Una planta de recubrimientos en las afueras de Wenzhou trabajaba un acabado bicomponente base agua sobre cuero para bolsos. Cada lunes la línea arrancaba con tanque nuevo. Cada viernes el sobrante se iba a un bidón de residuos, ya gelificado. La vida útil de 3–4 horas lo había matado dos veces para el jueves. Se pasaron a un grado monocomponente autocruzable y conservaron el mismo horno. La merma bajó, y los valores de dureza se movieron ligeramente a peor. Ese intercambio es toda la decisión, y la mayoría de las fichas técnicas lo presentan al revés.
PU base agua 1K frente a 2K no es una competencia por ver qué película es más resistente. Es una cuestión de vida útil de mezcla, mano de obra de dosificación y lo que le cuesta un tanque mezclado cuando el turno termina antes. Así lo resolvemos nosotros.
Qué es lo que realmente cura en una mezcla bicomponente
Un sistema base agua 2K cura porque se juntan dos reactivos en el momento de la aplicación. El endurecedor es un poliisocianato base agua, y va a la búsqueda de grupos hidroxilo en la resina. YT-6300 presenta 20,5–21,5 % de NCO al 100 % de sólidos, y YT-1102 se sitúa en 19–21 % de NCO. Ambos son grados de monómero alifático, así que no arrastran amarilleamiento a un acabado resistente a la luz.
El agua es el reactivo competidor. Todo NCO que no encuentra un hidroxilo se topa con el agua y libera CO2. Por eso un tanque mezclado que se deja de un día para otro no solo espesa. Hace espuma, y la película que se saca a la mañana siguiente tiene poros que no se pueden lijar.
La vida útil de mezcla es, por tanto, una cuenta atrás, no una sugerencia. YT-6300 da 3–4 horas desde la mezcla, mientras que YT-1102 da 5–6. Por eso cotizamos el segundo para tiradas largas de recubrimiento con cuchilla y para talleres que mezclan un tanque para todo el día. Ninguna de las dos cifras aguanta una sala de planta caliente, y ambas suponen que se dosificó correctamente.
Qué hace en cambio una resina autocruzable
Una dispersión de PU autocruzable lleva la función de reticulación dentro del polímero, así que no se añade nada en el tanque. La película se forma a medida que el agua se va y el recubrimiento se calienta. El secado y el tiempo de permanencia gobiernan el curado, no un reloj que arrancó cuando alguien abrió un bidón.
YT-1128 es nuestro ejemplo aromático. Se suministra con 27 ± 1% de sólidos a pH 6–8, módulo de 1,5–3 MPa y tracción superior a 10 MPa. Sobre cuero sintético alcanza un antipegajosidad en húmedo-calor de grado 3,5 o mejor sin añadir nada de reticulante de aziridina. Ahí está el beneficio práctico: un solo tanque, sin incrustaciones y sin bidón de residuo gelificado el viernes.
El límite, con franqueza: una película 1K no se puede ajustar después de comprarla. La densidad de reticulación queda fijada por lo que incorporamos al polímero. Un trabajo que realmente exija resistencia química 2K no llega ahí por secar más. Se lo decimos al cliente antes de que monte una fórmula sobre esta base.
Carbodiimida, que no se comporta como ninguna de las dos
YT-G30 es una carbodiimida polimérica con 50 ± 2% de sólidos en PMA, de baja viscosidad, 80–150 cps. Reacciona con los grupos carboxilo que ya lleva una resina aniónica. Por eso necesita una pareja que porte carga por diseño. Es lenta a temperatura ambiente y rápida a medida que la película seca. Esa combinación es el truco completo: un tiempo abierto manejable en el tanque sin cuenta atrás estequiométrica, y una reticulación que llega cuando el recubrimiento ya está sobre el sustrato.
Además sustituye a la aziridina polimérica sin la marca de sensibilización, y amarillea menos. Esa comparación la tratamos en nuestro artículo sobre reticulantes de aziridina frente a isocianato. La dosificación es del 1–5% sobre la fórmula, añadida en agitación. En planta fría su viscosidad sube, así que precalentamos por encima de 15 °C o prediluimos con PMA.
