiO2

DIRECTOR: ING. QCO. TONY COLOMA C. Msc

RESUMEN

En este trabajo de titulación, se fabricó una pintura de tráfico acuosa, formulada con una resina emulsionada acrílica estirenada de segunda generación, de secado rápido, libre de metanol, con un bajo VOC de Arkema (USA), más la adición de un sistema concentrado al 40% de pigmentos nanoparticulados (TiO2-Al2O3-SiO2), y cargas micronizadas, obtenidos por medio del método empírico y experimental (Sol-gel). Para ello se desarrolló una dispersión acuosa de Dióxido de Titanio TIKKON TR-33, y un Caolín calcinado JYCK 95 de Datong, usando una relación gravimétrica de (60:40), con un dispersante BYK-2010, y un agente reductor (Vinagre blanco), en un taladro de pedestal provisto de un disco dispersador de acero inoxidable, usando una velocidad giratoria de (1200-1700) rpm por el lapso de 1 hora. Esta dispersión fue sometida a una temperatura de secado de (150-300) °C por 2 horas en una estufa y posteriormente se la sometió a un proceso de calcinación a una temperatura de 550°C en una mufla por el lapso de dos horas. Este sistema de pigmentos nanoparticulados fueron molidos con perlas de circonio en húmedo, para desagregar sus unidades primarias. Con estas innovaciones tecnológicas se consiguió mejorar; la adherencia, la dureza, la resistencia a la abrasión, la resistencia a la humedad, la elasticidad, la viscosidad del recubrimiento de tráfico acuoso.

PALABRAS CLAVE: Sistema de Pigmentos, Pigmentos nanoparticulados, Resinas, Óxidos, Pinturas de tráfico, Recubrimientos.

Naranjo Franco Francisco Telmo Ing. Qco. Coloma Tony Msc. C.I.: 0915731715 Director de Proyecto

xvi

AUTHOR: NARANJO FRANCO FRANCISCO TELMO TOPIC: MANUFACTURE OF A TRAFFIC AQUEOUS PAINT, WITH A

SECOND GENERATION RESIN, PLUS A SYSTEM OF NANOPARTICULATED PIGMENTS TiO2- Al203-SiO2.

DIRECTOR: ING. QCO. TONY COLOMA C. Msc

ABSTRACT

In this paper titling, was manufactured a Traffic aqueous Paint, formulated with a second-generation Styrene-Acrylic Binder, fast-dry, methano-free, with a low VOC Arkema (USA), plus the addition of a system dispersion 40% of nanoparticulated pigments (TIO2-Al203 SiO2), and micronized charges, obtained by means of the empirical and experimental method (Sol-gel). For was develop an aqueous dispersion Titanium Dioxide TIKKON TR-33, and a Calcined Kaolin JYCK 95 from Datong, using a gravimetric ratio of (60:40), with a BYK-2010 dispersant, and a (white vinegar) reducing agent in a pedestal drill provided by a stainless steel disperser, using a rotating speed of (1200-1700) rpm for 1 hour. This dispersion was subjected to a drying temperature of (150-300) ° C for 2 hours in an oven and afterwards was subjected to a calcination process at a temperature of 550 ° C in a muffle for two-hour. This system of nanoparticulated pigments were ground with zirconium pearls in wet, to disaggregate their units primaries. With these technological innovations was achieved to improve; the adhesion, hardness, the resistance to abrasion the humidity, the elasticity, the viscosity of the coating Of aqueous traffic.

KEY WORDS: Pigment System, Nanoparticulated Pigments, Resins, Oxides, Traffic Paints, Coatings.

Naranjo Franco Francisco Telmo Ing. Qco. Coloma Tony Msc. C.I.: 0915731715 Director of Project

CAPITULO I

MARCO LÓGICO

1.1 Introducción

Los recubrimientos de superficies se han venido utilizando durante

miles de años con un incremento gradual de su consumo a medida que la

civilización se ha ido desarrollando. En la prehistoria la pintura se limitaba

casi exclusivamente a la decoración de cavernas y otras moradas.

A través de la edad media y aun después de haber empezado la era

industrial, el volumen de pintura fabricado era insignificante comparado con

el de ahora, a causa del bajo nivel de vida de la inmensa mayoría de los

habitantes del mundo.

Debido a los cambios climáticos y atmosféricos en el planeta, y a las

tormentas solares que destruyen la capa de ozono, dejando penetrar las

radiaciones cósmicas, entre ellas las malignas radiaciones ultravioletas

(UV).

Se ha despertado una conciencia ecológica global, para evitar las

emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC), que destruyen la

atmósfera. Es por esa razón que el Ecuador, tratando de seguir los pasos

de los países del primer mundo, están cambiando las legislaciones

ambientales, para evitar las emisiones tóxicas al ambiente.

El gobierno nacional actual, ha pedido a la Comisión de Tránsito del

Ecuador, que sustituya las pinturas de tráfico base solvente fabricada con

pigmentos con alto contenido de plomo, por recubrimientos para

demarcación de calles y carretera base acuosa, con pigmentos orgánicos

y cargas inertes.

2

Pero estas pinturas acuosas no resisten la época invernal, pues las

lluvias, el sol, y el transitar de los vehículos destruyen las películas de

pintura. Mi trabajo de titulación tiene como finalidad, mejorar la resistencia

de las pinturas de tráfico a la humedad, a la abrasión, elevar la elasticidad

y la adherencia al asfalto y al concreto, con la adición de una resina de

segunda generación (Encort DT-250 de Arkema. USA.) , más la adición de

un sistema de pigmentos blancos nanoparticulados (TiO2-Al2O3-SiO2)

usando métodos experimentales de última tecnología. Ayudando así a

fomentar una cultura verde en todo el Ecuador, y el mundo entero.

1.2 Planteamiento del Problema

Debido a los inviernos extremos en todo el mundo, y en especial a

la gran cantidad de lluvias que caen, entre los meses de Diciembre y Abril

en nuestro litoral ecuatoriano. Se ha visto en la necesidad, de mejorar las

propiedades mecánicas de las películas de pinturas de tráfico acuosas

normales, que no resisten estos temporales, y se desvanecen, se manchan,

se ensucian, ocasionando un malestar a los conductores de los vehículos,

y peatones. Provocando continuos accidentes automovilísticos mortales,

en calles y carreteras a nivel nacional. Estas modificaciones serán posibles

gracias a resinas acuosas emulsionadas de última generación, y a

nanomateriales cerámicos de tecnología aeroespacial

1.3 Formulación del Problema

¿Es posible en el Ecuador fabricar una pintura acuosa, para la

demarcación vial de carreteras y calles de las ciudades, que resistan a la

época invernal usando una resina emulsionada de segunda generación, y

una mezcla de pigmentos nanoparticulados y micronizados?

1.4 Limitación del Estudio

1.4.1 Limitación Espacial

El proyecto va a ser desarrollado, en el laboratorio de control de

calidad de Cipeq, que se encuentra situada en el parque industrial

3

Inmaconsa, entre las calle A y Tecas cerca del Km 18 de la vía Perimetral,

de la ciudad de Guayaquil provincia del Guayas. (Imagen N° 01)

1.4.2 Limitación Temporal

Este Proyecto va a ser desarrollado, desde Marzo hasta Abril del año 2017.

1.5 Alcance

El presente proyecto abarcará información técnica experimental a nivel de

laboratorio, sobre las pinturas de tráfico acuosas: Formulaciones, propiedades,

aplicaciones mejoras en la película del recubrimiento, y la optimización de los

costos de fabricación de los productos.

IMAGEN N° 01

PANORÁMICA SATELITAL DE LA UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE CIPEQ. CIA. LTDA. GUAYAQUIL PROVINCIA DEL GUAYAS.

Fuente: GOOGLE EARTH

4

1.6 Objetivos

1.6.1 Objetivo General

Fabricar una Pintura de Tráfico Acuosa Vehicular, para demarcación

de calles y carreteras, con una resina de segunda generación, más un

sistema de pigmentos nanoparticulados, TiO2-Al2O3-SiO2.

1.6.2. Objetivos Específicos

Buscar información y seleccionar el método más viable, para la

obtención de materiales cerámicos nanométricos.

Desarrollar un sistema de pigmentos nanoparticulados estable.

Formular y obtener una pintura de Tráfico, usando la resina Encort

DT-250, más el sistema de pigmentos nanométricos desarrollado.

Evaluar los parámetros de la pintura de tráfico acuosa fabricada, y

compararla con un STD conocido.

1.7 Justificación

Esta investigación es necesaria para ayudar a los conductores, a

tener una mejor visibilidad en las carreteras y calles durante la noche.

Además se va a facilitar el trabajo del personal de la ATM, y de la CTE para

que lleven un mejor control del tráfico en las vías del país.

También se va a optimizar los costos de fabricación de las pinturas de

tráfico.

Se va a incentivar a los estudiantes de Ingeniería Química a

introducirse en el campo de la nanotecnología para resolver problemas

reales y cotidianos.

Con esta investigación se van a recopilar nuevos datos

experimentales, sobre las mediciones de las siguientes variables:

Viscosidad, densidad, adherencia, elasticidad, dureza, cubrimiento, y así

conseguir mejorar las propiedades de las películas de las pinturas de tráfico

acuosas.

5

Este trabajo de investigación, sobre las pinturas de tráfico base

agua, con una resina de segunda generación más un sistema de pigmentos

nanoparticulados, es metodológicamente experimental, exploratorio,

cualitativo y cuantitativo.

1.8 Cuadro de Operacionalización de las Variables.

CUADRO N° 01

OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES

VARIABLES PROCESO INDICADORES

Independiente

Sistema

Nanoparticulado Sol-Gel

Viscosidad

Densidad

Gravedad específica.

Finura.

Tiempo

Velocidad

Secado Temperatura

Tiempo

Calcinado Temperatura

Tiempo

Molienda

Velocidad

Tiempo

Temperatura

Finura

Resina Encort DT-

250 Secado

Tiempo

Temperatura

Humedad

Dureza

Brillo

Dependiente

Pintura de Tráfico

Acuosa Pre-dispersión

Velocidad

Tiempo

Temperatura

Dispersión Velocidad

Tiempo

Temperatura

Finura

Completado Tiempo

Temperatura

Velocidad

Caracterización Viscosidad

Densidad

Gravedad especifica

Finura

Ph

Tiempo de secado

Dureza

Elaborado por: Francisco Naranjo

6

1.9 Hipótesis General

Es posible obtener una pintura de tráfico acuosa de segunda

generación remplazando (40 – 10 %) del Dióxido de titanio 595 (TiO2) de

Tiona, por Caolin Calcinado (Al2SiO5(OH)4)1 JYCK 95 de Datong (Chávez,

Campos, 2011), (variables independientes) y utilizando el proceso de

Calcinación (Larez, Koteich, 2015). se puede obtener un sistema nano

particulado, que al ser adicionado a una matriz polimérica acuosa (acrílica

– estirenada) de segunda generación, se van a mejorar las siguientes

propiedades mecánicas de las películas de los recubrimientos de tráfico

acuoso (variable dependiente): Adherencia, elasticidad, resistencia a la

humedad, resistencia a las rayos (UV), resistencia a la abrasión,

(parámetros de calidad).

1.10 Marco Teórico

En este proyecto se desea conseguir, un sistema de pigmentos

nanoparticulados TiO2-Al2O3-SiO2, por medio de una dispersión acuosa

con un dispersante BYK-2010 en un taladro de pedestal y un dispersador

de acero inoxidable, esta mezcla va a ser sometida a una temperatura de

calcinación de 550 °C, por el lapso de dos horas. Este sistema de

pigmentos va a ser adicionado a la fórmula de una pintura de tráfico,

sustituyendo el dióxido de Titanio Tiona 595 (USA), para mejorar las

propiedades mecánicas del recubrimiento. La metodología utilizada es

experimental y el tamaño de partículas va a ser determinado por un

microscopio electrónico.

1.11 Marco Conceptual

Secado.- Es una operación térmica de eliminación de humedad

desde un sólido o una pasta concentrada de algún tipo de sólido por medio

de aire caliente en un tiempo determinado.

1 Referirse a la Tesina de Pigmentos de Ingeniería Química; (Chávez, Campos; 2011)

7

Calcinación.- Es la destrucción total de la materia orgánica presente

en un compuesto sólido con eliminación de anhídrido Carbónico y agua por

medio de un proceso térmico al rojo vivo (550°C), dando como resultado

ceniza.

Mezclado.- Mezclado y agitación de fluidos son sinónimos, la

agitación o mezcla se refiere al movimiento inducido de un material en

forma determinada, generalmente circulatorio y dentro de algún tipo de

recipiente, es la distribución al azar de dos fases inicialmente separadas,

(McCabe, Smith, 1978).

Dispersión.- Es la separación de aglomerados de pigmentos en

partículas primarias de los mismos por medio de fuerzas mecánicas de

cizallamiento ejercidas por un disco de acero inoxidable que gira a una

velocidad de 1000 a 2500 rpm dentro de un tanque que contiene un fluido.

Sistema Nanoparticulado.- Es una mezcla de varios óxidos de

pigmentos con partículas de tamaño nanométrica (10-9 m)

Dióxido de Titanio.- De acuerdo al DIN 55 943 y DIN 55944 es un

pigmento blanco sin color, es un colorante inorgánico que es insoluble en

los medios respectivos que son incorporados. Es caracterizado por un alto

índice de reflexión y alta reflectancia y sus pequeños cristales no absorben

la luz visible en el rango de longitud de onda.

Es un pigmento no toxico y de fácil proceso.

Resina de Segunda Generación.- Es una resina moderna de

secado rápido (acrílica estirenada) y alto desempeño resistente a los

agentes atmosféricos y químicos.

Caolín Calcinado.- Es la carga más ampliamente usada para los

látex. Los Caolines de finas partículas tienden en general a reforzar algo

8

más que los de partículas grosera. Es la mezcla de un oxido de silicio

con oxido de aluminio en diferentes proporciones. Es llamado también

Silicato de Aluminio.

1.12 Marco Legal

Los requisitos técnicos necesarios para caracterizar las pinturas de

tráfico base agua en el Ecuador son regidos por la Norma técnica vigente

NTE INEN 1042-2009. Aunque se podrían evaluar con los requisitos en

proceso de oficialización de la norma técnica NTE INEN 1042-1:2015.

A partir del año 2004, el gobierno del Ecuador modificó su

legislación ambiental, exigiendo a las fábricas de pinturas a cambiar las

pinturas de tráfico base solvente por pinturas de tráfico base acuosa, con

un bajo contenido de (VOC), es decir libre de Metanol. Esto está implícito

en el Registro oficial N°418 del 10 Septiembre del 2004 en el que se

establece los principios y las directrices de una política ambiental.

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1 Marco Referencial

2.1.1 Definición de Pintura de Tráfico

Se denomina pintura de tráfico , a las pinturas apropiadas para la

aplicación en superficies que soportan tráfico, tales como pavimentos,

superficies asfálticas y otros materiales utilizados en vías , calles, puentes,

túneles, estacionamientos, pistas de aterrizaje, etc.

