ES2336244T3 - Procedimiento para la creacion de un revestimiento de pintura epoxidica resistente al agrietamiento y composiciones de pintura adecuadas para dicho procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la creación de un revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento en la superficie representada por el interior de los ángulos formados entre elementos estructurales de un tanque de lastre de una estructura parcial o totalmente sumergible, comprendiendo dicho procedimiento: (i) aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre dicha superficie formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y (ii) dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica; en el que la composición de pintura tiene una viscosidad tal como se determina según la norma ASTM D562-01 de como máximo 140 UK a 30ºC y comprende: el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo constituido por fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas-fibras una longitud promedio de como máximo 250 μm y un espesor promedio de 1-50 μm.
Description
Procedimiento para la creación de un
revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento y
composiciones de pintura adecuadas para dicho procedimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la creación de un revestimiento de pintura
epoxídica resistente al agrietamiento en la superficie representada
por el interior de los ángulos formados entre elementos
estructurales de un tanque de lastre de una estructura parcial o
totalmente sumergible. La presente invención proporciona
resistencia al agrietamiento mejorada de un revestimiento de pintura
epoxídica de este tipo incorporando tipos específicos de
fibras.
Productos epoxídicos existentes para revestir un
tanque de lastre de una estructura parcial o totalmente sumergible,
tal como una embarcación o una plataforma petrolífera
semisumergible, muestran una susceptibilidad al agrietamiento
relativamente alta cuando se aplican en un espesor de película seca
extremadamente alto. Pueden producirse grietas durante la puesta a
flote o durante el servicio en sitios con espesor de película seca
demasiado alto. Se observa un espesor de película seca demasiado
alto especialmente en asociación con el interior de los ángulos
formados entre los elementos estructurales, en los que, la forma de
la superficie es tal que se logra raras veces una película de
pintura con espesor uniforme. Los productos epoxídicos existentes
están especificados normalmente en un espesor de película seca
total de 250-500 \mum, pero en asociación con el
interior de los ángulos formados entre los elementos estructurales
existe un riesgo de obtener espesores de película seca muy
superiores a los especificados. Un espesor de revestimiento
demasiado alto, con frecuencia superando los límites de aceptación
normales, provoca alta tensión por contracción de curado y puede
potenciar el agrietamiento.
Los factores que conducen al agrietamiento de
revestimientos de tanques de lastre se estudian en artículos
recientes por Askheim et al. ("Why do paints crack, Ballast
tank coating study focusing on brittleness and loss of
flexíbility" Protective Coating Europe, marzo de 2001, págs.
49-55) y Lim et al. ("Stress Analysis and
Evaluation of Cracks Developed on the Coatings for Welded Joints of
Water Ballast Tanks" artículo presentado en "Corrosion
2005", Houston, EE.UU.).
El revestimiento epoxídico en un tanque de
lastre está expuesto a muchos efectos ambientales que inducen
tensión. Por ejemplo, los efectos ambientales especiales en tanques
de lastre de embarcaciones incluyen temperatura elevada en zonas,
tales como mamparas adyacentes a bodegas de carga y salas de
motores, calentamiento solar cíclico por debajo de la cubierta
principal, desplazamiento de agua, impactos inversos del equipo de
carga pesada y cambios de la presión hidrostática de ciclos de
lastre-deslastre. Los efectos ambientales
proporcionan exigencias especiales con respecto a la flexibilidad y
la resistencia al agrietamiento de un revestimiento epoxídico
aplicado en el tanque de lastre de una estructura parcial o
totalmente sumergible. Las grietas en la película de pintura
conducirán a la corrosión debido a la presencia de agua, normalmente
agua de mar, cuando se requiere lastre.
Se cree que la fragilidad del revestimiento
epoxídico está relacionada con las limitaciones en la flexibilidad
de la química epoxídica básica. El grupo epoxi puede reaccionar con
diversos agentes de curado. Los grupos epóxido también pueden
homopolimerizarse con ellos mismos hasta grados variables. El
resultado final es una red tridimensional de moléculas de cadena
larga con flexibilidad limitada. La flexibilidad varía con el tipo
y la cantidad de agente de curado así como el tipo y la cantidad de
agentes de flexibilidad. Si se añade mucho más de la cantidad
estequiométrica de agente de curado a la resina epoxídica, se mejora
la flexibilidad pero se reducen las propiedades anticorrosivas y la
tensión mecánica.
El documento JP 59-78267A da a
conocer una composición de revestimiento compuesta por una resina
epoxídica, un agente de curado, una fibra cortada inorgánica y un
agente de combinación de revestimiento. La composición de
revestimiento se usa principalmente para un revestimiento de
protección anticorrosiva en el interior y exterior de tuberías de
acero.
Se requiere un procedimiento para la creación de
un revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento
en la superficie representada por el interior de los ángulos
formados entre elementos estructurales de un tanque de lastre de
una estructura parcial o totalmente sumergible.
Por tanto, el problema subyacente de la presente
invención es proporcionar un procedimiento para la creación de un
revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento en la
superficie representada por el interior de los ángulos formados
entre elementos estructurales de un tanque de lastre de una
estructura parcial o totalmente sumergible, comprendiendo dicho
procedimiento:
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre dicha superficie formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
en el que la composición de pintura tiene una
viscosidad de como máximo 140 UK y comprende
el 35-80% en volumen de sólidos
de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que
tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los
equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y
el 0,5-30% en volumen de sólidos
de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo
constituido por fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas
sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas
y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de
como máximo 250 \mum.
La presente invención también se refiere a
composiciones de pintura como tal.
La figura 1 muestra una parte de un tanque de
lastre e ilustra la superficie representada por el interior de los
ángulos formados entre elementos estructurales del tanque de lastre.
Para simplificar, los elementos de refuerzo presentes normalmente
en un tanque de lastre no están incluidos en la figura 1.
La figura 2 ilustra el alto espesor de película
seca del revestimiento de pintura epoxídica que es propenso a
producirse debido a la forma de la superficie de un tanque de
lastre.
Se ha encontrado ahora que aplicando una pintura
epoxídica que comprende fibras en la superficie representada por el
interior de los ángulos formados entre los elementos estructurales
de un tanque de lastre de una estructura parcial o totalmente
sumergible, se crea un revestimiento de pintura epoxídica resistente
al agrietamiento.
Más específicamente, la invención se refiere a
un procedimiento para la creación de un revestimiento de pintura
epoxídica resistente al agrietamiento en la superficie representada
por el interior de los ángulos formados entre elementos
estructurales de un tanque de lastre de una estructura parcial o
totalmente sumergible.
Cuando se usa en el presente documento, la
expresión "interior de los ángulos formados entre elementos
estructurales de un tanque de lastre" pretende significar la
superficie que se extiende 20 cm desde ambos lados de la unión
entre elementos estructurales (por ejemplo placas metálicas)
formando la superficie interna de un tanque de lastre y
representando un ángulo de entre 45º y 140º. En la superficie
representada por el interior de los ángulos formados entre los
elementos estructurales existe un problema con el espesor de
película seca demasiado alto que puede dar como resultado el
agrietamiento.
Los ejemplos de uniones entre elementos
estructurales que forman la superficie interna de un tanque de
lastre y que representan un ángulo de entre 45º y 140º incluyen,
pero no se limitan a, uniones entre lados verticales, uniones entre
lados verticales y la parte superior de un tanque de lastre, uniones
entre lados verticales y la parte inferior de un tanque de lastre y
uniones entre lados verticales y elementos de refuerzo de un tanque
de lastre.
El interior de los ángulos formados entre
elementos estructurales de un tanque de lastre se ilustra
esquemáticamente en la figura 1. En referencia a la figura 1, la
superficie (A), el área rayada que se extiende 20 cm desde ambos
lados de las uniones entre los lados verticales (I, II, III), entre
los lados verticales (I, II, III) y la parte superior del tanque
(IV) y entre los lados verticales (I, II, III) y la parte inferior
del tanque (V) es el interior de los ángulos formados entre los
elementos estructurales según la definición anterior.
El problema con el espesor de película seca
demasiado alto se ilustra esquemáticamente en la figura 2. La
figura 2 es un corte transversal de una parte de la superficie (A)
de la figura 1 tras la aplicación del revestimiento de pintura
epoxídica (E).
Los elementos estructurales de un tanque de
lastre, por ejemplo placas metálicas, tales como placas de acero,
se unen normalmente mediante soldadura. Para construir un tanque de
lastre, se requiere que algunos de los elementos estructurales se
unan para formar un ángulo interior de 45º a 140º.
Cuando se usa en el presente documento, la
expresión "elementos estructurales de un tanque de lastre"
pretende incluir lados, parte superior, parte inferior y elementos
de refuerzo de un tanque de lastre. Ejemplos de elementos de
refuerzo son vigas longitudinales, vagras y trancaniles. Tales
elementos de refuerzo los conoce bien el experto en la técnica y
ejemplos detallados se proporcionan en "Guidance manual for tanker
structures", Tanker Structure Cooperative Forum. Witherby,
Londres 1997, figura 1,1.
Ejemplos de estructuras parcial o totalmente
sumergibles son embarcaciones (incluyendo pero sin limitarse a
barcos, trasatlánticos, buques cisterna, barcos de contenedores y
otros barcos de carga, submarinos y embarcaciones navales de todo
tipo) o plataformas petrolíferas semisumergibles, etc.
El procedimiento comprende además las
etapas:
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre dicha superficie formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de pintura puede aplicarse por
medio de cualquiera de las técnicas habituales usadas dentro del
campo de la pintura. Técnicas de aplicación preferidas son
pulverización, por ejemplo pulverización sin aire y por medio de
una brocha o un rodillo.
