Adherencia Pintura/Barniz – Substrato

De manera muy sencilla, veamos las causas de adherencia entre la película formada por un barniz o pintura y el substrato donde se ha aplicado.

La adhesión de líquidos a las superficies se debe a efectos físicos y reacciones químicas que tiene lugar en la interfase, es decir, en el plano común. Dicha interfase debe ser perfecta, lo que implica que los líquidos se extiendan completamente sobre la superficie. Es lo que se suele conocer como que los líquidos presentan buena “mojabilidad” sobre el substrato.

Para que una unión tenga éxito, son necesarias dos condiciones:

  1. que el barniz o pintura presente facilidad de extensión sobre el substrato con el fin de obtener una importante área de contacto. Ello implica que el ángulo de contacto (Θ) formado entre la gota del producto depositada sobre el substrato y éste, sea menor de 90º (figura B).
  2. que una vez extendido, durante el proceso de secado o polimerización (curado), se crea la fuerza de unión necesaria para resistir cualquier tipo de esfuerzo externo o tensión interna.

La causa de la adhesión es el anclaje del producto en las irregularidades de la superficie del substrato, jugando un papel importante los materiales porosos como la madera, tejidos,… Cuando se aplica el barniz o pintura, éstos penetran entre los poros y fibras formando tras el curado lazos alrededor de dichos elementos, es decir, un entrecruzado mecánico.

La teoría de adsorción propone que, dado un contacto intermolecular suficiente en la interfase, con distancias del orden de micras, los materiales se adhieren debido a fuerzas superficiales que actúan entre los átomos de las dos superficies. Las fuerzas más comunes que intervienen son las de Van der Waals: tienen origen en campos eléctricos, los cuales producen una orientación molecular favorable desde el punto de vista energético (dipolo). Un caso especial de interacción dipolo-dipolo son los puentes de hidrógeno. La unión entre la madera y el barniz o pintura tienen lugar por medio de puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de la celulosa y los grupos reactivos del barniz aplicado, con intervención de la humedad en ocasiones.

Para que se den estas circunstancias es necesario que el barniz o pintura se apliquen fluidos, con el fin de que se puedan extender convenientemente sobre el substrato, con lo que se consigue una buena área de contacto, que pueda penetrar en poros e irregularidades del substrato y que se facilite el contacto intermolecular.

A continuación, la película de barniz o pintura debe curar, hacerse rígida y dura, para así mantener la unión. Esto se produce:

  • con la evaporación de disolventes,
  • con la reacción entre componentes de un mismo producto cuando cambian las condiciones atmosféricas (temperatura),
  • con la reacción entre componentes de distintos productos,
  • y con la reacción con las condiciones ambientales como la humedad.

A veces, tiene lugar uno solo de estos procesos, y otras tiene lugar varios a la vez.

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