2.1.2 Tipos de Pinturas de Tráfico

Las pinturas para señalamiento de tráfico de acuerdo a su naturaleza

se clasifican de la siguiente forma:

Tipo 1. Base agua.

Tipo 2. Base solvente.

Tipo 3. Base plástica

Las pinturas para señalamiento de tráfico según el tipo de resina que

se emplea se clasifican en:

Pintura alquídica pura o modificada.

Pintura acrílica pura o modificada.

Pintura vinílica pura o modificada.

Pintura poliéster pura o modificada.

Pintura epóxica pura o modificada.

Pintura poliuretana pura o modificada.

Pintura hidrocarburo.

2.1.3 Pintura de Tráfico Base Solvente

Las pinturas de tráfico base solvente, fueron las primeras en

10

aparecer en el mercado, y consisten en resinas sintéticas, solubles

en solventes orgánicos, alifáticos, alcoholes, cetonas, acetatos, etc. Son de

secado rápido, resistentes a la intemperie, a las lluvias, y al desgaste por

la fricción con las ruedas de los autos.

2.1.4 Pintura de Tráfico Base Agua

Son pinturas ecológicas, basadas en resinas látex de secado rápido

acrílicas estirenadas emulsionadas de última generación, solubles en agua

y cosolventes, resistentes a los climas más duros, y a las radiaciones (UV),

son diseñadas para eliminar el vapor de agua sin reventarse, actúan como

membranas, además tienen buenas propiedades mecánicas.

2.1.5 Utilización de las Pinturas de Tráfico

Aproximadamente el 60% de las pinturas para tráfico que se fabrican

son pinturas blancas, el 30% amarillas, y el resto lo forman el color negro

.más pequeñas cantidades de verde, rojo y naranja.

Las pinturas de tráfico se aplican por medio de máquinas de pintar

franjas que funcionan por pulverización a pistola o por gravedad a través

de brochas o hendiduras .La anchura normal de las franjas de tráfico es de

unos 10 cm, y la relación de extensión media es de unos 28 – 32 m/l para

la anchura de franja ya mencionada. Las pinturas de tráfico deben tener

una gran cubrición para esta relación de extensión.

Casi la mitad de las pinturas de tráfico utilizadas contienen esferas

de vidrio para su mejor visibilidad. Esta mejora es muy notable de noche,

cuando las esferas de vidrio reflejan la luz de los faros de los automóviles

que pasan .La cantidad normal es de 0.7 kg/l de pintura, bien mezclada en

la pintura justo antes de su aplicación o bien esparcida mecánicamente

sobre la pintura mojada.

11

2.1.6 Componentes Principales de una Pintura de Tráfico Acuosa

Los componentes principales de una pintura de tráfico base agua

son los siguientes:

Agua potable.

Resina látex acrílica estirenada de segunda generación.

Aditivos.

Pigmentos.

Cargas.

Cosolventes.

2.1.7 Pigmentos Blancos

Los pigmentos blancos constituyen, con mucho el porcentaje más

alto de los pigmentos usados, probablemente con un promedio del 90 %

del total. Esto se debe en gran parte al gran volumen de pinturas blancas

que se fabrican para toda clase de acabado.

Los tipos principales de pigmentos blancos usados para el

recubrimiento de superficies son los siguientes:

2.1.7.1 Pigmentos Cubrientes

Pigmentos de titanio

Pigmentos de óxido de cinc

Pigmentos de plomo

Pigmentos de sulfuro de cinc

Óxidos de antimonio

2.1.7.2 Cargas

Carbonato de calcio

Silicato de magnesio

Sílice

Caolín

12

Sulfato de bario

Sulfato cálcico

Mica

Todos estos pigmentos se hallan a disposición de los fabricantes de

recubrimientos de superficies en una forma relativamente pura. Bajo el

título de uno de sus componentes se examinan diversas mezclas en ciertas

proporciones normalizadas, también preparadas por los fabricantes

2.1.8 Propiedades de los Pigmentos

Las principales propiedades de los pigmentos son las siguientes:

Color básico, efecto sobre la viscosidad del vehículo, color

secundario brillo, intensidad, índice volumétrico o factor de abultamiento,

poder cubriente, fluidez y homogeneidad, forma de la partícula, sangrado,

distribución del tamaño de partícula, estabilidad al calor, a la luz, a la

humedad, a los agentes químicos, y atmosféricos, y dispersabilidad.

2.1.9 Razones para Dispersar los Pigmentos

El diámetro de las partículas de los pigmentos en especial, los que

son usados para dar cubrimiento a las pinturas son diminutos en relación

al grosor de película. El Dióxido de titanio con un tamaño de 0.2 micras,

puede ser usado en una película de 50 micras de espesor, sin embargo la

gran mayoría de pigmentos en polvo poseen agregados que son de un

diámetro muchas veces mayor al tamaño de partícula individual.

Estos agregados son creados por compactación, por cementación,

coalescencia por fusión durante la calcinación.

2.1.10 Teoría del Proceso de Dispersión

Los aglomerados de los pigmentos, pueden ser dispersados en

partículas pequeñas, idealmente en partículas primarias, la energía

mecánica tiene que ser aplicada en un orden por encima de las fuerzas de

adhesión entre las partículas. Dos condiciones tienen que darse en este

contexto.

13

Los aglomerados deben estar localizados en un punto en el

dispersador donde reciban el esfuerzo mecánico.

La tensión mecánica debe prevalecer en este punto el tiempo

suficiente para eliminar las fuerzas de adhesión entre los elementos

de los aglomerados.

El tiempo de la dispersión es largo, debe ser aplicado un alto poder

mecánico. Para mejorar la probabilidad de desintegración de los

aglomerados debe prevalecer una densidad alta de la pasta.

Esta manera de dispersar no está bien hecha pues extiende el

tiempo de dispersión en la práctica. Otra forma sin embargo de acortar el

tiempo de dispersión es aumentando el poder del dispersador sobre el

mínimo necesario.

Los dispersadores comúnmente pueden requerir perlas de vidrio, de

cerámica o de Circonio, también llamada arena de molienda, sobre todo los

dispersadores de alta velocidad. Para poder utilizar estas máquinas se

deben seguir ciertos parámetros DIN ISO 8780, y DIN ISO 8781, (Kronos,

1996).

La velocidad periférica v (m/s) del disco debe ser ajustada entre 5 y

20 m/s y se calcula con la siguiente formula:

𝑉 =(π. D. n)

60

Donde:

π = 3.1416

D = Diámetro del disco en m.

n= Velocidad (rpm) de la turbina. En adición a los parámetros geométricos, y a la velocidad periférica.

El correcto flujo de la base de molienda es también un pre requisito esencial

para tener óptimos resultados de dispersión.

14

IMAGEN N° 02

PARÁMETROS GEOMETRICOS DE LA DISPERSIÓN DE PIGMENTOS

Fuente: Catálogo Kronos

2.1.11 Resinas Acuosas Emulsionadas

Los látex acrílicos son por lo general copolímeros de acrilato de etilo

y matacrilato de metilo con pequeñas proporciones de ácido metacrílico.

Comparado con otros látex, estos monómeros polimerizan muy rápido,

solos y casi con todos los monómeros vinílicos, para formar copolímeros

de alto peso molecular con un gran porcentaje de ligaduras cruzadas.

Los más recientes látex acrílicos, son bastante complejos y

generalmente contienen otros monómeros como estireno, acrilonitrilo,

cloruro de vinilo, cloruro de vinildeno, y ésteres de alto peso molecular de

los ácidos acrílicos y metacrílico.

2.1.12 Resinas Acrílicas de Primera Generación

La resina emulsionada Encort DT-211 es 100 % acrílica, es una

resina látex de secado rápido, para fabricar pinturas para demarcación de

tráfico para líneas estándar de 15 mils de espesor de película .Este

producto está patentado por su tecnología de secado rápido, es ideal para

15

formulaciones que requieran una rápida apertura del tránsito y un

alto desarrollo de secado.

En adición este látex tiene un superior desempeño en resistencia al

agua comparándolo con otros competidores de primera generación y

secado rápido. En los exteriores presenta una muy buena adhesión en un

amplio rango de condiciones climáticas sin comprometer su desempeño.

2.1.13 Aditivos acuosos

A los recubrimientos acuosos de superficies se les añaden diversos

materiales utilizados en pequeños porcentajes para desempeñar ciertas

funciones específicas, no cumplidas por los elementos principales:

pigmentos, formadores de película, disolventes, y cosolventes.

Normalmente la cantidad de aditivo en una formulación va de 0.1 al 2 %.

2.1.13.1 Clasificación de los aditivos acuosos

Los aditivos para recubrimientos acuosos se clasifican en:

Aditivos dispersantes.

Aditivos humectantes.

Aditivos espesantes.

Aditivos antiespumantes.

Aditivos reguladores de ph.

Aditivos antiflotación.

Aditivos antifloculación.

Aditivos bactericidas.

Aditivos fungicidas.

Aditivos antisedimentantes.

Aditivos para mejorar brochabilidad.

Aditivos coalescentes.

2.1.14 Estabilización de los pigmentos en sistemas acuosos

En ciertos recubrimientos de superficies es importante la estabilidad

de envasado, durante largos periodos de tiempo, como en las pinturas de

16

venta en comercios .La mayoría de estos productos son blancos o

contienen tonos con cantidades relativamente grandes de pigmento blanco,

y tienen una considerable tendencia a transformarse en una torta dura si

sufren un prolongado almacenamiento. Los acabados del comercio se

deben formular de modo que el pigmento se mantenga en suspensión o al

menos en forma de pasta blanda y suave que se pueda remover. De otro

modo se producirá una disminución de las ventas.

Cuando mayor es la viscosidad de la pintura menor es la tendencia

de esta a sedimentarse, lo que es una razón por lo cual las pinturas se

fabrican bastante densas para ser diluidas antes de usarlas. Sin embargo

hay límites superiores prácticos para la viscosidad de envasado.

2.1.15 Nanotecnología aplicada a las pinturas de tráfico acuosas

2.1.15.1 Nanopartícula

A las nanopartículas o nanocristales se las define como partículas

microscópicas, cuyo diámetro se encuentra entre 1 -100 nm. En nuestros

días representan un campo nuevo de la Investigación.

Las partículas están clasificadas por su diámetro en:

Partículas Ultrafinas o Nanopartículas. Tienen de 1 – 100 nm.

Partículas Finas. Tienen de 100 – 2500 nm.

Partículas gruesas. Tienen de 2500 – 10000 nm.

2.1.15.2 Definición

Son partículas con cualquier forma, con dimensiones que oscilan

en el rango de 1 x 10 -9 y 1 x 10 -7 m.

Las nanopartículas de un material, poseen propiedades muy

diferentes del material grueso del mismo compuesto, tales propiedades

pueden ser:

Transparencia o turbiedad.

17

Ultrafiltración.

Dispersión estable.

Conductividad eléctrica.

Dureza.

Elasticidad.

Otras nanopartículas de dos dimensiones son los tubos y las fibras.

El motivo de la similitud en el concepto de nanopartícula y partícula

ultrafina, se debe a que entre 1970 y 1980 Estados Unidos lideraba el

estudio de las nanopartículas con ( Grangvist y Burhman), y el Japón con

(Erato) le llamaban partículas ultrafinas .

Las partículas Ultrafinas por su forma se clasifican de la siguiente

manera:

Los nanoclusters. Poseen un diámetro de partícula de 1 y 10 nm,

(Mandal, 2014) .

Los nanopolvos. Se definen como agrupaciones de unidades

primarias muy finas, (Wikipedia, 2017).

Los nanocristales. Son formaciones con dimensiones de tamaño

nanométricos, (Wikipedia, 2017).

2.1.15.3 Antecedentes

Michael Faraday definió en palabras técnicas, las cualidades

visuales de los materiales de tamaño nanométrico en el año 1875. Turner

expresaba que cuando láminas muy finas de los metales preciosos son

reunidas en la formación de un cristal y sometidas a calentamiento a una

temperatura de 500 °C, el cambio de las propiedades es apreciable. La

conclusión es que la luz natural del sol es propagada, disminuyendo su

reflejo, además la resistencia al paso de la electricidad se eleva demasiado,

(Wikipedia, 2017).

18

2.1.15.4 Descubrimiento

El inicio de la forma de pensar, para obtener las mejoras con las

investigaciones nanotecnológicas se le concede al ganador del premio

nobel Richard Feyman que en el año de 1959 expreso en una conferencia

denominada “Hay mucho espacio al final” son los fundamentos en los que

se basa la ciencia de la nanotecnología.

Sé esperó hasta el año 1981 para que se produzca la invención del

microscopio, denominado STM por parte de dos científicos: H. Rohrer, y G.

Binning, con el que es posible observar y cambiar unidades atómicas por

primera vez. Este descubrimiento les hizo obtener el premio nobel en el año

de 1986, (Wikipedia, 2017).

2.1.15.5 Uniformidad

El procedimiento químico y la forma de crear nuevos materiales de

amplia utilidad para las empresas privadas, fabriles y públicas necesitan la

utilización de resinas cerámicas, cristales cerámicos y nuevas materias

primas de elevada calidad. En cuerpos comprimidos, compuestos de

partículas muy finas, las partículas amorfas y las cenizas estándar suelen

tener formas desiguales que terminan en conjuntos de varias densidades

muy apretadas entre si, (Wikipedia, 2017).

Las cenizas monodisgregadas de sílice, pueden mantenerse

estables mucho tiempo para garantizar un elevado orden en la formación

cristalina del coloide que es el resultado de la agrupación. El nivel de

ordenamiento es reducido con el transcurso del tiempo, y el espacio para

las relaciones con un margen más extenso para ser formadas. Las

formaciones defectuosas de tamaño coloidal cristalinas son unidades

primarias de la ingeniería de los compuestos coloidales y, entonces nos

dan el inicio de una comprensión más rígida de los procedimientos que se

relacionan al desarrollo microestructural en compuestos de alto

desempeño, (Wikipedia, 2017).

19

2.1.15.6 Propiedades

Las partículas de tamaño nanométrico son de suma importancia para

la ciencia, son un enlace entre los compuestos gruesos y las formaciones

de tamaño atómico o molecular. Un compuesto granular debe poseer

cualidades físicas fijas, pero en una escala nanométrica, sus cualidades

son mejoradas, las propiedades de los compuestos varían cuando su

diámetro de partículas se acerca a la escala nanométrica y según el

porcentaje de unidades atómicas en la superficie de un compuesto se

vuelve importante, (Wikipedia, 2017).

