Poliuretanos base agua: producto en constante evolución

Alexandra Colorado Castro
Periodista

Aunque los poliuretanos base agua no son productos novedosos en el mercado, hoy presentan mejoras técnicas que los han hecho más eficientes en comparación con otros sistemas de acabado y seguramente, como ha ocurrido en el resto del mundo, en Colombia dejarán de ser una opción para convertirse en obligatorios en un mercado cada vez más comprometido con lo ambiental y al cuidado de la salud humana.

Con más de 30 años en el mercado mundial, los poliuretanos base agua son productos para acabado que han ganado un vasto terreno en la industria de la fabricación de elementos en madera para interiores y exteriores.

Sus ventajas en materia ambiental les han permitido posicionarse especialmente en los países donde las normas y las prácticas orientadas a reducir los niveles de contaminación tienen aplicación obligatoria, y donde la conciencia real sobre el cuidado de la salud -tanto de quienes manipulan la madera en fábricas como de los consumidores del producto final- es un tema prioritario.

No en vano, y aunque los sistemas al disolvente ocupan el 80% del consumo mundial de productos para acabado para madera, en cifras del 2017, los base agua -entre los que están los poliuretanos- se estableció entre un 18 y un 20 % con tendencia al alza desde su aparición, pues a finales de la década de los 80 no llegaba al 2 %.

En Colombia, su llegada suma un poco más de 15 años y el interés por ellos algo más de cinco, pero su consumo no ha sido realmente destacado -no supera el 4% del total de productos para la madera- dadas una serie de circunstancias que pasan por temas de tradición estética, por desconocimiento de sus bondades, pero principalmente, por el filtro económico de su precio de venta, superior, comparado al de otros sistemas como los catalizados, mucho más populares

Características, ventajas y desventajas

En la familia general de las pinturas para madera existen los base disolvente (aromáticos y alifáticos) y los base agua, estos últimos son el resultado de soluciones y emulsiones que usan el agua como disolvente, que tienen componentes amigables con el medio ambiente, bajos contenidos de compuestos orgánicos volátiles -sólidos no superiores al 30 o 35 %-, que no son tóxicas y no expiden olor característico.

El agua que contiene el producto como disolvente corresponde al 0.05% de los componentes, lo que, una vez aplicada a la madera, no afecta de manera directa o indirecta sus propiedades físico-mecánicas.

Precisamente, la ausencia de olor es una de las ventajas más importantes de los productos al agua, comparado con otros sistemas de acabado como las lacas catalizadas, altamente contaminantes y cuyas expediciones pueden mantenerse en los objetos tratados durante meses, o los poliuretanos al disolvente cuyos olores residuales permanecen por casi dos semanas.

Adicionalmente está el uso de agua que elimina la necesidad de disolventes como thinner u otros diluyentes -que son también perjudiciales- con una prestación económica adicional. “Hay ahorro de dinero en la limpieza de una pistola o un equipo con agua; si se hace con thinner es necesario considerar el precio de este, cercano ya a los 13.000 pesos el galón, lo que representa un gasto importante de mantenimiento”, explica Omar Valderrama, director comercial de Procoquinal.

Otras de sus ventajas -comparado con el sistema tradicional de poliuretano- es su tiempo de secado que ha mejorado durante los últimos años.

“Antes un poliuretano base agua necesitaba mínimo cuatro horas para secar, hoy seca en una hora, lo que permite agilizar el lijado y programar el empaque de las piezas de un día para otro, tal como se hace en un proceso tradicional de pintura al disolvente. Antes requería también de túneles de secado para evaporar el agua, ahora es posible hacer aplicaciones en cabinas de pintura convencionales y pueden emplearse -en algunos casos- equipos de aplicación tradicionales”, señala el ingeniero Valderrama.

Referente a la apariencia del producto sobre la madera- explica Ana Paula Cardoso, técnica experta en recubrimientos de Covestro Brasil, que los poliuretanos base agua -por su mejor compatibilidad y adherencia a la madera- conservan mejor el color en comparación con los sistemas al solvente que tienden a cambiar de tono -a uno ámbar- con el paso del tiempo.

También agrega que, por su composición, los base agua ofrecen ventajas en materia de logística y seguridad industrial dado que no son inflamables y no exigen protocolos para atender los riesgos que conlleva el manejo de sustancias peligrosas e incluso el pago de seguros por ese concepto. Y que en si se trata de favorecer la calidad del proceso de pintura -al no generar electrostática- tampoco atraen material particulado del ambiente hacia las piezas pintadas, lo que reduce las correcciones o repintados.

De otro lado afirma Ximena Estrada gerente de Eurolacas que “los poliuretanos base agua son Tixotropicos; es decir, que no chorean ni gotean, y que son también Autorreticulantes en la medida que se autonivelan –no dejan surcos o marcas de aplicación– sin importar el método de aplicación.

