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Para la obtención del látex sintético, principal componente de las pinturas y adhesivos base agua, el proceso más utilizado es el de polimerización en emulsión. En él se polimerizan monómeros (acrílicos, metacrílicos, vinilos, etc.) en medio acuoso mediante iniciadores de radicales, donde son necesarios tensioactivos para la estabilización del sistema durante la polimerización, y de las partículas poliméricas dispersas formadas.
El proceso de polimerización por lotes consiste en agregar todos los insumos, entre los que se destacan la solución de tensioactivo, la mezcla de monómeros y la solución de iniciador, al reactor al inicio del proceso y mantener la polimerización en ciertas condiciones de agitación y temperatura hasta lograr la conversión del monómero en polímero cerca del 100%.
El comienzo de la polimerización consta de gotas de monómeros emulsionados, una fracción de monómero soluble en agua, micelas de tensioactivos hinchados por monómeros e iniciador soluble en agua. En la etapa II, se produce el crecimiento de las partículas y la polimerización de las moléculas monoméricas solubles en el medio acuoso y la generación de radicales oligoméricos. En la etapa III, es donde tiene lugar la polimerización dentro de las partículas con una concentración de monómeros, lo que resulta en una disminución en la tasa de conversión y el final de la polimerización. Finalmente, en la etapa IV, está la dispersión de partículas de polímero obtenidas al final del proceso de polimerización, conocidas como látex (singular) y látices (plural).
En la polimerización en emulsión, los tensioactivos promueven la emulsificación de gotitas de monómeros, solubilizan los monómeros dentro de las micelas, controlan el número de partículas nucleadas en la Etapa I, la estabilidad de las partículas a lo largo de las etapas II y III, la distribución de tamaño de partícula, estabilidad y tensión superficial del látex final y formación de un coágulo en el reactor en la Etapa IV.
ELECCIÓN DE SLOS TENSIOACTIVOS
La elección de los tensioactivos es de suma importancia para desarrollar un proceso de polimerización en emulsión y obtener un látex con una distribución de tamaño de partícula y una estabilidad adecuadas para cada aplicación. Las características clave de los tensioactivos utilizados en la polimerización en emulsión están vinculadas a su capacidad para disminuir la tensión superficial de la fase acuosa y adsorberse en fases dispersas, promoviendo una reducción de la tensión interfacial y la estabilidad electrostática y estérica.
Los tensioactivos aniónicos y no iónicos se utilizan ampliamente en la polimerización en emulsión de látex aniónicos convencionales. Normalmente, un solo tensioactivo no es suficiente para generar un látex, cumpliendo con todos los requisitos solicitados. Preferiblemente, los tensioactivos aniónicos promueven la estabilidad mecánica del látex mediante la estabilización electrostática de las partículas, mientras que los tensioactivos no iónicos promueven la estabilidad de los electrolitos y los ciclos de calentamiento y enfriamiento mediante la estabilización estérica.
LÍNEA DE ADITIVOS: OXITIVE® Uno de los pasos más críticos durante la fabricación de pinturas es el proceso de dispersión de los pigmentos en el medio, que requiere grandes demandas de energía y tiempo. Los agentes humectantes y dispersantes de pigmentos son fundamentales para ayudar en este paso, ya que aseguran una adecuada homogeneidad, estabilidad y viscosidad, además de facilitar la incorporación de colorantes para agregar valor al producto final.
La línea OXITIVE® 7000 de aditivos humectantes y los aditivos dispersantes OXITIVE® 8000 se desarrollaron con base a estas necesidades y tendencias del mercado. Compuestos por tensioactivos multifuncionales, permiten formular pinturas de alto rendimiento, competitivas y más sostenibles, con bajos VOC (compuestos orgánicos volátiles), APE-free (libres de alquilfenol etoxilado) y de baja formación de espuma. Su alta capacidad para humedecer y dispersar pigmentos y su amplia gama de HLB permiten una mayor flexibilidad para el formulador. Oxiteno, atento a las tendencias y necesidades de la industria, siempre está investigando y desarrollando soluciones para satisfacer diversas aplicaciones, siempre en movimiento para traer lo mejor en términos de química al mercado.
LÍNEA DE EMULSIFICADORES: OXIMULSION® Los agentes emulsionantes son tensioactivos que se añaden en los procesos de emulsión para aumentar su estabilidad haciéndolos estables y homogéneos. La molécula de un emulsionante tiene una parte polar (compatible con el agua) y una parte no polar (compatible con el polímero). Son fundamentales para el proceso de polimerización en emulsión.
La línea de emulsificantes OXIMULSION® está formada por tensioactivos primarios APE-free para polimerización en emulsión (por ejemplo, látex acrílico, estirénico y vinílico) y emulsificación de resinas (por ejemplo, alquídica). Los principales atributos de esta línea incluyen un rendimiento superior a los tensioactivos derivados de alquilfenol etoxilado, lo que permite un alto control de partículas, viscosidad y conversión, bajo VOC, baja toxicidad y alto contenido de sólidos. En resumen, los emulsificantes OXIMULSION® permiten al formulador obtener látex de baja toxicidad, alta estabilidad y rendimiento. Estas optimizaciones, como las formulaciones con alto contenido de sólidos, aportan beneficios económicos a toda la cadena.
Artículo escrito por Rosa del Carmen Montesinos Gomez, Technical Services & Development Coatings