Las nanopartículas poseen frecuentemente propiedades ópticas

inesperadas en tanto que sean lo suficientemente pequeñas al mantener

sus partículas con cargas eléctricas negativas y dar como resultado efectos

cuánticos. Las partículas nanométricas de oro hierven en temperaturas

reducidas (~300°C para 2.5 nm) mientras que los lingotes de oro lo hacen

a (1064°C); la absorción de los rayos del sol es superior en las estructuras

de partículas nanométricas que en sus capas delgadas de varias películas

del compuesto. En el uso de la energía solar (fotovoltaica y térmica), se

manipulan las dimensiones de las partículas del compuesto, y las formas

de las unidades primarias haciendo posible la absorción de la luz del sol,

(Wikipedia, 2017).

Las dispersiones de las partículas nanométricas son posibles, ya que

la interrelación de las capas superficiales de las unidades primarias con el

disolvente es lo bastante enérgico para sobrepasar los diferentes valores

de densidad, dando como resultado que un material se hunda o emerja

hasta la capa superficial de un fluido, (Wikipedia, 2017).

Se ha observado que las unidades nanométricas de óxido de zinc

tienen propiedades para filtrar las radiaciones (UV), (Díaz, 2015), si se lo

compara con su similar granular micrométrico. Este es uno de los motivos

20

por lo que es utilizado en la formulación de bloqueadores solares, y es muy

estable a la luz natural, (Wikipedia, 2017).

Cuando se adicionan las partículas nanométricas de arcilla en

estructuras poliméricas, se incrementa el refuerzo, produciendo plásticos

más fuertes, verificables con una temperatura de cambio de forma cristalina

más elevada y otros análisis de cualidades mecánicas. Estas partículas de

tamaño nanométrico son duras, y transmiten sus cualidades a la resina. Las

partículas nanométricas se han adicionado a las telas para crear ropa

inteligente y funcional, (Wikipedia, 2017).

2.1.15.7 Principales tipos de partículas

Cuatro son las principales clases, en las que en general son

clasificados los nanomateriales:

1. Materiales de bases de carbón: con formas esféricas, elipsoidales

tubulares. Sus propiedades generales son su reducido peso y su

mayor dureza, elasticidad y conductividad eléctrica.

2. Materiales de bases metálicas: pueden ser quantum dots (puntos

cuánticos o transistores de un solo electrón) o nanopartículas de oro

plata o de metales reactivos como el dióxido de titanio entre otras.

3. Dendrímeros: polímeros nanométricos construidos a modo de árbol

en el que las ramas crecen a partir de otras y así sucesivamente; las

terminaciones de cada cadena de ramas pueden diseñarse para

ejecutar funciones químicas específicas (una propiedad útil para los

procesos catalíticos).

4. Composites: combinan ciertas nanopartículas con otras o con

materiales con mayor dimensión; el caso de arcillas

nanoestructuradas es un ejemplo de uso extendido.

2.1.15.8 Síntesis

Hay diversos métodos para crear nanopartículas, incluyendo la

atricción, pirolisis y síntesis hidrotermal. En la atricción, partículas macro- o

21

micro-escala son molidas en un molino de bola planetario, u otro

mecanismo reductor de tallas. Las partículas resultantes son clasificadas

por aire en un elutriador para recuperar nanopartículas. En pirolisis, un

vapor precursor es forzado a través de un orificio en alta presión y

quemado. El sólido resultante es clasificado de aire para recuperar

partículas de óxido de los gases del producto. La pirolisis tradicional suele

resultar en agregados y aglomerados que en partículas primarias

individuales. La pirolisis en boquilla ultrasónica apoya en la prevención de

la formación de aglomerados.

En la inducción de RF, el plasma se genera con un campo

electromagnético de una bobina inductora. El gas plasma no entra en

contacto con electrodos, aunque eliminando posibles fuentes de

contaminación y permitiendo la operación de la antorcha de plasma con un

amplio espectro de compuestos gaseosos, incluidos los inocuos,

reductores, oxidantes y otros compuestos gaseosos altamente corrosivos.

Se debe trabajar con una frecuencia que oscila entre (200 kHz y 40 MHz).

Los equipos de laboratorio trabajan con una potencia de (30-50) kW, donde

los equipos de las industrias se han probado con una potencia mayor a 1

MW. El alimento cae poco a poco en el plasma, esto es importante para

que el tamaño de las gotas sean lo suficientemente pequeñas para llegar a

una evaporación completa. El método de RF ha sido usado para sintetizar

diferentes materiales de nanopartículas, por ejemplo, las nanopartículas

para cerámicas como los óxidos, carburos, nitratos de titanio y de silicio,

(Wikipedia, 2017).

2.1.15.9 Proceso de sol-gel

El proceso de sol-gel es una técnica química húmeda usada

ampliamente en las áreas de la ciencia de materiales e ingeniería cerámica.

Estos métodos son usados principalmente para la fabricación de materiales

(óxidos de metales) empezando de una solución química, que actúa como

22

el precursor de una red (gel) que integrará las partículas discretas a redes

de polímeros.

Los precursores típicos son alcóxidos y cloruros de metales, los

cuales pueden pasar por hidrólisis y reacciones de policondensación para

formar una red de un “sólido elástico” o una suspensión coloidal

(dispersión). Un sistema compuesto por partículas discretas

submicrométricas dispersado en varios grados en un fluido hospedero. La

formación de un oxido de metal involucra la conexión de los centros de los

metales con oxo (M-O-M) o puentes (M-OH-M) de hidróxido, entonces

generan metales oxo o polímeros de hidróxido de metales en una

dispersión. También, la dispersión cambia hacia la generación de una red

parecida a un gel de dos fases que está compuesta por un sólido y un

líquido cuyas formas comprenden desde unidades enteras a redes de

monómeros polimerizados, (Wikipedia, 2017).

Cuando la fracción del volumen de las unidades de un coloide es tan

reducido que una fracción importante del líquido, debe ser retirada al inicio

para que las cualidades del “gel” sean fijadas. El procedimiento más

sencillo es esperar que se produzca el asentamiento, y después retirar el

fluido restante. La centrifugación es utilizada para hacer más rápido el

proceso, (Wikipedia, 2017).

2.1.15.10 Funcionalización

La capa superficial de las partículas nanométricas es fundamental

para definir sus cualidades. Esta lámina de recubrimiento superficial puede

modificar la estabilidad, solubilidad y focalización. Un recubrimiento que es

multifuncional, proporciona una mejor apariencia. Los aceleradores

fabricados con materiales nanométricos funcionales son empleados para

aligerar las reacciones orgánicas, (Wikipedia, 2017).

23

2.1.15.11 Seguridad

Las partículas de tamaño nanométrico, exhiben probables riesgos,

médicos para el ecosistema. La causa posible de estos peligros es la

elevada relación del área con respecto al volumen, lo que produce que las

unidades nanométricas tengan un carácter reactivo y catalítico. Además

pueden atravesar los poros de las membranas celulares en organismos

vivos, y sus interrelaciones con conjuntos bióticos no son conocidas. Una

investigación actual que estudió las afectaciones de las partículas de

tamaño nanométrico del Óxido de Zinc sobre la dermis de las personas, ha

hallado diversos niveles de sensibilidad a la citotoxicidad, (Wikipedia,

2017).

El TiO2 de tamaño nanométrico es usado por varias industrias

nacionales e internacionales para la fabricación de productos.

Dependiendo del tamaño de partícula, pueden encontrarse en los

protectores solares, cosméticos, pinturas y recubrimientos. También está

siendo investigado para su uso en la eliminación de contaminantes del agua

potable, (Wikipedia, 2017).

2.2 Marco Contextual

2.2.1 Resinas Acrílicas Estirenadas de Segunda Generación

La Encort DT-250 es un látex de alto desempeño, de segunda

generación de secado rápido, designado para óptimos desarrollos de

pinturas de tráfico para aplicar líneas estándar de 15 mils de espesor de

película. Esta resina versátil puede ser aplicada a bajas temperaturas. Esta

resina de doble propósito muestra un secado rápido a alta humedad, y

suministra una superior resistencia al agua, y a la abrasión en un amplio

rango de formulaciones de pinturas de tráfico. Comparada con otras

acrílicas de primera y segunda generación tiene una muy buena

humectación de pigmentos, esta eficiencia permite una alta concentración

de pigmentos, para reducir el costo de la formula. Esta resina exhibe

24

superior durabilidad y aumenta la adhesión al concreto y a superficies de

asfalto. El (VOCs) puede ser minimizado formulando sin metanol y

reduciendo la demanda de coalescente.

IMAGEN N° 03

RESINA ACRÍLICA ESTIRENADA

Fuente: Tecnologías de pinturas y recubrimientos.

2.2.2 El Agua

Siendo el agua uno de los compuestos más sencillo de la química,

es sin embargo uno de los más complejos por sus características físico-

químicas.

En la naturaleza se presenta como es bien sabido en sus tres

formas: sólida, líquida, y gaseosa, cosa nada común en las demás

substancias.

2.2.2.1 Propiedades físicas y químicas del Agua

Punto de fusión : 0°C

Punto de ebullición : 100°C

Densidad : 1,00 g/cm3

Color : incoloro

Sabor : insípido

25

Olor : inodoro

Calor latente de fusión : 0,334 KJ/g

Calor latente de Vaporización : 2,23 KJ/g

Calor específico : 4,18 J/(gmol.°C)

2.2.3 Cosolvente

Es una sustancia química utilizada en pequeñas cantidades para

mejorar la efectividad de un solvente primario en un proceso químico.

Mezcla cosolvente:

Propilen Glicol + Agua

Agua + Etanol + Propilen Glicol

2.2.4 Proceso de fabricación de las pinturas de tráfico acuosas.

2.2.4.1 Etapas de fabricación

En el proceso de dispersión de un sólido en un líquido, tal como se

presenta en la industria de la pintura, se pueden diferenciar tres etapas:

a) La separación de los aglomerados pigmentarios.

b) La humectación de los aglomerados más pequeños o, en el caso

ideal, de las partículas individuales del pigmento por el líquido.

c) La estabilización de la dispersión.

La realización de la primera etapa es un problema mecánico, que

tiene como objeto reducir el tamaño de los aglomerados de pigmento,

romper los cristales o partículas de pigmento que en ocasiones se

cementan y distribuirlo uniformemente en el líquido. En la humectación se

desplazan los materiales que trae adsorbidos el pigmento tales como agua

o aire, por el líquido en que se efectúa la dispersión .Finalmente la

estabilización tiene como objeto impedir que las partículas dispersadas se

reaglomeren o floculen; esto se logra por la repulsión eléctrica, debido a las

cargas de la doble capa que rodea a las partículas y por la llamada

26

repulsión entrópica causadas por las moléculas de polímero adsorbido en

la superficie del pigmento.

2.2.4.2 Pre-dispersión

La pre-dispersión o mezclado es una operación básica en muchas

industrias de proceso. En la de pintura es el primer paso para lograr una

dispersión y en algunos casos es el único proceso de dispersión usado en

la fabricación de una pintura. El propósito de la operación de mezclado es:

Hacer que el vehículo humecte al pigmento produciendo un

desplazamiento del aire ocluido.

d) Efectuar la incorporación de diferentes componentes.

e) Producir una reducción inicial de los aglomerados más grandes,

acortando el tiempo de trabajo de la operación subsiguiente.

Es frecuente que en la fabricación de pintura se le preste poca

atención al paso de mezclado, sin embargo es posible elevar la eficiencia

de otro equipo de dispersión que se use, si se hace un mezclado preliminar

efectivo.

Como operación unitaria de ingeniería química, el mezclado ha

sido objeto de numerosos estudios.

2.2.4.3 Dispersión

La falta de comprensión de que el proceso de dispersión es más un

problema físico – químico que mecánico es lo que ha originado que en

nuestra industria se ofrezcan tantos equipos con muy diferentes principios

de funcionamiento y la mayoría de las veces sobre-diseñados para llevar a

cabo la misma operación .Este mismo desconocimiento de los mecanismos

básicos que influyen sobre el proceso de dispersión es lo que causa que se

ofrezcan cientos de aditivos para corregir problemas de dispersión. La

solución de los problemas de dispersión no es tener equipos de dispersión

con potencias enormes o tener un aditivo panacea, sino más bien consiste

en entender mejor el sistema pigmento – vehículo.

27

Considerando y estudiando cuidadosamente las interacciones

posibles entre cada uno de los pigmentos, resinas, agua y aditivos que

intervienen.

En la discusión de la dispersión de un pigmento o mezcla de ellos en

un vehículo, consideraremos separadamente:

El pigmento

El vehículo

El equipo

La técnica de dispersión

2.2.4.4 Completado

El proceso de dispersión va seguido de un proceso de completado

llamado también de reducción .Las bases de dispersión tienen una gran

concentración que se reduce por la adición de un vehículo de dilución

(Encort DT-250), aditivos, y disolvente (agua).La operación es

fundamentalmente una operación de mezclado producida por paletas

móviles propulsores o turbinas. Se debe tener el máximo cuidado en añadir

los vehículos o resinas, el agua, y los aditivos, en el orden conveniente y

bajo agitación para evitar la separación de los ingredientes solo

parcialmente compatibles.

2.2.4.5 Control de Calidad

El control puede definirse como el encauzamiento de los elementos

humanos o de otra naturaleza a un orden o disciplina. Llamamos calidad al

conjunto de cualidades que constituyen la manera de ser de una persona o

cosa, o sea un grado de excelencia, o la medida por la cual juzgamos la

capacidad de las cosas de satisfacer una necesidad. Control de Calidad es

el control del conjunto de cualidades que constituyen las características

físicas y químicas de un material de tal manera que el producto satisfaga

especificaciones o normas impuestas .Esta es una coordinación de

esfuerzos en la organización de manufactura, para que la producción se

28

lleve a cabo en los niveles más económicos que permitan obtener

completa satisfacción.

2.2.4.5.1 Clasificación

El control de calidad puede clasificarse de acuerdo a la parte del

proceso en que se aplica en:

1. Control de calidad de materias primas.

2. Control de calidad de productos intermedios y proceso.

3. Control de calidad de productos terminados.

2.2.4.6 Diagrama del Proceso de fabricación de la pintura de tráfico

acuosa

DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN

DE LAS PINTURAS DE TRÁFICO ACUOSAS


FIG. # 1

29

TABLA N° 01

FORMULACIÓN DE LA PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA (STD) DE

CIPEQ

MATERIA PRIMA No.

Adic. PESO (kg) % % Sol.

D. (Kg/G) V. (G)

ENCORT DT-250 1 157,85 31,57% 15,79% 3,63 43,48

IPEL BP-503 2 1,50 0,30% 4,01 0,37

ANTIESPUMANTE BYK 022 3 0,70 0,14% 0,14% 3,57 0,20

KEMECAL 226-35 4 2,60 0,52% 0,18% 4,66 0,56

BERMOCOLL EBM-5500 6 0,10 0,02% 0,02% 4,46 0,02

AGUA 7 15,85 3,17% 4,00 3,96

DIOXIDO DE TITANIO TIONA 595 8 34,35 6,87% 6,87% 15,27 2,25

OMYACARB 5 9 272,75 54,55% 54,55% 10,08 27,06

TEXANOL 10 7,20 1,44% 3,53 2,04


ALK-300 (DISAMTEX) 12 6,05 1,21% 1,21% 3,31 1,83

TOTAL 500,00 100,00% 78,97% 82,07

Fuente: Cipeq Cia. Ltda.

