1. Una pintura que cambia de espesor: en el bote, bajo la brocha y en la pared
Si alguna vez removiste yogur con una cuchara, quizá notaste que se vuelve más suelto mientras lo mueves y que, si lo dejas un rato, se pone algo más firme otra vez (depende del yogur). Los diccionarios de química llaman tixotropía a esa propiedad: un material en forma de gel se vuelve más fluido al agitarlo y recupera su consistencia al reposar. La pintura es uno de los ejemplos clásicos.
Un folleto técnico de Arkema, una empresa que fabrica aditivos para pinturas desde los años sesenta, describe tres momentos de la vida de una pintura. En reposo, dentro del bote, la viscosidad (la resistencia a fluir) es alta, y eso evita que los pigmentos, las partículas que dan el color, se hundan hasta el fondo. Cuando la brocha, el rodillo o la pistola la mueven con fuerza, la viscosidad baja y se aplica con facilidad. En la línea de productos que describe, una vez aplicada, la viscosidad vuelve a subir con el paso del tiempo [1].
Fíjate en que no basta con que la pintura se afloje: también tiene que volver a espesarse. Si solo hiciera lo primero, correría por la pared como agua. Esa es la pregunta que seguiremos: ¿qué hay dentro de la pintura que le permite hacer las dos cosas, y por qué la velocidad de «volver a espesarse» importa tanto?
Una aclaración: el folleto habla de una línea de productos de una sola empresa, no de todas las pinturas del mundo. Aun así, sirve como un buen mapa de lo que se busca en una pintura bien diseñada.
2. Qué hay en la pintura antichorreo: arcillas tratadas, sílice y polvos derivados de aceites
El aditivo antichorreo suena a algo muy especial, pero los fabricantes describen ingredientes bastante conocidos. Según las fichas técnicas consultadas, hay al menos dos familias:
- Arcillas modificadas. BYK, otra empresa del sector, vende un aditivo con base de arcilla (su nombre es CLAYTONE-SF) que, según su ficha, aporta flujo tixotrópico, comportamiento shear-thinning, buena nivelación y mejor resistencia al chorreo [2].
- Polvos derivados de aceites. Arkema indica que sus polvos incluyen derivados del aceite de ricino y poliamidas. Para que funcionen hay que «activarlos» con calor y mucha agitación en la fábrica, de modo que formen una red de fibras diminutas dentro de la pintura [1].
Qué ingrediente lleva exactamente el bote de pintura que tienes en casa casi nunca se publica, así que no podemos decirlo. Lo que sí podemos preguntarnos es cómo una cantidad pequeña de polvo cambia el comportamiento de todo el líquido.
3. Cómo una red de partículas hace que la pintura se afloje al moverla y se endurezca al reposar
La explicación que da la ingeniería química es la de una red. En un artículo de la revista de la Sociedad de Ingeniería Química de Japón, un profesor asociado de la Universidad de Kobe explica que, cuando las partículas de un líquido forman una estructura tridimensional reversible, el líquido tiene viscosidad muy alta si casi no se mueve, y esa estructura se rompe cuando algo lo hace fluir con fuerza; entonces la viscosidad baja. Que la viscosidad baje al aumentar la velocidad de cizallamiento se llama comportamiento shear-thinning, «adelgazamiento por cizallamiento» [3]. Es una idea distinta de la tixotropía: esta describe además que la viscosidad se recupera con el tiempo al dejar de mover el líquido, y una pintura puede mostrar ambas.
Una forma sencilla de imaginarlo es una red de pesca muy fina flotando dentro de la pintura. Quieta, la red sostiene todo el líquido. La brocha la desarma temporalmente y el líquido fluye. Después, la red se va rehaciendo poco a poco. (Esto es solo una imagen para entenderlo, no describe literalmente lo que pasa con todos los aditivos; los detalles cambian según el tipo de pintura.)
El mismo artículo agrega que la mayoría de las pinturas son fluidos no newtonianos, es decir, que su viscosidad depende de la fuerza con que se las mueva. Ya no es tan raro que una pintura se vea «espesa» en el bote y «líquida» bajo la brocha [3].
4. Por qué no conviene que la pintura se espese demasiado rápido: las marcas de brocha
Ahora viene la parte difícil. Después de pasar la brocha, la pintura deja surcos. Para que la pared quede lisa, la pintura tiene que seguir fluyendo un poco y nivelarse. Esa nivelación necesita tiempo con la viscosidad todavía baja. Pero, al mismo tiempo, la pintura no puede quedarse fluida demasiado rato porque empezaría a chorrear.
El folleto de Arkema lo resume así: la recuperación gradual de la viscosidad deja tiempo suficiente para que la pintura fluya y se nivele, y después permite un aumento de viscosidad que evita el chorreo [1]. Un artículo técnico sobre aditivos reológicos de Elementis, otra empresa del sector, también reconoce que lograr el control del chorreo sin sacrificar otras propiedades del recubrimiento no es sencillo [4].
Visto como un reloj: si la red se rehace demasiado despacio, la pintura chorrea; si se rehace demasiado deprisa, las marcas de la brocha se quedan. Entre las dos fallas hay una ventana de tiempo que los fabricantes intentan acertar. Ninguna de las fuentes que leí da un número de segundos o minutos, y la ventana seguramente cambia con el tipo de pintura, la temperatura y la forma de aplicarla, por eso aquí no damos ninguna cifra.
5. Cómo observar la tixotropía en casa con yogur y qué más conviene leer
Si quieres ver una versión pequeña de este fenómeno, prueba con yogur natural (si necesitas ayuda para prepararlo, pídesela a un adulto):
- Pon yogur en un plato y fíjate en cómo se queda sobre la cuchara.
- Remuévelo unas diez veces con la cuchara.
- Compara cómo cae de la cuchara justo después de remover y un rato más tarde.
Es posible que justo después se vea más suelto y que luego se ponga más firme. No todos los yogures se comportan igual, y eso también es un resultado que vale la pena anotar. Después, si te pica la curiosidad, puedes preguntarte cómo cambiaría todo si la pintura fuera de agua o de aceite: en este artículo no pudimos revisar las pinturas de agua que usan otros tipos de espesantes, y esa es una buena pregunta para seguir investigando.