Productos para Pinturas *

SECRETARIA DE COMERCIO Y FOMENTO INDUSTRIAL

NORMA MEXICANA

NMX-U-019-1974

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE PINTURAS, BARNICES Y LACAS Y PRODUCTOS RELACIONADOS

METHOD FOR DETERMINATION OF DENSITY ON PAINTS,

VARNISHES, LACQUERS AND RELATED PRODUCTS

DIRECCION GENERAL DE NORMAS

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE PINTURAS, BARNICES Y LACAS Y PRODUCTOS RELACIONADOS

METHOD FOR DETERMINATION OF DENSITY ON PAINTS,

VARNISHES, LACQUERS AND RELATED PRODUCTS

1 ALCANCE

Esta Norma establece el procedimiento para la medición de la densidad de pinturas, barnices, lacas y componentes similares en forma de fluido, sin incluir pigmentos.

Especialmente aplicable para fluidos de alta viscosidad o cuando el componente es demasiado volátil, para una determinación de densidad por el método de la balanza (ver inciso 8.1.1).

2 DEFINICIONES

Densidad es la masa (peso en vacío) de la unidad de volumen del líquido a una temperatura dada. En ausencia de especificación de temperatura, se considera 25°C.

3 RESUMEN

La densidad absoluta del agua destilada conocida exactamente a varias temperaturas y disponible en tablas publicadas, se usa para calibrar el volumen de un recipiente.

El peso de los contenidos líquidos de la pintura del mismo recipiente a una temperatura patrón (25°C) o a una temperatura convenida de ante mano, se determina luego, y la densidad de los contenidos se calcula en términos de gramos por c.c. a la temperatura especificada.

4 APARATOS Y EQUIPO

4.1 Picnómetro de cualquier tipo, con una capacidad de 20 a100 c.c., siempre que pueda llenarse rápidamente con un líquido viscoso, ajustando a un volumen exacto, y cubierto para evitar pérdida de la materia volátil.

4.1.1 Calibración del picnómetro

Se determina el volumen del recipiente a la temperatura especificada de acuerdo a los siguientes pasos:

•  Se limpia y seca el recipiente y se lleva a peso constante.

Se permite el empleo de ácido crómico y de solventes que no dejan residuo cuando se usan con recipientes de vidrio y solamente con solventes para recipientes metálicos. Para máxima exactitud, el enjuagado, secado y pesado deben continuarse hasta que la diferencia entre 2 pesadas no exceda de .001 por ciento del peso del recipiente. Las huellas que dejan los dedos en el recipiente hacen variar su peso, y por lo tanto deben evitarse. Se registra el peso Pv en gramos.

4.1.1.2 Se llena el recipiente con agua destilada recientemente hervida a una temperatura algo menor que la especificada. Se tapa el recipiente, dejando que el orificio abierto derrame. Inmediatamente se quita el exceso de agua y derramada y aquella estancada en de presiones por lavado con acetona o alcohol y se limpia secando con un material absorbente.

Se deben evitar las burbujas de aire ocluído dentro del recipiente.

4.1.1. Se lleva el recipiente y sus contenidos a la temperatura especificada. Se usa el baño a temperatura constante del cuarto si es necesario. Esto puede ocasionar un leve flujo de agua del orificio de derrame debido a la expansión del agua con el aumento de temperatura.

TABLA 1

DENSIDAD ABSOLUTA DEL AGUA g/cm 3

4.1.1.4 Se debe quitar el exceso de flujo por frotamiento cuidadoso con un material absorbente e inmediatamente se tapa el tubo de flujo. Se seca el recipiente exteriormente, si es necesario por frotamiento con un material absorbente, no se debe quitar el exceso de flujo que tenga lugar después del primer limpiado, y después de que se consiguió la temperatura deseada, (ver inciso 8.1.2) inmediatamente se pesa el recipiente lleno con aproximación de .001 % de su peso, (ver inciso 8.1.3) se anota este peso N en gramos.

•  El volumen del recipiente se calcula como sigue:

Donde:

v = volumen del recipiente en c.c.

N = peso del recipiente con agua en g.

Pv = peso del recipiente seco y vacío en g.

Q = densidad absoluta del agua en g/c.c. a la temperatura especificada (Tabla I).

4.1.1.6 Se debe obtener el promedio de cuando menos 3 determinaciones de v para determinar el valor requerido en el inciso (6.1).

