FRLP - I+D+i - CENTROS - CITEMA - PUBLICACIONES EN REUNIONES CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS
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Item Nuevas formulaciones de pinturas basadas en zinc metálico(Report 2016, 2016) Giúdice, Carlos Alberto; Canosa, GuadalupeLas capas protectoras son reconocidas como el método más conveniente desde el punto de vista técnico-económico para la protección de estructuras de acero expuestas a atmósferas salinas y al agua de mar. Uno de los objetivos fue el diseño y manufactura de composiciones anticorrosivas tripigmentadas basadas en caucho clorado que contienen zinc laminar solo o bien zinc laminar mezclado con un extendedor y/o un pigmento inhibidor de la corrosión; la performance se evaluó mediante pruebas aceleradas en Cámara de Niebla Salina y Cabina de Humedad Relativa 100%. Dado que la partículas de zinc esférico transportan la corriente protectora entre dos partículas adyacentes en forma tangencial y consecuentemente que el contacto es limitado, se examinó la capacidad anticorrosiva por separado del zinc laminar y del zinc esférico, como así también de diversas mezclas de ellos en imprimaciones inhibidoras de la corrosión para su aplicación sobre acero. Finalmente se llevó a cabo la formulación, la elaboración y la evaluación de la performance de imprimaciones anticorrosivas basadas en un silicato de litio nanoestructurado como material formador de película y en microzinc metálico esférico solo o bien mezclado en diferentes relaciones con nanozinc como pigmento inhibidor de la corrosión metálica con el fin de mejorar el contacto eléctrico y consecuentemente la capacidad anticorrosiva.Item Modernos sistemas ignífugos para maderas de baja densidad(Report 2016, 2016) Canosa, Guadalupe; Giúdice, Carlos AlbertoEl objetivo del presente trabajo fue formular, elaborar y determinar el comportamiento de sistemas protectores, con características ignífugas, aptos para la protección de maderas. Los paneles de ensayo para esta experiencia fueron preparados con Araucaria angustifolia; para este sustrato combustible de alta porosidad (elevado coeficiente de absorción de agua) se diseñaron esquemas protectores ignífugos altamente eficientes que incluyeron una impregnación previa basada en silanos de baja y alta hidrofobicidad (metiltrietoxisilano y n-octiltrietoxisilano, respectivamente), polimerizados en los poros de las probetas de madera por el proceso sol-gel en dos niveles de retención, y la aplicación de recubrimientos superficiales con características intumescentes formulados con un ligante polimérico (resina acrílica pura hidroxilada) modificado con n-octodeciltrietoxisilano en dos relaciones másicas con el fin de aunar las características individuales de cada material formador de película. Los resultados indican que algunos sistemas protectores ignífugos presentaron un excelente comportamiento ignífugo en Túnel inclinado (avance de llama y pérdida de masa, ASTM D3806), en Cabina de Índice de oxígeno, OI (mínima concentración en una mezcla con nitrógeno, que puede mantener la combustión de un material en condiciones de equilibrio como una vela, ASTM D2863) y en Cámara horizontal-vertical (resistencia a la llama intermitente de un mechero Bunsen, método desarrollado por los autores).Item Barnices antifúngicos hidrorrepelentes para la protección de maderas de baja densidad(SAM CONAMET, 2016) Canosa, Guadalupe; Alfieri, Paula; Giúdice, Carlos AlbertoSe formularon barnices, en los cuales se dispersó sílice de diatomeas de bajo índice de refracción, para la protección de paneles de Pinus ponderosa estacionados durante 6 meses a 25±1 ºC y 65±2% HR; los barnices estuvieron basados en un ligante híbrido conformado por una resina acrílica hidroxilada químicamente modificada con n-octiltrietoxisilano (R8) y n-octodeciltrietoxisilano (R18), solos o mezclados entre sí. La cantidad de siloxanos en relación con la resina fue superior en un 20% a la estequiométrica para permitir su interacción con los grupos -OH de la celulosa. El componente A (base acrílica) y el componente B (siloxanos y sus mezclas en su estado líquido original) se mezclaron previamente a su aplicación. Los resultados indican que: (i) el nivel porcentual creciente de R18 en el ligante mejora la hidrorrepelencia y la estabilidad dimensional de los paneles pero genera películas ligeramente discontinuas por impedimento estérico; (ii) el incremento del contenido de R8 conduce a la formación de películas que se comportan como una fuerte barrera física debido al elevado grado de compactación de la misma que limita la salida del agua confinada en el sistema sustrato/película; (iii) la relación R8/R18 debe seleccionarse en función de las características medioambientales del lugar de exposición de la madera barnizada compatibilizando la hidrorrepelencia y la estabilidad dimensional con