Las aminoresinas son una clase versátil de materiales con una amplia gama de aplicaciones. Por lo general, se forman mediante la reacción de una amina con un formaldehído y pueden modificarse aún más con una variedad de otros aditivos.
Las resinas amino se utilizan en una variedad de industrias, que incluyen:
- Carpintería: las resinas amino son un componente importante de los adhesivos utilizados en la industria de la madera. Se utilizan para unir partículas de madera para formar productos como tableros de partículas, MDF y madera contrachapada.
- Recubrimientos: Las resinas amino se utilizan en una variedad de recubrimientos, incluidas pinturas, barnices y adhesivos. Proporcionan buena adherencia, dureza y resistencia química.
- Plásticos: las aminoresinas se pueden utilizar para producir una variedad de plásticos, incluidas piezas moldeadas, películas y láminas. También se utilizan como aglutinante en composites.
- Textiles: Las resinas amino se utilizan para mejorar la resistencia y durabilidad de los textiles. También se utilizan para producir tejidos ignífugos.
- Otras aplicaciones: Las resinas amino tienen una variedad de otras aplicaciones, incluida la producción de espumas, muelas abrasivas y resinas de intercambio iónico.
El mayor consumidor de aminoresinas es la industria de la madera. Las aminoresinas han sustituido en gran medida a las colas naturales basadas en proteínas, como las colas de gluten, caseína, soja y albúmina sanguínea.
Tabla de contenido
1. Pegamentos de resina para la industria de la madera
Los pegamentos para madera de resina amino son un tipo de adhesivo que se utiliza comúnmente en la industria de la madera. Están disponibles en dos formas: líquido y en polvo. Los pegamentos líquidos de resina amino tienen una vida útil de varias semanas a seis meses, mientras que los pegamentos de resina amino en polvo tienen una vida útil de un año o más.
Para utilizar pegamento para madera de resina amino, primero se debe mezclar la resina con un agente de curado. El agente de curado puede ser un líquido o un polvo. Una vez mezclados la resina y el agente de curado, se puede aplicar el pegamento a las superficies de madera que se van a unir.
Los pegamentos para madera de resina amino se utilizan normalmente para unir partículas de madera para formar productos como tableros de partículas, MDF y madera contrachapada. También se pueden utilizar para unir madera contrachapada y tableros de bloques, y para pegar componentes de madera para la construcción de muebles.
Los pegamentos para madera de resina amino suelen ser económicos y tienen tiempos de prensa cortos. También tienen propiedades técnicas adecuadas para la mayoría de los fines. Sin embargo, no son tan resistentes al agua como las colas de melamina o resina fenólica.
El pegamento para madera de resina amino más importante desde el punto de vista económico es el pegamento de resina de urea. Esto se debe a que el pegamento de resina de urea es económico y tiene tiempos de prensado cortos. El pegamento de resina de urea se utiliza normalmente para producir tableros de partículas de madera.
En la industria de la madera también se utilizan colas de resina de melamina y condensados mixtos de formaldehído, urea, melamina y/o fenol. Estos pegamentos son más resistentes al agua que el pegamento de resina de urea, pero también son más caros.
Las resinas de MDF son un tipo de pegamento para madera de resina amino que ha adquirido cada vez más importancia desde la década de 1980. Las resinas de MDF son resinas de urea y formaldehído de baja viscosidad que se utilizan en la producción de tableros de fibra de densidad media.
Los pegamentos para madera de resina amino son un tipo de adhesivo versátil y económico que se utiliza en una variedad de aplicaciones en la industria de la madera.
2. Resinas de impregnación
Las resinas impregnantes de urea-formaldehído o melamina-formaldehído se utilizan en el tratamiento de papeles para aplicaciones decorativas. Las propiedades de las resinas amínicas, incluido el brillo, la dureza, la resistencia a la abrasión, la resistencia al rayado y la fotoestabilidad, las hacen adecuadas para esta función.
Los papeles impregnados tienen una doble finalidad: ya sea como componentes en la creación de laminados decorativos o como revestimientos para tableros de partículas de madera. Los papeles impregnados con resina de melamina tienen mayor estabilidad al calor y resistencia al agua en comparación con la resina de urea.
El proceso incluye secar las bandas de papel impregnadas con resina amino en un horno que funciona a temperaturas que oscilan entre 70 y 200°C. Luego, las láminas secas se almacenan en ambientes climatizados hasta su uso.
