Resultados del proyecto SMARTCOATING

LÍNEA DE I+D: Superficies Modificadas

Utilizando técnicas de polimerización por plasma o nanotecnologías, entre otras posibilidades, pueden modificarse las superficies. Con esta línea estratégica se consigue mejorar las características técnicas, el uso, la durabilidad, o la protección y el aspecto de los productos, entre otras ventajas.

Esta iniciativa del proyecto SMARTCOATING, “Soluciones para la obtención de recubrimientos inteligentes” posibilitará la detección temprana de daños en estructuras metálicas, y reducirá los altos costes que supone una intervención cuando el daño es irreversible. Además, se está mejorando la resistencia de materiales potencialmente inflamables que se utilizan en habitualmente en la construcción.

El proyecto SMARTCOATING está enfocado en dos temáticas:

  • Obtención de nanocápsulas que puedan contener moléculas orgánicas para su utilización como aditivos en formulaciones de recubrimientos
  • Sustitución de los polifosfatos como agentes retardantes de llama mediante la introducción de otros aditivos medioambientalmente benignos y no tóxicos

Durante el año 2020 se ha estado trabajando en la encapsulación de fenolftaleína y la utilización de nanomateriales inorgánicos u orgánicos como retardantes de llama. Los resultados que se obtuvieron se detallan a continuación:

Nanocápsulas

Se ha evaluado la posibilidad de encapsular fenolftaleína en nanocápsulas de sílica. Para ello se ha realizado la emulsión de agua en aceite (O/W) utilizando ultrasonidos o agitación vigorosa, variando condiciones de reacción y reactivos empleados.

En ambos casos se ha conseguido un material pulverulento blanco, compuesto de nanopartículas esféricas (entre 0.1 y 1 µm de diámetro), que varía de color con los cambios de pH. Estos aditivos se han añadido a una formulación epoxy para observar su integración en la formulación y los resultados son prometedores.

En lo que concierne al aspecto de la formulación ya curada sobre el sustrato, los nanomateriales no producen defectos estéticos importantes.

Retardantes de llama

En esta línea de investigación se pretendía suprimir los retardantes de llama compuestos de polifosfatos, que son dañinos para el medio ambiente y tóxicos para el ser humano, por compuestos más benignos.

Se decidió utilizar nanomateriales de sílica y titania o nanomateriales de polidopamina (PDA), ya que han mostrado un efecto retardante de llama en otras aplicaciones.

Para evaluar el efecto retardante de llama de estos nanomateriales, se preparó una formulación tipo epoxy que contenía una mezcla de nanomateriales de sílica y dióxido de titanio o PDA.

También se evaluó el efecto retardante de llama de la formulación epoxy sin aditivos. Se utilizó un sustrato tipo silestone. Se caracterizó la velocidad de generación de calor (método del cono calorimétrico), según norma ISO 5660-1:2015, del sustrato sin recubrir y tratado con la formulación base y con cada uno de los aditivos. Se pudo observar que aumentaba la generación de calor debido, seguramente, a la presencia de compuestos orgánicos en la formulación.

Por este motivo, se decidió tratar al sustrato sumergiéndolo en una disolución con diferentes formulaciones sol-gel de sílica o con una formulación de dopamina, favoreciendo que se generara la sílica o la PDA sobre el sustrato. Tras el ensayo del cono calorimétrico se pudo observar que la generación de calor era igual o inferior a la del sustrato sin tratar. Además, el aspecto estético era aceptable en alguno de los casos.

Durante la ejecución del proyecto, se han obtenido nanomateriales que contienen moléculas orgánicas integrables en formulaciones sol-gel del tipo epoxy y útiles para su uso en aplicaciones como, por ejemplo, la detección de la corrosión.

Por otro lado, se han desarrollado tratamientos retardantes de llama sin polifosfatos, benignos con el medio ambiente o no tóxicos, mostrando propiedades retardantes de llama prometedoras.

Proyecto de la Línea de I+D Superficies Modificadas que cuenta con el apoyo de:


 SMARTCOATING – SOLUCIONES PARA LA OBTENCIÓN DE RECUBRIMIENTOS INTELIGENTES

Número de proyecto: 22000007
Expediente: IMAMCC/2020/1
Duración: Del 01/01/2020 al 31/12/2020
Coordinado en AIDIMME por: POCOVI MARTINEZ,SALVADOR
Línea de I+D: SUPERFICIES MODIFICADAS


Si desea más información sobre el proyecto o bien realizar cualquier consulta, puede ponerse en contacto con AIDIMME.

Visitas: 123

Salvador Pocoví Martínez

MATERIALES Y PRODUCTOS • Tecnologías y Análisis Químico