La pega es real: sin carboxilo no hay reacción. Si lo dosifica en un grado no iónico sin ácido libre, la mayor parte del gasto no hace nada. Es la misma lógica de tipo iónico que expusimos en nuestras reglas de compatibilidad de PUD, llegando desde otra dirección.
Tres rutas en paralelo
| Ruta | Lo que dosifica en el tanque | Tiempo abierto | Dónde destaca | Grados |
|---|---|---|---|---|
| 1K autocruzable | Nada | Días, en bidón sellado | Acabado de cuero, pasta de estampado, talleres que no pueden mantener una proporción | YT-1128 |
| Poliisocianato 2K | Endurecedor por NCO sobre OH | 3–4 h o 5–6 h | Dureza más resistencia química e al agua | YT-6300, YT-1102 |
| Carbodiimida como aditivo | 1–5% sobre fórmula | Largo a temperatura ambiente | Cohesión y resistencia a la hidrólisis en resina carboxilada | YT-G30 |
Contabilizando el costo que sí podemos medir
Valoramos estas rutas con cinco partidas, porque el kilogramo de resina rara vez es la mayor.
- Desperdicio de mezcla en tanque. Tome su tiempo abierto, divídalo entre la duración del turno y redondee hacia arriba. Un endurecedor de 3–4 horas en una planta de nueve horas son dos mezclas, y de la segunda se usa la mitad. Esa fracción es la que va al tambor de residuos.
- Dosificación y verificación. Una línea 2K necesita una balanza, una relación escrita y alguien que la verifique. Una línea 1K necesita un abrelatas.
- Limpieza. La química de poliisocianato gelifica en la tubería. Nuestro acabado de cuero sintético los clientes que trabajan con 2K programan un purgado en cada parada; con 1K enjuagan al final de la semana.
- Tamaño del bidón frente al consumo. YT-1102 se suministra en 200 kg. Ábralo en un taller que gasta 40 kg al mes y la humedad del espacio de cabeza consumirá su NCO antes de que el bidón se vacíe. YT-6300 en 50 kg existe por esa razón.
- Reproceso. Es el único punto donde el 2K se amortiza solo. Si una película 1K falla un frotado con disolvente o un ensayo de calor-humedad, el repintado cuesta más que cada gramo de endurecedor que ahorró.
Dos de estos no podemos darle como cifra: su tasa de rechazo y su horno. Todo lo anterior sí, a partir de las fichas técnicas y de lo que vemos en las líneas de clientes.
Preguntas que nos llegan antes de elegir
¿Una resina 1K autocurable sigue necesitando calor?
Necesita secado y necesita suficiente tiempo de permanencia para que la función se desarrolle. Una línea fría y húmeda curará de menos una película 1K igual que una mezcla apresurada cura de menos una 2K. En YT-1128 fijamos el recubridor de cuchilla en 10–13 s de tiempo de flujo y 100–150 g/m². Después valore el antipegajosidad con el perfil de su propio horno.
¿Puedo añadir endurecedor a un grado 1K para quedarme con lo mejor de ambos?
Puede hacerlo, pero habrá acabado comprando un sistema 2K con pasos de más. La resina autocrosslinked sigue compitiendo con el agua por el NCO, así que la densidad de reticulación extra es menor de lo que sugiere la etiqueta. Y encima asume la vida útil de mezcla que precisamente quería evitar. Si necesita un salto real, vaya por la vía de la carbodiimida sobre una resina carboxilada.
¿Cómo compruebo la vida útil de mezcla en línea sin laboratorio?
Tome dos muestras, una a la hora y otra al tiempo abierto indicado. Lea la viscosidad en ambas, saque una película fina y cronometre cuándo deja de estar pegajosa al tacto. Si la segunda muestra se mueve más de unos cientos de mPa·s, el tanque está reaccionando más rápido de lo que dice la ficha técnica. Enfríe la sala o prepare lotes más pequeños.
Si quiere que hagamos los cálculos con su propio patrón de turnos, envíenos el peso de recubrimiento, el tamaño del tanque y la longitud del horno. Le diremos si le encaja un PU en base acuosa 1K o 2K en su línea, cuál de nuestros grados de reticulante usar, y cuándo la respuesta más económica es una resina monocomponente. Empiece por nuestro equipo de aplicaciones, o descargue las fichas técnicas de YT-1128 y YT-G30.