30

2.2.4.7 Costo de fabricación de la pintura de tráfico acuosa blanca

TABLA N° 02

COSTO DE FABRICACIÓN DE PINTURA DE TRÁFICO ESTANDAR DE

CIPEQ

MATERIA PRIMA PESO (Kg) % COSTO ($/Kg) COSTO $ TOTAL

ENCORT DT-250 157,85 31,57% 4,00 631,40

IPEL BP-503 1,50 0,30% 5,05 7,58

ANTIESPUMANTE BYK 022 0,70 0,14% 5,35 3,75

KEMECAL 226-35 2,60 0,52% 3,88 10,09

BERMOCOLL EBM-5500 0,10 0,02% 9,33 0,93

AGUA 15,85 3,17% 0,05 0,79

DIOXIDO DE TITANIO TIONA 595 34,35 6,87% 2,85 97,90

OMYACARB 5 272,75 54,55% 0,34 92,74

TEXANOL 7,20 1,44% 4,78 34,42

ANTIESPUMANTE BYK 022 1,05 0,21% 5,35 5,62

ALK-300 (DISAMTEX) 6,05 1,21% 4,54 27,47

TOTAL 500,00 100,00% 912,67

COSTO UNITARIO ($/Kg) 1,83

COSTO POR GALON ($/Gal) 11,06

COSTO POR CANECA ( 5 gal USA) 55,31

COSTO POR TAMBOR (55 gal) 608,38

Fuente: Cipeq Cia. Ltda.

2.2.4.8 Caracterización de las pinturas de tráfico acuosas

2.2.4.8.1 Viscosidad y Consistencia

La viscosidad se puede definir como la resistencia al flujo, de un

líquido simple o Newtoniano, mientras que la consistencia es la resistencia

a la deformación de un líquido complejo o no Newtoniano, pero por lo

general los dos términos se usan indistintamente para designar ambas

propiedades.

31

La unidad absoluta de la viscosidad es el poise, y es independiente

de la gravedad. Los viscosímetros de torsión o de fricción dan valores en

poises y generalmente se usan para la evaluación de materiales no

Newtonianos.

El equipo digital KU-2 proporciona una medición digital expresada

directamente en unidades Krebs (KU), y centipoise. Ello simplifica un

método de ensayo generalmente aceptado de proporcionar la lectura en

unidades Krebs con la ventaja adicional de una conversión inmediata en

centipoise del valor de la viscosidad, (BYK Gardner, 2008).

2.2.4.8.2 Contenido de sólidos

Es una de las propiedades más significativas de las pinturas de

tráfico, ya que conociendo el contenido de sólidos de un material y

manteniéndolo constante, se puede controlar fácilmente el grosor de

película seca, cualquiera que sea el método de aplicación. En algunos

acabados de tipo industrial el grosor de película seca es crítica.

El procedimiento es sencillo y solamente se debe contar con una

balanza analítica, una estufa con circulación de aire, un desecador, una

espátula metálica y una serie de tapas metálicas o papel aluminio, las

cuales se deben mantener a peso constante.

2.2.4.8.3 Poder cubriente

Se puede definir como la habilidad que presentan los acabados

orgánicos pigmentados de enmascarar por completo la superficie sobre la

cual son aplicados. Esta propiedad depende en primer lugar del tipo de

pigmento usado, y está relacionado con el índice de refracción del mismo.

El mayor poder cubriente corresponde al pigmento con el mayor

índice de refracción, o sea el Dióxido de Titanio rutilo, mientras que el

menor poder cubriente corresponde a las baritas, sílices, y tierras de

32

diatomeas, las cuales tienen un bajo índíce de refracción y están

consideradas como pigmentos inertes o cargas.

El poder cubriente depende también de otros factores tales como el

índice de refracción del vehículo, relación de pigmento a vehículo,

proporción de pigmentos en la pintura, grado de dispersión, forma y tamaño

de partícula, opacidad, absorción, color, etc.

El dibujo en negrita de la cartulina de visualización se combina con

las grandes áreas en blanco y negro de las cartulinas de opacidad. Estos

grandes sectores en blanco y negro permiten tanto las comparaciones

visuales del color como las mediciones fotométricas ya que la zona estriada

es particularmente idónea para la comparación y visualización del poder

cubriente.

En conjunto con las cartulinas de aplicación, se debe utilizar un

aplicador de acero inoxidable de 2 y 4 mls y un panel de vidrio con una

vincha sujetadora metálica.

2.2.4.8.4 Peso específico y Densidad

El peso específico de una pintura se define como la relación entre el

peso de un volumen dado de la misma y el peso de un volumen igual de

agua; mientras que la densidad es el peso por unidad de volumen. En el

sistema métrico decimal los valores del peso específico y densidad

coinciden, siempre que esta última sea expresada en gramos por

centímetro cúbico.

La determinación del peso específico constituye parte del sistema de

control de una pintura y básicamente es una comprobación de que no se

ha producido ningún error durante su proceso de fabricación. La mayoría

de especificaciones dan un límite de tolerancia y cualquier desviación del

mismo indicara un error en el proceso.

33

La temperatura a la cual se efectúan generalmente estas

determinaciones es de (20 a 25) °C, pero cualquier que esta sea debe ser

mantenida a constante con el fin de obtener resultados comparativos y que

se pueden correlacionar fácilmente entre sí.

Uno de los métodos más prácticos y más usados en laboratorios de

pintura para la determinación de densidad y peso específico es el de las

llamadas “copas de peso por galón”. Estas copas están fabricadas de acero

inoxidable, aluminio o latón niquelado y son de formas cilíndricas, con el

fondo plano y una tapa especial con un orificio en el centro.

2.2.4.8.5 Grado de dispersión o finura de molienda

Es otra de las propiedades significativas de los sistemas

pigmentados. Durante el proceso de dispersión esta determinación tiene

por objeto controlar el tamaño de las partículas del pigmento mientras que

los productos terminados es además una comprobación de que no hubo

una contaminación con materiales extraños o bien de que no se produjo un

choque al adicionar una sustancia incompatible al sistema o al no agregar

los componentes de la formulación en el orden debido, lo cual puede

producirse aglomeraciones del pigmentos.

Del grado de dispersión del pigmento depende en gran parte la

apariencia final de la película de pintura ya que a un menor tamaño de

partícula corresponde un mejor brillo y un mayor poder cubriente.

Fue el primer método desarrollado para la determinación de finura

de molienda de los pigmentos y consistía en comparar la muestra en

estudio contra una serie de estándares de diferentes finuras.

El método de Hegman (ASTM D-1210) el aparato costa de una placa

de acero templado de 17.78 cm. de largo y 6.35 cm. de ancho y 1.27 cm.

de espesor aproximadamente, en cuya superficie perfectamente pulida y

34

plana, se encuentra una canal de 13.35 cm. de largo por 1.27 cm. de ancho

en un desnivel 100 um en un extremo hasta cero en el otro.

El producto es extendido en la placa a través de una rasqueta de

8.89 cm. de largo por 3.81 cm. de ancho y 0.65 cm. de espesor cuyo dos

extremos se encuentran redondeados a un radio de 0.025 cm.

aproximadamente.

2.2.4.8.6 Grosor de película

La determinación del grosor de película es una de las pruebas

básicas de control en un laboratorio de pinturas, ya que en la mayoría de

los casos como se dijo anteriormente gran parte de las pinturas de tráfico

tales como dureza, flexibilidad, adhesión, resistencia a los agentes

químicos, etc., dependen en mayor o menor grado del grosor de película

depositado sobre el sustrato.

A su vez la determinación del grosor de película de pintura por el

usuario reviste una gran importancia por las siguientes razones:

1. En los acabados de tráfico para asegurar el máximo de calidad

del producto terminado.

2. En las pinturas con el fin de obtener la protección optima del

sustrato.

3. Para conseguir un rendimiento máximo de las pinturas unido a

una buena apariencia de la superficie pintada.

Los instrumentos de medición del espesor de capas pertenecen a

los instrumentos más importantes que se utilizan en la industria de pintura.

Generalmente, se determina la relación del espesor en seco con el espesor

en húmedo como sigue:

Película en seco = película en húmedo x % de sólidos

El modelo Positest puede emplearse, prácticamente, en cualquier

aplicación en la que participen recubrimientos no magnéticos sobre

35

substratos magnéticos, ya se trate de operaciones de laboratorio o de

producción.

2.2.4.8.7 Dureza

La definición de dureza ha provocado, en el pasado, malentendidos

en la industria de la pintura. La mayoría de los revestimientos son

viscoelásticos y, consecuentemente, sujetos a la indentacion en una cierta

extensión, Por lo tanto, DIN 55 945 define la dureza de la forma siguiente:

Dureza es la resistencia de un revestimiento a una fuerza mecánica tal

como presión, indentacion o arañazo.

Es bien sabido que a medida que avanza el “curado” de la película

de pintura ya sea por simple evaporación de agua, o polimerización de sus

componentes, el grado de dureza de la misma va aumentando hasta llegar

a un máximo que puede ser alcanzado en el término de varias semanas o

bien de unos cuantos segundos dependiendo del tipo de material y

condiciones de secado.

Esta es una de las pruebas básicas que deben ser efectuadas en

todos los laboratorios de pinturas, debiendo tener en cuenta que en la

mayoría de los casos el usuario prefiere el máximo de dureza ya que esto

representa una mejor resistencia de la película a los agentes exteriores,

pero como infortunadamente en la mayoría de los casos este aumento de

dureza va unido a la perdida de otras propiedades de la película tales como

flexibilidad, resistencia al impacto, etc., se llega fácilmente a la conclusión

de que en cada caso se debe buscar un balanceo perfecto de tales

propiedades de acuerdo con el uso específico que se le vaya a dar a la

pintura.

2.2.4.8.8 Ensayo de dureza por el procedimiento al lápiz (Wilkinson

y Gardner)

Es uno de los métodos más sencillos para la determinación de

dureza en películas de pintura y tiene la ventaja de que puede ser usado

36

sobre superficies de cualquier forma y en cualquier posición, que se

encuentran, pero desgraciadamente sus resultados se consideran

semicuantitativos ya que son difíciles de reproducir debido a que dependen

de varios factores tales como el error personal del manipulador, marca de

los lápices, forma que se le dé a la puntilla, presión ejercida sobre el lápiz

y el ángulo en el cual se mueven. Básicamente el método consiste en rayar

la superficie de pintura con lápices de diferente dureza que va de 6B hasta

9H, los cuales deben ser sostenidos en posición de escribir en un ángulo

de 45° y empujados hacia delante, ejerciendo una presión uniforme. La

graduación del lápiz que penetra la película de pintura se reporta como la

dureza del material.

2.2.4.8.9 Adhesión

Uno de los requisitos para que el comportamiento de una película de

pintura es que presente una buena adhesión al sustrato sobre el cual se

encuentre aplicada sin embargo, el criterio para la elaboración de un

material no puede ser normado exclusivamente por la adhesión sino que

esta propiedad debe ser correlacionada con otras muchas tales como la

flexibilidad, tenacidad, permeabilidad, etc.

La adhesión de una pintura depende de las fuerzas polares

desarrollada en la interface formada con el sustrato y estos a su vez

dependen de la naturaleza de los materiales formadores de la película y de

la orientación de los diferentes componentes dentro de la misma durante el

proceso de secado.

La adhesión se ve influenciada además por muchos otros factores

tales tipos de superficies, preparación de la misma, etc. Una superficie

discontinua o rugosa como la de piezas de acero vaciadas y láminas de

acero rolada en frío, o porosa como madera y yeso, proporciona un mejor

anclaje mecánico a la pintura de una superficie completamente lisa como

vidrio, lámina de acero rolada en caliente, lamina estañada de tipo

electrolítico, etc.

37

2.2.4.8.10 Método de medición de adhesión de corte enrejado

Mediante este método se determina la adherencia, realizando cortes

continuos rectangulares que llegan hasta la base, formando un enrejado.

Se puede realizar esta prueba como una ensayo Si/No. Con sistemas de

capas múltiples se puede determinar la adherencia de las diferentes capas

entre ellas.

2.2.4.8.11 Flexibilidad

Para la mayoría de los acabados del tipo industrial tales como las

pinturas de tráfico, una buena adhesión y dureza no son suficiente para

asegurar la durabilidad del sistema, sino que una propiedad adicional, la

flexibilidad, debe ser “cimentada” dentro de la formulación.

La flexibilidad es aquella propiedad que permite la deformación de la

película aplicada sin deterioro de la misma

2.2.4.8.12 Método del mandril cónico (ASTM D 522-41)

Es uno de los aparatos más prácticos para la determinación de

flexibilidad en el laboratorio de pinturas. Consiste esencialmente en una

espiga de acero de forma cónica de 22.86 cm. de largo, con un diámetro e

base de 3.85 cm. y un ápice de 0.32 cm; sostenida en forma horizontal por

soportes del mismo material y sobre la cual son dobladas las láminas de

pruebas en un ángulo de 180° por medio de una barra paralela a la

superficie del cono y accionada con una palanca la prueba en si es sencilla

pero debe ser efectuada en condiciones estándar con el fin de obtener

resultados significativos. El tipo y calibre de la lámina debe ser constantes

lo mismo que la limpieza y el tratamiento superficial de la misma. Con el fin

del grosor de la película sea uniforme se aconseja el uso de un aplicador

de cuchilla. Las condiciones de secados deben ser cuidadosamente

controladas y con objeto de reducir los factores variables al mínimo, la

temperatura y la humedad del ambiente deben ser mantenidas constante

durante la prueba lo mismo que la velocidad se efectúa el doblado.

38

A menos que se requiera otro tipo de material las láminas de prueba

deben ser de acero 19.5 x 11.43 x 0.0720 cm. de las cuales se han

eliminado los bordes.

En la norma ASTM y DIN EN ISO 6860 se describe el ensayo con

un mandril cónico o cilíndrico. El mandril cónico abarca con un único

ensayo todo un margen de diferentes grados de doblado.

2.2.4.8.13 Resistencia a la abrasión

Es obvio que la resistencia a la abrasión debe ser una característica

esencial en algunos tipos de acabados tales como las pinturas de tráfico,

pero se puede decir que la mayoría de las pinturas ya sea que se apliquen

con fines decorativos o para dar protección al sustrato deben entrar en

contacto directo con otras superficies más o menos abrasivas durante el

transcurso de su vida útil, por lo cual la determinación en el laboratorio en

la resistencia a la abrasión ósea de la habilidad para resistir el uso

mecánico es de hecho una valiosa ayuda para fijar la duración de la película

de pintura.