En la producción de laminados decorativos se demanda una gran variedad de papeles impregnados con resinas amino. De particular importancia son los papeles diseñados para conferir patrones ornamentales a tableros compuestos por numerosas capas de papel kraft impregnado de resina fenólica, conocidos como laminado de alta presión (HPL) y laminado de prensado continuo (CPL).
Sin embargo, una parte sustancial de la fabricación de laminados contemporánea depende de la aplicación directa de papeles decorativos impregnados con resina amino sobre sustratos adecuados, como tableros de partículas, tableros de fibra de densidad media (MDF) o tableros de fibra de alta densidad (HDF). Estos laminados se abrevian comúnmente como DPL (laminado de prensado directo) o LPM (melamina de baja presión).
Las películas molidas y decorativas, similares a las chapas de madera, también se tratan con impregnación de aminoresina. Encuentran una aplicación análoga en la industria del mueble. Generalmente derivadas de resinas de urea, estas películas también se producen en cierta medida a partir de mezclas de resinas de melamina y de urea.
3. Materiales de moldeo
Los materiales de moldeo son compuestos que constan de una carga, como celulosa o aserrín, y un aglutinante. El aglutinante puede ser una resina de urea o una resina de melamina.
Los materiales de moldeo fabricados con resina de melamina son superiores a los fabricados con resina de urea porque tienen mejores propiedades de endurecimiento, mayor resistencia mecánica y mayor resistencia al seguimiento de corrientes y humedad.
Los materiales de moldeo se utilizan para fabricar una variedad de objetos, que incluyen:
- Enchufes eléctricos, interruptores, cubiertas y accesorios de telefonía.
- Botones
- Vajilla de camping, hospital y comedor.
- Cajas de conexiones y componentes aislantes.
También se utilizan resinas mixtas que combinan algunas de las propiedades de las resinas individuales.
4. Materias primas para revestimientos de superficies
Las resinas amino no son muy útiles como revestimientos de superficies por sí solas. Normalmente se eterifican con butanol o isobutanol y se disuelven en estos disolventes. Algunas marcas también se modifican con metanol, etanol o propanoles.
Las resinas amino son demasiado frágiles para usarse solas como aglutinantes en revestimientos de superficies. Sin embargo, son muy útiles en combinación con otros aglutinantes. Las resinas de urea y las resinas de melamina son los componentes reticulantes más importantes de las resinas alquídicas.
Los acabados de secado físico se obtienen añadiendo resinas amínicas a los acabados de nitrocelulosa. La adición de estas resinas mejora la dureza, el cuerpo y la estabilidad a la luz. El principal campo de uso es el acabado de muebles.
Los acabados curables con ácido se obtienen añadiendo resinas alquídicas o resinas de poliéster saturadas. Estos acabados se pueden endurecer añadiendo un ácido, como ácido clorhídrico, ácido p-toluenosulfónico o un derivado del ácido fosfórico, a una temperatura elevada.
Los revestimientos resultantes son muy duros y resistentes a los arañazos, a los disolventes y a los efectos de la luz. Las resinas de urea son más importantes que las resinas de melamina, especialmente en el acabado de muebles y en el sellado de parquet.
Los acabados termocurables se obtienen combinando resinas amínicas con resinas alquídicas, resinas de poliéster saturado, resinas de acrilato termocurables o resinas epoxi. Por sus buenas propiedades mecánicas, brillo y resistencia, estos acabados horneados son extremadamente importantes en el acabado de metales industriales, por ejemplo, para carrocerías de automóviles, electrodomésticos, muebles metálicos y contenedores.
Las resinas amino utilizadas en la industria de revestimiento de superficies tienen una vida útil de seis meses a varios años a temperatura ambiente. Se envían en contenedores de chapa lisa o galvanizada. Para el transporte en camiones cisterna y vagones cisterna sólo se utilizan depósitos de acero inoxidable o aluminio.
5. Auxiliares de papel
En la industria del papel, las resinas amínicas se utilizan para mejorar la resistencia del papel cuando está seco y, lo que es más importante, cuando está húmedo. A diferencia de la industria textil, estas resinas se mezclan con el material del papel antes de que se produzca la reacción.
Se adhieren a las fibras y luego se transforman debido a una reacción química que tiene lugar en un ambiente ácido. Mediante este proceso, el papel tarda entre dos y cuatro semanas en alcanzar su máxima resistencia.