El procedimiento de la invención pretende
incluir aplicaciones en las que se aplica la pintura epoxídica tanto
a la superficie representada por el interior de los ángulos
formados entre los elementos estructurales como a las otras
superficies del tanque de lastre. La pintura epoxídica puede
aplicarse sobre toda la superficie del tanque de lastre o sólo en
partes de la superficie, siempre que las partes de la superficie en
la que se aplica incluyan partes de la superficie representada por
el interior de los ángulos formados entre los elementos
estructurales.
La composición de pintura que va a usarse en el
procedimiento de la presente invención es una composición de
pintura formadora de película, es decir la combinación de los
constituyentes de pintura debe hacer posible preparar una película
de espesor sustancialmente uniforme.
Las composiciones de pintura que van a usarse en
el procedimiento de la presente invención necesitan que puedan a
aplicarse mediante pulverización o aplicación con brocha a
diferencia de pastas o productos similares. Por tanto, debe
entenderse que las composiciones de pintura que van a usarse en el
procedimiento de la presente invención tienen una viscosidad de
como máximo 140 unidades Krebs (UK) a la temperatura de aplicación.
La viscosidad se determina justo tras haberse mezclado la
composición de pintura y estar lista para aplicarse. La viscosidad
se determina según la norma ASTM D562-01 con la
modificación de que la temperatura de la muestra es la temperatura
de aplicación.
Generalmente, "fibras" pretende abarcar
cualquier fibra dentro de los grupos de fibras inorgánicas
naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas
naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, o
mezclas de las mismas. Sin querer quedar adherido a ninguna teoría
específica, sin embargo, actualmente se cree que se prefieren
especialmente fibras inorgánicas naturales y fibras inorgánicas
sintéticas, en particular fibras minerales de estos tipos.
Actualmente se cree que las fibras que van a
usarse dentro de la presente invención deben cumplir ciertos
criterios con respecto a las dimensiones con el fin de proporcionar
las propiedades mejoradas de la pinturas dentro de la presente
invención. Por tanto, con respecto a la longitud promedio y al
espesor promedio de las fibras que se añaden a la pintura durante
la fabricación de la pintura o se mezclan con la pintura antes de
su aplicación, tales fibras tienen una longitud promedio de como
máximo 250 \mum y un espesor promedio de 1-50
\mum.
Las fibras preferidas son fibras que tienen un
espesor promedio de 1-25 \mum y una longitud
promedio de como máximo 250 \mum, especialmente una longitud
promedio de 25-250 \mum y un espesor promedio de
1-25 \mum, particularmente una longitud promedio
de 50-250 \mum (tal como 50-170
\mum) y un espesor promedio de 2-10 \mum. Las
fibras preferidas tienen además una razón entre la longitud promedio
y el espesor promedio de al menos 2, tal como al menos 3 por
ejemplo al menos 5.
Debe observarse que el término "longitud"
se refiere a la dimensión más grande de la partícula de fibra en
cuestión. El término "promedio" cuando se usa conjuntamente con
la longitud indica que existe una cierta variación de la longitud
de las fibras dentro de la distribución de las fibras usadas. La
expresión "espesor promedio" también se refiere a las fibras
en cuestión, sin embargo, con respecto a la distribución de fibras
también teniendo en cuenta la variación longitudinal y transversal
con cada fibra individual.
Con el fin de considerar una cierta partícula
como fibra dentro del presente contexto, la razón entre la dimensión
más grande y la dimensión más pequeña perpendicular a la dimensión
de longitud en sustancialmente todos los puntos a lo largo del eje
longitudinal (la dimensión de longitud - la dimensión más larga) no
debe superar 2,5:1, preferiblemente no debe superar 2:1. Además, la
razón entre la dimensión más larga y la segunda más pequeña de las
dos dimensiones más cortas debe ser al menos 2:1, preferiblemente al
menos 5:1. Por tanto, las fibras se caracterizan por tener una
dimensión larga y dos dimensiones cortas, siendo la dimensión larga
más larga que las dos dimensiones cortas (normalmente en un orden de
magnitud, o incluso más), y las dos dimensiones cortas son
sustancialmente iguales (del mismo orden de magnitud). Para fibras
completamente regulares, es decir fibras que tienen una forma
cilíndrica, es evidente cómo determinar la "longitud"
(dimensión más larga) y las dos dimensiones más cortas (idénticas).
Para fibras más irregulares, se cree que la relación entre las
dimensiones puede evaluarse mediante el siguiente experimento
hipotético: Se construye una caja de ángulos rectos, regular
alrededor de la fibra. La caja se construye de modo que tenga el
menor volumen posible como si fuera a comprender totalmente la
fibra. En la medida que la fibra está curvada, se asume (de nuevo
hipotéticamente) que la fibra es flexible de manera que el volumen
de la caja hipotética puede minimizarse "estirando" la fibra.
Para que la "fibra" se reconozca como tal en el presente
contexto, la razón entre las dos dimensiones más pequeñas de la
caja debe ser como máximo 2,5:11 (preferiblemente 2:1) y la razón
entre la dimensión más larga de la caja y la segunda más pequeña de
las dos dimensiones más pequeñas de la caja debe ser al menos 2:1,
preferiblemente al menos 5:1.
Lo anterior se facilita como una directriz
general con el fin de excluir otros tipos de partículas que pueden
denominarse "fibras" pero que tiene propiedades menos
satisfactorias dentro de la presente invención. En particular, el
término "fibra" no pretende incluir los denominados materiales
de "fibra" inorgánica que se usan como cargas (por ejemplo
cargas de tipo deshilacliado sin dimensiones bien definidas, tales
como asbestina), véase Hawley's Condensed Chemical Dictionary,
11^{a} Ed., (Sax and Lewis, eds.), Van Nostrand Reinhold Company,
Nueva York, 1987, página 521. "Fibra" tampoco incluye las
cargas de tipo escama, por ejemplo mica, minerales arcillosos con
forma de escama, escamas de aluminio o escamas de vidrio, véase la
definición anterior. Con respecto a las fibras "curvadas",
debe entenderse que la dimensión de longitud debe considerarse como
la longitud a lo largo de la curva definida por la fibra.
La superficie de las fibras puede haberse
modificado o no (tratarse en superficie) mediante procedimientos
químicos o físicos. Ejemplos de tales procedimientos de modificación
usados para mejorar los efectos beneficiosos de las fibras son
carbonización; sililación; oxidación superficial; ataque con ácido,
tal como tratamiento con hidróxido de metal alcalino, tratamiento
con ácido fluorhídrico; revestimiento; atrapamiento
pollelectrolítico en las estructuras de superficie porosa;
procedimientos de adsorción; procedimientos de enlace de hidrógeno;
procedimientos de enlace catiónico; esterificacíón; procedimientos
de enlace aniónico; etc., así como cualquier procedimiento de
modificación incluido en la fabricación de las fibras.
En una realización interesante, las fibras que
van a incorporarse a la pinturas son biodegradables en condiciones
fisiológicas, especialmente en los órganos respiratorios (los
pulmones) de mamíferos, especialmente seres humanos. Por tanto, se
cree que las fibras especialmente interesantes son aquéllas que
pueden biodegradarse cuando están presentes en una solución de
Gamble modificada tai como se define en el documentó WO 96/14454,
página 9. El grado de biodegradabilidad debe ser preferiblemente de
al menos 20 nm/día, tal como al menos 30 nm/día, en particular al
menos 50 nm/día cuando se somete a prueba tal como se describe en el
documento WO 96/14454. Ejemplos de fibras biodegradables adecuadas
son las descritas en los documentos WO 96/14454 y WO 96/14274. Un
ejemplo específico de las mismas es la MS 600 Roxul 1000 disponible
comercialmente, de Lapinus Fibres BV (véase más adelante). La
biodegradabilidad es especialmente importante para las fibras
minerales.
Las fibras, tal como resultará evidente a partir
de la descripción de los procedimientos de fabricación más
adelante, pueden añadirse junto con los constituyentes de pintura
restantes antes de la molienda o las fibras pueden añadirse
después. Sin embargo, puede esperarse que la longitud promedio de
las fibras se reduzca algo durante el procedimiento de fabricación
de pintura (véase más adelante), por ejemplo debido a las fuerzas
de cizallamiento aplicadas y/o el procedimiento de molienda. (La
molienda y la agitación intensa se realizan normalmente con el fin
de romper los aglomerados de pigmentos y otras partículas en la
composición de pintura). Se cree que el procedimiento de
fabricación de pintura debe realizarse preferiblemente de manera que
las fibras en la pintura lista para usar tengan una longitud
promedio correspondiente a al menos el 75% de la longitud promedio
antes de la fabricación.
La concentración de las fibras está normalmente
en el intervalo del 0,5-30% en volumen de sólidos de
la pintura, tal como el 0,5-20% en volumen de
sólidos de la pintura. Las concentraciones especialmente importantes
de fibras, dependiendo del tipo y del tamaño de las fibras, pueden
ser del 2-20%, tal como el 3-18%,
tal como el 5-15% en volumen de sólidos de la
pintura.
Debe entenderse que los intervalos anteriores se
refieren a la cantidad total de fibras, por tanto, en el caso de
que se utilicen dos o más tipos de fibra, las cantidades combinadas
deben encontrarse dentro de los intervalos anteriores.