Esta propiedad puede ser valorada indudablemente por exámenes

periódicos del material en condiciones normales de uso, pero el tiempo

requerido para obtener resultados significativos por ese método sería

excesivo y además sería imposible tener un control exacto de la prueba,

por lo cual se han desarrollado varios métodos de laboratorio tendientes a

valorar esta propiedad.

2.2.4.8.14 Método de resistencia a la abrasión por chorro de arena

(ASTM D-968)

Es uno de los métodos más sencillos y económicos para

determinación de la resistencia a la abrasión y se usa de preferencia para

la realización de pruebas ocasionales, las cuales no justifican la inversión

de un equipo más especializado. El aparato consiste esencialmente en un

39

tubo con 1.83 m. de largo y 2.2 cm. de diámetro sostenido verticalmente

sobre un recipiente en el cual se encuentra colocada la laminilla de prueba

en un ángulo de 45°. El abrasivo es colocado en un embudo en la parte

superior del tubo y cae por gravedad a través de este sobre la superficie

pintada. El peso del abrasivo requerido, para dejar al descubierto el

substrato nos da una medida de la resistencia del material en prueba.

2.2.4.8.15 pH

El exponente del ión hidrógeno (pH) puede afectar el

comportamiento de un recubrimiento así como la reacción requerida para

darle las características adecuadas que se desean. Además, la medición

del valor pH de materias primas tales como disolventes o agua es una

buena comprobación para el control de calidad.

Un sistema de medición estándar del valor pH consta de tres

elementos:

Electrodo pH con un elemento compensador de la temperatura

Peachímetro

Estándares pH para calibración

CAPITULO III

DISEÑO METODOLÓGICO

3.1 Metodología

La metodología que se usó para poder desarrollar esta investigación

es: Experimental, Exploratoria, Cualitativa, y Cuantitativa. Es Exploratoria,

porque se basa en estudios anteriores sobre la obtención de materiales

cerámicos nanoparticulados, Es experimental, porque el método para

conseguir la mezcla de óxidos es singular, es Cualitativo porque algunas

propiedades de las pinturas van a ser determinadas con un carácter

subjetivo, es decir por simple inspección visual, y es cuantitativa porque hay

propiedades como la viscosidad, y el ph, que van a ser medidos con

equipos electrónicos digitales y modernos.

3.2 Procedimiento para fabricar la Sol-Gel (C-1)

Para elaborar la solución-gel se procedió de la siguiente manera:

1. Se pesó 118,70 g. de agua destilada de acuerdo a la fórmula en un

envase plástico de 1 litro.

2. Se colocó el envase con el agua en un dispersador a baja velocidad

(350 rpm), y se adicionó suavemente 1,30 g. del bactericida IPEL

BP-503.

3. A continuación se pesó 21,45 g. del Propilen Glicol en un vaso de

plástico, y se lo vació a la mezcla anterior.

4. Se pesó en un vaso plástico 45 g. del dispersante BYK-2010, y se lo

incorporó con sumo cuidado.

5. Para evitar la formación indeseable de espuma, se pesó 4,30 g.

del antiespumante BYK-022, y se lo mezcló lentamente.

6. Para complementar la mezcla, se pesó 4,30 g. de vinagre blanco y

luego se vertió el agente reductor hasta su completa disolución.

41

7. Acto seguido se pesó 180,05 g. de Dióxido de Titanio TIKKON TR-

33, y se lo agregó al vórtice de la mezcla.

8. Siguiendo el orden de adición de la fórmula, se pesó 120 g. de Caolín

calcinado JYCK 95 (Silicato de Aluminio), y se lo incorporó

suavemente.

9. Una vez que han sido añadidos todos los polvos, se pre-dispersó por

30 minutos, y luego se le subió la velocidad al dispersador hasta

alcanzar una velocidad de 1500 rpm, por el lapso de 1 hora, hasta

lograr una finura de 7.0 NS en el Grindómetro.

10. Al término de la dispersión se adicionó 2,15 g. del espesante

celulósico Bermocoll EBM-5500 de Akzo Nobel, y se lo agitó

vigorosamente hasta su completa disolución.

11. Para ayudar a la activación del espesante reológico, se incorporó

2,75 g. del Disacoat ALK-300 a la dispersión como un agente

alcalinizante.

12. Se enfrió el concentrado a 25 ° C, y luego se midieron las

propiedades.

DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA SOL-GEL (C-1)


FIG. # 2

42

3.2.1 Cálculo del Porcentaje Peso (% Peso) en C-1

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 =𝑃 𝑥

𝑃. 𝑇

Donde:

P x = Es el peso de cada componente de la formulación

P.T = Es igual al peso total de la formulación.

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐷𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎 =118,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 23,74 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 =1,30 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,26 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑃𝑟𝑜𝑝𝑖𝑙𝑒𝑛 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙 =21,45 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 4,29 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 2010 =45 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 9,00 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =4,30 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,86 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑉𝑖𝑛𝑎𝑔𝑟𝑒 =4,30 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,86 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑂2 (𝑇𝑅 − 33) =180,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 36,01 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑎𝑜𝑙í𝑛 (𝐽𝑌𝐶𝐾 − 95) =120 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 24,00 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 =2,15 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,43 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 300 =2,75 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,55 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %

3.2.2 Cálculos del porcentaje de sólidos en peso de los

componentes de la formulación en C-1

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑥 = (% Peso 𝑥 ). (no volatiles Y𝑥)

Donde:

43

% Sol. Peso 𝑥 = Porcentaje de sólidos en peso de cada componente.

% Peso 𝑥 = Porcentaje de peso de cada componente.

No volátiles Y𝑥 = Fracción de sólidos de cada componente.

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 2010 = ( 9 % ). ( 0,4 ) = 3,60 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,86 % ). (1) = 0,86 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑉𝑖𝑛𝑎𝑔𝑟𝑒 = (0,86 %). (1) = 0,86 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑂2 (𝑇𝑅 − 33) = (36,01%). (1) = 36,01 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑎𝑜𝑙í𝑛 (𝐽𝑌𝐶𝐾 − 95) = (24%). (1) = 24,00 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 = (0,43%). (1) = 0,43 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 = (0,55%). (1) = 0,55 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 66,31 %

TABLA N° 03

FORMULACIÓN DE CONCENTRADO ACUOSO BLANCO (SOL-GEL)

(C-1)

MATERIA PRIMA No ADICIÓN PESO

(g) % PESO % SOL. PESO

AGUA DESTILADA 1 118,70 23,74%

IPEL BP-503 2 1,30 0,26%

PROPILEN GLYCOL 3 21,45 4,29%

DISPERBYK 2010 4 45,00 9,00% 3,60%

ANTIESPUMANTE BYK-022 6 4,30 0,86% 0,86%

VINAGRE BLANCO 7 4,30 0,86% 0,86% DIOXIDO DE TITANIO TR-

33 8 180,05 36,01% 36,01% CAOLIN CALCINADO JYCK 95 9 120,00 24,00% 24,00%

BERMOCOLL EBM -5500 10 2,15 0,43% 0,43%

DISACOAT ALK-300 11 2,75 0,55% 0,55%

TOTAL 500,00 100,00% 66,31%


44

3.2.3 Materiales empleados en la práctica de Sol-Gel (C-1)

Envase plástico de 1000 ml

Dispersador de acero inoxidable con un eje.

Espátula de acero inoxidable

Beaker de 250 ml y 500 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck

3.2.4 Equipos empleados en la práctica de Sol-Gel (C-1)

Balanza electrónica digital OHAUSS.

Taladro eléctrico de pedestal de ½ Hp.

Viscosímetro Broockfield DVE

Peachímetro digital Oackton

Picnómetro metálico.

Grindómetro de acero inoxidable

Termómetro de Mercurio.

3.2.5 Materias primas seleccionadas en la práctica de Sol-Gel

(C-1)

Las Materias primas utilizadas para la fabricación de la Sol-Gel

(C-1) son:

Agua Destilada

IPEL BP-503

Propilen Glycol

Disperbyk 2010

Antiespumante BYK-022

Vinagre Blanco

Dióxido De Titanio TR-33

Caolín Calcinado JYCK 95

Bermocoll EBM -5500

Disacoat ALK-300

45

TABLA N° 04

CARACTERIZACION DEL CONCENTRADO ACUOSO BLANCO (SOL-GEL) (C-1)

PARÁMETRO C-01

Apariencia VISCOSA

Viscosidad, Cp 32690

Color BLANCO

HEGMAN (NS) 7,5

Ph 9,74

Sedimentación NO HAY

Peso por galón (KG/GAL) 6,74

S.G. 1,78


3.3 Procedimiento de Secado y Calcinación para la obtención


Para fabricar las nanopartículas del sistema TiO2-Al2O3-SiO2, se

procedió así:

1. En un beaker de vidrio Pyrex de 500 ml, se pesó 400.06 g del sol-

gel.

2. Luego se tomó el beaker con el concentrado y se lo introdujo en una

estufa Binder. a una temperatura de 150 °C, por el lapso de 1 hora.

46

3. Posteriormente se subió la temperatura de la estufa eléctrica hasta

300 °C, por el lapso de 1 hora, hasta la completa evaporación de los

líquidos del sol-gel blanco.

4. Agotado el tiempo de secado, se bajó la temperatura de la estufa

hasta 25 °C, y se procedió a apagar la estufa.

5. Al siguiente día se extrajo del interior de la estufa el beaker con el

material pigmentario seco.

6. Se procedió a pesar el beaker con el material seco, y luego se lo

colocó en un envase plástico de 250 ml con tapa rosca, y se lo

etiquetó para su posterior traslado.

7. Se llevó la muestra seca al laboratorio del Instituto de

Investigaciones Tecnológicas, y se lo colocó en 3 cápsulas de

porcelana.

8. A continuación se colocaron las cápsulas con el material seco en

una mufla Thermolyne Furnace 114300, y se subió la temperatura

de este equipo hasta llegar a 550 °C, por el lapso de 2 horas.

9. Concluido el tiempo de calcinación, se bajó la temperatura de la

mufla hasta temperatura ambiente, y se apagó el equipo, dejando la

muestra seca en su interior hasta el siguiente día.

10. Se abrió la mufla, y de su interior se extrajeron las tres cápsulas con

el material producto de la calcinación, y se lo vació en un envase

plástico transparente con tapa rosca, y se lo etiquetó para su traslado

al laboratorio de control de calidad de Cipeq.

11. Una vez que arribó la muestra seca producto de la calcinación, se

procedió a vaciar el contenido del envase plástico en un beaker de

250 ml, para pesarlo en una balanza electrónica Ohauss.

12. Después el beaker con el polvo calcinado fue introducido en un

desecador de vidrio para eliminar posibles rastros de humedad.

13. Al siguiente día se sacó del interior del desecador, el vaso con el

polvo seco y se lo pesó, para luego calcular el % de humedad

existente en dicha muestra.

47

DIAGRAMA DEL PROCESO DE CALCINACIÓN Y SECADO

PARA LA OBTENCIÓN DE NANOPARTÍCULAS (C-01)


FIG. # 3

48

3.3.1 Datos experimentales y Balances de materia

3.3.1.1 Etapa de secado en la estufa

Los datos que se recopilaron producto de la práctica son los

siguientes:

Peso de beaker (500 ml) vacío = 189.49 g

Peso de la sol - gel = 400.06 g

Peso de beaker + sol-gel = 589.54 g

Color de la sol – gel = Blanco

Temperatura de secado (T1) = 150 °C

Tiempo de secado (t 1) = 60 min

Peso de beaker + peso seco = 579.82 g

Balance de materia en la estufa a 150 °C:

(Peso de beaker + sol-gel) – (Peso de beaker + peso seco) = Mat.Evap.

589.54 g – 579.82 g = 9.72 g

% Evap. = (Mat. Evap / Peso de sol-gel) *100

% Evap. = (9.72 g / 400.06 g) *100 = 2.43 %

Tiempo de transición (ts) de Temp. (150 – 300) °C = 45 min



Peso de beaker (500 ml) + peso seco = 453.53 g

Color de la materia seca = crema



589.54 g - 453.53 g = 136.01 g

% Evap. = (Mat. Evap/ Peso de sol-gel) *100

% Evap. = (136.01 g / 400.06 g) *100 = 26.41 %

(Peso de beaker + Peso seco) – Peso de beaker vacío = Peso seco

453.53 g – 189.49 g = 264.04 g

49

3.3.1.2 Etapa de calcinado en la mufla

Los datos que se obtuvieron durante el proceso fueron los

siguientes:

Peso seco de estufa = 264.04 g

Temperatura de calcinación = 550 °C

Tiempo de transición de Temp. (0 – 550) °C = 30 min

Tiempo de calcinación = 120 min

Peso de cenizas = 244.94 g

Color de cenizas = Blanco

Balance de materia en la mufla a 550 °C:

Peso seco de estufa – Peso de cenizas = Materia Orgánica calcinada

264.04 g – 244.94 g = 19.1 g

% de Cenizas = (Peso de cenizas/Peso seco) * 100

% de Cenizas = (244.94 g / 264.04 g) * 100

% de Cenizas = 92.77 %

3.3.1.3 Etapa de Desecado

Los datos que se tomaron fueron:

Temperatura ambiente = 25 °C

Tiempo en el desecador = 24 horas

(Peso de cenizas + beaker) P1 = 364.23 g


Balance de materia en el desecador:

Peso de humedad = PI – P2

Peso de Humedad = 364.23 g – 363.75 g = 0.48 g

Peso de ceniza = 174.74 g

% de Humedad = (Peso de humedad / Peso de ceniza) * 100

% de Humedad = (0.48 g / 174.74 g) *100

% de Humedad = 0.28 %

50

3.3.2 Materiales empleados para el proceso de Secado y

Calcinación de C-1

Beaker de vidrio Pyrex de 500 ml

Envase de plástico de 250 ml

Espátula de acero inoxidable.

Tres Cápsulas de porcelanas pequeñas.

Desecador

Papel aluminio

3.3.3 Equipos utilizados en el proceso de Secado y Calcinación

de (C-1)

Balanza electrónica.

Estufa eléctrica Binder.

Mufla eléctrica Thermolyne Furnace 114300.

3.4 Proceso de fabricación de la pintura de tráfico acuosa (E-1)

Para fabricar el ensayo de la pintura de tráfico acuosa se procedió

de la siguiente manera:

1. Se utilizó un envase metálico de un litro, para pesar 157,85 g. de la

resina Encort DT-250.

2. A continuación, se tomó el envase con la resina y se lo colocó en un

taladro de pedestal, que está provisto de un dispersador de acero

inoxidable.

3. Se pesó 1,50 g. del bactericida IPEL 503, y se lo adicionó sobre la

resina, con una agitación suave (350 – 500) rpm.

4. Luego se procedió a pesar 0,70 g. del aditivo antiespumante

siliconado BYK-022, y se lo agregó a la mezcla anterior.

5. Siguiendo el orden de adición de la formula, se pesó 2,60 g. del

dispersante KEMECAL 226-35, y se lo vertió en el vórtice del seno

de la mezcla liquida, hasta su completa disolución.