4.2 Termómetros graduados en 0.1°C, tal como se suministran con los picnómetro de vidrio.

4.3 Baño de temperatura constante, a 25 ± 0.1°C.

4.4 Balanza analÍtica de laboratorio, (ver inciso 8.1.4)

4.5 Desecador y balanza desecadora, o un cuarto de temperatura y humedad razonablemente constantes.

5 PROCEDIMIENTO

Se repiten los pasos del inciso (4.1.1). substituyendo la muestra por el agua destilada y un solvente adecuado que no deje residuo como la acetona o el alcohol (ver incisos 4.1.1.2 y 8.1.5), se anota el peso del recipiente lleno P, y el peso del recipiente vacio Pv, en gramos.

6 CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

6.1 Se calcula la densidad en g/c.c. como sigue:

D = (P - Pv) K

Donde:

D = densidad, en g/c.c.

K = 1/V constante del recipiente a la temperatura de calibración.

v = volumen del recipiente en c.c. (ver inciso 4.1.1.6).

P = peso del recipiente con la muestra en g.

Pv = peso del recipiente seco y vacío en g.

6.2 Al informar la densidad, debe establecerse la temperatura de prueba con aproximación de 0.1°C, las unidades y el valor calculado hasta el sexto lugar a la derecha del punto decimal por ejemplo:

D = x.xxxxxx g/c.c,a 25°C, se debe dar el promedio, el rango y el número de determinaciones repetidas.

7 PRECISION

Usando el procedimiento para máxima exactitud, una determinación simple por una persona en un laboratorio no debe diferir de la media de las determinaciones por una persona de ± .00095 g/cm 3 (límites a 3 sigma) y no debe diferir de la media de todas las determinaciones por diferentes personas en el mismo y en diferentes laboratorio en más de ± .0018 g/c.c. (límites a 3 sigma).

8 APENDICE

8.1 OBSERVACIONES

8.1.1 Este método proporciona la máxima exactitud que se requiere para las determinaciones poco exactas. Asimismo se usa parte trabajos en los cuales se requiere menor exactitud ignorando las directrices de recalibración, y de consideración de las diferenciales de temperatura, usando el picnómetro.

8.1.2 Si se maneja el recipiente con las manos descubiertas aumenta la temperatura y causa más flujo por el orificio, y también deja huellas dactilares, de aquí que se recomienda el manejo con tenazas o con las manos protegidas por materiales secos, limpios y absorbentes.

8.1.3 Se recomienda se pese inmediata y rápidamente el recipiente lleno a fin de hacer mínima la pérdida de peso debida a la evaporación del agua a través de los orificios y por exceso de flujo subsecuente a la primera limpieza después de que se consigue la temperatura en los casos en que no se retiene el sobre flujo dentro de un espacio cerrado. Se deben humedecer las juntas de vidrio despulido antes de su puesta en contacto.

8.1.4 Los picnómetros especializados llenos pueden tener pesos que excedan de la capacidad usual de las balanzas analíticas de laboratorio.

En tales casos el uso de una charola colgada de triple con escala s graduadas a 0.01 g se ha encontrado que proporciona resultados satisfactorios, la medida de los cuales debe ser consistente con toda la precisión y exactitud total del método.

8.1.5 La pintura líquida atrapada en el vidrio o en las juntas metálicas, puede dar como resultados un valor alto de densidad, el cual parece aumentar con la viscosidad y la densidad del material, tales errores deben hacerse mínimos asentando bien las juntas.

8.2 NORMAS A CONSULTAR

NMX-K-217-1974 Norma Mexicana. "Resinas Epóxicas"

NMX-R-050-1974 Norma Mexicana. "Estructuración de Normas"

8.3 BIBLIOGRAFIA

D-1475-60 ASTM Density of Paint Varnish, Lacquer and Related Products.

8.4 PARTICIPANTES

DUPONT, S.A de C.V.

Pinturas PITTSBURCG de México, S. A.

Fecha de Aprobación y Publicación: Julio 22, 1974

Todos los objetos aparecen coloreados porque absorben determinadas longitudes de onda y reflejan o emiten otras que son visibles.