Generalmente, "fibras inorgánicas" pretende
cubrir cualquier fibra dentro de los grupos de fibras inorgánicas
naturales, fibras inorgánicas sintéticas y fibras metálicas, o
mezclas de las mismas. Sin querer quedar adherido a ninguna teoría
específica, sin embargo, actualmente se cree que las fibras
inorgánicas naturales y las fibras inorgánicas sintéticas, en
particular las fibras minerales de estos tipos, se prefieren
especialmente.
Por fibras minerales debe entenderse fibras
preparadas usando minerales como materiales de partida. Según esta
definición, las fibras minerales incluyen tanto materiales
cristalinos como materiales amorfos formados mediante un
procedimiento de fusión.
En la presente invención, las fibras inorgánicas
preferidas son fibras inorgánicas que tienen un espesor promedio de
1-25 \mum y una longitud promedio de como máximo
250 \mum, especialmente una longitud promedio de
25-250 \mum y un espesor promedio de
1-25 \mum, particularmente una longitud promedio
de 50-250 \mum (tal como 50-170
\mum) y un espesor promedio de 2-20 \mum (tal
como 2-10 \mum). Las fibras inorgánicas preferidas
tienen además una razón entre la longitud promedio y el espesor
promedio de al menos 2, tal como al menos 5, preferiblemente una
razón entre la longitud promedio y el espesor promedio de al menos
10, particularmente al menos 15, tal como al menos 20.
Ejemplos de fibras inorgánicas son fibras de
carburo, tales como fibras de carburo de silicio, fibras de carburo
de boro, fibras de carburo de niobio; fibras de nitruro, tales como
fibras de nitruro de silicio; fibras que contiene boro, tales como
fibras de boro, fibras de boruro; fibras que contienen silicio,
tales como fibras de silicio, fibras de
alúmina-boro-sílice, fibras de
vidrio E (alumoborosilicato no alcalino), fibras de vidrio C
(alumoborosilicato de sosa y cal poco alcalino o no alcalino),
fibras de vidrio A {silicato de sosa y cal alcalino), fibras de
vidrio S, fibras de vidrio CEMFIL, fibras de vidrio ARG, fibras de
vidrio mineral, fibras de alumosilicato de magnesia no alcalino,
fibras de cuarzo, fibras de ácido silícico, fibras de sílice, fibras
con alto contenido en sílice, fibras con alto contenido en
sílice-alúmina, fibras de alumosilicato, fibras de
silicato de aluminio, fibras de alumosilicato de magnesia, fibras de
borosilicato de sosa, fibras de silicato de sosa, fibras de
policarbosilano, fibras de polititanocarbosilano, fibras de
polisilazano, fibras de hidridopolisilazano, fibras de tobermorita,
fibras de silicato de samario, fibras de woíastonita, fibras de
silicato de aluminio-potasio; fibras de metal,
tales como fibras de hierro, fibras de aluminio, fibras de acero,
fibras de hierro, fibras de cinc; fibras de carbono, tales como
fibras de carbono puro, fibras de grafito, fibras de lana de
escoria, fibras de carbón; fibras de lana de roca, tales como
fibras de lana de roca pura y fibras de lana de roca de basalto;
fibras minerales procesadas a partir de lana mineral; fibras de roca
volcánica; fibras de atapulgita; etc.; modificadas mediante
cualquier procedimiento químico o físico; y cualquier mezcla de las
mismas.
Se cree en la actualidad que un grupo muy
interesante de fibras son las fibras inorgánicas, en particular las
fibras minerales. Ejemplos particularmente preferidos de tales
fibras son fibras que contiene silicio; fibras de metal; fibras de
óxido; fibras de carbono; fibras de lana de roca; fibras minerales
procesadas de lana mineral; fibras de roca volcánica; fibras de
wolastonita; fibras de tobermorita; fibras de atapulgita.
En la actualidad, se prefieren especialmente
fibras minerales, tales como fibras de vidrio mineral, fibras de
wolastonita, fibras de tobermorita, fibras de atapulgita, fibras de
roca volcánica, fibras de bauxita, fibras de lana de roca y fibras
minerales procesadas a partir de lana mineral. Ejemplos de fibras
minerales disponibles comercialmente que se cree que mejoran las
propiedades mecánicas según la invención son (longitud de fibra
promedio en \mum; espesor de fibra promedio en \mum):
0. CoatForce CF10, de Lapinus Fibres BV (Países
Bajos), (125\pm25;7)
1. MS 600 Roxul 1000, de Lapinus Fibres BV
(Países Bajos), fibra de roca volcánica (125;5)
2. MS 610 Roxul 1000, de Lapinus Fibres BV
(Países Bajos), (225;5,5)
3. FG 400/060, de Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania), vidrio E
(230;9-14)
4. FG 440/040, de Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania), vidrio E
(150;9-14)
5. Nyad G, de Nyco Minerals (EE.UU.),
wolastonita (razón longitud/diámetro 15:1)
6. Nyglos M15, de Nyco Minerals (EE.UU.),
wolastonita (razón longitud/diámetro 8:1)
7. Nyglos 8, de Nyco Minerals (EE.UU.),
wolastonita (razón longitud/diámetro 19:1)
8. RCF-160, de Sumitomo (Japón),
vidrio C (250;-)
9. Isofrax 1260C High Index, de Unifrax (Reino
Unido) (-;2-3 \mum).
\vskip1.000000\baselineskip
Generalmente, "fibras orgánicas" pretende
cubrir cualquier fibra dentro de los grupos de fibras orgánicas
naturales y fibras orgánicas sintéticas. En la presente invención,
las fibras orgánicas preferidas son fibras orgánicas que tienen un
espesor promedio de 1-25 \mum y una longitud
promedio de como máximo 250 \mum, especialmente una longitud
promedio de 25-250 \mum y un espesor promedio de
1-25 \mum, particularmente una longitud promedio
de 50-250 \mum (tal como 50-170
\mum) y un espesor promedio de 2-10 \mum. Las
fibras orgánicas preferidas tienen además una razón entre la
longitud promedio y el espesor promedio de al menos 2, tal como al
menos 3, por ejemplo al menos 5.
Ejemplos de fibras orgánicas naturales y
sintéticas son fibras de poliamida aromática, tales como fibras de
poli(p-benzamida), fibras de
poli(p-fenileno-tereftalamida),
fibras de
poli(p-fenileno-2,6-naftalamida),
fibras de
poli(3,4'-difeniletertereftalamida), fibras
de
poli(p-fenileno-(p-benzamida)-tereftalamida),
fibras de
poli(p-benzhidrazida-tereftalamida),
fibras de
poli(m-fenileno-isoftalamida),
fibras de
poli(N,N'-m-fenileno-bis(m-benzamida)-tereftalamida),
fibras de
poli(N,N''-m-fenileno-bis(m-benzamida)-2,6-naftaIamida),
fibras de
poli(N,N'-m-fenileno-bis(m-benzamida)-4,4'-bifenil-dicarboxamida),
fibras de
poli(4,4'-bis(p-aminofenil)-2,2'-bitiazol-isoftalamida),
fibras de
poli(2,5-bis(p-aminofenil)-1,3,4-oxa-diazol-isoftalamida),
fibras de
poli(4,4'-diaminobenzanilida-isoftalamida),
fibras de
poli(2-metil-p-fenileno-2,6-naftalamida),
fibras de
poli(2,6-dicloro-p-fenileno-2,6-naftaiamida);
fibras de polihidrazida aromática, tales como fibras de
poli(tereftálico-m-fenileno-hidrazida),
fibras de poli(tereftálico-hidrazida), fibras
de
poli(p-fenileno-N-metil-hidrazida);
fibras de poliéster aromático, tales como fibras de
poli(cloro-1,4-fenileno-etileno-dioxi-4,4'-benzoato-co-tereftalato),
fibras de poli
(cloro-1,4-fenileno-4,4'-oxidibenzoato),
fibras de
poli(metil-1,4-fenileno-4,4'-oxidibenzoato),
fibras de
poli(clorofenileno-hexahidrotereftalato);
fibras de poliazometina aromática, tales como fibras de
poli(nitriÍo-(2-metil-1,4-fenileno)nitrilometilidin-1,4-fenilenometilidina);
fibras de polilmida aromática, tales como fibras de
polipiromelitimida aromática, fibras de politrimelitimida aromática,
fibras de poliéster-imida, fibras de
poli(4,4'-difenil-eter-pÍromelitimida);
fibras poliméricas heterocíclicas aromáticas, tales como fibras de
polibencimidazol, tales como fibras de
poli(2,2'-(m-fenileno)-5,5'-bibencimidazol),
fibras de polibenzotiazol, tales como fibras de
poli(2-(1,4-fenileno)-2'-(6,6'-bibenzotiazol))
y fibras de
poli(2-(1,3-fenileno)-2'-(6,6-bibenzotiazol)),
fibras de polibenzoxazol, tales como fibras de
poli((1,7-dihidrobenzo(1,2-d:4,5-d')dioxazol-2,6-diil)-1,4-fenileno)
y fibras de
poli((benzo(1,2-d:4,5-d')bisoxazol-2,6-diil)-1,4-fenileno),
fibras de polioxadiazol, tales como fibras de
poliarileno-1,3,4-oxadiazol; fibras
de celulosa, tales como fibras de \alpha-celulosa,
fibras de \beta-celulosa, fibras de celulosa
mineral, fibras de metilcelulosa, fibras de Cellucotton, fibras de
celulosa regenerada (rayón), fibras de acetato de celulosa, fibras
de yute, fibras de algodón, fibras de lino, fibras de ramio, fibras
de sisal, fibras de cáñamo, fibras de linaza, fibras de celulosa
cianoetilada, fibras de celulosa acetilada; fibras de madera, tales
como fibras de madera de pino, pícea y abeto, fibras de lignina y
fibras de derivados de lignina; fibras de caucho y fibras de
derivados de caucho; fibras de poliolefina, tales como fibras de
polietileno, fibras de polipropileno, fibras de
politetrafluoroetileno, fibras de polibutadieno; fibras de
poliacetileno; fibras de poliéster; fibras acrílicas y fibras
acrílicas modificadas, tales como fibras acidas acrílicas, fibras
de estireno/acrilato; fibras de acrilonitrilo, tales como fibras de
acrilonitrilo y fibras de poliacrilonitrilo; fibras elastoméricas;
fibras de proteína, tales como fibras de caseína, fibras de
proteína de maíz, fibras de proteína de soja, fibras de proteína de
cacahuete; fibras de alginato; fibras de poli(tereftalato de
etileno); fibras de poli(alcohol vinílico); fibras de
poliamida alifática, tales como fibras de nailon, por ejemplo
fibras de nailon 6.6, fibras de nailon 6, fibras de nailon 6.10;
fibras de poli(sulfuro de fenileno); fibras de
poli(cloruro de vinilo); fibras de policloroeteno; fibras de
poli(bisbencimidazobenzofenantrolina); fibras de
polioximetileno; fibras de poliuretano; fibras poliméricas de
vinilo; fibras de viscosa; etc.; modificadas mediante cualquier
procedimiento químico o físico; y cualquier mezcla de las
mismas.
