Añades un nivelante a tu formulación al agua, pero los cráteres continúan. Cuando consigues eliminarlos, aparece piel de naranja. Pruebas varios productos y unos provocan turbidez o separación, mientras que otros mejoran temporalmente el flujo, pero perjudican el repintado o la adherencia entre capas.

El problema no siempre es que el aditivo sea bueno o malo, sino que no corresponde al defecto ni al sistema de resina.

Los recubrimientos al agua tienen una tensión superficial mucho mayor que los sistemas con disolvente, por lo que resulta más difícil humectar el sustrato. Iota Silicone Oil Anhui Co., Ltd. explica cómo funcionan los nivelantes de silicona y cómo seleccionar el producto adecuado.

1. ¿Cómo funciona un nivelante de silicona?

Un nivelante no solo reduce la tensión superficial. Interviene en tres procesos principales.

Reducción de la tensión superficial

La tensión superficial de los recubrimientos al agua suele estar entre 50 y 72 mN/m, frente a los 25–35 mN/m habituales en sistemas con disolvente.

Los aceites de silicona modificados con poliéter pueden presentar valores aproximados de 20–25 mN/m. Con una dosificación del 0,1–0,5%, pueden reducir la tensión superficial de la formulación hasta menos de 30 mN/m y mejorar la humectación.

Sin una humectación adecuada, el recubrimiento se retrae sobre plásticos, metales contaminados con aceite y otros sustratos de baja energía superficial, provocando cráteres o retracción en los bordes.

Control del efecto Marangoni y de las células de Bénard

Durante el secado, las diferencias de tensión superficial generan movimientos internos. El líquido se desplaza desde las zonas de menor tensión superficial hacia las de mayor tensión, formando células de Bénard.

Después del secado, este flujo puede aparecer como piel de naranja o brillo irregular. Un nivelante de silicona forma una capa superficial más uniforme y reduce el gradiente de tensión superficial.

IOTA 2H-57 está diseñado específicamente para ayudar a prevenir las células de Bénard.

Mejora del deslizamiento y del efecto antibloqueo

Los siloxanos modificados con poliéter pueden formar una capa enriquecida en silicona sobre la película, reduciendo el coeficiente de fricción.

IOTA 2H-810 también proporciona efecto antibloqueo. IOTA 2520H contiene grupos hidroxilo que pueden participar en la reticulación, aportando un deslizamiento más duradero y menor migración.

La lógica de selección es sencilla:

• Cráteres: mejorar la humectación.

• Piel de naranja: mejorar el flujo y la nivelación.

• Tacto superficial: utilizar un modificador de deslizamiento.

• Microagujeros: revisar también el antiespumante y la liberación de aire.

2. Método de selección en tres pasos

Paso 1: identificar el defecto

Los defectos más habituales son:

• Cráter: depresión circular en la película.

• Piel de naranja: superficie ondulada e irregular.

• Microagujero: pequeño orificio dejado por la rotura de una burbuja.

• Retracción de borde: el recubrimiento se aleja del borde del sustrato.

Los cráteres y la retracción de borde suelen estar relacionados con una humectación insuficiente. En este caso, conviene evaluar primero un humectante.

La piel de naranja suele estar asociada con gradientes de tensión superficial durante el secado. En este caso, se recomienda evaluar un nivelante.

Los microagujeros suelen estar relacionados con espuma, aire atrapado, liberación de agua o disolvente y velocidad de secado. Añadir más nivelante no siempre resolverá el problema.

Paso 2: comprobar la compatibilidad

En sistemas al agua deben evaluarse la solubilidad, la dispersabilidad y el punto de enturbiamiento.

Los segmentos EO de un siloxano modificado con poliéter suelen mejorar la solubilidad en agua. Los segmentos PO influyen en la hidrofobicidad, el control de espuma y la compatibilidad.

IOTA 245 es soluble en agua y tiene un punto de enturbiamiento de 50–60°C. Funciona bien a temperatura ambiente, pero puede enturbiarse a temperaturas más altas.

IOTA 2141F es un tensioactivo de silicona aniónico, estable entre pH 2 y 12 y libre de APEO. Puede considerarse cuando se necesita estabilidad en un intervalo amplio de pH.

Paso 3: comparar contenido activo y dosificación

Para cráteres causados por humectación insuficiente, pueden evaluarse primero IOTA 245 o IOTA 2141F.

Para piel de naranja o nivelación insuficiente, pueden considerarse IOTA 2H-850 o IOTA 2H-810.

Cuando aparecen simultáneamente piel de naranja y brillo irregular, IOTA 2H-57 puede ser una opción más adecuada.

3. Más nivelante no siempre significa mejores resultados

Una dosificación excesiva puede causar incompatibilidad, turbidez, pérdida de brillo, migración superficial y problemas de repintado.

En algunos sistemas al agua, una dosificación de IOTA 2H-850 superior al 0,3% puede empezar a afectar la compatibilidad. IOTA 2H-57 necesita utilizarse dentro de su intervalo recomendado del 0,3–1,0% para desarrollar su efecto.

Una práctica más segura consiste en comenzar cerca del punto medio del intervalo recomendado en la ficha técnica y ajustar la cantidad mediante pruebas de aplicación.

