La química UV acuosa (WB) ha experimentado un crecimiento significativo en los mercados de madera industrial para interiores, gracias a que esta tecnología ofrece un excelente rendimiento, bajas emisiones de solventes y mayor eficiencia de producción. Los sistemas de recubrimientos UV brindan al usuario final ventajas como una resistencia química y al rayado excepcional, una excelente resistencia al bloqueo, muy bajos niveles de COV y un tamaño de equipo reducido, con menor necesidad de almacenamiento. Estos sistemas presentan propiedades comparables a las de los sistemas de uretano de dos componentes, sin las complicaciones de los agentes reticulantes peligrosos ni los problemas de vida útil de la mezcla. El sistema en su conjunto resulta rentable debido al aumento de la velocidad de producción y la reducción de los costos energéticos. Estas mismas ventajas pueden ser beneficiosas para aplicaciones exteriores aplicadas en fábrica, como marcos de ventanas y puertas, revestimientos y otros trabajos de carpintería. Estos segmentos de mercado suelen utilizar emulsiones acrílicas y dispersiones de poliuretano debido a su excelente brillo y retención del color, así como a su durabilidad superior. En este estudio, se evaluaron resinas de poliuretano-acrílicas con funcionalidad UV, de acuerdo con las especificaciones de la industria, para aplicaciones de madera industrial tanto en interiores como en exteriores.
En la industria de la madera se utilizan comúnmente tres tipos de barnices con base de solvente. La laca nitrocelulósica suele ser una mezcla de bajo contenido de sólidos compuesta por nitrocelulosa y aceites o alquídicos de base oleosa. Estos barnices secan rápidamente y ofrecen un alto brillo. Se utilizan habitualmente en muebles residenciales. Presentan la desventaja de amarillear con el tiempo y volverse quebradizos. Además, tienen poca resistencia química. Las lacas nitrocelulósicas tienen un contenido muy alto de COV (compuestos orgánicos volátiles), generalmente de 500 g/L o superior. Las lacas precatalizadas son mezclas de nitrocelulosa, aceites o alquídicos de base oleosa, plastificantes y urea-formaldehído. Utilizan un catalizador ácido débil, como el fosfato de butilo. Estos barnices tienen una vida útil de aproximadamente cuatro meses. Se utilizan en muebles de oficina, institucionales y residenciales. Las lacas precatalizadas ofrecen mayor resistencia química que las lacas nitrocelulósicas. Sin embargo, también tienen un contenido muy alto de COV. Los barnices de conversión son mezclas de alquídicos a base de aceite, urea-formaldehído y melamina. Utilizan un catalizador ácido fuerte, como el ácido p-toluenosulfónico. Su tiempo de vida útil es de 24 a 48 horas. Se emplean en la fabricación de gabinetes de cocina, muebles de oficina y muebles residenciales. Los barnices de conversión presentan las mejores propiedades de los tres tipos de recubrimientos a base de solventes que se utilizan habitualmente para la madera industrial. Sin embargo, generan emisiones muy elevadas de COV y formaldehído.
Las emulsiones acrílicas y dispersiones de poliuretano (PUD) autoentrecruzables de base acuosa constituyen excelentes alternativas a los productos con base solvente para aplicaciones industriales en madera. Las emulsiones acrílicas ofrecen una muy buena resistencia química y al bloqueo, una dureza superior, una durabilidad y resistencia a la intemperie excepcionales, y una mejor adhesión a superficies no porosas. Su rápido secado permite a los fabricantes de gabinetes, muebles o materiales de construcción manipular las piezas poco después de su aplicación. Las PUD ofrecen una excelente resistencia a la abrasión, flexibilidad y resistencia a rayaduras y marcas. Se mezclan fácilmente con emulsiones acrílicas para mejorar las propiedades mecánicas. Tanto las emulsiones acrílicas como las PUD pueden reaccionar con agentes de reticulación como poliisocianatos, poliaziridina o carbodiimidas para formar recubrimientos bicomponentes con propiedades mejoradas.
Los recubrimientos UV al agua se han convertido en una opción popular para aplicaciones industriales en madera. Los fabricantes de gabinetes de cocina y muebles eligen estos recubrimientos por su excelente resistencia y propiedades mecánicas, su fácil aplicación y sus bajas emisiones de solventes. Los recubrimientos UV al agua ofrecen una excelente resistencia al bloqueo inmediatamente después del curado, lo que permite apilar, empaquetar y enviar las piezas recubiertas directamente desde la línea de producción, sin necesidad de esperar a que alcancen su dureza. El desarrollo de la dureza en el recubrimiento UV al agua es drástico y se produce en segundos. La resistencia química y a las manchas de estos recubrimientos es superior a la de los barnices de conversión con base de solventes.
Los recubrimientos UV al agua (WB) presentan numerosas ventajas inherentes. Mientras que los oligómeros UV 100% sólidos suelen tener una viscosidad elevada y requieren dilución con diluyentes reactivos, los poliuretanos UV al agua (WB UV PUD) presentan una baja viscosidad, la cual puede ajustarse con modificadores reológicos tradicionales para WB. Los WB UV PUD tienen un peso molecular inicial alto y su peso molecular no aumenta tan drásticamente durante el curado como en los recubrimientos UV 100% sólidos. Debido a su mínima o nula contracción durante el curado, los WB UV PUD ofrecen una excelente adhesión a diversos sustratos. El brillo de estos recubrimientos se controla fácilmente con agentes matificantes tradicionales. Estos polímeros pueden ser muy duros, pero también extremadamente flexibles, lo que los convierte en candidatos ideales para recubrimientos de madera para exteriores.
Fecha de publicación: 7 de marzo de 2024