Ejemplos de fibras orgánicas disponibles
comercialmente que se cree que mejoran las propiedades mecánicas
según la invención son (longitud de fibra promedio en \mum;
espesor de fibra promedio en \mum):
10. Arbocel BE 600/30, de J. Rettenmaier &
Söhne GmbH. (Alemania), fibra de celulosa natural (40;20)
11. Lignocel C 120, de J. Rettenmaier &
Söhne GmbH (Alemania), fibra de madera
(70-150;-)
12. PAN60 de F.H. Wrigley Ltd (Reino Unido),
fibra de copos de poliacrilonitrilo, (máx. 250;15).
\vskip1.000000\baselineskip
Sin embargo, también se cree actualmente que
algunas fibras orgánicas pueden ser especialmente ventajosas dentro
de la presente invención. Los ejemplos particularmente preferidos de
tales fibras son fibras de poliamida aromática; fibras de poliéster
aromático; fibras de polilmida aromática; fibras de celulosa; fibras
de algodón; fibras de madera; fibras de caucho y fibras de
derivados de caucho; fibras de poliolefina (por ejemplo fibras de
polipropileno); fibras de poli acetileno; fibras de poliéster;
fibras acrílicas y fibras acrílicas modificadas; fibras de
acrilonitrilo (por ejemplo fibras de acrilonitrilo preoxidado);
fibras elastoméricas; fibras de proteína; fibras de alginato;
fibras de poli(tereftalato de etileno); fibras de
poli(alcohol vinílico); fibras de poliamida alifática;
fibras de poli(cloruro de vinilo); fibras de poliuretano;
fibras poliméricas de vinilo; y fibras de viscosa. Los ejemplos
actualmente incluso más preferidos de tales fibras son fibras de
polietileno, fibras de polipropileno, fibras de algodón, fibras de
celulosa, fibras de poliacrilonitrilo, fibras de poliacrilonitrilo
preoxidado, fibras de madera y fibras de poliéster.
Actualmente se cree que un grupo particularmente
interesante de fibras orgánicas son fibras de celulosa, fibras de
madera y fibras de poliacrilonitrilo.
La expresión "sistema de aglutinante a base de
epóxido" debe interpretarse como la combinación de la una o más
resinas epoxídicas, uno o más agentes de curado, cualquier diluyente
epoxídico reactivo y cualquier modificador acrílico reactivo.
El sistema de aglutinante a base de epóxido es
uno de los constituyentes más importantes de la composición de
pintura, en particular con respecto a las propiedades
anticorrosivas. Además de las propiedades anticorrosivas, es
importante que el revestimiento de pintura epoxídica que resulta de
la aplicación de la composición de pintura sea flexible.
El sistema de aglutinante a base de epóxido
comprende una o más resinas epoxídicas seleccionadas de resinas
epoxídicas aromáticas o no aromáticas (por ejemplo resinas
epoxídicas hidrogenadas), que contienen más de un grupo epoxi por
molécula, que se coloca internamente, de manera terminal o en una
estructura cíclica, junto con uno o más agentes de curado adecuados
para que actúen como agentes de reticulación. Pueden incluirse
combinaciones con diluyentes reactivos de las clases ésteres o
éteres de glicidilo monofuncionales de compuestos alifáticos,
cicloalifáticos o aromáticos con el fin de reducir la viscosidad y
para una aplicación y propiedades físicas mejoradas. El sistema de
aglutinante puede incluir también modificadores acrílicos reactivos,
tales como oligómeros y monómeros de acrilato que comprenden al
menos dos grupos carbonilo alfa,beta-insaturados,
que reaccionan con el uno o más agentes de curado por medio de una
reacción de adición de tipo Michael.
Se cree que los sistemas de aglutinante a base
de epóxido adecuados incluyen resinas epoxídicas y resinas
epoxídicas modificadas seleccionadas de bisfenol A, bisfenol F,
epoxi-novolaca, resinas epoxídicas no aromáticas,
resinas epoxídicas cicloalifáticas, esteres glicidílicos y
compuestos acrílicos epoxi-funcionales, o cualquier
combinación de los mismos. Ejemplos de resinas epoxídicas
disponibles comercialmente adecuadas son:
- \quad
- Epikote 828, de Resolution Performance Products (Países Bajos), tipo bisfenol A
- \quad
- Araldite GY 250, de Huntsman Advanced Materials (Suiza), tipo bisfenol A
- \quad
- Epikote 1004, de Resolution Performance Products (Alemania), tipo bisfenol A
- \quad
- DER 664-20, de Dow Chemicals (Alemania), tipo bisfenol A
- \quad
- Epikote 1001 X 75, de Resolution Performance Products (Países Bajos), tipo bisfenol A
- \quad
- Araldite GZ 7071X75BD, de Huntsman Advanced Materials (Alemania), tipo bisfenol A
- \quad
- DER 352, de Dow Chemicals (Alemania), mezcla de bisfenol A y bisfenol F
- \quad
- Epikote 232, de Resolution Performance Products (Países Bajos), mezcla de bisfenol A y bisfenol F
- \quad
- Epikote 862, de Resolution Performance Products (Países Bajos), tipo bisfenol F
- \quad
- DEN 438-X 80, de Dow Chemical Company (EE.UU.), epoxi-novolaca
- \quad
- Epikote 154, de Resolution Performance Products (Países Bajos), epoxi-novolaca.
- \quad
- El sistema de aglutinante a base de epóxido comprende uno o más agentes de curado seleccionados de compuestos o polímeros que comprenden al menos dos átomos de hidrógeno reactivo unidos a nitrógeno.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cree que los agentes de curado adecuados
incluyen aminas o polímeros amino-funcionales
seleccionados de aminas y poliaminas alifáticas (por ejemplo aminas
y poliaminas cicloalifáticas), poliamidoaminas,
polioxialquilenaminas (por ejemplo polioxialquilendiaminas),
polialcoxiéteres aminados (por ejemplo los vendidos comercialmente
como "Jeffamines"), alquilenaminas (por ejemplo
alquilendiaminas), aralquilaminas, aminas aromáticas, bases de
Mannich (por ejemplo las vendidas comercialmente como
"fenalcaminas"), silanos o siliconas
amino-funcionales, y que incluyen aductos y
derivados epoxídicos de los mismos. Ejemplos de agentes de curado
disponibles comercialmente adecuados son:
- \quad
- Cardolite NC-541, de Cardanol Chemicals (EE.UU.), base de Mannich
- \quad
- Cardolite Lite 2001, de Cardanol Chemicals (EE.UU.), base de Mannich
- \quad
- Sunmide CX-105X, de Sanwa Chemical Ind. Co. Ltd. (Singapore), base de Mannich
- \quad
- agente de curado Epikure 3140, de Resolution Performance Products (EE.UU.), poliamidoamina
- \quad
- SIQ Amin 2030, de SIQ Kunstharze GmbH (Alemania), poliamidoamina
- \quad
- agente de curado Epikure 3115X-70, de Resolution Performance Products (EE.UU.), poliamidoamina
- \quad
- SIQ Amin 2015, de SIQ Kunstharze GmbH (Alemania), poliamidoamina
- \quad
- Polypox VH 40309/12, de Ulf Prümmer Poiymer-Chemie GmbH (Alemania), poltoxialquilenamina
- \quad
- CeTePox 1490 H, de CTP Chemicals and Technologies for Polymers (Alemania), polioxialquilenamina
- \quad
- endurecedor epoxídico MXDA, de Mitsubishi Gas Chemical Company Inc (EE.UU.), aralquilamina
- \quad
- Dietilaminopropilamina, de BASF (Alemania), amina alifática
- \quad
- Gaskamine 240, de Mitsubishi Gas Chemical Company Inc (EE.UU.), aralquilamina
- \quad
- Cardolite Lite 2002, de Cardanol Chemicals (EE.UU.), base de Mannich
- \quad
- Aradur 42 BD, de Huntsman Advanced Materials (Alemania), amina cicloalifática
- \quad
- Isoforondiamina, de BASF (Alemania), amina cicloalifática
- \quad
- agente de curado Epikure 3090, de Resolution Performance Products (EE.UU.), aducto de poliamidoamina con resina epoxídica
- \quad
- Crayamid E260 E90, de Cray Valley (Italia), aducto de poliamidoamina con resina epoxídica
- \quad
- Aradur 943 CH, de Huntsman Advanced Materials (Suiza), aducto de alquilenamina con resina epoxídica
- \quad
- Aradur 863 XW 80 CH, de Huntsman Advanced Materials (Suiza), aducto de amina aromática con resina epoxídica.
