ESTABILIDAD DE LOS MATERIALES

PROTECCIÓN DE MATERIALES
1. PINTURAS Y RECUBRIMIENTOS
Capítulo VIII. Estabilidad de la dispersión

C. A. Giudice y A. M. Pereyra

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UNIDAD VIII. ESTABILIDAD DE LA DISPERSIÓN
VIII.1 INTRODUCCIÓN
La adecuada humectación (adhesión, penetración y propagación) de las partículas del
pigmento por parte del vehículo no es suficiente para generar una dispersión estable. La
obtención de unproducto con propiedades finales satisfactorias involucra conocer la
interacción entre la superficie de las partículas de pigmento y los diferentes tipos de ligantes
y solventes presentes en la formulación; además, la elección del agente tensioactivo
adecuado es el paso fundamental para controlar la floculación (asociación de partículas del
pigmento) de la fase dispersa.
En toda dispersión laspartículas de pigmento micronizadas manifiestan un continuo
movimiento errático que genera numerosas colisiones entre las mismas; en consecuencia, la
preservación de la distancia de separación interparticular, ya sea por la adecuada selección
de la viscosidad y densidad del vehículo, contribuye a evitar la formación de flóculos y la
posterior sedimentación del pigmento.
Sin embargo, laestabilidad está fundamentalmente gobernada por el balance entre las
fuerzas que actúan en los sistemas dispersos; las fuerzas atractivas deben ser
contrarrestadas por las fuerzas de repulsión proporcionadas por las cargas adsorbidas en la
superficie de la partícula de pigmento (doble capa) y / o por el impedimento estérico
(adsorción de polímeros en la interfase); en una dispersióninsuficientemente estabilizada,
las primeras son superiores en magnitud produciendo la floculación del sistema.
En este capítulo se estudian los requerimientos específicos que conducen a la obtención de
una dispersión estable para el conjunto conformado por pigmento / vehículo / agente
tensioactivo.
VIII.2 ESTABILIDAD DE LAS DISPERSIONES
La teoría de la estabilidad de las dispersiones diferencia entre lasliofóbicas (la fase dispersa
y el medio dispersante no son afines) en las que las partículas dispersadas son altamente
insolubles y las liofílicas (la fase dispersa y el medio dispersante son afines) en las que la
superficie de las partículas interacciona favorablemente con el vehículo contribuyendo con la
estabilidad de la dispersión.
En un sistema liofílico conformado por partículas depigmento dispersadas en un vehículo, la
fase dispersa y el medio dispersante poseen similar energía libre superficial (tensión
superficial); en consecuencia, la humectación es adecuada y el trabajo de floculación es
prácticamente nulo. Otra característica de importancia es la elevada viscosidad que presenta
debido al alto grado de interacción de las partículas de pigmento con la fase dispersante ovehículo. Por consiguiente, se concluye que los sistemas liofílicos tienen carácter estable.
Por su parte, las partículas de pigmento y el vehículo que constituyen un sistema liofóbico
presentan una energía libre superficial marcadamente diferente; la humectación puede no
ser espontánea (depende de los valores relativos de la tensión superficial y del ángulo de
contacto) y además lafloculación es en consecuencia posible.

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La principal manifestación de inestabilidad de los sistemas liofóbicos comprende la
floculación y la sedimentación de los pigmentos con consecuencias no deseables; cabe
mencionar que estos cambios son normalmente reversibles, particularmente en la etapa
inicial, es decir en los sistemas aún no envejecidos.
La ley de Stokes, definida por V = d2
g / 18 ,donde V es velocidad de sedimentación, d
es el diámetro de partícula,
representa la diferencia de densidad entre el pigmento y el
vehículo y es la viscosidad de este último, si bien es aplicable a soluciones diluidas permite
concluir que la estabilidad cinética de los sistemas liofóbicos puede ser alcanzada por:
Reducción del tamaño de las partículas dispersadas a través del empleo de la...