Estudio de la acción de la luz UVC sobre pinturas

Abstract

El agente más agresivo que causa degradación de las pinturas es el oxígeno, especialmente en presencia de radiación UV. La degradación es, en general, de tipo oxidativa, con la incorporación de O en la estructura molecular de la resina. La radiación UVC es aquella cuya longitud de onda varía entre 100 y 280 nm y es la más dañina de las radiaciones UV, aunque no llega desde el sol hasta la superficie de la tierra debido a la acción protectora de la atmósfera. Sin embargo, puede generarse mediante lámparas adecuadas y ser utilizada como germicida o bien en ensayos acelerados de degradación por rayos UV utilizados para estudiar recubrimientos expuestos al exterior. En este trabajo se utilizó radiación UVC para estudiar su interacción con diferentes pinturas y seleccionar los ensayos posibles para detectar dichas interacciones, que en general producen una degradación de la resina y pérdida de las propiedades protectoras del recubrimiento [1]. Se formularon, prepararon y ensayaron 5 pinturas para exterior. Una pintura acuosa con resina acrílico estireno que contenía un aditivo a base de TiO2 como agente fotoactivo, antimicrobiano (Pintura ATi), otra similar que contenía nanopartículas de Ag como agente antimicrobiano, obtenidas a partir de síntesis verde empleando tanino como agente reductor (pintura AAg) y una tercera, control, sin agente antimicrobiano (Pintura A). Además, se ensayó una pintura de terminación de base alquídica, al solvente, utilizada para recubrir metales sin agente antimicrobiano (pintura S). La pintura S fue además aditivada con un 2% de un agente protector de la degradación por UV, a base de benzotriazol, tinuvin P328® (pintura ST). Luego de preparadas las pinturas se aplicaron a pincel sobre portaobjetos y se dejaron secar 15 días. Finalmente, los portaobjetos pintados fueron colocados en una cámara con luz UVC y, antes de la exposición y en función del tiempo, fueron realizados espectros de infra-rojo con transformada de Fourrier entre 600 y 4000 cm-1 y se observaron las modificaciones de las bandas a 1726 cm-1, y 1420 cm-1, que corresponden a enlaces de carbonilos; se evaluó el ángulo de contacto de una gota de agua destilada aplicada sobre las pinturas (a fin de estudiar la hidrofilicidad de las pinturas) y el color y brillo de las mismas. Los resultados de la variación de color (E) se muestran en la figura 2, calculada como"" E= √((a-aº)^2+(b-bº)^2+(L-Lº)^2 )siendo a, b y L los parámetros CIE L*a*b* de los paneles a distintos tiempos de exposición y aº, bº y Lº de los paneles sin exponer. Los resultados mostraron que los cambios de color ocurren fundamentalmente dentro de las 200 h de exposición (Figura 1a), mientras que el brillo, presenta oscilaciones a lo largo de todo el ensayo sin variaciones significativas. En el caso de la pintura AAg, el cambio importante de color puede deberse a la degradación del tanino o a cambios de color de las nanopartículas de Ag. El ángulo de contacto también oscila, en general, a lo largo del tiempo (Figure 1b), manteniéndose en todos los casos en valores menores a 90º indicando superficies levemente hidrofílicas.