Dependiendo del tipo de fibra que se utilice, agregar entre un 1 % y un 5 % de resina en peso es suficiente para que el papel sea resistente cuando está mojado. Las aminoresinas también desempeñan un papel a la hora de dar al papel un acabado resistente al agua, especialmente cuando el papel tiene revestimientos hechos de almidón.
Entre estas resinas, son particularmente importantes las derivadas de la urea. Comienzan como compuestos con una determinada estructura y se modifican añadiendo aminas para darles una carga positiva o añadiendo sulfitos para hacerlos negativos.
Una vez modificados, estos compuestos reaccionan aún más en un ambiente ácido. El resultado final es un tipo de resina que se puede disolver en agua. Esta propiedad les ayuda a adherirse a las fibras del papel, especialmente a las que tienen carga negativa. Sin embargo, si queremos utilizar resinas cargadas negativamente, debemos incluir sulfato de aluminio.
Las resinas de melamina también desempeñan un papel crucial a la hora de fortalecer el papel cuando está mojado. Estas resinas reaccionan con ácidos para crear materiales fuertemente ácidos que llevan una carga positiva. Estos materiales se mantienen estables mediante una carga eléctrica y están formados por hidroximetilmelaminas parcialmente condensadas.
Las resinas de melamina que han sido alteradas con ácido aminocaproico pueden reemplazar, solas o en combinación con otras sustancias, algunos o todos los compuestos jabonosos que se utilizan en el tratamiento del papel.
Otra forma en que se utilizan estas resinas es en la elaboración de pastas de almidón que puedan resistir la humedad. Estas pastas se utilizan para unir cartón ondulado.
6. Auxiliares textiles
Los auxiliares textiles a base de urea, melamina y formaldehído son predominantemente monoméricos y no forman resinas. Reaccionan con los grupos hidroxilo primarios de la celulosa para formar enlaces covalentes adicionales y más fuertes. La autocondensación tiene lugar en la superficie de las fibras sintéticas.
Los aductos puros de urea-formaldehído, mono y dihidroximetilurea, son solubles en agua y cristalizan fácilmente. Se utilizan para proporcionar acabados resistentes a las arrugas y al lavado y desgaste para textiles de celulosa y mezclas de fibras de celulosa con sintéticos y lana.
Los compuestos hidroximetílicos de urea que presentan un alto grado de condensación y poseen una alta concentración de grupos éter se utilizan para producir efectos de rigidez altamente elásticos y una buena resistencia al lavado en tejidos de celulosa.
Un grupo importante lo constituyen los compuestos hidroximetílicos de derivados cíclicos de la urea. También son agentes de acabado típicos compuestos acíclicos, como diversos carbamatos de alquilo.
Los derivados de hidroximetil melamina y sus éteres son de cierta importancia para proporcionar acabados de alta calidad, pero han sido reemplazados en gran medida por los tipos reactivos. Los acabados obtenidos con hidroximetilmelaminas son más resistentes al lavado que los elaborados con hidroximetilureas.
Los compuestos de hidroximetilmelamina se prefieren para acabados en relieve donde la tela puede dañarse mecánicamente.
7. Auxiliares de cuero
La recurtición de resinas es un proceso de fortalecimiento del cuero curtido al cromo utilizando compuestos hidroximetílicos de urea, tiourea, melamina, dicianodiamida y éteres de estos.
Las soluciones acuosas de las resinas deben penetrar la piel antes de que comience la condensación. El catalizador de condensación ácida (pH 3,9–4,5) no debe reducir el período de actividad del licor curtiente ni dañar la piel.
Las resinas pueden hacerse catiónicas mediante aminas o aniónicas mediante un bisulfito. Las resinas aniónicas a base de melamina o dicianodiamida hacen que el cuero sea muy resistente y flexible y no modifican su color.
Los grupos hidroximetilo reaccionan con los grupos activos de la fibra de colágeno, que tiene un alto contenido en glicina, prolina y oxiprolina.
8. Otros usos
El número de posibles usos de las resinas amínicas aumenta constantemente. Sin embargo, la importancia de algunos usos, como los agentes ignífugos, ha disminuido.
Algunas aplicaciones, como por ejemplo las resinas de fundición, no han resultado satisfactorias en la práctica. Otras aplicaciones están todavía en fase de desarrollo y aún no se puede evaluar su idoneidad industrial.
Referencia
- Amino Resins; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a02_115.pub2