la permeabilidad al vapor de agua (el agua confinada en el material de base debe poder vaporizarse y difundir adecuadamente hacia al medio ambiente); (iv) la mejor eficiencia antifúngica (pérdida de peso de las maderas expuestas a los hongos de pudrición Polyporus meliae y Colorius versicolor) se alcanzó con el barniz formulado en las cercanías de la relación 70 R8/30 R18 y (iv) no se observó deterioro de la película por parte del hongo específico (Aspergillus niger) para ninguna relación R8/R18, asegurando la durabilidad del tratamiento.Item Uso de nanopartículas para la protección contra el deterioro de madera patrimonial(Coibrecopa, 2017) Alfieri, Paula; Canosa, Guadalupe; Giúdice, Carlos AlbertoLa madera, por su composición química, es muy susceptible a la acción de agentes bióticos y abióticos: se pueden mencionar como los tres principales, hongos xilófagos, humedad y fuego. La intensidad de las alteraciones biológicas se produce en función de los componentes orgánicos disponibles y de las condiciones ambientales; la adsorción y desorción de agua hacen que la madera pierda sus propiedades físico-mecánicas como por ejemplo la estabilidad dimensional; y por último, las significativas pérdidas por acción del fuego fundamentan la investigación y el desarrollo de productos contra el mismo ya que las pérdidas humanas, económicas y culturales ocasionadas por los incendios son irreversibles.Item Performance of wood impregnated with alkoxysilanes(REHABEND, 2016-05-24) Canosa, Guadalupe; Alfieri, Paula; Giúdice, Carlos AlbertoThe wood, very heterogeneous and complex material, changes its volume by water absorption or desorption causing swelling or shrinkage and also it can be degraded both by action of microorganisms and fire; the above-mentioned is a great inconvenient for most commercial uses. Solid wood specimens of Araucaria angustifolia were impregnated with alkoxysilanes hydrolyzed and condensed “in situ” by the sol-gel process. Alkoxysilanes selected were aminopropyl methyldiethoxysilane and aminopropyl triethoxysilane; it was also used the aminopropyl methyldiethoxysilane/aminopropil triethoxysilane mixture in 50/50 w/w ratio. The pH was adjusted to alkaline value for controlling kinetic of hydrolysis and condensation reactions. Impregnation process was carried out at 45–50 oC in an autoclave, controlling the operating conditions for achieving different weight gains. Unmodified and modified wood specimens were exposed to brown rot (Polyporus meliae) and white rot (Coriolus versicolor) under laboratory conditions. The results indicate that the improved resistance to fungal exposure would be based on the wood c emical modification (t e protection of cellulose caused by steric indrance of i-O-Cellulose preventing the formation of enzyme-substrate complex). Moreover, the results also would be based on the enhanced dimensional stability of the treated wood; the quoted high dimensional stability, which limits the growth of the spores, is supported in the hydrophobicity generated by both the decreasing of the amount of polar hydroxyl groups and the partial occupation of pores with polysiloxanes. Fire laboratory tests were carried out in Two-Foot Tunnel (flame spread index, panel consumption and smoke density) and in TGA detector (mass loss). The performance can be explained according the reactivity of the alkoxides; the results indicate that as weight gain increase the performance of impregnants against fire also does.Item Pinturas ignífugas fibradas para maderas de media y baja densidad(MATTEAR, 2014-05-13) Canosa, Guadalupe; Alfieri, Paula; Giúdice, Carlos AlbertoLos esfuerzos para disminuir la inflamabilidad de los materiales se remontan a épocas muy antiguas. Sin embargo, el conocimiento de la fisicoquímica de la combustión ha permitido recién en las últimas décadas el desarrollo de productos y medios de defensa eficaces para evitar la no deseada evolución a la que espontáneamente tienden los materiales combustibles. El objetivo fundamental del presente trabajo fue diseñar pinturas intumescentes híbridas que le otorguen a la madera de media y baja densidad un satisfactorio comportamiento frente a la acción del fuego.Item Pinturas de una capa basadas en epoxi alcoxisilanos para sustratos metálicos(MATTEAR, 2014-05-13) Canosa, Guadalupe; Alfieri, Paula; Giúdice, Carlos AlbertoLa presente investigación involucró el diseño de pinturas de altos sólidos, de aplicación en una sola capa, destinadas a la protección de construcciones metálicas con necesidades de mínimo mantenimiento y alta durabilidad; la composición se basó en una resina epoxi alifática curada con un aminosilano y modificada químicamente con alcoxisilanos como material co-formador de película y en rutile titanium dioxide as opaque pigment, un polisilicato de estroncio y zinc as corrosion inhibitor and, synthetic calcium silicate and barites