Deben evaluarse:

• Eliminación de cráteres

• Flujo y nivelación

• Brillo y turbidez

• Espuma

• Adherencia entre capas

• Capacidad de repintado

• Deslizamiento

• Resistencia al rayado

4. Principales productos IOTA

IOTA 2H-850

Nivelante de siloxano modificado con poliéter para sistemas al agua, con disolvente y de curado UV.

• CAS: 157479-55-5

• Viscosidad: 50–150 mm²/s

• Contenido activo: 100%

• Densidad: 1,01–1,04 g/cm³

• Índice de refracción: 1,40–1,46

• Dosificación: 0,05–0,3%

Se recomienda especialmente para recubrimientos al agua para madera y recubrimientos industriales. Presenta buena compatibilidad, bajo riesgo de turbidez y poca influencia sobre el repintado.

IOTA 2H-810

Nivelante de silicona de mayor viscosidad y efecto más duradero.

• CAS: 128192-17-6

• Viscosidad: 200–1.000 mm²/s

• Contenido activo: 100%

• Dosificación: 0,05–0,5%

• En algunas tintas: hasta 1,0%

También proporciona propiedades antibloqueo.

IOTA 2H-57

Nivelante diseñado para mejorar el flujo, el brillo y la uniformidad superficial.

• CAS: 70914-12-4

• Viscosidad: 40–200 mm²/s

• Contenido activo: ≥95%

• Densidad: 1,01–1,03 g/cm³

• Dosificación: 0,3–1,0%

Resulta especialmente adecuado para piel de naranja, brillo irregular y células de Bénard.

IOTA 245

Humectante de silicona modificado con poliéter y soluble en agua.

• Contenido activo: >99,8%

• Viscosidad: 10–100 cP

• Densidad: 1,025–1,049 g/cm³

• Punto de enturbiamiento: 50–60°C

• Dosificación: 0,1–0,5%

Es compatible con poliuretanos, acrílicos y resinas alquídicas al agua. Puede evaluarse como una opción inicial para cráteres causados por mala humectación.

IOTA 2141F

Tensioactivo de silicona aniónico para recubrimientos y tintas al agua.

• Contenido sólido: 77 ± 2%

• Viscosidad: 100–200 cP

• Tensión superficial: 21,0 ± 2,0 dyn/cm en solución acuosa al 0,1%

• Estabilidad: pH 2–12

• Libre de APEO

• Dosificación: 0,1–1,0%

Ofrece ventajas en plásticos, metales contaminados y otros sustratos difíciles de humectar.

5. Ejemplos de aplicación

En un recubrimiento acrílico al agua para madera, una dosificación del 0,15% de IOTA 2H-850 puede ayudar a reducir los cráteres provocados por contaminación del sustrato sin perjudicar el repintado.

En un recubrimiento de poliuretano al agua para cuero, la combinación de un 0,3% de IOTA 245 con un 0,2% de IOTA 2520H puede mejorar la humectación, reducir los cráteres y proporcionar un tacto deslizante duradero.

En una tinta al agua, una dosificación del 0,5% de IOTA 2141F puede mejorar la extensión sobre papel, plástico y metal, manteniendo la estabilidad entre pH 2 y 12.

Estos ejemplos son referencias de formulación. La dosificación final debe confirmarse según la resina, los pigmentos, el sustrato, el método de aplicación y las condiciones de secado.

6. Preguntas frecuentes

¿Qué causa los cráteres en los recubrimientos al agua?

Pueden deberse a mala humectación, contaminación del sustrato, espuma, incompatibilidad entre aditivos o diferencias locales de tensión superficial.

¿Qué producto puede utilizarse para reducir los cráteres?

Si el problema es una humectación insuficiente, pueden evaluarse IOTA 245 o IOTA 2141F.

¿Qué nivelante es adecuado para la piel de naranja?

Según el sistema de resina y la gravedad del defecto, pueden evaluarse IOTA 2H-850, IOTA 2H-810 o IOTA 2H-57.

¿Un nivelante puede eliminar los microagujeros?

No siempre. También deben revisarse el antiespumante, el aire atrapado, la liberación de agua o disolvente y las condiciones de secado.

¿Los nivelantes de silicona afectan el repintado?

Una dosificación excesiva o una mala compatibilidad pueden provocar migración superficial y reducir la humectación o adherencia de la segunda capa. El repintado debe incluirse siempre en las pruebas.

7. ¿Necesita asistencia técnica?

La selección final depende del tipo de resina, el sustrato, el método de aplicación —pulverización, rodillo o cortina— y las condiciones de secado.

Para recibir una recomendación más precisa, proporcione:

• Tipo de resina y recubrimiento

• Sustrato

• Defecto principal

• Método de aplicación

• Temperatura y tiempo de secado

• Aditivos utilizados actualmente

• Requisitos de repintado y propiedades superficiales

Para solicitar fichas técnicas TDS o muestras de los nivelantes y humectantes IOTA, póngase en contacto con:

Iota Silicone Oil Anhui Co., Ltd.

Se recomienda realizar pruebas antes del uso comercial.

Primero pruebe, después compre: tome decisiones de formulación basadas en datos, no en afirmaciones publicitarias.