“¿Por qué las pinturas evitan la corrosión?”, Deberían modificarse como “¿Cómo se evita la corrosión con una pintura?”
Agentes responsables de la corrosión y métodos de prevención : el oxígeno y el agua en el medio ambiente son los agentes causantes de la corrosión atmosférica. Por supuesto, hay otros agentes químicos que incluyen ácidos, álcalis, halógenos y sales que facilitan el proceso de corrosión. El principio de prevención de la corrosión es por cualquiera de los dos métodos mencionados a continuación.
1) Elimine la posibilidad de que los agentes de corrosión lleguen a la superficie que le gustaría proteger creando una barrera. Si la barrera falla, la corrosión debe localizarse y evitar que se extienda a otras partes de la superficie.
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2) Deje que otros materiales sean atacados primero, sacrificándose a los agentes corrosivos, antes de que los agentes corrosivos lleguen a la superficie.
Protección mediante la formación de una capa de barrera: el primer proceso consiste en dar a la superficie, una película o capa de algún otro material protector como capa de barrera. Debe elegir la capa protectora que no se vea afectada por los agentes corrosivos. Esto se traduce en que la aplicación de un recubrimiento de un metal inerte o una película orgánica actúa como una barrera y se interpone entre la superficie y el agente corrosivo. La galvanoplastia con níquel o cromo y la aplicación de un material orgánico formador de película como las pinturas pertenecen a esta categoría.
Protección mediante ánodos de sacrificio: el segundo método consiste en aplicar una capa de zinc o magnesio, que actúan como ánodos de sacrificio. El ánodo de sacrificio se corroe primero en lugar del acero. Hasta que se haya sacrificado todo el ánodo de sacrificio, el objeto de acero permanece protegido. Este método se llama Protección Catódica del Acero. El ánodo de sacrificio se aplica mediante el proceso de inmersión del objeto en un baño fundido del ánodo de metal de sacrificio o mediante galvanoplastia.
El proceso de proteger la superficie mediante un recubrimiento: el primer método de pinturas y recubrimientos orgánicos que actúan como recubrimiento de barrera es lo que se menciona en la pregunta.
La calidad del revestimiento : cualquier revestimiento protector orgánico o de pintura debe tener un espesor uniforme, ser resistente a los impactos, resistente a los rayos UV (rayos UV del sol) y proporcionar una superficie resistente a la abrasión. Finalmente, en caso de que la película se dañe, la corrosión que sigue debe permanecer localizada y en la región cercana a la superficie dañada.
Parámetros físicos de la superficie y los agentes corrosivos : dos de los agentes identificados como causantes de corrosión son el oxígeno y el agua. El tamaño de una molécula de agua es de aproximadamente 27.5 nm (Nano Meter) y el del oxígeno es de 30.0 nm. Si la unidad de medida se convierte a una escala de micras , miden 0.0275 o 0.03 micras. Si se va a aplicar una capa de barrera, la película formada no puede tener poros más grandes que este tamaño, o de lo contrario los agentes corrosivos se filtrarán. Otro parámetro es el perfil de la superficie a pintar. El material de construcción más común es el acero, que tiene un perfil entre 25 y 60 micras, o alrededor de mil veces el tamaño del oxígeno o el agua.
Espesor de las capas y número de recubrimientos : la única forma en que los dos agentes corrosivos se mantienen alejados de la superficie, es mediante la aplicación de varias capas gruesas de un recubrimiento o película. Una capa de una película de pintura suele tener un grosor de 25 micras, que es aproximadamente 1000 veces el tamaño de la molécula de oxígeno o agua que es suficiente. El segundo factor es el perfil de una superficie de acero que podría ser de 25 a 70 micras. Cualquier recubrimiento que pueda cubrir todas las colinas del perfil debe tener un espesor de hasta 70 u 80 micras. Por lo tanto, se logra mediante tres o más capas de un sistema de pintura compuesto.
Necesidad de localizar la corrosión y evitar que se propague: a pesar de cualquier recubrimiento, la superficie de la pintura sigue siendo vulnerable al daño. El daño puede deberse a un choque mecánico o térmico. El choque mecánico a la película surge cuando otro objeto duro como piedra o metal golpea la superficie pintada. Los choques térmicos surgen debido a los cambios de temperatura en la atmósfera. Cualquier capa protectora no durará toda la vida. Si alguna parte de la película de pintura está dañada, otras partes deben mantenerse seguras. Sin localizar la corrosión, se arrastrará debajo de la película recubierta y se extenderá de manera constante.
Necesita un agente en la pintura que localice la corrosión, de lo contrario, la corrosión se extenderá a otras partes de la superficie. En casos extremos, toda la pintura se levantará de la superficie pintada y las escamas de pintura seca y astillada se caerán de la superficie. Si se logra la localización de la corrosión, no hay necesidad de pintar toda la superficie.
Calidad e ingredientes que contribuyen a las propiedades resistentes a la corrosión en las pinturas : es el aglutinante de una pintura que forma las capas de revestimiento orgánico protector. Existen muchos tipos de materiales formadores de película desarrollados y utilizados en formulaciones de pintura. Dependiendo del tipo de superficie y la gravedad de la corrosión, se elige un aglutinante. Se usa una resina Alkyd ordinaria, donde la corrosión no es severa. Si la corrosión se debe al medio marino, se prefiere el aglutinante de cloro-goma. Si la corrosión es de una forma severa como la corrosión química, se emplean epóxicos y poliuretano.
Inhibición y localización de la corrosión : La inhibición y localización de la corrosión se logra mediante la adición de pigmentos a los aglutinantes. El óxido rojo finamente molido (misma composición que la de óxido) actúa como una barrera contra la humedad y el oxígeno. Los pigmentos de cromo son inhibidores de la corrosión y pasivan la superficie y reducen la reactividad de una superficie imprimada. El polvo de zinc o los polvos de magnesio actúan como ánodos de sacrificio. Las hojuelas de aluminio pueden actuar como innumerables plaquetas superpuestas y apiladas una sobre otra, formando así barreras impermeables. Se recomiendan dos capas de imprimación con un espesor total de alrededor de 50 micras.
Dichos pigmentos cuando se cargan en una formulación de pintura reducen la proporción de aglutinante en una pintura. Si la concentración de volumen de pigmento es alta, el recubrimiento se vuelve poroso. Todos los cebadores pertenecen a esta categoría y son porosos y no deben dejarse sin más protección. Por lo tanto, se aplican necesariamente dos o más capas de pintura de acabado de 25 micras cada una. Una pintura de acabado tiene más aglutinantes y menos pigmentos. Cubren el cebador por completo y sella todos los poros en los cebadores.
Por lo tanto, un recubrimiento compuesto recomendado debe consistir en dos capas de imprimación y dos capas de acabado que midan totalmente 100 micras de grosor y proporcionarán un buen rendimiento.
Recuerde siempre que una imprimación protege la superficie y la pintura de acabado protege la imprimación en un sistema compuesto de pinturas.