6. Luego se pesó 15,85 g. de agua, en un vaso de plástico desechable

de 200 ml.

51

7. Se utilizó un pedazo de cartulina, para pesar 0,1 g. del espesante

celulósico en polvo Bermocoll EBM-5500 de Akzo Nobel en el (E-1).

8. Se vació el Bermocoll sobre el vaso con agua, y con la ayuda de una

espátula de acero inoxidable se lo humectó, para posteriormente

adicionarlo a la mezcla.

9. Una vez comprobado que el espesante se ha disuelto

completamente, sin dejar grumos palpables al tacto, se pesó 34,35

g. del sistema (S-1) nano particulado (TiO2-Al2O3-SiO2), en un vaso

de plástico seco, y con mucho cuidado se lo adicionó sobre la mezcla

de resina y aditivos.

10. Se cogieron dos vasos de plástico desechables, para pesar 272,75

g. el OMYACARB 5, para luego introducirlo lentamente y con

agitación constante a la dispersión pigmentaria.

11. Terminada la adición de las cargas micronizadas, se aseguró el

envase metálico firmemente con una cinta de papel, y se incrementó

la velocidad del taladro moviendo las bandas de caucho de las

poleas, hasta conseguir una velocidad de dispersión que oscile entre

(1500 – 1700) rpm, por un periodo de tiempo de 30 minutos.

12. Con la ayuda de un medidor de finura o molienda, se comprobó que

la dispersión de pigmentos estaba lista.

13. Se procedió a la fase del completado de la pintura, para lo cual se

pesó 7,20 g. del Texanol, la segunda parte del antiespumante 1,05

g. y se pesaron 6,05 g. del alcalinizante ALK-300 de Disamtex.

14. Se redujo la velocidad del motor del taladro dispersador, a una

velocidad suave de 350 rpm, y se adicionaron los aditivos restantes

previamente pesados con mucho cuidado de no derramarlos , ni de

producir incompatibilidades con la resina

15. Se dejó homogenizar la pintura por el lapso de 10 minutos. Luego

se la retiró de la máquina y se la colocó en un recipiente plástico con

agua, para llevarla a una temperatura de 25 °C.

16. Una vez fría la pintura, se le hicieron los controles de calidad

necesarios para caracterizarla.

52

3.4.1 Cálculo del Porcentaje Peso (% Peso) de la pintura de tráfico

(E-1)


𝑃. 𝑇

Donde:



% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝑛𝑐𝑜𝑟𝑡 𝐷𝑇 − 250 =157,85 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 31,57 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 =1,50 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,30 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =0,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,14 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 =2,60 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,52 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 =0,10 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,02 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐻2𝑂 =15,85 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 3,17 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. =34,35 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 6,87 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑂𝑀𝑌𝐴𝐶𝐴𝑅𝐵 5 =272,75 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 54,55 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜𝑙 =7,20 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 1,44 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 =1,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,21 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 =6,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 1,21 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %

53



acuosa (E-1)


Donde:




% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝑛𝑐𝑜𝑟𝑡 𝐷𝑇 − 250 = ( 31,57 % ). ( 0,5 ) = 15,79 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,14 % ). (1) = 0,14 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 = (0,52 %). (0,34) = 0,18 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 = (0,02%). (1) = 0,02 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. = (6,87%). (1) = 6,87 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑂𝑀𝑌𝐴𝐶𝐴𝑅𝐵 5 = (54,55%). (1) = 54,55 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,21%). (1) = 0,21 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 = (1,21%). (1) = 1,21 %


3.4.3 Cálculos de los volúmenes de los componentes de la


𝑉𝑥 (𝐺) =𝑃𝑥

𝐷𝑥

Donde:

𝑉𝑥 (𝐺) = Volumen del componente 𝑥 en galones (G).

P𝑥 = Peso del componente 𝑥 en kilos (Kg).

D𝑥 = Densidad del componente 𝑥 en (kg/G)

54

𝑉. 𝐸𝑛𝑐𝑜𝑟𝑡 𝐷𝑇 − 250 = 157,85 Kg

3,63𝑘𝑔𝐺

= 43,48 𝐺

𝑉. 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 = 1,50 Kg

4,01𝑘𝑔𝐺

= 0,37 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 0,70 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,20 𝐺

𝑉. 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = 2,60 Kg

4,66𝑘𝑔𝐺

= 0,56 𝐺

𝑉. 𝐸𝐵𝑀 5500 = 0,1 Kg

4,46𝑘𝑔𝐺

= 0,02 𝐺

𝑉. 𝐻2𝑂 = 15,85 Kg

4,00𝑘𝑔𝐺

= 3,96 𝐺

𝑉. 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. = 34,35 Kg

8,78𝑘𝑔𝐺

= 3,91 𝐺

𝑉. 𝑂𝑀𝑌𝐴𝐶𝐴𝑅𝐵 5 = 272,75 Kg

10,08𝑘𝑔𝐺

= 27,06 𝐺

𝑉. 𝑇𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜𝑙 = 7,20 Kg

3,53𝑘𝑔𝐺

= 2,04 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 1,05 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,29 𝐺

𝑉. 𝐴𝐿𝐾 300 = 6,05 Kg

3,31𝑘𝑔𝐺

= 1,83 𝐺

𝑉. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 83,73 G

55

TABLA N° 05

FORMULACIÓN DE PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA BLANCA (E-1)

MATERIA PRIMA No

ADIC. PESO (g)

(Kg) % % SOL. D(Kg/G) V(G)

ENCORT DT-250 1 157,85 31,57% 15,79% 3,63 43,48

IPEL BP-503 2 1,50 0,30% 4,01 0,37


KEMECAL 226-35 4 2,60 0,52% 0,18% 4,66 0,56

BERMOCOLL EBM-5500 6 0,10 0,02% 0,02% 4,46 0,02

AGUA 7 15,85 3,17% 4,00 3,96

(S-1).(TIO2-AL2O3-SiO2) 8 34,35 6,87% 6,87% 8,78 3,91

OMYACARB 5 9 272,75 54,55% 54,55% 10,08 27,06

TEXANOL 10 7,20 1,44% 3,53 2,04


ALK-300 (DISAMTEX) 12 6,05 1,21% 1,21% 3,31 1,83

TOTAL 500,00 100,00% 78,97% 83,73


3.4.4 Materiales empleados en la formulación de pintura de tráfico

acuosa (E-1)




Beaker de 250 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck

Cartulinas de aplicación.

3.4.5 Equipos empleados en la formulación de pintura de tráfico

acuosa (E-1)




Peachímetro digital Oackton.


Aplicador de película de pintura de acero inoxidable.

56

Grindómetro de acero inoxidable


3.4.6 Materias primas seleccionadas en la formulación de pintura

de tráfico acuosa (E-1)

Las Materias primas utilizadas para la fabricación de pintura de

tráfico acuosa (E-1) son:

Encort DT-250

IPEL BP-503

Antiespumante BYK 022

Kemecal 226-35

Bermocoll EBM-5500

Agua

Sist. (S-1) (TIO2-AL2O3-SiO2)

OMYACARB 5

Texanol


DE UNA PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA (E-1)


FIG. # 4

57

3.5 Procedimiento para fabricar la Sol-Gel (C-2)

Para elaborar la solución-gel (C-2) se procedió de la siguiente

manera:

1. Se pesó 126,70 g. de agua destilada de acuerdo a la fórmula en un

envase plástico de 1 litro.

2. Se colocó el envase con el agua en un dispersador a baja velocidad

(350 rpm), y se adicionó suavemente 28,95 g. de Tripolifosfato De

Sodio, hasta su completa disolución.

3. A continuación se pesó 1,25 g. del bactericida IPEL BP-503 y se lo

adiciono a la mezcla anterior.

4. Se pesó en un vaso plástico 20,70 g. de Propilen Glicol, y se lo

incorporó con sumo cuidado.

5. Se pesó 20,20 g. del dispersante Kemecal 226-35 y se lo incorporó

hasta su completa homogenización en la mezcla.

6. Para evitar la formación indeseable de espuma, se pesó 4,15 g. del

antiespumante BYK-022, y se lo mezcló lentamente.

7. Para complementar la mezcla, se pesó 4,15 g. de Ácido Cítrico

hasta su completa disolución.

8. Acto seguido se pesó 260,60 g. de Dióxido de Titanio TIKKON TR-

33, y se lo agregó al vórtice de la mezcla.

9. Siguiendo el orden de adición de la fórmula, se pesó 28,95 g. de

Caolín calcinado JYCK 95 (Silicato de Aluminio), y se lo incorporó

suavemente a la dispersión.

10. Una vez que han sido añadidos todos los polvos, se pre-dispersó por

30 minutos, y luego se le subió la velocidad al dispersador hasta

alcanzar una velocidad de 1500 rpm, por el lapso de 1 hora, hasta

lograr una finura de 7.0 NS en el Grindómetro.

11. Al término de la dispersión se adicionó 0,20 g. del espesante

celulósico Bermocoll EBM-5500 de Akzo Nobel, y se lo agitó

vigorosamente hasta su completa disolución.

12. Para ayudar a la activación del espesante reológico, se incorporó

4,15 g. del Amino APR a la dispersión como un agente alcalinizante.

58

13. Se enfrió el concentrado a 25 ° C, y luego se midieron las

propiedades.

DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA SOL-GEL (C-2)


FIG. # 5



𝑃. 𝑇

Donde:



% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐷𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎 =126,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 25,34 %

59

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑟𝑖𝑝𝑜𝑙𝑖𝑓. 𝑁𝑎 =28,95 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 5,79 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 503 =1,25 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,25 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑃𝑟𝑜𝑝𝑖𝑙𝑒𝑛 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙 =20,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 4,14 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 =20,20 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 4,04 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =4,15 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,83 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑜 𝐶í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 =4,15 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,83 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑂2 (𝑇𝑅 − 33) =260,60 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 52,12 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑎𝑜𝑙𝑖𝑛 𝐽𝐼𝐶𝐾95 =28,95 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 5,79 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 =0,20 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,04 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑜 𝐴𝑃𝑅 =4,15 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,83 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %




Donde:




% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑟𝑖𝑝𝑜𝑙𝑖𝑓. 𝑁𝑎 = ( 5,79 % ). ( 1 ) = 5,79 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = (4,04 % ). (0,4) = 1,62 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 = (0,83 %). (1) = 0,83 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑜 𝐶í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 = (0,83%). (1) = 0,83 %

60

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑂2 (𝑇𝑅33) = (52,12%). (1) = 52,12 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑎𝑜𝑙í𝑛 𝐽𝐼𝐶𝐾 95 = (5,79%). (1) = 5,79 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 − 5500 = (0,04%). (1) = 0,04 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑚𝑖𝑛𝑜 𝐴𝑃𝑅 = (0,83%). (1) = 0,83 %


TABLA N° 06

FORMULACIÓN DE CONCENTRADO ACUOSO BLANCO

(SOL-GEL) C-2

MATERIA PRIMA No. Adic. PESO (g) % % SOL.

AGUA DESTILADA 1 126,70 25,34%

TRIPOLIFOSFATO DE SODIO 2 28,95 5,79% 5,79%

IPEL BP-503 3 1,25 0,25%

PROPILEN GLYCOL 4 20,70 4,14%

KEMECAL 5 20,20 4,04% 1,62%


ACIDO CITRICO 7 4,15 0,83% 0,83%

DIOXIDO DE TITANIO TR-33 8 260,60 52,12% 52,12%

CAOLIN CALCINADO JYCK 95 9 28,95 5,79% 5,79%

BERMOCOLL EBM -5500 10 0,20 0,04% 0,04%

AMINO APR 11 4,15 0,83% 0,83%

TOTAL 500,00 100,00% 62,06%


3.5.3 Materiales empleados en la práctica de Sol-Gel (C-2)




Beaker de 250 ml y 500 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck

3.5.4 Equipos empleados en la práctica de Sol-Gel (C-2)




61

Peachímetro digital Oackton



3.5.5 Materia prima seleccionada para la fabricación de la Sol-Gel

(C-2)

Agua Destilada

Tripolifosfato De Sodio

IPEL BP-503

Propilen Glycol

Kemecal


Ácido Cítrico

Dióxido De Titanio TR-33

Caolín Calcinado JYCK 95

Bermocoll EBM -5500

Amino APR

TABLA N° 07

CARACTERIZACION DEL CONCENTRADO ACUOSO BLANCO (SOL-GEL) (C-2)

PARÁMETRO C-02

Apariencia VISCOSA

Viscosidad, Cp 15600

Color BLANCO

HEGMAN (NS) 7,5

Ph 8,76

Sedimentación NO HAY

Peso por galón (KG/GAL) 7,11

S.G. 1,88 Elaborado por: Francisco Naranjo

3.6 Procedimiento de Secado y Calcinación para la obtención


Para fabricar las nanopartículas del sistema TiO2-Al2O3-SiO2, se procedió

así:

62

1. En un beaker de vidrio Pyrex de 500 ml, se pesó 400.06 g del sol-

gel (C-2).

2. Luego se tomó el beaker con el concentrado y se lo introdujo en una

estufa Binder. a una temperatura de 150 °C, por el lapso de 1 hora.

3. Posteriormente se subió la temperatura de la estufa eléctrica hasta

300 °C, por el lapso de 1 hora, hasta la completa evaporación de los

líquidos del sol-gel blanco.

4. Agotado el tiempo de secado, se bajó la temperatura de la estufa

hasta 25 °C, y se procedió a apagar la estufa.

5. Al siguiente día se extrajo del interior de la estufa el beaker con el

material pigmentario seco.

6. Se procedió a pesar el beaker con el material seco, y luego se lo

colocó en un envase plástico de 250 ml con tapa rosca, y se lo

etiquetó para su posterior traslado.

7. Se llevó la muestra seca al laboratorio del Instituto de

Investigaciones Tecnológicas, y se lo colocó en 3 cápsulas de

porcelana.

8. A continuación se colocaron las cápsulas con el material seco en

una mufla Thermolyne Furnace 114300, y se subió la temperatura

de este equipo hasta llegar a 550 °C, por el lapso de 2 horas.

9. Concluido el tiempo de calcinación, se bajó la temperatura de la

mufla hasta temperatura ambiente, y se apagó el equipo, dejando la

muestra seca en su interior hasta el siguiente día.

10. Se abrió la mufla, y de su interior se extrajeron las tres cápsulas con

el material producto de la calcinación, y se lo vació en un envase

plástico transparente con tapa rosca, y se lo etiquetó para su traslado

al laboratorio de control de calidad de Cipeq.

11. Una vez que arribó la muestra seca producto de la calcinación, se

procedió a vaciar el contenido del envase plástico en un beaker de

250 ml, para pesarlo en una balanza electrónica Ohauss.

63

12. Después el beaker con el polvo calcinado fue introducido en un

desecador de vidrio para eliminar posibles rastros de humedad.

13. Al siguiente día se sacó del interior del desecador, el vaso con el

polvo seco y se lo pesó, para luego calcular el % de humedad

existente en dicha muestra.

