Cuando un material de silicona de adición catalizado con platino no cura en determinadas zonas o presenta una superficie pegajosa, normalmente deben revisarse la proporción de mezcla, la homogeneidad del mezclado, la temperatura real de curado, la cantidad de catalizador, el estado de almacenamiento de las materias primas y la posible inhibición del catalizador de platino.

Cuando el curado incompleto es localizado, resulta especialmente importante comprobar si el sustrato, los pigmentos, los rellenos, los desmoldeantes, las herramientas u otros adhesivos han introducido posibles sustancias inhibidoras. Aumentar inmediatamente la cantidad de catalizador no es la respuesta correcta.

¿Cómo curan las siliconas de adición?

Las siliconas de adición suelen formar una red reticulada mediante una reacción de adición entre los componentes con grupos vinilo y los grupos Si–H de los siloxanos hidrogenados, bajo la acción de un catalizador de platino. Esta reacción también se conoce como hidrosililación.

Para que el curado se produzca correctamente deben cumplirse, como mínimo, las siguientes condiciones:

1. La proporción entre los grupos vinilo y Si–H debe ser adecuada.

2. La cantidad y la actividad del catalizador de platino deben cumplir los requisitos.

3. Los componentes A y B, junto con los pigmentos y rellenos, deben mezclarse completamente.

4. La temperatura real y el tiempo de curado deben ser suficientes.

5. Las materias primas deben encontrarse en condiciones normales de almacenamiento.

6. El sistema no debe estar contaminado con sustancias inhibidoras.

¿Por qué se produce un curado incompleto localizado?

Proporción o dosificación incorrectas

En los materiales bicomponentes, una desviación de la bomba dosificadora, un error durante el pesaje manual o la presencia localizada de un solo componente pueden alterar la proporción de los grupos reactivos e impedir la formación de una red reticulada completa.

La proporción de los componentes A y B puede variar según el producto. No todos los sistemas se mezclan en una proporción de 1:1. Siempre debe seguirse la TDS del producto correspondiente.

Mezclado no uniforme

Pueden quedar componentes insuficientemente mezclados en el fondo y las esquinas del recipiente, alrededor del agitador o en las zonas muertas de las tuberías.

Si las anomalías aparecen principalmente en el último material dispensado, en los bordes de la pieza o en el fondo del recipiente, deben revisarse primero el equipo de mezcla, el tiempo de agitación, el raspado de las paredes y el recorrido del material.

Cantidad insuficiente o estado anormal del catalizador de platino

Si el material sigue curando lentamente sobre un sustrato estándar limpio, después de confirmar que la proporción, el mezclado y la temperatura son correctos, deben comprobarse los siguientes puntos:

• Si la cantidad de catalizador de platino cumple los requisitos de la formulación

• Si el catalizador está dispersado uniformemente

• Si se ha contaminado debido a un almacenamiento o una manipulación inadecuados

• Si se ha superado el período de uso recomendado indicado para el producto

• Si la cantidad de inhibidor o retardante es excesiva

• Si los pigmentos o rellenos de la formulación han modificado la velocidad real de curado

Aumentar moderadamente la cantidad de catalizador puede acelerar el curado de algunos sistemas, pero también puede reducir el tiempo de trabajo o la vida útil de la mezcla.

La información pública de WACKER indica que una mayor cantidad de catalizador de platino puede acelerar el curado, pero también acortar el tiempo de procesamiento del material. Por tanto, no debe aumentarse la cantidad de catalizador sin realizar ensayos previos.

Inhibición del catalizador de platino

Determinadas sustancias que contienen azufre, nitrógeno o fósforo, así como los compuestos de organoestaño, pueden inhibir la reacción de adición catalizada con platino. Entre las fuentes de riesgo más habituales se encuentran:

• Cauchos que contienen azufre y productos vulcanizados

• Determinados agentes de curado amínicos y materiales de poliuretano

• Siliconas de condensación catalizadas con organoestaño

• Determinados desmoldeantes, adhesivos y agentes de limpieza

• Algunos pigmentos, colorantes y sus agentes de tratamiento superficial

• Rellenos tratados con aditivos que contienen azufre o nitrógeno

• Herramientas de mezcla, bombas y tuberías contaminadas por otros materiales

No debe suponerse que la sílice sin tratar inhibe necesariamente el curado. Lo que debe comprobarse es si la sílice u otros rellenos contienen humedad, agentes de tratamiento superficial, impurezas o aditivos asociados. Su efecto debe evaluarse mediante muestras en blanco y ensayos comparativos.