\vskip1.000000\baselineskip
Los sistemas de aglutinante a base de epóxido
preferidos comprenden a) una o más resinas epoxídicas seleccionadas
de bisfenol A, bisfenol F y novolaca; y b) uno o más agentes de
curado seleccionados de bases de Mannich, poliamidoaminas,
polioxialquilenaminas, alquilenaminas, aralquilaminas, poliaminas, y
aductos y derivados de las mismas.
Los sistemas de aglutinante a base de epóxido
especialmente preferidos comprenden una o más resinas epoxídicas de
bisfenol A y uno o más agentes de curado seleccionados de bases de
Mannich, poliamidoaminas, y aductos y derivados de las mismas.
Preferiblemente, la resina epoxídica tiene un
peso equivalente de epóxido de 100-2000, tal como
100-1500, por ejemplo 150-1000, tal
como 150-700.
Los sistemas de aglutinante a base de epóxido
especialmente preferidos comprenden una o más resinas epoxídicas de
bisfenol A que tienen un peso equivalente de epóxido de
150-700 y una o más poliamidoaminas o aductos y
derivados de las mismas.
Los sistemas de aglutinante a base de epóxido
preferidos son sistemas de aglutinante de curado a temperatura
ambiente.
En la composición de pintura, la cantidad total
de sistema de aglutinante a base de epóxido está en el intervalo
del 15-80%, tal como el 35-80%, por
ejemplo el 40-75% en volumen de sólidos de la
pintura.
Sin quedar ligado a ninguna teoría particular,
se cree que la selección de la razón entre los equivalentes de
hidrógeno del uno o más agentes de curado y los equivalentes de
epóxido de la una o más resinas epoxídicas desempeña un cierto
papel para el rendimiento de la composición de revestimiento.
Cuando se usa en el presente documento, la
expresión "equivalentes de hidrógeno" pretende cubrir sólo los
átomos de hidrógeno reactivo unidos a nitrógeno.
El número de "equivalentes de hidrógeno" en
relación con el uno o más agentes de curado es la suma de la
contribución de cada uno del uno o más agentes de curado. La
contribución de cada uno del uno o más agentes de curado a los
equivalentes de hidrógeno se define como gramos del agente de curado
divididos entre el peso equivalente de hidrógeno del agente de
curado, determinándose el peso equivalente de hidrógeno del agente
de curado como: gramos del agente de curado equivalentes a 1 mol de
hidrógeno activo. Para los aductos con resinas epoxídicas, la
contribución de los reactivos antes de la formación de aductos se
usa para la determinación del número de "equivalentes de
hidrógeno" en el sistema de aglutinante a base de epóxido.
El número de "equivalentes de epóxido" en
relación con la una o más resinas epoxídicas es la suma de la
contribución de cada una de la una o más resinas epoxídicas. La
contribución de cada una de la una o más resinas epoxídicas a los
equivalentes de epóxido se define como gramos de la resina epoxídica
divididos entre el peso equivalente de epóxido de la resina
epoxídica, determinándose el peso equivalente de epóxido de la
resina epoxídica como: gramos de la resina epoxídica equivalentes a
1 mol de grupos epoxi. Para los aductos con resinas epoxídicas, la
contribución de los reactivos antes de la formación de aductos se
usa para la determinación del número de "equivalentes de
epóxido" en el sistema de aglutinante a base de epóxido.
Debe entenderse que si el sistema de aglutinante
a base de epóxido contiene modificadores acrílícos reactivos,
entonces el número de "equivalentes de epóxido" ha de
aumentarse por consiguiente. Por ejemplo, si el sistema de
aglutinante a base de epóxido contiene un oltgómero de acrilato que
comprende grupos carbonilo alfa,beta-insaturados,
entonces el número de "equivalentes de grupo carbonilo
alfa,beta-insaturado" han de añadirse a los
equivalentes de epóxido de la una o más resinas epoxídicas con el
fin de establecer la razón entre los equivalentes de hidrógeno del
uno o más agentes de curado y los equivalentes de epóxido de la una
o más resinas epoxídicas.
Preferiblemente, la razón entre los equivalentes
de hidrógeno del uno o más agentes de curado y los equivalentes de
epóxido de la una o más resinas epoxídicas está en el intervalo de
20:100 a 120:100.
Los sistemas de aglutinante a base de epóxido
especialmente preferidos para su uso en revestimientos de tanque de
lastre tienen una razón entre los equivalentes de hidrógeno del uno
o más agentes de curado y los equivalentes de epóxido de la una o
más resinas epoxídicas en el intervalo de 60:100 a 120:100, tal como
de 70:100 a 110:100.
Anteriormente era común incluir alquitrán de
hulla en composiciones de pintura epoxídica. Sin embargo, debido a
la sospecha de un efecto carcinogénico, se prefiere que las
composiciones de pintura epoxídica no contengan alquitrán de hulla.
La presencia de alquitrán de hulla hace además difícil preparar
tonos claros. Los tonos claros se prefieren en los tanques de
lastre para facilitar la inspección de posibles daños en la película
de pintura. Por tanto, en una realización preferida la composición
de revestimiento comprende el 0% en volumen de sólidos de la
pintura de alquitrán de hulla.
La composición de pintura puede comprender
plastificantes. Ejemplos de plastificantes son resinas
hidrocarbonadas, ftalatos y alcohol bencílico. En una realización
preferida, la composición de pintura comprende una resina
hidrocarbonada como plastificante.
En la composición de pintura, la cantidad total
de plastificantes (por ejemplo resinas hidrocarbonadas) puede estar
en el intervalo del 0-30%, tal como el
0-25% en volumen de sólidos de la pintura,
preferiblemente el 1-25%, tal como el
1-20% en volumen de sólidos de la pintura.
La composición de pintura puede comprender otros
constituyentes de pintura tal como resultará evidente para el
experto en la técnica. Ejemplos de tales constituyentes de pintura
son pigmentos, cargas, aditivos (por ejemplo aceleradores
epoxídicos, tensioactivos, agentes humectantes y dispersantes,
agentes desespumantes, catalizadores, estabilizadores, inhibidores
de la corrosión, agentes de coalescencia, agentes tixotrópicos (tal
como ceras de poliamida), agentes antideposición y colorantes).
En la composición de pintura, la cantidad total
de pigmentos y cargas puede estar en el intervalo del
0-50%, tal como el 5-50% en volumen
de sólidos de la pintura, preferiblemente el 10-45%,
tal como el 10-40% en volumen de sólidos de la
pintura.
Está previsto que ciertos pigmentos y cargas
tengan un efecto beneficioso sobre las propiedades anticorrosivas.
Ejemplos son pigmentos de aluminio, fosfato de cinc y mica. En una
realización preferida, la composición de pintura comprende el
0-10% en volumen de sólidos de la pintura de
pigmentos de aluminio, preferiblemente el 1-7%, tal
como el 2-6% en volumen de sólidos de la pintura. En
una realización alternativa, la composición comprende como máximo
el 10% en peso seco de la pintura de pigmentos de aluminio.
En la composición de pintura, la cantidad total
de aditivos puede estar en el intervalo del 0-10%,
tal como el 0,1-8% en volumen de sólidos de la
pintura.
La composición de pintura puede comprender
aceleradores epoxídicos. Ejemplos son fenoles sustituidos, tales
como
2,4,6-tris(dimetilaminometil)fenol,
p-terc-butilfenol, nonilfenol,
etc.
La composición de pintura comprende normalmente
un disolvente o disolventes. Ejemplos de disolventes son alcoholes,
tales como agua, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol,
isobutanol y alcohol bencílico; mezclas de alcohol/agua, tales como
mezclas de etanol/agua; hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos y
aromáticos, tales como aguarrás mineral, ciclohexano, tolueno,
xileno y disolvente nafta; cetonas, tales como metil etil cetona,
acetona, metil isobutil cetona, metil isoamil cetona, alcohol de
diacetona y ciclohexanona; éter-alcoholes, tales
como 2-butoxietanol, monometil éter de
propilenglicol y -butildiglicol; ésteres, tales como acetato de
metoxipropilo, acetato de n-butilo-y
acetato de 2-etoxtetilo; y mezclas de los
mismos.
Dependiendo de la técnica de aplicación, es
deseable que la pintura comprenda disolvente(s) de manera que
la razón en volumen de sólidos (RVS-razón entre el
volumen de constituyentes sólidos con respecto al volumen total)
esté en el intervalo del 30-100%, preferiblemente el
50-100%, en particular el 55-100%,
por ejemplo el 60-100%.
La RVS se determina según la norma ISO 3233 o la
norma ASTM D 2697 con la modificación de que el secado se lleva a
cabo a 20ºC y una humedad relativa del 60% durante 7 días en lugar
de secado a temperaturas superiores.