DIAGRAMA DEL PROCESO DE CALCINACIÓN Y SECADO

PARA LA OBTENCIÓN DE NANOPARTÍCULAS (C-02)


FIG. # 6

64

3.6.1 Datos experimentales y Balances de materia (C-02)

3.6.1.1 Etapa de secado en la estufa

Los datos que se recopilaron producto de la práctica son los

siguientes:

Peso de beaker (500 ml) vacío = 189.49 g

Peso de la sol - gel (C-02) = 400.06 g

Peso de beaker + sol-gel (C-02) = 589.54 g

Color de la sol – gel (C-02) = Blanco



Peso de beaker + peso seco (C-02) = 578.02 g


(Peso de beaker + sol-gel C-02) – (Peso de beaker + peso seco(C-02)) =

Mat.Evap.

589.54 g – 578.02 g = 11.52 g

% Evap. = (Mat. Evap / Peso de sol-gel) *100

% Evap. = (11.52 g / 400.06 g) *100 = 2.89 %

Tiempo de transición (ts) de Temp. (150 – 300) °C = 45 min



Peso de beaker (500 ml) + peso seco = 453.53 g

Color de la materia seca = crema



589.54 g - 453.53 g = 136.01 g

% Evap. = (Mat. Evap/ Peso de sol-gel) *100

% Evap. = (136.01 g / 400.06 g) *100 = 26.41 %

65

(Peso de beaker + Peso seco) – Peso de beaker vacío = Peso seco

453.53 g – 189.49 g = 264.04 g

3.6.1.2 Etapa de calcinado en la mufla

Los datos que se obtuvieron durante el proceso fueron los

siguientes:

Peso seco de estufa = 264.04 g

Temperatura de calcinación = 550 °C

Tiempo de transición de Temp. (0 – 550) °C = 30 min

Tiempo de calcinación = 120 min

Peso de cenizas = 245.01 g

Color de cenizas = Blanco

Balance de materia en la mufla a 550 °C:

Peso seco de estufa – Peso de cenizas = Materia Orgánica calcinada

264.04 g – 245.01 g = 19.03 g

% de Cenizas = (Peso de cenizas/Peso seco) * 100

% de Cenizas = (245.01 g / 264.04 g) * 100

% de Cenizas = 92.79 %

3.6.1.3 Etapa de Desecado

Los datos que se tomaron fueron:

Temperatura ambiente = 25 °C

Tiempo en el desecador = 24 horas



Balance de materia en el desecador:

Peso de humedad = PI – P2

Peso de Humedad = 364.23 g – 363.59 g = 0.64 g

Peso de ceniza = 174.74 g

66

% de Humedad = (Peso de humedad / Peso de ceniza) * 100

% de Humedad = (0.64 g / 174.74 g) *100

% de Humedad = 0.37 %

3.6.2 Materiales empleados para el proceso de Secado y


Beaker de vidrio Pyrex de 500 ml

Envase de plástico de 250 ml

Espátula de acero inoxidable.

Tres Cápsulas de porcelanas pequeñas.

Desecador

Papel aluminio

3.6.3 Equipos utilizados en el proceso de Secado y Calcinación

de (C-2)

Balanza electrónica.

Estufa eléctrica Binder.

Mufla eléctrica Thermolyne Furnace 114300.








inoxidable.





67




6. Luego se pesó 15,85 g. de agua, en un vaso de plástico desechable

de 200 ml.

7. Se utilizó un pedazo de cartulina, para pesar 0,1 g. del espesante

celulósico en polvo Bermocoll EBM-5500 de Akzo Nobel en el (E-2).

8. Se vació el Bermocoll sobre el vaso con agua, y con la ayuda de una

espátula de acero inoxidable se lo humectó, para posteriormente

adicionarlo a la mezcla.

9. Una vez comprobado que el espesante se ha disuelto

completamente, sin dejar grumos palpables al tacto, se pesó 34,35

g. del sistema (S-2) nano particulado (TiO2-Al2O3-SiO2), en un vaso

de plástico seco, y con mucho cuidado se lo adicionó sobre la mezcla

de resina y aditivos.












pesó 7,20 g. del Texanol, la segunda parte del antiespumante 1,05

g. y se pesaron 6,05 g. del alcalinizante ALK-300 de Disamtex.





68







(E-2)


𝑃. 𝑇

Donde:




500 𝑔 𝑥 100 = 31,57 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 =1,50 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,30 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =0,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,14 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 =2,60 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,52 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 =0,10 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,02 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐻2𝑂 =15,85 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 3,17 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (S − 2) =34,35 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 6,87 %


500 𝑔 𝑥 100 = 54,55 %


500 𝑔 𝑥 100 = 1,44 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 =1,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,21 %

69

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 =6,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 1,21 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %



acuosa (E-2)


Donde:





% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,14 % ). (1) = 0,14 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 = (0,52 %). (0,34) = 0,18 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝐵𝑀 5500 = (0,02%). (1) = 0,02 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (𝑆 − 2) = (6,87%). (1) = 6,87 %


% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,21%). (1) = 0,21 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 = (1,21%). (1) = 1,21 %





𝐷𝑥

Donde:


P𝑥= Peso del componente 𝑥 en kilos (Kg).

D𝑥= Densidad del componente 𝑥 en (kg/G)

70

𝑉. 𝐸𝑛𝑐𝑜𝑟𝑡 𝐷𝑇 − 250 = 157,85 Kg

3,63𝑘𝑔𝐺

= 43,48 𝐺

𝑉. 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 = 1,50 Kg

4,01𝑘𝑔𝐺

= 0,37 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 0,70 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,20 𝐺

𝑉. 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = 2,60 Kg

4,66𝑘𝑔𝐺

= 0,56 𝐺

𝑉. 𝐸𝐵𝑀 5500 = 0,1 Kg

4,46𝑘𝑔𝐺

= 0,02 𝐺

𝑉. 𝐻2𝑂 = 15,85 Kg

4,00𝑘𝑔𝐺

= 3,96 𝐺

𝑉. 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (𝑆 − 2) = 34,35 Kg

13,46𝑘𝑔𝐺

= 2,55 𝐺


10,08𝑘𝑔𝐺

= 27,06 𝐺


3,53𝑘𝑔𝐺

= 2,04 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 1,05 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,29 𝐺

𝑉. 𝐴𝐿𝐾 300 = 6,05 Kg

3,31𝑘𝑔𝐺

= 1,83 𝐺

𝑉. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 82,37 G

71

TABLA N° 08


MATERIA PRIMA No

ADIC. PESO (g)

(Kg) % % SOL.

D (Kg/G)

V(G)

ENCORT DT-250 1 157,85 31,57% 15,79% 3,63 43,48

IPEL BP-503 2 1,50 0,30% 4,01 0,37


KEMECAL 226-35 4 2,60 0,52% 0,18% 4,66 0,56

BERMOCOLL EBM-5500 6 0,10 0,02% 0,02% 4,46 0,02

AGUA 7 15,85 3,17% 4,00 3,96

(S-2) .(TIO2-AL2O3-SiO2) 8 34,35 6,87% 6,87% 13,46 2,55

OMYACARB 5 9 272,75 54,55% 54,55% 10,08 27,06

TEXANOL 10 7,20 1,44% 3,53 2,04


ALK-300 (DISAMTEX) 12 6,05 1,21% 1,21% 3,31 1,83

TOTAL 500,00 100,00% 78,97% 82,37



acuosa (E-2)



72


Beaker de 250 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck


Paneles de vidrio.

Laminas Metálicas de acero.


acuosa (E-2)







Grindómetro de acero inoxidable.






Encort DT-250

IPEL BP-503


Kemecal 226-35

Bermocoll EBM-5500

Agua

Sist. (S-2)(TIO2-AL2O3-SiO2)

OMYACARB 5

Texanol

73


DE UNA PINTURA DE TRÁFICO ACUOSA (E-2)


FIG. # 7

3.8 Procedimiento y caracterización del concentrado acuoso de

nanopartículas (TIO2-AL203-SIO2) (C-3)

Para fabricar el concentrado acuoso de nanopartículas se procedió

así:

74

1. Se cogió un envase metálico de un litro y colocándolo sobre una

balanza electrónica se pesó 155,73 g. de agua.

2. Luego se colocó el envase con el agua en el dispersador y se lo

aseguro muy fuertemente con unos sujetadores metálicos y una

cinta de papel.

3. Siguiendo el proceso se pesó 0,87 g. del bactericida IPEL BP-503, y

se lo adicionó al agua hasta su completa disolución a una velocidad

suave (350 rpm).

4. Se pesó y se adicionó 14,50 g. del dispersante Kemecal, hasta su

completa homogenización en la mezcla anterior.

5. Para evitar la espuma indeseable, se pesó 2,90 g. del antiespumante

siliconado BYK-022, y se lo adicionó suavemente para evitar la

formación de grumos.

6. Una vez homogenizada la mezcla de aditivos y agua, se tomó un

vaso plástico y se pesó 116 g. del sistema de pigmentos

nanoparticulados (S-1) (TiO2-Al2O3-SiO2). Adicionándolo

suavemente con agitación leve (350 rpm).y se lo pre dispersó por 30

minutos.

7. Posteriormente se le adicionó 300 g. de perlas de circonio, como un

medio de molienda en húmedo para desagregar las unidades

primarias del sistema nanoparticulado.

8. Se subió la velocidad del taladro dispersador hasta una velocidad de

800 rpm, por el lapso de tiempo de 4 horas.

9. Pasado el tiempo de molienda se verificó la finura o el tamaño de las

partículas con la piedra (Grindómetro).

10. Se procedió a la filtración del concentrado nanoparticulado con un

cedazo y una malla de tela ultra fina especial.

11. Se enfrió la muestra, y se midieron sus parámetros característicos.

75

DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL

CONCENTRADO ACUOSO DE NANOPARTÍCULAS (C-3)


FIG. # 8



𝑃. 𝑇

Donde:



% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎 =155,73 𝑔

290 𝑔 𝑥 100 = 53,70 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 503 =0,87 𝑔

290 𝑔 𝑥 100 = 0,30 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 =14,50 𝑔

290 𝑔 𝑥 100 = 5,00 %

76

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =2,90 𝑔

290 𝑔 𝑥 100 = 1,00 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (𝑆 − 1) =116,0 𝑔

290 𝑔 𝑥 100 = 40,00 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %




Donde:




% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = (5,00 % ). (0,35) = 1,75 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 = (1,00 %). (1) = 1,00 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (𝑆 − 1) = (40%). (1) = 40,00 %


TABLA N° 09

FORMULACIÓN DEL CONCENTRADO ACUOSO DEL SISTEMA NANOPARTICULADO (TIO2-AL2O3-SIO2) (C-3)

MATERIA PRIMA No.ADICIÓN PESO GRAMOS % % SOL.

AGUA 1 155,73 53,70%

IPEL BP-503 2 0,87 0,30%

KEMECAL 3 14,50 5,00% 1,75%


SIST.NANO (TIO2-AL2O3-SIO2) 5 116,00 40,00% 40,00%

TOTAL 290,00 100,00% 42,75%


77

3.8.3 Materiales empleados en la práctica Concentrado Acuoso

del Sistema Nanoparticulado (TiO2-Al2O3-SiO2) (C-3)




Beaker de 250 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck

3.8.4 Equipos empleados en la práctica Concentrado Acuoso del

Sistema Nanoparticulado (TiO2-Al2O3-SiO2) (C-3)




Peachímetro digital.



3.8.5 Materia prima seleccionada en la práctica Concentrado



Agua

Ipel BP-503

Kemecal


Sist. Nano (S-1) (TiO2-Al2O3-SiO2)

78

TABLA N° 10

CARACTERIZACION DEL CONCENTRADO ACUOSO DEL SISTEMA

NANOPARTICULADO (TIO2-AL2O3-SIO2)

PARÁMETROS DE CARACT. RESULTADOS

APARIENCIA LIQUIDA

VISCOSIDAD, (cp) 24

COLOR CREMOSO

HEGMAN (NS) 8,0

TAMAÑO DE PARTÍCULA (um) 0,1

ph 8,56

SEDIMENTACIÓN LIGERA

PESO POR GALON (KG/GAL) 5,36

S.G. 1,42 Elaborado por: Francisco Naranjo








inoxidable.








79

17. Se pesó 84,25 g. del Sistema Concentrado (C-3) nano particulado

(TiO2-Al2O3-SiO2), en un vaso de plástico seco, y con mucho

cuidado se lo adicionó sobre la mezcla de resina y aditivos.

18. Se pesó 30 g. de Dióxido de Titanio Tikkon TR-33 en un vaso de

plástico y se lo incorporó a la mezcla anterior.












pesó 7,00 g. del Texanol, la segunda parte del antiespumante BYK

022 que es 1,05 g. y se pesaron 1,50 g. del alcalinizante ALK-300 de

Disamtex.










80


(E-3)


𝑃. 𝑇

Donde:




500 𝑔 𝑥 100 = 32,00 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 =1,50 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,30 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 022 =0,70 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,14 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 =2,50 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,50 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (C − 3) =84,25 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 16,85 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑘𝑘𝑜𝑛 𝑇𝑅 − 33 =30,00 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 6,00 %


500 𝑔 𝑥 100 = 42,30 %


500 𝑔 𝑥 100 = 1,40 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 =1,05 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,21 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 =1,50 𝑔

500 𝑔 𝑥 100 = 0,30 %

% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 100,00 %

81



acuosa (E-3)


Donde:





% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,14 % ). (1) = 0,14 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = (0,50 %). (0,35) = 0,18 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (C − 3) = (16,85%). (0,43) = 7,25 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑖𝑘𝑘𝑜𝑛 𝑇𝑅 − 33 = (6,00%). (1) = 6,00 %


% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑌𝐾 − 022 = (0,21%). (1) = 0,21 %

% 𝑆𝑜𝑙. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝐿𝐾 − 300 = (0,30%). (1) = 0,30 %





𝐷𝑥

Donde:

82


P𝑥 = Peso del componente 𝑥 en kilos (Kg).

D𝑥 = Densidad del componente 𝑥 en (kg/G)

𝑉. 𝐸𝑛𝑐𝑜𝑟𝑡 𝐷𝑇 − 250 = 160,00 Kg

3,63𝑘𝑔𝐺

= 44,08 𝐺

𝑉. 𝐼𝑃𝐸𝐿 𝐵𝑃 − 503 = 1,50 Kg

4,01𝑘𝑔𝐺

= 0,37 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 0,70 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,20 𝐺

𝑉. 𝐾𝑒𝑚𝑒𝑐𝑎𝑙 226 − 35 = 2,50 Kg

4,66𝑘𝑔𝐺

= 0,54 𝐺

𝑉. 𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝑆𝑖𝑠𝑡. 𝑁𝑎𝑛𝑜𝑝𝑎𝑟𝑡. (C − 3) = 84,25 Kg

5,36𝑘𝑔𝐺

= 15,72 𝐺

𝑉. 𝑇𝑖𝑘𝑘𝑜𝑛 𝑇𝑅 − 33 = 30,00 Kg

15,27 𝑘𝑔𝐺

= 1,96 𝐺


10,08𝑘𝑔𝐺

= 20,98 𝐺


3,53𝑘𝑔𝐺

= 1,98 𝐺

𝑉. 𝐵𝑌𝐾 022 = 1,05 Kg

3,57𝑘𝑔𝐺

= 0,29 𝐺

𝑉. 𝐴𝐿𝐾 300 = 1,50 Kg

3,31𝑘𝑔𝐺

= 0,45 𝐺

𝑉. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 86,58 G

83

TABLA N° 11


MATERIA PRIMA No.