Entre otras de sus particularidades, también está que ofrecen un brillo relativamente alto ya que su gama va de 10 hasta un 80 gloss en la escala de 1 al 100 (los productos al disolvente alcanzan al 100); y que su resistencia mecánica todavía es baja, aunque, afirman los expertos, este es un aspecto en el que trabajan hoy las empresas fabricantes para mejorarlo.

Referente a la transparencia, explica Jaime Pineda, ingeniero de Amtex, que los poliuretanos base agua resultan ideales para aplicar sobre maderas claras, blancas o de colores planos, o bien cuando se quieren obtener acabados mates, dado que no se “amarillentan” -por efecto de la luz- al paso del tiempo.

Los productos de recubrimiento base agua ocupan hoy entre el 20 y el 25 % del consumo mundial en comparación con los productos derivados del petróleo; en algunos países del mundo la estadística supera el 50%.

 

Usos y aplicaciones

Existen poliuretanos base agua para interiores y otros para exteriores, las formulaciones, los aditivos y los contenidos de sólidos cambian según el propósito. Los formulados para interiores presentan contenidos de sólidos no superiores al 30 o 33 % que funcionan como sellador y laca al mismo tiempo y manejan tiempos de secado similares a los de un poliuretano al solvente o a los de un catalizado.

En este sentido los hay monocomponentes y bicomponentes, pero son los segundos los que aseguran una mayor dureza superficial, resistencia química y gran resistencia a la abrasión, de allí que sea el segmento de pisos y el de mobiliario de uso comercial los que suelen demandarlos con mayor frecuencia.

Referente a las características de la película que forman los poliuretanos base agua, están su flexibilidad y elasticidad, lo que previene y evita que se craquele o raye.

“La película se acomoda a los movimientos de la madera y puede tomar la forma del rayón o del golpe, esto significa una ventaja importante a la hora del transporte o para evitar reprocesos por levantamiento de la pintura”, afirma Ximena Estrada.

Sobre su aplicación, los base agua pueden usarse con brocha, con rodillo o con pistolas convencionales -siempre que no se trate de productos muy viscosos que requieran pistolas especiales- y no debe utilizarse para ellos, los mismos equipos usados para aplicar los base solvente, ya que puede provocarse una contaminación entre productos.

Igualmente es necesario considerar la humedad relativa del aire para su aplicación, ya que en climas y condiciones muy húmedas -como los de la Costa Atlántica, la Amazonía o las madrugadas de la zona Andina- los poliuretanos base agua secan con dificultad y requieren de mayores tiempos de secado.

De otro lado vale señalar que son los poliuretanos al agua –y en general, los productos base agua– los ideales para madera expuesta al exterior dado que tienen una mayor estabilidad a la luz que degrada el color, y adicional, se craquelan menos que cualquier otro producto al disolvente pues -al no formar una película rígida- logran mayor flexibilidad y se ajustan a los movimientos de la madera; de hecho, algunos productos pueden garantizar su calidad en piezas al exterior hasta por 12 años, tiempo muy superior a los pocos meses que ofrecen los recubrimientos al disolvente.

Señalan algunos entrevistados que, en Colombia, la madera para exteriores no se ha trabajado de la mejor manera pues se trata con metales pesados y orgánicos volátiles prohibidos en el resto del mundo, pero permitidos aquí pese a su toxicidad y pobre desempeño, lo que ha incidido en que el consumo de poliuretanos base agua no sea mayor.

“Aquí se pinta carpintería para exterior -aun la más fina- con producto catalizado que en tres meses está completamente deteriorado y eso demanda mantenimiento permanente. Esa es una de las razones por las cuales la madera no genera confianza en los usuarios finales y los mismos fabricantes y pintores se han encargado de eso por desconocimiento o por exigencias de precio y competencia desleal; el problema no es solo la falta de legislación para restringir el uso de productos contaminantes sino la falta de asesoramiento”, argumenta Omar Valderrama.

Del precio y otros condicionantes

Aunque los poliuretanos al agua registran desarrollos importantes y acelerados dado que son tendencia y que su crecimiento en demanda se ha duplicado en los últimos 10 años, el consumo mundial sigue siendo bajo.

Es en Europa, Estados Unidos y en algunos países de Suramérica, como Argentina, Chile y Brasil, donde los mercados registran las mayores demandas de poliuretanos al agua y donde las empresas fabricantes han invertido fuertemente en investigaciones y tecnologías para producirlos, razón por la cual se han convertido en los principales proveedores de los poliuretanos que se consumen en el resto del globo.

“El precio de los productos importados está por encima de los nacionales, pero sucede que fabricarlos en Colombia no es negocio para muchas de las empresas de pintura colombianas porque las resinas para producirlos localmente son muy costosas; el precio de la materia prima prácticamente iguala al costo del producto terminado y eso hace inviable fabricar con los estándares de calidad necesarios y deseados”, explica el directivo de Procoquinal.

