Como es bien sabido, los recubrimientos generalmente constan de cuatro componentes básicos: sustancias formadoras de película, pigmentos, disolventes y aditivos. Los pigmentos proporcionan principalmente color y cobertura a los recubrimientos. Los pigmentos se pueden dividir en pigmentos colorantes y pigmentos funcionales (también conocidos como rellenos). Los pigmentos colorantes proporcionan color, mientras que los pigmentos funcionales, como el carbonato de calcio presente en los pigmentos, mejoran el espesor y la funcionalidad. Los polvos minerales no metálicos, como el carbonato de calcio presente en los pigmentos, se utilizan principalmente como rellenos en los recubrimientos.
Carbonato de calcio El carbonato de calcio en pigmentos es el relleno mineral no metálico más utilizado debido a su alta relación calidad-precio, que lo hace fino, uniforme, de alta blancura y excelentes propiedades ópticas. Al añadirse a recubrimientos a base de agua, el carbonato de calcio en pigmentos mejora el refuerzo, la transparencia, la tixotropía y la nivelación. Mejora significativamente la resistencia a las manchas, la fregabilidad y la adhesión, y previene la sedimentación en el recubrimiento.
Basado en el proceso de producción y el rendimiento, Carbonato de calcio Los pigmentos se pueden clasificar en carbonato de calcio pesado, carbonato de calcio ligero y nanocarbonato de calcio.
Carbonato de calcio pesado
El carbonato de calcio pesado es el relleno más importante en la industria de los recubrimientos. Es económico, fácil de conseguir, presenta buena blancura, baja absorción de aceite, gravedad específica moderada y buena dispersabilidad. Ayuda a reducir significativamente los costos y se utiliza ampliamente en pinturas de látex, pinturas impermeables, pinturas industriales anticorrosivas ligeras, pinturas para pisos, pinturas para madera y recubrimientos en polvo. Sin embargo, el carbonato de calcio pesado varía debido a las diferencias en los minerales crudos, la pureza, la densidad de partículas, la densidad aparente, etc. Esto afecta su poder cubriente, lavabilidad, brillo, fluidez de procesamiento y estabilidad en los recubrimientos.
Al comparar la aplicación de diferentes carbonatos de calcio pesados, se observaron varios resultados. En la pintura de látex para paredes interiores, el carbonato de calcio pesado de calcita gruesa presenta una mejor relación de contraste y resistencia al lavado que la calcita fina y la dolomita. El carbonato de calcio pesado de dolomita en revestimientos inorgánicos para paredes interiores presenta poca estabilidad y no es adecuado para su uso. Por otro lado, el carbonato de calcio pesado de calcita muestra una mejor estabilidad en revestimientos inorgánicos para paredes interiores. En los revestimientos de poliéster en polvo, el carbonato de calcio pesado de dolomita presenta una procesabilidad, un brillo de la película de pintura, una blancura y una relación de contraste significativamente mejores. Esto se compara con productos de calcita fina y gruesa con las mismas especificaciones.
Carbonato de calcio ligero
El carbonato de calcio ligero se caracteriza por su baja densidad y partículas finas, pero presenta una estabilidad menor. Debido a su excelente suspensión y opacidad de película seca, se utilizó ampliamente en pinturas de látex en el pasado. Mejora eficazmente la suspensión en almacenamiento y la cobertura en seco de los recubrimientos. Sin embargo, si el proceso de producción de carbonato de calcio ligero no se controla adecuadamente, el exceso de iones de calcio libres puede provocar la degradación de la emulsión, lo que afecta la estabilidad de la pintura. Como resultado, su uso en recubrimientos arquitectónicos ha disminuido desde la introducción del caolín calcinado. Además, debido a su mayor absorción de aceite y su baja fluidez, el carbonato de calcio ligero también se utiliza en recubrimientos en polvo texturizados.
Proceso de producción de carbonato de calcio ligero:
Piedra caliza → Calcinación → Digestión → Refinación → Concentración y ajuste de temperatura → Carbonatación → Filtración → Secado → Molienda y Clasificación → Embalaje
Nanocarbonato de calcio
En comparación con el calcio pesado o el calcio ligero común, el nanocarbonato de calcio no solo proporciona un mejor refuerzo en los recubrimientos, sino que también ofrece ventajas significativas en cuanto a brillo, transparencia, secado rápido y estabilidad. Además, puede ayudar a suspender componentes más pesados, como el dióxido de titanio, evitando la sedimentación.
El nanocarbonato de calcio tiene un alto poder de relleno. Posee un excelente efecto blanqueador y mejora la durabilidad del recubrimiento. Por ello, se utiliza ampliamente en pinturas para paredes interiores y exteriores. También se utiliza en recubrimientos para madera y otras aplicaciones. Puede mejorar la resistencia a las manchas y al agrietamiento de los recubrimientos.
Además, el nanocarbonato de calcio puede mejorar la lavabilidad y la estabilidad de los recubrimientos mediante efectos de impedimento estérico. En pinturas de PVC para bajos de automóviles de alta gama, altera la tixotropía de las pinturas de PVC, mejorando la resistencia al impacto y la velocidad de curado por pulverización.
Más importante aún, el nanocarbonato de calcio puede reemplazar significativamente al costoso dióxido de titanio y al calcio coloidal de alto costo, reduciendo la necesidad de adhesivos de base y otros aditivos, y así disminuyendo los costos de producción.
Además, el nanocarbonato de calcio ofrece aplicaciones prometedoras en campos especializados como recubrimientos anticorrosivos, recubrimientos protectores y recubrimientos industriales especiales. Sin embargo, el nanocarbonato de calcio presenta desafíos como la aglomeración y la dificultad para controlar la forma cristalina, lo que puede afectar la estabilidad del producto. Estos problemas pueden solucionarse mediante técnicas de modificación de polvos.
Modificacion superficial
Con el desarrollo continuo de tipos de modificadores y equipos de modificación, se aplican cada vez más productos de carbonato de calcio modificados en la industria del recubrimiento para mejorar la funcionalidad del producto.
- Materiales inorgánicos, como el hexametafosfato de sodio, se utilizan como modificadores. Las fuerzas mecánicas químicas se combinan con métodos hidrotérmicos. Esto modifica el carbonato de calcio ultrafino. Se logran mejoras significativas en la dispersión, la dureza y las propiedades mecánicas. Estas mejoras benefician a los recubrimientos plásticos a base de agua.
- La modificación superficial del carbonato de calcio con KH-560 mejora la dureza, la adherencia y la resistencia al impacto de los recubrimientos de madera. Mejora la compatibilidad, la resistencia a la corrosión y la estabilidad térmica de los recubrimientos epóxicos.
- El carbonato de calcio pesado modificado con ácido esteárico y agentes de acoplamiento mejora la procesabilidad y el brillo. Supera al carbonato de calcio convencional en recubrimientos en polvo de epoxi-poliéster. El carbonato de calcio modificado con agentes de acoplamiento también mejora la resistencia al impacto y la adhesión de la película de recubrimiento.
Conclusión
El carbonato de calcio desempeña un papel fundamental en la industria de los pigmentos, ofreciendo importantes beneficios como relleno funcional. Su versatilidad mejora la opacidad y la dispersabilidad, y reduce los costos de producción. Es un componente invaluable en recubrimientos y pinturas. Ya sea en forma pesada, ligera o nanométrica, impulsa la innovación en pigmentos. Ofrece ventajas tanto de rendimiento como económicas para los fabricantes. A medida que aumenta la demanda de soluciones de mayor calidad y rentabilidad, el papel del carbonato de calcio en los pigmentos se volverá cada vez más esencial.
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