La pintura puede prepararse mediante cualquier
técnica adecuada que se usa comúnmente dentro del campo de la
producción de pintura. Por tanto, los diversos constituyentes pueden
mezclarse entre sí usando un dispersador de alta velocidad, un
molino de bolas, un molino de perlas, un molino de tres rodillos,
etc. Las pinturas según la invención pueden filtrarse usando
filtros de bolsa, filtros patrón, filtros con separación de alambre,
filtros de alambre cuneiforme, filtros con bordes metálicos,
filtros EGLM turnoclean (de Cuno), filtros de tensión DELTA (de
Cuno), y filtros Jenag Strainer (de Jenag), o mediante filtración
por vibración.
La composición de pintura que va a usarse en el
procedimiento de la invención se prepara mezclando dos o más
componentes, por ejemplo dos premezclas, un premezcla que comprende
la una o más resinas epoxídicas y una premezcla que comprende el
uno o más agentes de curado. Debe entenderse que cuando se hace
referencia a la composición de pintura, es la composición de
pintura mezclada lista para aplicarse. Además, todas las cantidades
indicadas como % en volumen de sólidos de la pintura deben
entenderse como % en volumen de sólidos de la composición de
pintura mezclada lista para aplicarse.
Se cree que al menos algunas de las
composiciones de pintura epoxídica definidas en el presente
documento para el procedimiento de la invención son novedosas como
tales. Por tanto, un aspecto adicional de la invención se refiere a
una composición de pintura, teniendo dicha composición de pintura
una viscosidad de como máximo 140 UK a 30ºC y comprendiendo:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum.
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Un aspecto aún adicional de la presente
invención se refiere a una composición de pintura que tiene una
viscosidad de como máximo 140 UK a 30ºC y que comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 70:100 a 110:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum.
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En una realización interesante del presente
documento, la composición de revestimiento comprende el
1-25% en volumen de sólidos de la pintura de un
plastificante.
En una variante más específica del presente
documento, la composición de revestimiento comprende:
- \quad
- el 40-75% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 70:100 a 110:100,
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum, y
- \quad
- el 1-20% en volumen de sólidos de la pintura de un plastificante.
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Un aspecto aún adicional de la presente
invención se refiere a una composición de pintura que tiene una
viscosidad de como máximo 140 UK a 30ºC y que comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 70:100 a 110:100,
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum, y
- \quad
- el 1-7% en volumen de sólidos de la pintura de pigmentos de aluminio.
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Otro aspecto de la presente invención se refiere
a una composición de pintura que tiene una viscosidad de como
máximo 140 UK a 30ºC y que comprende:
- \quad
- el 35-80% de un sistema de aglutinante a base de epóxido que comprende una o más resinas epoxi-novolaca y uno o más agentes de curado seleccionados de alquilenaminas y aralquilaminas, teniendo dicho sistema de aglutinante a base de epóxido una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 50:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum.
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Otro aspecto de la presente invención se refiere
a una composición de pintura que tiene una viscosidad de como
máximo 140 UK a 30ºC y que comprende:
- \quad
- el 15-80%, tal como el 35-80%, por ejemplo el 40-75%, en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, tal como de 60:100 a 120:100 o de 20:100 a 50:100,
- \quad
- el 0,5-30%, tal como el 2-20%, por ejemplo el 3-18% en volumen de sólidos de la pintura de fibras, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum,
- \quad
- el 5-50%, tal como el 10-45%, por ejemplo el 10-40% en volumen de sólidos de la pintura de cargas y pigmentos,
- \quad
- el 0-30% o el 1-25%, tal como el 1-20% en volumen de sólidos de la pintura de plastificantes, y
- \quad
- el 0-10% o el 0,1-8% en volumen de sólidos de la pintura de aditivos.
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En una variante más específica del presente
documento, la composición de revestimiento está constituida por:
- \quad
- el 35-80%, tal como el 40-75%, en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, tal como de 60:100 a 120:100 o de 20:100 a 50:100,
- \quad
- el 0,5-30%, tal como el 2-20%, por ejemplo el 3-18% en volumen de sólidos de la pintura de fibras, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum,
- \quad
- el 5-50%, tal como el 10-45%, por ejemplo el 10-40% en volumen de sólidos de la pintura de cargas y pigmentos,
- \quad
- el 0-30% o el 1-25%, tal como el 1-20% en volumen de sólidos de la pintura de plastificantes,
- \quad
- el 0-10% o el 0,1-8% en volumen de sólidos de la pintura de aditivos, y uno o más disolventes.
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Con respecto a los aspectos mencionados
anteriormente, la selección de fibras, el sistema de aglutinante a
base de epóxido y otros constituyentes son esencialmente tal como se
describió y se mostró a modo de ejemplo anteriormente en el
presente documento.
Entre las composiciones de pintura epoxídica
novedosas definidas en el presente documento para el procedimiento
de la invención, se contempla que haya algunas que pueden usarse
ventajosamente para otros procedimientos distintos del
procedimiento de la presente invención. Está previsto que tales
composiciones de pintura puedan usarse ventajosamente en
procedimientos para crear un revestimiento de pintura epoxídica
resistente al agrietamiento en por ejemplo bodegas de carga y
tanques de almacenamiento de líquidos, tales como tanques de agua y
tanques de productos químicos, y para crear un revestimiento de
pintura epoxídica resistente al agrietamiento sobre por ejemplo
vehículos sobre raíles, contenedores, puentes, grúas y
aerogeneradores.
En una realización preferida, una composición de
pintura epoxídica novedosa definida en el presente documento para
el procedimiento de la invención se usa en un procedimiento para
crear un revestimiento de pintura epoxídica resistente al
agrietamiento en la superficie interior de un tanque de
almacenamiento de líquidos, comprendiendo dicho procedimiento
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre la superficie del interior de un tanque de almacenamiento de líquidos formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
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en el que la composición de pintura tiene una
viscosidad de como máximo 140 UK y comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum.
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Ejemplos de tanques de almacenamiento de
líquidos en los que puede usarse ventajosamente un procedimiento de
este tipo son tanques de almacenamiento para aceite comestible;
aceite ligero; aceite de palma; aceite lubricante; aceite vegetal;
petróleo crudo y productos de combustibles refinados, tales como
gasolina, combustible pesado, combustible de motor a reacción,
combustible de refinería, gasolina sin plomo, diésel, queroseno;
gas, tal como GLP (gas licuado de petróleo), GNL (gas natural
licuado), butano, nitrógeno; agua, tal como agua de procedimiento,
agua desmineralizada, agua residual, agua potable; disolventes
orgánicos, tales como nafta, metanol, etilenglicol, etilbenceno,
compuestos aromáticos, mezclas de benceno/ciclohexano, mezclas de
benceno/tolueno/xileno; productos químicos, tales como hidróxido de
sodio, asfalto, propileno, glicerina, amoniaco, etileno. Los
ejemplos de tanques de almacenamiento de líquidos incluyen tanto
tanques estacionarios como tanques de almacenamiento de líquidos
móviles, por ejemplo tanques de almacenamiento de líquidos en
embarcaciones.
Algunos tipos de tanques de almacenamiento de
líquidos requieren un alto grado de resistencia química. Para
garantizar un alto grado de resistencia química, las composiciones
de pintura epoxídica usadas en un procedimiento para crear un
revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento en un
tanque de almacenamiento de líquidos en el que se requiere un alto
grado de resistencia química, deben comprender preferiblemente una
o más resinas epoxi-novolaca y/o resinas de bisfenol
F.
En una realización interesante del presente
documento, una composición de pintura epoxídica novedosa definida
en el presente documento para el procedimiento de la invención se
usa en un procedimiento para crear un revestimiento de pintura
epoxídica resistente al agrietamiento en tanques de almacenamiento
de líquidos en los que se requiere un alto grado de resistencia
química, comprendiendo dicho procedimiento:
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre la superficie del interior de un tanque de almacenamiento de líquidos formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
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en el que la composición de pintura tiene una
viscosidad de como máximo 140 UK y comprende:
- \quad
- el 35-80% de un sistema de aglutinante a base de epóxido que comprende una o más resinas epoxi-novolaca y uno o más agentes de curado seleccionados de alquilenaminas y aralquilaminas, teniendo dicho sistema de aglutinante a base de epóxido una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 50:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum.
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La invención también se refiere a procedimientos
similares para crear un revestimiento de pintura epoxídica
resistente al agrietamiento en vehículos sobre raíles, contenedores,
puentes, grúas, aerogeneradores, etc.
- Fibra 1:
- MS 600 Roxul 1000, de Lapinus Fibres BV (Países Bajos)
- Fibra 2:
- Arbocel BE600/30 PU, de J. Rettenmaier & Söhne Gmbh (Alemania)
- Fibra 3:
- Nyglos 8, de Nyco Minerals (EE.UU.)
- Fibra 4:
- fibra de copos de poliacrilonitrilo PAN60, de F.H. Wrigley Ltd/Wrigley Fibres (Reino Unido).
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HEMPADUR 45143-11480 es una
pintura epoxídica anticorrosiva de Hempel A/S que puede
especificarse para tanques de lastre. El sistema de aglutinante a
base de epóxido de 45143-11480 está constituido por:
resinas epoxídicas de bisfenol A que tienen pesos equivalentes de
epóxido dentro del intervalo de 150-700 y una
poliamidoamina como agente de curado. HEMPADUR
45143-11480 comprende además una resina
hidrocarbonada aromática modificada como plastificante (la cantidad
está dentro del intervalo del 1-25% en volumen de
sólidos de la pintura). La viscosidad es inferior a 140 UK a 30ºC.