La información técnica pública de Dow identifica las sustancias que contienen nitrógeno o azufre, los compuestos de organoestaño y determinadas sustancias fosforadas como posibles inhibidores de las siliconas de adición catalizadas con platino.

WACKER también señala que los materiales con azufre, los plastificantes, los poliuretanos, las aminas y los compuestos organometálicos pueden afectar al curado de los geles de silicona de adición. Para sustratos desconocidos, recomienda realizar primero una prueba de compatibilidad a pequeña escala.

Temperatura real insuficiente

La velocidad de curado no depende únicamente de la temperatura programada en el horno. También está influida por:

• El espesor de la capa de silicona

• El tamaño de la pieza

• La conductividad térmica del sustrato

• La masa térmica de la pieza

• La temperatura real dentro del material de silicona

• La carga y la uniformidad térmica del horno

Las piezas metálicas grandes o los componentes que disipan rápidamente el calor pueden hacer que el material se caliente lentamente. Debe medirse la temperatura real de la capa de silicona o de la pieza, en lugar de confiar únicamente en el valor mostrado por el equipo.

Estado anormal de almacenamiento de las materias primas

El catalizador de platino, el componente hidrogenado y los componentes A y B ya formulados deben almacenarse de acuerdo con los requisitos específicos de temperatura, sellado y protección contra la contaminación de cada producto.

Durante la investigación deben comprobarse los siguientes aspectos:

• Si el envase permaneció abierto durante un período prolongado

• Si el material se almacenó a una temperatura elevada

• Si entró en contacto con aminas o sustancias que contienen azufre o fósforo

• Si se superó el período de uso recomendado indicado en la etiqueta

• Si se produjeron cambios de viscosidad, color, separación de fases o velocidad de reacción

La información pública de WACKER recomienda almacenar los geles de silicona de adición correspondientes en un lugar fresco y seco. Superar la fecha indicada en la etiqueta no significa necesariamente que el producto ya no pueda utilizarse, pero las propiedades requeridas deben volver a comprobarse.

Por tanto, no es adecuado afirmar que una materia prima expuesta a la humedad o fuera del período recomendado fallará necesariamente. La evaluación debe basarse en la TDS, la SDS, los registros de almacenamiento y los resultados de nuevos ensayos.

¿Cómo determinar si el problema procede de la contaminación o de la formulación?

Se recomienda preparar simultáneamente las siguientes muestras comparativas:

1. Curar el material sobre vidrio o metal limpio utilizando la proporción especificada.

2. Curar el mismo material sobre el sustrato real del cliente.

3. Tomar una muestra utilizando las herramientas y tuberías existentes.

4. Tomar otra muestra utilizando herramientas nuevas y limpias.

5. Preparar una muestra en blanco sin el pigmento o relleno sospechoso.

6. Preparar una muestra de control con materias primas dentro del período de uso recomendado y con registros de almacenamiento normales.

Si la formulación en blanco cura correctamente sobre el sustrato estándar, pero permanece pegajosa después de añadir un pigmento o relleno determinado, o después de entrar en contacto con el sustrato real, esa variable debe investigarse primero.

Si todas las muestras curan lentamente, deben seguir comprobándose la proporción de mezcla, la cantidad de catalizador, el estado de las materias primas, la cantidad de inhibidor y la temperatura real.

Errores frecuentes

• Aumentar inmediatamente la cantidad de catalizador de platino al detectar un curado incompleto

• Comprobar únicamente la proporción A/B sin revisar la homogeneidad de la mezcla

• Compartir herramientas o tuberías entre siliconas de condensación y siliconas de adición

• Ignorar el efecto de los pigmentos, rellenos y sus agentes de tratamiento superficial

• Suponer que una superficie pegajosa siempre se debe a un tiempo de curado insuficiente

• Utilizar materias primas fuera del período recomendado sin volver a ensayarlas

• Iniciar un encapsulado a gran escala sobre un sustrato nuevo sin realizar una prueba de compatibilidad

• Registrar únicamente la temperatura del horno sin medir la temperatura real de la pieza

Procedimiento recomendado de investigación

Paso 1: Confirme el número de lote, la proporción especificada y los registros reales de pesaje.

Paso 2: Revise las zonas muertas de mezcla, el tiempo de agitación, el equipo de dosificación y el orden de dispensación.

Paso 3: Compruebe las cantidades reales de catalizador de platino y de inhibidor o retardante.

Paso 4: Revise la temperatura de almacenamiento, el estado del envase, el período de uso recomendado y los registros de apertura. Confirme que los componentes con platino y los componentes hidrogenados no estén contaminados. Si se ha superado el período recomendado, vuelva a ensayar el material antes de utilizarlo.

