Gel Coats sin emisión de volátiles

Redacción PU15/10/2002
Conseguir un buen recubrimiento empleando gel-coats y reducir las emisiones de estireno puede parecer tan difícil como la cuadratura del círculo. Una opción es recurrir a los gel-coats en polvo, un sistema que presentó Juan Antonio Igualada —director técnico de las divisiones de Termosets y Termoplásticos para el sur de Europa de Ferro Corp - Specialty Plastics Group— en una ponencia de las “Séptimas Jornadas de Plásticos en Automoción” del Centro Español de Plásticos.
En los últimos años, la industria de los plásticos reforzados está siendo sometida a grandes presiones para reducir las emisiones de estireno, clasificado como material peligroso para la salud y el medio ambiente. Desafortunadamente, el estireno es muy útil para esta industria por varias razones: se utiliza para formular resinas de poliéster insaturado y como agente de entrecruzamiento. Sin embargo, cuando la resina se polimeriza parte del estireno se evapora en forma de gas dañino para el medio ambiente.
Para solucionar este problema, la industria ha tomado dos caminos opuestos, uno vinculado a la ingeniería y otro a la química. El primero consiste en emplear un molde cerrado que impide la dispersión del estireno. El segundo es una reformulación de las resinas de poliéster, con lo que se puede emplear el molde abierto y se reducen las emisiones a la mitad.
Este segundo camino es el más adecuado para las piezas que se realizan en gel-coats porque la evaporación de estireno aumenta cuando el gel-coat se aplica a pistola. En la práctica, la mayoría de aplicaciones con gel-coats se realizan con molde abierto, razón que explica el hecho de que sean responsables de la mayoría de emisiones de estireno en el lugar de trabajo. Como resultado, las resinas de baja emisión de estireno (LSE) están ganando adeptos entre los fabricantes de gel-coats, aunque las LSE tienen sus limites.

Nuevas soluciones

La imposibilidad de reducir más las emisiones de estireno de los gel-coats empleando resinas convecionales LSE ha potenciado la investigación de nuevos materiales, entre los que destacan los gel-coats en polvo. Este nuevo material no emplea disolventes y poseen propiedades similares a los gel-coats líquidos, pero sin emisiones de volátiles.
Un gel-coat en polvo está formulado al cien por cien por sólidos, finamente molidos, que no requieren ningún disolvente para dispersar los pigmentos, aditivos o cargas, ya que se encuentran íntimamente mezclados. Estos gel-coats no necesitan la adición de promotores o catalizadores. Sólo necesitan calor constante para polimerizar.
Ya se encuentran en el mercado gel-coats para exteriores, sanitarios y naútica y se ha probado su rendimiento en técnicas de proceso como SMC, BMC, RTM, infusión de resina, SRIM y composites Prepreg.

Aplicación

Estos nuevos gel-coats se aplican de forma asimilar a los gel-coats líquidos de baja viscosidad pero con otro tipo de pistola: se carga en la pistola electroestática y se aplica sobre un molde caliente. No es necesario otro tipo de proceso, como la adición de un catalizador. La superficie del molde debe ser de metal o recubierta con un gel-coat de moldes conductor —las propiedades conductoras favorecen la adhesión del recubrimiento —Las partículas de polvo se "pegan" electroestáticamente al molde y se funden casi al instante, el gel-coat se licua y actúa de la misma forma que un gel-coat líquido tradicional. La polimerización se produce en uno o dos segundos y la pieza está pintada —en función de su complejidad — entre 10 y 45 segundos.
Después de aplicar el producto a pistola, el filme de gel-coat está listo para estratificarse con resinas líquidas, SMC, BMC, DMC o prepregs.
Durante la reacción de curado del substrato termoestable, el filme de gel-coat en polvo coreacciona y se mezcla de forma que no puede apreciarse una interfase clara entre el recubrimiento y el substrato.
Esta característica proporciona una buena adsehión mecánica y química, lo que previene la deslaminación.
Para curar los gel-coats en polvo se necesita una temperatura mínima de 120 ºC, aunque la superficie exterior se mantiene reactiva a 20ºC. Puede aplicarse el recubrimiento sobre un molde caliente que empiece la polimerización, puede emplearse un molde frío y emplear una fuente externa de calor o bien puede optarse por moldes calientes y fuentes de calor externa.

Técnicas

  1. La técnica SMC (140 -150ºC) necesita gel-coats de alta temperatura.
  2. SMC de baja presión y baja temperatura (90ºC -130ºC) Si no se alcanzan los 120ºC en el molde, hay que emplear una fuente de calor externa.
  3. Composites de prepreg: (120 -140ºC)El gel-coat se puede aplicar a 120ºC o 140ºC y, una vez polimerizados, se enfrían hasta que los prepregs se puedan colacar cómodamente.
  4. RTM (60 - 80 ºC) Debe aumentarse la temperatura del molde o aplicar una fuente de calor externa.

Formulaciones

Los gel-coats en polvo pueden emplearse para sanitarios y aplicaciones generales de exteriores (pavimentos, sillas de estadio, laminado para puertas, palas de rotores... )
También son útiles para imprimaciones en el sector de la automoción, ya que son muy útiles para sellar la porosidad de las piezas de FRP antes de aplicar la pintura. De esta forma se eliminan los problemas de contaminación superficial y maniuupulación de pinturas basadas en disolventes. Además, si se emplea un gel-coat en polvo duarnte el moldeo de la pieza puede eliminarse la necesidad de instalar una línea de pintado

Concentrados metálicos sin líneas de flujo

Además de los “gel-coats” en polvo, Juan Antonio Igualada habló de pigmentos metálicos, ya que forman parte, junto a los “gel-coats”, de lo que Igualada definió como técnicas que "trasladan el valor a la superficie", y la superficie en los bienes de consumo (como el automóvil) es muchas veces la que decide una compra motivada en muchas ocasiones por valores estéticos.
La firma Ferro Corp ha introducido una nueva generación de concentrados metálicos que poseen la capacidad de eliminar o reducir als líneas de flujo. Estas líneas son el principal defecto de los pigmento metálicos en procesos de inyección, soplado y extrusión. Sin embargo, eliminarlas completamente requiere una combinación de técnicas de pigmentación y de proceso que hacen necesario un estudio de cada caso
concreto.

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