La razón entre los equivalentes de hidrógeno del uno o más agentes
de curado y los equivalentes de epóxido de la una o más resinas
epoxídicas está en el intervalo de 70:100 a 110:100. La razón entre
los equivalentes de hidrógeno del uno o más agentes de curado y los
equivalentes de epóxido de la una o más resinas epoxídicas no se ve
afectada cuando se añaden las fibras 1-4. HEMPADUR
15500-50900 es una pintura epoxídica anticorrosiva
de Hempel A/S que puede especificarse para tanques de lastre. El
sistema de aglutinante a base de epóxido de HEMPADUR
15500-50900 está constituido por: una resina
epoxi-novolaca que tiene un peso equivalente de
epóxido dentro del intervalo 150-700, resinas
epoxídicas de bisfenol A que tienen pesos equivalentes de epóxido
dentro del intervalo de 150-700 y como agentes de
curado una alquilenamina y una aralquilamina. La viscosidad es
inferior a 140 UK a 30ºC. La razón entre los equivalentes de
hidrógeno del uno o más agentes de curado y los equivalentes de
epóxido de la una o más resinas epoxídicas está en el intervalo de
20:100 a 50:100. La razón entre los equivalentes de hidrógeno del
uno o más agentes de curado y los equivalentes de epóxido de la una
o más resinas epoxídicas no se ve afectada cuando se añaden las
fibras 1-4.
HEMPADUR PRO 45601-19870 es una
pintura epoxídica anticorrosiva de Hempel A/S que puede
especificarse para tanques de lastre. El sistema de aglutinante a
base de epóxido de HEMPADUR PRO 45601-19870 está
constituido por: resinas epoxídicas de bisfenol A que tienen pesos
equivalentes de epóxido dentro del intervalo de
150-700 y una poliamidoamina como agente de curado.
HEMPADUR PRO 45601-19870 comprende además pigmento
de aluminio (la cantidad está dentro del intervalo del
1-7% en volumen de sólidos de la pintura) y una
resina hidrocarbonada aromática modificada como plastificante (la
cantidad está dentro del intervalo del 1-25% en
volumen de sólidos de la pintura). La viscosidad es inferior a 140
UK a 30^{9}C. La razón entre los equivalentes de hidrógeno del
uno o más agentes de curado y los equivalentes de epóxido de la una
o más resinas epoxídicas está en el intervalo de 60:100 a 120:100.
La razón entre los equivalentes de hidrógeno del uno o más agentes
de curado y los equivalentes de epóxido de la una o más resinas
epoxídicas no se ve afectada cuando se añaden las fibras
1-4.
Intershield ENA300 es una pintura anticorrosiva
epoxídica pura de aluminio de International Marine Coatings Ltd.
que es adecuada para su aplicación sobre imprimadores de taller
preparados. La pintura puede especificarse para diversas áreas,
incluyendo tanques de lastre de agua. El sistema de aglutinante a
base de epóxido de Intershield ENA300 está constituido por resinas
epoxídicas que tienen pesos equivalentes de epóxido dentro del
intervalo de 150-700 y un aducto de tipo base de
Mannich como agente de curado. La viscosidad es inferior a 140 UK a
30ºC. La razón entre los equivalentes de hidrógeno del uno o más
agentes de curado y los equivalentes de epóxido de la una o más
resinas epoxídicas está en el intervalo de 60:100 a 120:100. La
razón entre los equivalentes de hidrógeno del uno o más agentes de
curado y los equivalentes de epóxido de la una o más resinas
epoxídicas no se ve afectada cuando se añaden las fibras
1-4. La cantidad total de sistema de aglutinante a
base de epóxido está en el intervalo del 35-80% en
volumen de sólidos de la pintura. La cantidad total de pigmentos y
cargas está en el intervalo del 10-40% en volumen de
sólidos de la pintura.
HEMPADUR 45143-11480, HEMPADUR
15500-50900, HEMPADUR PRO
45601-19870 e Intershield ENA 300 añadidos
respectivamente al 7,4% y 10,7% en volumen de sólidos de la pintura
de fibras son composiciones de pintura adecuadas según la
invención. Estas composiciones de pintura son muy robustas y pueden
aguantar el entorno corrosivo de un tanque de lastre.
Cuando no se indique específicamente en otra
parte, los paneles de prueba usados se aplican según el
procedimiento indicado a continuación.
Se revisten paneles de acero con 2x150 \mum
(espesor de película seca) de la pintura que va a someterse a
prueba mediante pulverización sin aire con un intervalo de nuevo
revestimiento de 24 horas entre los dos revestimientos. Los paneles
de acero usados son de acero suave laminado en frío, sometido a
chorreado abrasivo para dar Sa 3 (norma ISO
8501-1), con un perfil superficial equivalente a BN
10 (Rugotest (prueba de rugosidad) n.º 3). Tras revestir las
muestras, se acondicionan los paneles a una temperatura de
23\pm2ºC y una humedad relativa del 50\pm5% durante un periodo
de 7 días si no se indica lo contrario.
Se realizó este procedimiento según la norma
Nace TG 260. Es una prueba de fatiga térmica acelerada, en la que
se somete un revestimiento a cambios de temperatura rápidos y
extremos, induciendo de ese modo la fatiga térmica y mecánica
dentro del revestimiento. Se realiza en un horno con temperatura
controlada programable, que puede alcanzar temperaturas superiores
e inferiores de +60ºC a -30ºC, en el plazo de un periodo de tiempo
de dos horas. Los paneles usados son paneles de acero en forma de v
preparados doblando una placa de acero (100x200x1, 5 mm) 90º a lo
largo del eje central longitudinalmente. Se aplica una capa uniforme
de la composición de pintura mediante pulverización sin aire desde
una distancia de 20-30 cm sobre la superficie que
representa el ángulo de 90º, teniendo como objetivo conseguir un
espesor de película seca promedio de aproximadamente 1000 \mum.
Se indica el espesor de película seca máximo que se obtiene en el
fondo de la V para cada una de la pintura composiciones en las
tablas pertinentes. La distribución del espesor de película seca a
lo largo de la superficie depende de cómo se coloca el panel durante
la aplicación por pulverización y el secado. Se usan dos
variantes:
- Variante A:
- Se coloca el panel que va a aplicarse de manera que cada lado del panel en forma de V forma un ángulo de 45º con la horizontal.
- Variante B:
- Se coloca el panel que va a aplicarse sobre una placa con uno de los lados del panel en forma de V en contacto completo con la placa y orientado horizontalmente con respecto a la tierra.
La variante usada aparece en las tablas
pertinentes.
Tras aplicar los revestimientos, se curarán
posteriormente los paneles a 60ºC durante una semana para eliminar
por secado cualquier componente volátil antes de efectuar la prueba
de ciclado térmico. Durante el secado y el curado posterior, se
coloca el panel como durante la aplicación. En cada inspección, se
retiran las muestras que van a examinarse bajo el microscopio para
detectar cualquier grieta en el revestimiento.
El procedimiento de prueba se basa en la norma
ASTM D 2370-92. Cubre el procedimiento para evaluar
el alargamiento relativo, la resistencia a la tracción y la rigidez
(módulo de elasticidad) de un revestimiento de pintura, barniz o
producto relacionado cuando se somete a prueba como una película
libre y se somete a pruebas en una máquina de prueba de la
resistencia a la tracción en condiciones estándar. Se realiza la
prueba de resistencia a la tracción en una máquina de pruebas
universal Zwick Z2.5/TN1S equipada con células de carga de 50, 500
ó 2500 N. Se aplica el revestimiento (2x150 \mum de espesor de
película seca) sobre una lámina superior que se corta en tiras de
prueba de 20x100 mm 24 horas tras la aplicación de la capa final del
revestimiento. Posteriormente se retira la lámina superior de las
tiras, dejando las tiras de prueba de película de revestimiento
libre. Tras haber acondicionado una muestra, se sujeta en los
soportes de muestra de la máquina de prueba. Un soporte de muestra
tiene una posición fija y la otra se aleja a una velocidad
constante de 10 mm por min. Se alarga la muestra de pintura hasta
que se produce la rotura de la muestra, y se registran los valores
de esfuerzo (fuerza/área) y tensión (alargamiento). A mayor valor
de esfuerzo mejor resistencia a la tracción, a mayor alargamiento
más flexible. Se repite el procedimiento por triplicado para cada
una de las películas de prueba preparadas. Se calcula el
alargamiento promedio hasta la rotura. El alargamiento promedio
para la composición sin fibras de referencia se establece como
100.
Prueba de desprendimiento según la norma ISO
4624 (norma ASTM D 4541) con un aparato de prueba de adhesión
hidráulico P.A.T. Esta prueba cubre la determinación de la
resistencia al desprendimiento de un revestimiento o sistema de
revestimiento, determinando la mayor fuerza perpendicular (en
tensión) que puede soportar una superficie, antes de despegar un
tapón de material. Se producirá un fallo a lo largo del plano más
débil dentro del sistema compuesto por el accesorio de prueba, un
sistema de revestimiento adhesivo y un sustrato. Tras haber
revestido y acondicionado los paneles, se pega una muñeca con púas
de acero con un área superficial de 1,58 cm^{2} sobre la
superficie de pintura sobre el panel de prueba (150x200x1,5 mm) con
pegamento Standard Araldit, curado durante 24 horas. Tras el curado
del pegamento, se libera mediante corte la película de pintura
alrededor de las muñecas bajando hasta el sustrato y se desprenden
las muñecas usando el aparato de prueba de adhesión hidráulico
P.A.T. Se anota el valor de desprendimiento (resistencia a la
tracción), y se transforma en relación con el área de la muñeca y
se indica en MPa. También se anota el tipo de rotura
(cohesiva/adhesiva). El valor de desprendimiento para la
composición sin fibras de referencia se establece como 100.