Comparado con un poliuretano al solvente -la diferencia de precios entre base solvente y base agua puede ser superior entre un 20 y un 40 % dependiendo las formulaciones y de las aplicaciones- siendo más costosos los formulados para exteriores que los usados para interiores a razón de los aditivos especiales, los protectores ultravioleta y las resinas más finas que incluyen para ofrecer mayores garantías.

Sin embargo, la ingeniera Cardoso explica que los costos también deben estimarse a partir del rendimiento del producto y no por el contenido de sólidos -que es el factor que determina la diferencia en el precio- o comparando el precio kilo de un base solvente contra el kilo de base acuosa; y en este sentido, asegura que éstos últimos garantizan mayores rendimientos por aplicación.

Afirma la experta que hoy, por metro cuadrado, el sistema base agua es menos costoso que un sistema base disolvente si se tienen en cuenta el retrabajo, la seguridad, la durabilidad, el espesor de las capas que se aplican y las manos que necesita una pieza.

“Dependiendo de la tecnología y de la formulación, un litro de laca nitrocelulosa lo puedo aplicar a 10 m2 y en cambio, una base agua puede cubrir 14 m²; en ese punto lo que hay que evaluar es el precio de aplicar el sistema completo en un área; esa es la interpretación correcta que debe hacer el cliente final”, explica la ingeniera Cardoso.

La resistencia al cambio

Más allá de la diferencia en precio o de la rotación de los poliuretanos base solvente, para las voceras de Covestro, la resistencia al cambio obedece, principalmente, a paradigmas del usuario final alrededor del uso de productos base agua: como creer que por ser base agua se retiran fácilmente con agua, o que tienen baja resistencia química o mecánica, aspectos ya devaluados pues “hoy por hoy está comprobado el excelente desempeño de los poliuretanos base agua”.

De otro lado, explica el ingeniero Jaime Pineda que existe una gran resistencia en los fabricantes de productos con madera -la mayoría pequeños y medianos talleres o carpinterías- a considerar sistemas que los saquen de su zona de confort y van a lo seguro y a lo que represente menor inversión porque trabajar con un buen sistema -como un poliuretano al agua- exige buenas condiciones de trabajo.

Señala además que en Colombia se mantiene la preferencia por los muebles de acabados a poro cerrado y muy brillantes, efectos que se cree en la industria, no logran los poliuretanos base agua aunque en ellos hayan mejorado sustancialmente, y que sumado a los bajos costos de los catalizados se han convertido en dificultades para que el poliuretano base agua sea considerado como opción y se conozcan y comprendan sus bondades.

“En Colombia -a diferencia de lo que pasa en el resto de países y no solo de Europa sino de América Latina- el uso de productos catalizados es una costumbre y por eso hay gran resistencia a cambiar de mentalidad frente a los base agua. Desde Centroamérica hasta Argentina atendemos empresas que los usan para pisos y para muebles, especialmente aquellas que desean exportar, pero en Colombia ese proceso de sustitución ha sido difícil”, cuenta Elizabeth Zamora, ejecutiva de Covestro quien atiende clientes en Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela.

Vale señalar que, aunque la variedad al agua ha cerrado la brecha en materia de su costo mayor, acercándose a los base solvente, este factor ha sido determinante en la demanda.

“Los transformadores de la madera deben comprender que deben hacer productos responsables y que eso implica asumir un costo adicional por usar sustancia al agua; dejar la idea de que no los compran porque no se los exige una reglamentación. Deben entender incluso que en un proceso con solvente pierden dinero, en la medida de que solo le aplican un 30% de producto a su mueble cuando usan esos productos, y que el 70% restante -representado en diluyentes- se volatiliza, esa relación es importante en sus cuentas”.

Por el momento, en Colombia, más que una tendencia hacia reemplazar los base solvente, los poliuretanos y los recubrimientos base agua tienden a ganar -poco a poco- mayor espacio entre las empresas de la madera; hecho que estará asociado a una baja en los precios en la medida que aumente la demanda, a las exigencias medioambientales que surjan localmente y a la necesidad de generar productos certificados que sean competitivos y admitidos en mercados internacionales.

Nota:
Mayor información en el artículo: ‘Poliuretano Base Agua: Tecnología y desempeño para la protección de maderas’, del ingeniero Carlos Patiño del Departamento de Investigación y Desarrollo Colpisa Motriz S.A., publicado en la edición 47 de M&M, 2005.

Fuentes:
Omar Valderrama, director comercial de Procoquinal. omarvalderrama@procoquinal.com.co
Ivonne Bonilla. CAS and PCS. Soporte de ventas y negocios. ivonne.bonilla@covestro.com
Jaime Adolfo Pineda Gutiérrez, MS, director Técnico Recubrimientos Maderas y Metales. Amtex. jaime.pineda@amtex-corp.com
Elizabeth Zamora. CAS & PCS Colombia, Ecuador & Perú, Covestro. elizabeth.zamora@covestro.com
Ana Paula Cardoso, técnica experta en recubrimientos de Covestro Brasil.
Jimena Estrada. Eurolacas. jimena.estrada@eurolacas.com

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