Emulsión y polvo de cera

Cómo los aditivos de cera mejoran la resistencia al frote y el deslizamiento en barnices base agua

La cera es el motor silencioso del acabado superficial, pero el beneficio vive en la superficie y los modos de falla también. Aquí se explica cómo seleccionarla y dosificarla.

Qué hace realmente la cera en la superficie

Durante la formación de la película, las partículas de cera migran a la superficie y modifican la energía superficial. Los resultados prácticos son un menor coeficiente de fricción (deslizamiento), una mejor resistencia al frote y al rayado y —según el tamaño de partícula y la carga— una contribución al efecto mate. El efecto lo gobiernan la química de la cera (PE, parafina, carnauba, cera modificada), el tamaño de partícula (D50/D90), la dureza, la carga y la compatibilidad con el ligante y el sustrato. Es ante todo una propiedad superficial, no una propiedad de masa.

Parámetros que conviene especificar

ParámetroRango típicoMétodo de ensayo habitual
Tamaño de partícula D50 (emulsión)0.5–10 µmISO 13320; ASTM B822
Tamaño de partícula D901–20 µmISO 13320; ASTM B822
Punto de fusión50–160 °CASTM D87; D127
Contenido de sólidos (emulsión)20–50 %ISO 3251; ASTM D2369
Contenido de cera activa (polvo)95–100 %Interno
pH (emulsión)7.0–10.0ISO 976; ASTM E70
Eficiencia de deslizamiento (reducción de COF)0.10–0.40ASTM D1894; ISO 8295
Eficiencia de mateo (ΔGU)5–40 frente al testigoASTM D523; ISO 2813
Resistencia a la abrasión+20–200 % frente al testigoASTM D4060; D5264

Dosificación: empiece bajo y evalúe amplio

En emulsiones de cera, un punto de partida típico de selección es 0.5–5 % sobre los sólidos totales del recubrimiento; en ceras en polvo, 0.5–3 % sobre el peso total de la formulación. Optimice con ensayos de dosificación midiendo coeficiente de fricción, brillo, abrasión y adhesión entre capas. Tenga en cuenta que el peso seco final del recubrimiento en acabados delgados de papel o película suele ser de 1–5 g/m², por lo que la carga absoluta de cera es pequeña: la precisión en la adición final importa.

Fallas frecuentes relacionadas con la cera

FallaCausa raízCorrección
Rotura o separación de la emulsiónDeriva de pH, electrolito incompatible, cizalladura excesiva, mal almacenamientoVerificar compatibilidad; ajustar el orden de adición; respetar los límites de almacenamiento
Exceso de deslizamiento / mala imprimibilidadConcentración o migración de cera demasiado altaReducir la carga; elegir una cera de baja migración; ensayar la adhesión de la tinta
Mala adhesión entre capasLa floración o migración de cera forma una superficie de baja energíaBajar la carga; cera compatible; verificar las condiciones de recubrimiento posterior
Brillo desigual / veloAglomeración, índice de refracción incompatible, mala dispersiónMejorar la dispersión; seleccionar el grado por tamaño de partícula
Resistencia a la abrasión insuficienteDureza de cera incorrecta; mala dispersión; carga bajaOptimizar la química y la carga activa de cera; ensayar
Nota de selección. Defina primero la función objetivo —deslizamiento, frote, mateo, desmoldeo— y luego elija química, tamaño de partícula y dureza de la cera. Verifique la estabilidad de la dispersión (pH, viscosidad, congelación-descongelación) y los efectos sobre la adhesión entre capas en el sistema terminado, sobre todo en recubrimientos UV, donde la migración de cera puede reducir el curado superficial y la adhesión entre capas.

Preguntas frecuentes

¿Qué hacen los aditivos de cera en un recubrimiento base agua?

Los aditivos de cera migran a la superficie durante la formación de la película para modificar las propiedades superficiales: reducen el coeficiente de fricción (deslizamiento), mejoran la resistencia al frote y al rayado y pueden contribuir al efecto mate. El resultado depende de la química de la cera, el tamaño de partícula, la dureza, la carga y la compatibilidad.

¿Cuánta cera conviene añadir?

En emulsiones de cera, un punto de partida típico de selección es 0.5–5 % sobre los sólidos totales del recubrimiento; en ceras en polvo, 0.5–3 % sobre el peso total de la formulación. Optimice con ensayos de dosificación midiendo coeficiente de fricción, brillo, abrasión y adhesión entre capas.

¿La cera puede perjudicar la imprimibilidad o la reciclabilidad?

Sí, si se sobredosifica o se elige mal. Una migración superficial excesiva reduce la adhesión de la tinta y crea una superficie de baja energía que perjudica la sobreimpresión o la laminación. La cera también puede afectar la repulpabilidad según el tipo y la carga, por lo que conviene verificar el sistema terminado.

¿Por qué a veces se rompe o se separa una emulsión de cera?

La inestabilidad de la emulsión proviene de una deriva de pH, electrolitos incompatibles, cizalladura por encima del límite de la fórmula o un historial de almacenamiento deficiente. Verifique pH, viscosidad y compatibilidad con tensoactivos, ligante, pigmento y electrolitos, y respete los límites de almacenamiento.

Seleccione la cera adecuada para su recubrimiento

Díganos su recubrimiento base, el COF, el brillo y el frote objetivo y su sustrato. Le recomendamos un grado de emulsión o de polvo de cera y un punto de partida de dosificación, con TDS bajo pedido.

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