Impacto (efecto de deformación rápida), según la
norma ISO 6272-1, prueba de caída de una masa,
percutor de gran área usando un aparato de prueba de impacto
Erichsen. Este procedimiento de prueba cubre un procedimiento para
deformar rápidamente mediante impacto una película de revestimiento
y su sustrato y para evaluar el efecto de tal deformación. Tras
haber curado y acondicionado los paneles, se dejar caer una masa de
1 kg, con un cabezal de percutor de 20 mm de \diameter, a una
distancia sobre el panel de prueba (150x100x1,5 mm). El panel está
soportado por un accesorio de acero, con un orificio de 27 mm de
\diameter, centrado bajo el percutor. Cuando el percutor golpea
el panel, deforma el revestimiento y el sustrato. Aumentando
gradualmente la distancia desde la que se deja caer la masa, puede
determinarse el punto en el que se produce habitualmente el fallo.
Se notifica el valor de impacto como el mayor impacto, reproducido 5
veces, que no da como resultado ninguna grieta visible y ningún
fallo de adhesión en la película de pintura. El valor de impacto se
indica como kg.m (Julio). Se evalúa una posible rotura como
cohesiva o adhesiva.
Se agitó meticulosamente el componente de base
de una pintura comercial, se añadieron fibras y se mezcló la
composición en un aparato de disolución Diaf durante 15 minutos a
1.000 rpm hasta obtener una mezcla homogénea. Justo antes de la
aplicación, se añadió el agente de curado comercial y se mezcló la
composición de pintura hasta obtener una mezcla homogénea. Los
materiales así como las proporciones usados aparecen en las tablas
1-3. Los resultados se muestran en las tablas
4-11.
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Los productos comerciales como HEMPADUR
15500-50900, HEMPADUR PRO
45601-19870 e Intershield
ENA300 no son sensibles al agrietamiento cuando se aplican según la especificación pero se requiere una mayor flexibilidad si los productos se aplican en un espesor de película seca extremadamente alto como 1000 \mum o superior.
ENA300 no son sensibles al agrietamiento cuando se aplican según la especificación pero se requiere una mayor flexibilidad si los productos se aplican en un espesor de película seca extremadamente alto como 1000 \mum o superior.
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Los resultados muestran que la buena adhesión
entre las capas y la alta resistencia dentro de cada capa se
mantienen al mismo alto nivel tras añadirse las fibras.
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Exponer un revestimiento epoxídico a 200 o más
ciclos en la prueba de resistencia al ciclado térmico es una prueba
muy exigente. Normalmente, un producto comercial, por ejemplo
HEMPADUR PRO 45601-19870, empezará a agrietarse
tras de 200 a 250 ciclos a un eps especificado. La prueba puede
usarse para establecer el nivel relativo de resistencia al
agrietamiento incluso cuando se aplica el revestimiento en un
espesor de película seca total de sólo 250-500
\mum (eps típico especificado para revestimientos de tanques de
lastre).
Claims (27)
1. Un procedimiento para la creación de un
revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento en
la superficie representada por el interior de los ángulos formados
entre elementos estructurales de un tanque de lastre de una
estructura parcial o totalmente sumergible, comprendiendo dicho
procedimiento:
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre dicha superficie formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
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en el que la composición de pintura tiene una
viscosidad tal como se determina según la norma ASTM
D562-01 de como máximo 140 UK a 30ºC y
comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo constituido por fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas-fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum y un espesor promedio de 1-50 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el sistema de aglutinante a base de epóxido incluye
- a)
- una o más resinas epoxídicas seleccionadas de bisfenol A, bisfenol F y novolaca; y
- b)
- uno o más agentes de curado seleccionados de bases de Mannich, poliamidoaminas, polioxialquilenaminas, alquilenaminas, aralquilaminas, poliaminas, y aductos y derivados de las mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que la una o más resinas epoxídicas tienen un peso equivalente
de epóxido de 100-1500.
4. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la una o más fibras son
fibras inorgánicas.
5. El procedimiento según la reivindicación 4,
en el que la una o más fibras son fibras minerales.
6. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la una o más fibras tienen
una longitud promedio de 50-170 \mum y una razón
entre la longitud promedio y el espesor promedio de al menos 2.
7. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la estructura es una
embarcación o una plataforma petrolífera semisumergible.
8. El procedimiento según la reivindicación 7,
en el que la estructura es una embarcación.
9. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 y 8, en el que el sistema de aglutinante a base
de epóxido incluye una resina epoxídica de bisfenol A que tiene un
peso equivalente de epóxido de 150-700 y un agente
de curado de poliamidoamina.
10. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 7-9, en el que el sistema de
aglutinante a base de epóxido tiene una razón entre los
equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el
intervalo de 60:100 a 120:100.
11. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 7-10, en el que la composición de
pintura comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 60:100 a 120:100,
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de fibras,
- \quad
- el 10-45% en volumen de sólidos de la pintura de cargas y pigmentos,
- \quad
- el 0-30% en volumen de sólidos de la pintura de plastificantes, y
- \quad
- el 0-10% en volumen de sólidos de la pintura de aditivos.
\vskip1.000000\baselineskip
12. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la composición de pintura
comprende un plastificante, siendo dicho plastificante una resina
hidrocarbonada.
13. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la composición de pintura
comprende del 1-7% en volumen de sólidos de la
pintura de un pigmento de aluminio.
14. Una composición de pintura que tiene una
viscosidad tal como se determina según la norma ASTM
D562-01 de como máximo 140 UK a 30ºC y que
comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100,
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo constituido por fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum y un espesor promedio de 1-50 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
15. La composición de pintura según la
reivindicación 14, en la que el sistema de aglutinante a base de
epóxido comprende
- a)
- una o más resinas epoxídicas seleccionadas de bisfenol A, bisfenol F y novolaca; y
- b)
- uno o más agentes de curado seleccionados de bases de Mannich, poliamidoaminas, polioxialquilenaminas, alquilenaminas, aralquilaminas, poliaminas, y aductos y derivados de las mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
16. La pintura según la reivindicación 15, en la
que la una o más resinas epoxídicas tienen un peso equivalente de
epóxido de 100-1500.
17. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la una o
más fibras son fibras inorgánicas.
18. La composición de pintura según la
reivindicación 17, en la que la una o más fibras son fibras
minerales,
19. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la una o
más fibras tienen una longitud promedio de 50-170
\mum y una razón entre la longitud promedio y el espesor promedio
de al menos 2.
20. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el intervalo de 60:100 a 120:100,
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de fibras,
- \quad
- el 10-45% en volumen de sólidos de la pintura de cargas y pigmentos,
- \quad
- el 0-30% en volumen de sólidos de la pintura de plastificantes, y
- \quad
- el 0-10% en volumen de sólidos de la pintura de aditivos.
\vskip1.000000\baselineskip
21. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un
plastificante, siendo dicho plastificante una resina
hidrocarbonada.
22. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende el
1-7% en volumen de sólidos de la pintura de un
pigmento de aluminio.
23. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema
de aglutinante a base de epóxido tiene una razón entre los
equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el
intervalo de 70:100 a 110:100.
\newpage
24. La composición de pintura según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema
de aglutinante a base de epóxido incluye una resina epoxídica de
bisfenol A que tiene un peso equivalente de epóxido de
150-700 y un agente de curado de poliamidoamina.
25. La composición de pintura según cualquiera
de las reivindicaciones 14-19 y
21-22, en la que el sistema de aglutinante a base
de epóxido comprende una o más resinas
epoxi-novolaca y uno o más agentes de curado
seleccionados de alquilenaminas y aralquilaminas, teniendo dicho
sistema de aglutinante a base de epóxido una razón entre los
equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el
intervalo de 20:100 a 50:100.
26. Un procedimiento para la creación de un
revestimiento de pintura epoxídica resistente al agrietamiento en
la superficie interior de un tanque de almacenamiento de líquidos,
comprendiendo dicho procedimiento:
- (i)
- aplicar una composición de pintura que comprende un sistema de aglutinante a base de epóxido sobre la superficie del interior de un tanque de almacenamiento de líquidos formando de ese modo una película de pintura curable sobre dicha superficie, y
- (ii)
- dejar que dicha película de pintura curable cure formando de ese modo el revestimiento de pintura epoxídica;
\vskip1.000000\baselineskip
en el que la composición de pintura tiene una
viscosidad tal como se determina según la norma ASTM
D562-01 de como máximo 140 UK a 30ºC y
comprende:
- \quad
- el 35-80% en volumen de sólidos de la pintura de un sistema de aglutinante a base de epóxido que tiene una razón entre los equivalentes de hidrógeno y ios equivalentes de epóxido en el intervalo de 20:100 a 120:100, y
- \quad
- el 0,5-30% en volumen de sólidos de la pintura de una o más fibras seleccionadas del grupo que comprende fibras inorgánicas naturales, fibras inorgánicas sintéticas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas sintéticas y fibras metálicas, teniendo dichas fibras una longitud promedio de como máximo 250 \mum y un espesor promedio de 1-50 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
27. El procedimiento según la reivindicación 26,
en el que el sistema de aglutinante a base de epóxido comprende una
o más resinas epoxi-novolaca y uno o más agentes de
curado seleccionados de alquilenaminas y aralquilaminas, teniendo
dicho sistema de aglutinante a base de epóxido una razón entre los
equivalentes de hidrógeno y los equivalentes de epóxido en el
intervalo de 20:100 a 50:100.
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