En los compuestos orgánicos, el color se debe a los cromóforos. Los cromóforos son secuencias de átomos unidos por dobles enlaces ya sea en cadenas o anillos que absorben longitudes de onda luminosas y reflejan el resto. Es así como alterando el orden de los dobles enlaces, los químicos pueden variar el color reflejado por los compuestos.

Todos conocemos el color azul del cielo. Este azul se debe a un fenómeno atmosférico: la dispersión y concentración de la luz en la atmósfera.

Por su lado, el mismo color azul sobre una pared se debe a la presencia de compuestos coloreados llamados pigmentos. Estos pigmentos interactúan con la luz para emitir diferentes longitudes de onda que son percibidas como colores por el ojo.

Los pigmentos son sustancias químicas, generalmente insolubles, que pueden ser extendidas como capas superficiales o mezcladas con la masa de algún material.

Algunos pigmentos como la clorofila son compuestos orgánicos naturales. Sin embargo, la gran mayoría de los utilizados en la vida cotidiana son compuestos sintéticos (orgánicos e inorgánicos). En este sentido, la industria química ha desarrollado pigmentos cada vez más accesibles y variados.

La mayoría de los pigmentos usados en pinturas y tintes deben su color a las propiedades químicas de los metales de transición; al contrario que elementos como el sodio o el magnesio con un solo estado de oxidación, los metales de transición pueden existir en dos o más estados de oxidación. De esta forma, el color depende del estado de oxidación del ión metálico y del tipo y disposición de las demás moléculas que se unen a él. También se usan en pinturas fluorescentes y fosforescentes: las pinturas fluorescentes suelen contener sulfuros de zinc y cadmio, mientras que las fosforescentes contienen sulfatos de zinc, cobre o estroncio, que siguen brillando después de que se las deje de iluminar.

Los pigmentos pueden aplicarse en superficies usando pinturas o en papel usando tintas; ambas añaden color a las superficies de un modo similar.

Las pinturas tienen dos componentes básicos: vehículo y pigmento. El vehículo, o emulsionador, se disuelve en un medio para formar la parte liquida de la pintura (que se polimeriza) para proporcionar la homogeneidad y la película protectora. Además, controla las propiedades deslizantes del revestimiento y ayuda a mejorar su dureza y resistencia.

•  Las pinturas con base de aceite usan aceites naturales poliinsaturados (como aceites de pescado o aceites de linaza) como vehículo; también contienen un disolvente para disolver el aceite o la resina. Las resinas sintéticas alquídicas suelen usarse para sustituir a los aceites naturales.

•  Las pinturas con base de agua, también conocidas como Iátex o acrílicas contienen resinas altamente polimerizadas, como el poliacetato de vinilo (PVA), o un copolímero, como una resina de estireno-butadieno, formuladas como emulsiones en agua. Para su uso en exteriores, las pinturas acrílicas suelen contener una alta proporción de resina (con el fin de proporcionar una película estable a la intemperie).

Las pinturas se secan cuando el disolvente que contienen se evapora; al mismo tiempo, los polímeros de la pintura empiezan a oxidarse para formar una película.

Natukolor, agente de FARBE AG GMBH de Alemania, maneja desde 1979 colores naturales libres de metales pesados, provenientes del achiote y cochinilla de nopal, estabilizados y resistentes contra ph, temperatura, microorganismos, luz solar y artificial, especialmente para cajas o envases que tienen contacto con alimentos.

Las pinturas para tráfico son productos elaborados con pigmentos, cargas de forma diversa y granulometría fina, dispersas en la resina, que contienen además disolventes, aditivos, y a veces, alguna sustancia plastificante para proporcionar flexibilidad.

Se utilizan normalmente para la demarcación horizontal de pavimentos y para la orientación de tráfico vehicular y peatonal.

Existe amplia normatividad para definir los requisitos técnicos de las pinturas de tráfico. Por ejemplo, la resistencia al sangrado, el color, el factor de luminancia, el tiempo de secado, la estabilidad en envase, el poder cubridor, la flexibilidad y la adherencia.

Las pinturas de tráfico están formadas normalmente por:

Pigmentos:

Partículas en polvo de distinto origen, insolubles por si solos en el medio liquido de la pintura. Su función es suministrar el color y el poder cubriente a la pintura, además de contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto y darle estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos.

La mayor parte de los pigmentos son sustancias inorgánicas que se elaboran a partir de minerales naturales o de compuestos químicos previamente sintetizados.