as extenders. Los resultados indican que las pinturas diseñadas presentaron una excelente resistencia a la corrosión metálica en cámara de niebla salina y a la formación de ampollas en cabina de humedad relativa 100%, incluso sustancialmente superiores a aquéllas formuladas con los convencionales diglicidil éter del bisfenol A; esta mejorada performance de las pinturas orgánica-inorgánicas se debería a la formación de uniones covalentes con el sustrato del tipo ≡Si-O-Metal. Finalmente, las pinturas híbridas diseñadas presentaron también una elevada retención de color y brillo. Por lo tanto, las estructuras expuestas en ambientes no muy agresivos no requerirían una capa de pintura de terminación (el nivel creciente de polisiloxano en el ligante conduce a un incremento de la resistencia a la intemperie) como en el caso de las epoxi convencionales.Item Modificación química de madera de baja densidad con silanos para otorgarle repelencia al agua(COIBRECOPA, 2015-10-07) Alfieri, Paula; Canosa, Guadalupe; Giúdice, Carlos AlbertoSe investigó la modificación química de paneles de Araucaria angustifolia, impregnados con metiltrietoxisilano, n-octiltrietoxisilano y mezclas de ellos en diferentes relaciones para otorgarle a la madera repelencia al agua y una adecuada permeabilidad al vapor. Los silanos polimerizan a través de reacciones de hidrólisis y condensación (proceso sol-gel): las reacciones de polimerización producen cambios químicos y nanoestructurales al incrementarse la cantidad de enlaces ≡Si-O-Si≡ hasta que se produce el endurecimiento del gel (film de xerogel). Simultáneamente con las reacciones antes mencionadas ocurre la modificación química de la madera que involucra reacciones de los silanos con los grupos hidroxilo de la madera. Los polímeros organosilícicos formados en la pared celular de la madera permiten mantener inalterada la permeabilidad al vapor, mejorar la repelencia al agua y reducir la absorción capilar de agua. Estos resultados se basan en los siloxanos estables formados por el proceso sol-gel: los silanos forman por reacción química con los –OH de la celulosa de la madera una capa no-oclusiva (el tipo de silano define la hidrofobicidad y la continuidad de la capa formada en el poro) que cubre el poro sin obturarlo, no permitiendo que el agua ingrese dentro de la madera pero permitiendo que el vapor pueda salir por repulsión hidrofóbica, impidiendo la aparición de fallas producidas por condensación de dicho vapor.Item Sistemas ignífugos para la protección de maderas de baja densidad(COIBRECOPA, 2015-10-07) Alfieri, Paula; Canosa, Guadalupe; Giúdice, Carlos AlbertoEl objetivo del presente trabajo fue formular, elaborar y determinar el comportamiento de sistemas protectores, con características ignífugas, aptos para la protección de maderas. Los paneles de ensayo para esta experiencia fueron preparados con Araucaria angustifolia; para este sustrato combustible de alta porosidad (elevado coeficiente de absorción de agua) se diseñaron esquemas protectores ignífugos altamente eficientes que incluyeron una impregnación previa basada en silanos de baja y alta hidrofobicidad (metiltrietoxisilano y n-octiltrietoxisilano, respectivamente), polimerizados en los poros de las probetas de madera por el proceso sol-gel en dos niveles de retención, y la aplicación de recubrimientos superficiales con características intumescentes formulados con un ligante polimérico (resina acrílica pura hidroxilada) modificado con n-octodeciltrietoxisilano en dos relaciones másicas con el fin de aunar las características individuales de cada material formador de película. Los resultados indican que algunos sistemas protectores ignífugos presentaron un excelente comportamiento ignífugo en Túnel inclinado (avance de llama y pérdida de masa, ASTM D 3806), en Cabina de Índice de oxígeno, OI (mínima concentración en una mezcla con nitrógeno, que puede mantener la combustión de un material en condiciones de equilibrio como una vela, ASTM D 2863) y en Cámara horizontal-vertical (resistencia a la llama intermitente de un mechero Bunsen, método desarrollado en CIDEPINT).Item Nanopinturas híbridas de alto contenido de sólidos para la protección de fachadas(Report 2014, 2014-05-28) Giúdice, Carlos Alberto; Canosa, GuadalupeEl patrimonio de muchas ciudades del mundo, representado tanto por sus edificios como por sus obras de arte o sus monumentos, está siendo sometido, desde hace tiempo, a amenazas muchas veces concretadas de degradación, deterioro y hasta destrucción. Es un fenómeno que afecta a urbes grandes o pequeñas, históricas o modernas. Los materiales de construcción, a pesar de su aparente resistencia, son vulnerables a los agentes exteriores y necesitan una protección eficaz contra la intemperie, contra los gases o vapores industriales e, inclusive, contra la acción de los microorganismos. Entre lo que es