Novacoat Industrial Coatings GmbH (en adelante, “Novacoat”) es un fabricante de recubrimientos industriales especializado en aplicaciones de recubrimiento para maquinaria de construcción, piezas automotrices y piezas estructurales metálicas para exteriores. En 2024, Novacoat inició el desarrollo de un nuevo recubrimiento de poliuretano bicomponente (2K) de bajo contenido de COV y planteó a Luxi Chemical tres requisitos fundamentales: primero, reducir aún más los COV manteniendo la dureza de la película y la resistencia a la intemperie; segundo, disminuir la viscosidad de aplicación del recubrimiento y mejorar la eficiencia de pulverización; y tercero, mantener un buen nivelado, una buena adherencia y una buena apariencia de la película.
El equipo de I+D de Novacoat adoptó inicialmente un agente de curado de poliisocianato convencional. Durante las pruebas reales, se encontraron con un problema espinoso: el propio agente de curado tenía una viscosidad relativamente alta, lo que hacía que el sistema de formulación global fuera demasiado viscoso para cumplir con los requisitos de aplicación por pulverización. Para reducir la viscosidad de aplicación, el equipo se vio obligado a añadir una cierta proporción de disolvente, lo que, aunque resolvía temporalmente el problema de la viscosidad, provocaba un aumento significativo de los COV del sistema. El equipo cayó así en un dilema clásico de formulación: reducir la viscosidad exige añadir disolvente, y añadir disolvente vuelve a elevar los COV. Lo que necesitaban era un material que pudiera resolver el problema de la viscosidad “desde el propio agente de curado”, en lugar de ser “forzadamente” diluido por un diluyente.
Para abordar este punto crítico, Luxi Chemical recomendó a Novacoat su agente de curado de poliisocianato de baja viscosidad desarrollado internamente, LUXI HT-400. HT-400 presenta dos características clave que coinciden precisamente con el desafío central del cliente: viscosidad ultrabaja — a 25 °C su viscosidad es de solo 100–280 mPa·s, muy inferior a la de los agentes de curado convencionales de alta viscosidad, lo que deja a los ingenieros de formulación un mayor margen de ajuste; y una estructura de uretdiona de bajo grado de polimerización — que logra baja viscosidad a nivel molecular en lugar de depender de diluyentes inertes, preservando así la funcionalidad de los grupos reactivos sin sacrificar la pureza de la formulación.
Sobre esta base, el equipo de Novacoat sustituyó parcialmente el agente de curado convencional por HT-400 y, con el apoyo técnico de Luxi, llevó a cabo una validación de aplicación en tres etapas.
Validación 1: Mejora de la viscosidad de aplicación
En la primera ronda, sin ajustar otros parámetros de la formulación, el objetivo fue observar los cambios en la viscosidad de aplicación del sistema. Los resultados mostraron que, tras añadir HT-400, la viscosidad de aplicación del sistema disminuyó significativamente y el problema de eficiencia de pulverización del cliente se resolvió inicialmente.
Validación 2: Reducción de COV
Sobre la base de la mejora de la viscosidad, el equipo redujo gradualmente la cantidad de disolvente en el sistema mientras verificaba si se mantenía el rendimiento de aplicación. Tras varias rondas de ajuste de la formulación, se descubrió que, gracias al margen de formulación creado por la baja viscosidad de HT-400, la dependencia del sistema de disolvente adicional disminuyó significativamente sin dejar de cumplir el rendimiento de aplicación objetivo. En una prueba de proyecto simulada, los COV de la formulación final disminuyeron aproximadamente un 18 % en comparación con la formulación original.
Esto significa que HT-400 hizo más que resolver el problema de la “viscosidad del agente de curado”: transformó “viscosidad” y “COV” de un par de restricciones en conflicto en dos objetivos que podían optimizarse simultáneamente, cambiando todo el espacio de optimización de la formulación.
Validación 3: Confirmación del rendimiento de la película
El equipo verificó entonces si el rendimiento de la película se veía comprometido tras las reducciones de viscosidad y COV, centrándose en el aspecto de la película, la adhesión, la flexibilidad y la resistencia a la intemperie. Durante las pruebas, HT-400 demostró dos ventajas adicionales: su estructura molecular lineal ayuda a impartir flexibilidad y elasticidad a la película, mientras que su estructura alifática proporciona una buena resistencia a la intemperie.
A través de la validación en tres etapas, finalmente se confirmó que HT-400 no simplemente “diluye” la formulación, sino que reduce la viscosidad del sistema mientras sigue contribuyendo a la construcción del rendimiento final de la película. Al final, el COV del sistema se redujo aproximadamente un 18 % mientras que la dureza de la película, la resistencia a la intemperie, la adhesión y el aspecto se mantuvieron, y el rendimiento de aplicación por pulverización mejoró, entregando con éxito un nuevo producto que cumple con los requisitos del cliente.
Para Luxi, esta cooperación validó aún más el valor de HT-400 como material de formulación central: al resolver el problema “desde el propio agente de curado”, superó simultáneamente los dos principales cuellos de botella de formulación, la viscosidad y el COV, ofreciendo a los fabricantes de recubrimientos industriales una solución directamente aplicable para la mejora de productos en la dirección de bajo COV.