El tamaño de las partículas influye poderosamente en las propiedades ópticas de la pintura, y normalmente su tamaño es inferior a 1 micra.

Entre los pigmentos más utilizados se pueden nombrar algunos como los que son compuestos en base a Cromato de Plomo (se utiliza en las pinturas de color amarillo), dióxido de titanio (se utiliza en las pinturas de color blanco), y Sal de Molibdato (se utiliza en las pinturas de color anaranjado).

Cargas o Entendedores:

Materiales que generalmente son de origen natural, y que cumplen con el objetivo de extender el pigmento y contribuir con un efecto de relleno.

El material que se ocupa de origen mineral puede ser baritas, tizas, caolines, sílice, micas, talcos, etc., o material de origen sintético como creta, caolines tratados y sulfato de bario precipitado. Estas materias primas son molidas y seleccionadas atendiendo especialmente a su grado de blancura y granulometría. El tamaño varía en función del uso a que se destina como por ejemplo en pinturas el tamaño medio es de 10 micras.

Las cargas no proporcionan color ni opacidad por sí mismos aunque pueden afectar a su valor, en cambio tienen una influencia decisiva en otras propiedades como la consistencia, peso específico, espesor de la película, resistencia a la abrasión y al deslizamiento, etc.

Ligantes o aglutinantes:

Lo constituye la Resinas y el Plastificante (si es que lo hay), y que cumplen con la función de asegurar la cohesión de los pigmentos y cargas, así como la adherencia al sustrato, en general son las que le dan la calidad a la pintura. Son sustancias de origen orgánico macromoleculares, normalmente sintéticas.

Las sustancias plastificantes, sirven para mejorar la elasticidad de la pintura cuando la resina es demasiado rígida; y se deben seleccionar de acuerdo a su compatibilidad con la resina a la que plastifica.

De la calidad, composición y cantidad de ligante dependen muchas propiedades de la pintura, como el secado, aplicabilidad, adherencia, resistencia al envejecimiento y a la acción de la luz, etc. Es el constituyente fundamental, y generalmente se identifica a la pintura con el mismo nombre de la resina base que contiene.

Estas sustancias pueden ser utilizadas en forma sólida, disueltas o dispersas, en solventes orgánicos volátiles, en solución acuosa o emulsionados en agua.

Esta sustancias comprenden los aceites secantes como aceite de linaza, resinas naturales que en la actualidad se ha remplazado casi completamente por el uso de resinas sintéticas como, resinas alquídicas, resinas acrílicas, resinas fenólicas, resinas vinílicas, resinas epóxicas, resinas de caucho clorado, resinas de poliuretano y resinas de silicona.

Deben permanecer estables y químicamente inerte después de la aplicación, pero sufren una degradación progresiva, que dependerá de la naturaleza, por acción de la luz y el desgaste mecánico a que se vera sometido .

Solventes o Disolventes:

Sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación, que una vez aplicado el producto se evapora.

Los solventes proporcionan la viscosidad adecuada a la pintura para hacerla aplicable.

En pinturas en emulsión el disolvente es agua y en las demás los disolventes son sustancias que provienen de la destilación del petróleo. En estos últimos, su volatilidad condiciona el tiempo de secado de la película aplicada, por lo tanto el tiempo de cierre a la circulación, que debe ser el más corto posible.

Su utilización debe ser estudiada para evitar el efecto de sangrado que se produce por el ataque a los pavimentos bituminosos cuando permanecen demasiado tiempo en contacto con ellos sin evaporarse.

La proporción del disolvente en las pinturas es un dato esencial, ya que el espesor de la película seca determina en gran medida su duración.

Aditivos:

Sustancias añadidas en pequeñas cantidades, pero cuya presencia es imprescindible para el buen comportamiento de la pintura ya que desempeñan funciones específicas, que no cumplen las materias primas anteriormente mencionadas.

Entre ellos se encuentran secativos, inhibidores de formación de piel, humectantes y dispersantes, coalescentes, espesantes y anti- sedimentantes , anti- espumantes , fungicidas y bactericidas.

Para la especificación de pintura para tráfico deben considerarse los siguientes criterios básicos:

-Tipo de superficie: asfalto u hormigón

-Tipo de tráfico

-Requerimiento de micro-esferas de vidrio

-Adherencia a la superficie y vida útil

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