Paso 5: Prepare una muestra en blanco sobre un sustrato estándar limpio y ensaye por separado el sustrato real y los pigmentos o rellenos sospechosos.

Paso 6: Investigue individualmente la posible contaminación introducida por desmoldeantes, adhesivos, guantes, herramientas, bombas y tuberías.

Paso 7: Registre la temperatura real de la capa de silicona o de la pieza, el tiempo de curado y la posición dentro del equipo de curado.

Paso 8: Ajuste las materias primas, el catalizador, el inhibidor o las condiciones del proceso según los resultados de las pruebas comparativas.

Como proveedor de soluciones para toda la cadena de la industria de las siliconas, IOTA SILICONE OIL (Anhui) CO., LTD. puede ayudar a seleccionar formulaciones basadas en aceite de silicona vinílico, aceite de silicona hidrogenado, catalizadores de platino, inhibidores, sílice y otros materiales de silicona relacionados.

Las proporciones específicas, las condiciones de almacenamiento y los parámetros de curado deben determinarse de acuerdo con la documentación técnica de los productos correspondientes y los resultados de validación obtenidos en el sistema real del cliente.

Preguntas frecuentes

¿Un curado incompleto de la silicona con platino significa siempre que se añadió poco catalizador?

No. Una proporción incorrecta, un mezclado insuficiente, una temperatura demasiado baja, un estado anormal de las materias primas o la contaminación por sustancias que contienen azufre, nitrógeno u organoestaño también pueden impedir el curado.

¿Cuándo puede considerarse ajustar la cantidad de catalizador de platino?

Si una muestra de control sobre un sustrato limpio sigue curando lentamente, aunque la proporción, el mezclado, la temperatura y el estado de las materias primas sean correctos, puede comprobarse si la cantidad de catalizador es demasiado baja.

Antes de realizar el ajuste, debe considerarse que una mayor concentración de catalizador puede reducir el tiempo de trabajo.

¿Por qué no cura únicamente la cara que está en contacto con el sustrato?

Si el interior del material cura con normalidad, pero la superficie de contacto permanece pegajosa, deben investigarse primero los desmoldeantes, agentes de limpieza, adhesivos, plastificantes u otros posibles inhibidores presentes en la superficie del sustrato.

¿Los pigmentos y la sílice pueden afectar al curado catalizado con platino?

Es posible, pero no puede generalizarse. Deben revisarse la humedad, las impurezas, los agentes de tratamiento superficial y los aditivos asociados presentes en los pigmentos y rellenos. El resultado debe compararse con una muestra en blanco sin pigmentos ni rellenos.

¿Puede el calentamiento resolver el envenenamiento del catalizador?

No puede garantizarse. Una temperatura más alta puede acelerar la reacción de un sistema normal, pero no sustituye la identificación de la fuente de contaminación. Tampoco debe superarse el intervalo de proceso especificado para el producto.

¿Las siliconas de condensación y de adición pueden compartir las mismas herramientas?

No se recomienda compartirlas directamente sin una limpieza completa y una validación previa. Los catalizadores de organoestaño utilizados en algunos sistemas de condensación pueden afectar a los sistemas de adición catalizados con platino.

¿Cómo determinar rápidamente si un sustrato inhibe el curado?

Prepare muestras comparativas con el mismo lote de material sobre un sustrato estándar limpio y sobre el sustrato real. Mantenga idénticas la proporción de mezcla, el espesor de la capa y las condiciones de curado.

¿Deben desecharse necesariamente las materias primas que hayan superado el período de uso recomendado?

No necesariamente. Después de superar el período recomendado deben volver a comprobarse la viscosidad, el aspecto, la velocidad de curado y las propiedades finales según los requisitos del producto. La decisión de utilizarlas debe tomarse únicamente después de confirmar que siguen cumpliendo las especificaciones.

¿Puede utilizarse un material que presenta zonas localizadas sin curar?

No se recomienda utilizarlo directamente en una aplicación final. Las zonas incompletamente curadas pueden presentar propiedades mecánicas, resistencia térmica, aislamiento eléctrico o fiabilidad a largo plazo insuficientes. Debe identificarse la causa y repetirse la aplicación mediante un proceso validado.

¿Los componentes A y B de todas las siliconas de adición se mezclan en una proporción de 1:1?

No. La proporción especificada varía según el producto. Siempre debe seguirse la TDS correspondiente y la proporción indicada en peso o volumen.