Estudio del comportamiento de sistemas de pinturas alquídicas con pigmentos nanoparticulados de óxido de zinc y dióxido de titanio en atmósferas urbanas e industriales de la ciudad de Quito

Abstract

El presente proyecto de titulación evaluó la acción atmosférica sobre el comportamiento de siete sistemas de pinturas anticorrosivas que incorporaron en su formulación dos pigmentos nanoparticulados (óxido de zinc y dióxido de titanio) y uno micronizado (dióxido de titanio). Se usaron pigmentos nanométricos con la finalidad de determinar la influencia de estas partículas respecto a las generalmente utilizadas en la industria. Para complementar el análisis, se realizaron ensayos acelerados; y se estableció una comparación con los ensayos realizados en campo. En los ensayos de campo se analizó, durante seis meses, la influencia ambiental de tres estaciones localizadas en distintas zonas de la ciudad de Quito con diferentes características meteorológicas y de contaminación. Los ensayos acelerados se realizaron en dos equipos: Cámara de Niebla Salina y Cámara de Arco de Xenón. La primera, simula los parámetros atmosféricos de una estación ubicada en campo, como son: humedad, temperatura y calor. La segunda determina la resistencia de los revestimientos a efectos de la radiación ultravioleta proveniente de la luz solar. La degradación de los revestimientos se valoró, macroscópica y microscópicamente, mediante estándares ASTM de apreciación visual y microscopía óptica complementada con espectroscopía de infrarrojos (IR). Mediante los estándares de apreciación visual se determinó el tipo y el porcentaje de fallo que presentó la pintura, complementado con la microscopía óptica. El análisis mediante espectroscopía de IR a escala micro, permitió determinar el desgaste que sufrió la resina, mediante el aumento o disminución de la intensidad de las bandas de los grupos funcionales más importantes. Al finalizar los seis meses se encontró que la degradación de todos los sistemas de pintura, expuestos en campo y a los ensayos acelerados, se produjo por corrosión y pérdida de color. Se ha determinado que los parámetros atmosféricos más influyentes sobre la degradación de los revestimientos fueron la humedad y la radiación ultravioleta, presentándose mayores niveles de corrosión y pérdida de color o amarillamiento en el lado expuesto antes que en el lado no expuesto. El recubrimiento que posee TiO2 micronizado presentó niveles de corrosión ligeramente superiores al del TiO2 nanoparticulado, por lo que el uso de nanomateriales en la formulación realizada para este estudio no tiene ventajas significativas sobre los pigmentos de tamaño común. Establecer una comparación de los ensayos anteriores con aquellos que utilizan el oxido de zinc, no es muy acertado, debido a que el porcentaje de ZnO en la formulación fue muy bajo, pero a pesar de esto presenta un nivel aceptable de protección al sustrato