necesario proteger están no sólo el acero y la madera, sino también la mampostería. Sólo los frentes de edificios preparados con revoques o con materiales especiales quedarían excluidos de este tipo de tratamiento. Conviene puntualizar que las pinturas, además de la función citada, actúan como factor decorativo, de gran importancia en la presentación final. El desarrollo de los materiales aplicados en la construcción e industria ha dado un gran impulso para la resolución de muchos problemas de conservación y preservación del patrimonio. Sin embargo, para desarrollar técnicas de intervención es necesario conocer previamente la patología. Una vez analizada la patología, resulta necesario desarrollar el tema de las terapias que se sugieren al nivel de la experiencia con apoyo de la documentación y el intercambio con distintas fuentes de especialistas. La utilización de materiales para la limpieza, reparación y protección de superficies se conoce desde la antigüedad, habiéndose empleado colas, adhesivos, impermeabilizantes, limpiadores, etc. ya sea de tipo orgánico o mineral y de origen natural o artificial. En este último caso, los productos de síntesis se han diversificado significativamente, lo cual amplía la gama de materiales disponibles. Los principales requisitos que deben cumplir estas pinturas son: color y retención del color, aspecto y brillo de la superficie pintada, adhesión, opacidad y resistencia al agua. Además, una pintura para exteriores debe mantener una buena apariencia a través de su uso durante un período prudencial (aproximadamente 5 años), brindar adecuada protección a la superficie y fundamentalmente proporcionar una base satisfactoria para las operaciones de repintado, sin que sea necesario en cada oportunidad eliminar completamente la película original. Para cumplir con el primero de estos requisitos es necesaria una buena resistencia a la retención de polvo, al tizado, a la decoloración y al desarrollo de microorganismos, principalmente hongos. En caso de aparecer tizado, es decir desintegración del filme debido al ataque del vehículo por acción de la luz ultravioleta, el mismo sólo podrá tener lugar después de un plazo aceptable y además no deberá ser excesivo, ya que en ese caso afectaría notablemente las características de brillo y color. Para otorgar adecuada protección las pinturas deberán ser, además, resistentes al cuarteado (“checking”) y al agrietado (“cracking”). Estos son los defectos más graves que pueden aparecer en una película protectora, ya que afectan la integridad de la misma y hacen necesaria la eliminación de la pintura vieja antes del repintado, lo que evidentemente encarece los costos de reparación. El cuarteado es la rotura superficial de la película de terminación; en cambio, el agrietamiento afecta a la totalidad del sistema (pintura de terminación y capas de fondo), pudiendo llegar en los casos de mayor gravedad, a dejar al descubierto la superficie de base. Un deterioro de esta naturaleza sólo puede ser evitado mediante el uso de productos de buena calidad, que cumplan con las exigencias de las especificaciones. El cuarteado y el agrietado pueden reproducirse aceleradamente en escala de laboratorio mediante la utilización de aparatos especiales denominados Weather-Ometers. El empleo de los mismos permite predecir en un tiempo relativamente breve, el comportamiento de un material en el exterior. Las pinturas basadas en silicatos como material formador de película no tienen una marcada significación económica, pero constituyen sistemas de protección con una larga tradición. Así, por ejemplo, los silicatos inorgánicos fueron usados por milenios debido a su gran durabilidad: la momificación llevada a cabo por los egipcios y los murales por los romanos involucraban pinturas formuladas con silicatos inorgánicos. Posteriormente, éstas fueron también empleadas para superficies exteriores como productos de alta calidad. Por otra parte, las dispersiones poliméricas de base acuosa para mamposterías exteriores tienen comparativamente una breve historia; el rápido desarrollo de estas pinturas estuvo basado fundamentalmente en la investigación y en el desarrollo de materiales poliméricos en emulsión. Las pinturas de base acuosa formuladas con silicatos (generalmente dos componentes) y las del tipo dispersión polimérica (un solo componente) presentan ventajas y desventajas comparativas. Los productos acuosos con silicatos inorgánicos modificados con resinas en emulsión para exteriores constituyen un objetivo de interés con el fin de aunar las propiedades características de cada material en pinturas de un solo componente. Este artículo incluye algunas conclusiones alcanzadas en experiencias previas relacionadas con las variables de formulación, características de los diferentes componentes y el comportamiento de las películas de pintura en ensayos de laboratorio.