ADIC.

PESO (g) (Kg) % % SOL.

D (Kg/G) V(G)

ENCORT DT-250 1 160,00 32,00% 16,00% 3,63 44,08

IPEL BP-503 2 1,50 0,30% 4,01 0,37


KEMECAL 226-35 4 2,50 0,50% 0,18% 4,66 0,54

CONC. SIST.

(C-3) (TiO2-Al2O3-SiO2) 5 84,25 16,85% 7,25% 5,36 15,72

TIKKON TR-33 6 30,00 6,00% 6,00% 15,27 1,96

OMYACARB 5 7 211,50 42,30% 42,30% 10,08 20,98

TEXANOL 8 7,00 1,40% 3,53 1,98


ALK-300 (DISAMTEX) 10 1,50 0,30% 0,30% 3,31 0,45

TOTAL 500,00 100,00% 72,38% 86,58



acuosa (E-3)




Beaker de 250 ml

Papel aluminio

Cinta mastíck


Paneles de vidrio

Laminas metálicas de acero

84

DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PINTURA DE

TRÁFICO ACUOSA (E-3)


FIG. # 9


acuosa (E-3)






85


Termómetro de mercurio.

Grindómetro de acero inoxidable.





Encort DT-250

IPEL BP-503


Kemecal 226-35

Conc. Sist. (C-3) (TiO2-Al2O3-SiO2)

Tikkon TR-33

Omyacarb 5

Texanol


ALK-300 (DISAMTEX)

3.10 Control de calidad de las pinturas de tráfico acuosas

A continuación se presentan en las tablas siguientes los requisitos

de las pinturas para señalamiento de tráfico, de la normativa técnica del

Ecuador del Instituto Ecuatoriano que se encuentra vigente NTE INEN

1042:2009, y los controles de calidad de los laboratorios de Pinturas

Unidas, y de Cipeq Cia. Ltda.

86

TABLA N° 12

REQUISITOS DE LA PINTURA PARA SEÑALAMIENTO DE TRÁFICO

ACUOSA NTE INEN 1042:2009

REQUISITOS NTE INEN 1042:2009

PARÁMETRO TIPO I (BASE AGUA)

UNIDADES

VISCOSIDAD a 25 °C

70-85 U. Krebs

0.881-1070 Pa-s

TIEMPO DE SECADO AL RODAMIENTO

Max 30 min

max 1800 s

ADHERENCIA min 3A -

min 85-95 %

RESISTENCIA A LA ABRASIÓN POR CAIDA DE ARENA A 25.4 um

min 100 L

Fuente: Informe de Laboratorio Pinturas Unidas.

TABLA N° 13

RESULTADOS DEL CONTROL DE CALIDAD DE LA PINTURA PARA

SEÑALAMIENTO DE TRÁFICO ACUOSA BLANCA DEL

LABORATORIO DE PINTURAS UNIDAS

Fuente: Informe de Laboratorio Pinturas Unidas.

87

TABLA N° 14

RESULTADOS DEL CONTROL DE CALIDAD DE LAS PINTURAS PARA SEÑALAMIENTO DE TRÁFICO ACUOSA BLANCA MEDIDAS EN EL LABORATORIO DE CIPEQ.

PARÁMETROS STD E-1 E-2 E-3

APARIENCIA VISCOSA VISCOSA VISCOSA FLUIDA

VISCOSIDAD ( cp) 5160 6060 5800 630

VISCOSIDAD (Krebs) 112,8 71

HEGMAN (NS) 4,5 4,0 4,0 7,0

COLOR BLANCO - BLANCO BLANCO BLANCO

Ph 12,60 12,67 12,63 10,47

SEDIMENTACIÓN NO HAY NO HAY NO HAY NO HAY

CUBRIMIENTO STD < A STD LIG. < STD LIG. > STD

PESO POR GALON (Kg/gal) US 6,06 5,99 6,04 6,06

GRAVEDAD ESPECIFICA 1,61 1,58 1,60 1,60

DUREZA STD > A STD LIG. < STD > A STD

ADHERENCIA 97% 98% 95% 99%

FLEXIBILIDAD STD = A STD LIG. < STD = A STD

Lavabilidad o abrasión húmeda STD > STD < STD >STD

TIEMPO DE SECADO (min) 20 17 21 19


CAPITULO IV

ANÁLISIS Y RESULTADOS

A continuación se muestran las gráficas de algunas variables

importantes de las pinturas de señalamiento de Tráfico acuosas, para

demostrar que el ensayo (E-3) está dentro de los límites de las normas de

calidad NTE INEN 1042:2009.

VISCOSIDAD (Krebs)


FIG. # 10

89

ADHERENCIA (%)


FIG. # 11

ESCALA DE FINURA HEGMAN (NS)


FIG. # 12

90

DENSIDAD (g/cm3)


FIG. # 13

SÓLIDOS POR PESO (%)


FIG. # 14

91

4.1 Conclusiones

El método más viable para la obtención de materiales cerámicos

nanométricos fue la del proceso Sol-Gel (Calcinación). Usando como

un acomplejante el vinagre blanco.

La temperatura de calcinación de 550 °C en la mufla, en conjunto

con la adición del vinagre blanco (ácido Acético diluido), y la

molienda con perlas de circonio en húmedo fueron los factores

fundamentales para la obtención de las nanopartículas.

La incorporación del sistema de partículas ultrafinas de 100 nm de

TiO2-Al2O3-SiO2, generó un comportamiento coloidal, eliminando

por completo la acción de la gravedad sobre las partículas dispersas

en el seno de la matriz polimérica.

Se comprobó experimentalmente que la adición de un sistema de

partículas nanométricas de Dióxido de Titanio dopadas con, Dióxido

de Silicio, y Alumina en la formulación mejoraron las propiedades

mecánicas de la película seca del recubrimiento de tráfico acuoso

de segunda generación.

La reducción de las cargas, en la formulación STD de la pintura de

Tráfico acuosa en un 22 % en peso, provocó una reducción de la

viscosidad de la pintura, permitiendo que esta cumpla con las

normas de calidad NTE INEN 1042:2009.

4.2 Recomendaciones

Cuando se trabaje con la resina Encort DT-250, se debe usar

equipos de protección personal, pues esta desprende vapores

amoniacales y es peligrosamente alcalina.

Nunca se debe abrir la puerta de la estufa o mufla durante los

procesos térmicos de secado o calcinado, pues se pueden activar

las alarmas contra incendio y provocar malestar en el personal de

laboratorio.

92

En la fabricación de la pintura de tráfico acuosa se debe evitar el

recalentamiento de la resina acrílica estirenada, ya que esta es la

causa de la reducción de la estabilidad de las pinturas de tráfico

acuosas.

Utilizar mallas de tela ultrafinas para filtrar y eliminar cualquier grumo

o partícula gruesa que no se haya desagregado en el proceso de

molienda.

ANEXOS

94

ANEXO 01

REQUISITOS DE LA PINTURA PARA SEÑALAMIENTO DE TRÁFICO NTE INEN 1042:2009

Fuente: Catalogo de Normas INEN 1042-2009.

95

ANEXO 02

INFORME DE ENSAYOS DE LA PINTURA PARA SEÑALIZACIÓN

DE TRÁFICO DEL LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD DE

PINTURAS UNIDAS

96

ANEXO 03

TABLA DE CONVERSION DE LA VISCOSIDAD

97

ANEXO 04

REGLA DE CÁLCULO DE CONVERSION DE VARIABLES (ANVERSO)

98

ANEXO 05

REGLA DE CÁLCULO DE CONVERSION DE VARIABLES (REVERSO)

99

ANEXO 06

HOJA TÉCNICA DE LA RESINA ENCOR DT-250

100

ANEXO 07

HOJA TÉCNICA DEL DISPERBYK-2010

101

ANEXO 08

HOJA TÉCNICA DEL DIOXIDO DE TITANIO TIONA 595

102

ANEXO 09

HOJA TÉCNICA DEL ESPESANTE BERMOCOLL EBM 5500

103

ANEXO 10

HOJA TÉCNICA DEL TEXANOL

104

ANEXO 11

HOJA TÉCNICA DEL TEXANOL (CONTINUACIÓN)

105

ANEXO 12

HOJA TÉCNICA DEL ANTIESPUMANTE SILICONADO BYK-022

106

ANEXO 13

HOJA TÉCNICA DEL CAOLIN CALCINADO JYCK-95

107

ANEXO 14

HOJA TÉCNICA DEL ALCALINIZANTE DISACOAT ALK 300

108

ANEXO 15

HOJA TÉCNICA DEL OMYA CARB 5

109

ANEXO 16

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACION DE VISCOCIDAD

110

ANEXO 17

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA GRANULOMETRÍA

CIPEQ PROCEDIMIENTO

Determinación prueba de granulometría

Código: CIPEQ-PRO-CDC. 11

Fecha: 28 de abril 2010 Páginas: 110 de 140

1. OBJETIVO

Esta norma tiene por objeto determinar el tamaño de partícula de las dispersiones fabricadas en la organización.

2. ALCANCE

Este procedimiento es aplicable a todas las dispersiones comercializadas por la organización.

3. RESPONSABILIDAD

El Jefe de Laboratorio (Analista) es el responsable de analizar, registrar \\server\Produccion\REGISTRO DATOS DE CONTROL DE CALIDAD y monitorear que los resultados obtenidos estén dentro de los estándares de calidad que se necesitan para elaborar productos sin anomalías, así mismo tiene la responsabilidad de controlar el tiempo optimo necesario en el proceso ,y registrar el mismo en \\server\Produccion\REGISTRO DATOS DE CONTROL DE CALIDAD .

De existir alguna inconformidad el Jefe de Laboratorio(Analista) deberá enviar a cuarentena el material y dar las respectivas indicaciones para la corrección de la inconformidad.

Es importante mencionar que el volumen del tanque debe ser el apropiado

Es responsabilidad del operador de maquina utilizar el tanque apropiado para el proceso y terminantemente prohibido completar las dispersiones en recipientes separados.

Es responsabilidad del operador que la muestra entregada al jefe de laboratorio deberá ser de las misma características del producto ingresado a bodega.

En caso de no cumplir las responsabilidades asignadas ,la gerencia deberá tomar las medidas correspondientes,manteniendo de esta manera la garantía de los producto fabricados con marca CIPEQ.

4. ENSAYO

4.1EQUIPOS

a) Grindómetro

b) Termómetro

c) vaso de precipitación de 15cc

111

5. PROCEDIMIENTO.

Se debe realizar 3 tomas de granulometría en el transcurso del proceso ,dividiendo el tiempo total estimado para tres,de esta manera se puede optimizar el tiempo de proceso y corroborar el tiempo del mismo. Tomar 8 cc de muestra aproximadamente enfriarla a 25oC y enrazar a 10cc con resina(la misma usada en el proceso).

Al termino de la ultima hora del proceso se debe completar a nivel de laboratorio la dispersión según los datos que indiquen la orden de producción y realizar la ultima toma de granulometría. El valor obtenido para dar la aprobación del producto debe ser 7 He.

6 Interpretación de los resultados.

Se debe registrar en la bitácora \\server\Produccion\REGISTRO DATOS DE CONTROL DE

CALIDAD

7. Cálculos realizados.

No aplica.

8. Informe.

En este debe indicarse lo siguiente

8.1 Registrar en bitacora

8.2 Tipo y numero de la muestra o cualquier otra indicación que la identifique.

8.3 Ensayo efectuado y método empleado(solo enumerar norma o procedimiento)

9. PRECAUCIONES

Utilizar los EPP.

112

ANEXO 18

PROCEDIMIENTO DE DETERMINACION DE % DE SÓLIDOS

(ANVERSO)

113

ANEXO 19

PROCEDIMIENTO DE DETERMINACION DE % DE SÓLIDOS

(REVERSO)

114

ANEXO DE FOTOS N° 20

Planificación del Proyecto. Pesado de la materia prima para

los ensayos.

Bactericida IPEL - 503 Bidón de Resina Encort DT - 250

Bermocol EBM 5500 Caolín Calcinado JYCK - 95

115

Pigmentos Blancos. Aditivos en polvo para

concentrados de pigmentos.

Aditivos líquidos para pintura de tráfico acuosa.

Aditivos para la pintura de tráfico del Proyecto.

Materia Prima para el ensayo del proyecto.

Dispersión de los pigmentos.

116

Material de Molienda (Perlas de Circonio)

Envase metálico con dispersador.

Pre dispersión de pigmentos para Sol-Gel.

Método de tapado para evitar la evaporación.

Concentrado de pigmentos blancos (Sol-Gel)

Pesado del concentrado Sol-Gel en un Beaker de 500 ml

117

Estufa eléctrica Binder. Introducción del Concentrado Sol-Gel en la Estufa Binder.

Temperatura de Secado primario en la estufa Binder.

Temperatura de secado secundario 300°C en la estufa

Binder.

Pesado de los residuos sólidos del Secado.

Vista superior de los residuos sólidos del Secado.

118

Cápsulas de porcelana con residuos del secado sólido.

Cápsulas con material pigmentario en el interior de la

Mufla

Cerrado de la puerta de la Mufla. Temperatura de calcinación en la Mufla del Instituto de

Investigaciones tecnológicas de Ingeniería Química.

Extracción del material pigmentario después la calcinación en la Mufla.

Residuo Seco.

119

Proceso de desecado del Sistema Nanoparticulado.

Residuos sólidos Nanoparticulados de la Mufla.

Resina emulsionada acrílica estirenada Encort DT-250

Pre dispersión de pigmentos para pintura de tráfico.

Fabricación de pintura de tráfico acuosa.

Vidrio – Soporte para cartulinas de aplicación.

120

Cartulinas de aplicación y perlas de Circonio.

Materiales y Equipos de laboratorio control Calidad.

Aplicaciones de pintura de tráfico blanca en cartulinas.

Aplicaciones de pintura de tráfico.

Prueba de resistencia a la humedad de la pintura de tráfico

acuosa.

Prueba de la flexibilidad de las pinturas de tráfico acuosa en

láminas metálicas.

121

Determinación de viscosidad del concentrado de pigmento con el

viscosímetro DVE.

Medición del Ph de un concentrado de pigmento.

Medición de la finura en el Grindómetro.

Determinación de Peso por Galón del concentrado de

pigmentos.

Pesado de picnómetro lleno.

122

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