EVOLUCIÓN Y FUTURO DE LA POLIMERIZACIÓN EN...

EVOLUCIÓN Y

FUTURO DE LA

POLIMERIZACIÓN

EN BASE AGUA

© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.

EVOLUCIÓN Y

FUTURO DE LA

POLIMERIZACIÓN

EN BASE AGUA

INTRODUCCIÓN A LAIEX

PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓNEVOLUCIÓN HISTÓRICAACTUALIDAD

TENDENCIAS DE FUTUROMONÓMEROSPOLÍMEROSPROCESOS DE POLIMERIZACIÓN


POLIMERIZACIÓN EN BASE AGUA.

EVOLUCIÓN

LOCALIZACIÓN

¿QUIÉNES SOMOS?LÁTEXES DE ESTIRENO-BUTADIENO

SECTORESPRODUCTOS

COMPUESTOS

POLÍMEROS ACRÍLICOS Y VINÍLICOS

PINTURA

MADERA

CONSTRUCCIÓN

ASFALTO

CALZADO

TEXTIL

CURTIDOS

AUTOMÓVIL

ADHESIVOS


19701995

19982004

2020

20102013

20152017

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:

8.300 Tns

PAÍSES: 6SECTORES: 3Auto-textil-

pinturas

PAÍSES: 11

ADQUISICIÓNNUEVOS TERRENOS

+ 3.000m2


4.500 Tns

PAÍSES: 3SECTORES: 2

Automóvil-textil

INICIO PLANTA POLIMERIZACIÓN

CREACIÓN LAIEX BRASIL

PAÍSES: 20


9.000 Tns

AMPLIACIÓNLABORATORIOS

+ 800m2

PAÍSES: 28

NUEVAS NAVES+ 12.000M2


17.625 Tns

PAÍSES: 33SECTORES: 12

EMPLEADOS:60


32.850 Tns

AMPLIACIÓNLABORATORIOS

2ª FASE+ 1.100m2

PREVISIÓNCAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:

50.000 Tns

EVOLUCIÓN

CREACIÓN LAIEXPAÍSES: 1

EMPLEADOS:5


PAÍSES: 8

EVOLUCIÓN

¿QUIÉNES SOMOS?

LOCALIZACIÓN© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.

EVOLUCIÓN Y

FUTURO DE LA

POLIMERIZACIÓN

EN BASE AGUA


EVOLUCIÓN HISTÓRICAACTUALIDAD


PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN


TEORÍA SMITH-EWARTPrimera teoría sobre las fases de la polimerizaciónen emulsión.

Alemania: monómero emulsificado en suspensión acuosa.

1900´sUSA: primera polimerización en emulsión. Agente surfactante e iniciador de polimerización.

1920´s 1930´sAlemania: se polimerizó la primera emulsión SBR denominada Buna S.

1940´s

1950´sPolimerización en emulsión de las resinas acrílicas termoplásticas.

1960´sSe introducen reticulantes internos de tipo amino.Regulaciones para la reducción de compuestos halogenados y determinados derivados aromáticos.


EVOLUCIÓN HISTÓRICA

Reach Reglamento (CE) nº 1907/2006. ECHA Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas, lista SHVC Substance of Very High Concern'.

Reglamento CLP Classification, Labeling and Packaging (Directives 67/548/EEC and 1999/45/EC y Regulation (EC) No. 1272/2008 posteriores).

Contacto con alimentos FDA: Food and Drug Administration. Food Contact Materials (FCMs) Regulation (EC) No 1935/2004

Emisiones Voc´s. DIRECTIVA 2004/42/CE, Real Decreto 227/2006 y Real Decreto 117/2003, de 31 de enero.

Biocidas : Reglamento de productos biocidas (RPB, Reglamento (UE) nº 528/2012) l Reglamento (UE) nº 528/2012.

POP (persistent organic pollutants) Regulation EC 850/2004,

Marcado CE: RD 305/2011 (deroga la Directiva 89/106/CEE). directiva 93/68/ECC

Ecolabel. Directive 2012/27/EUSalud y Seguridad en el trabajo. Directiva 89/391/CEE Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de Riesgos Laborales.Legislaciones Específicas Nacionales y Autonómicas: Legislaciones Nacionales: Normativa de resistencia al fuego y Código Técnico de Edificación.


ACTUALIDAD- REQUISITOS LEGISLATIVOS DEL MERCADO EUROPEO

ACTUALIDAD- FACTORES DE EMPRESA POLIMERIZADORA

ENERGÍA

CICLO PRODUCTIVO

AUMENTO DE LA PRODUCCIÓN

AUTOMATIZACIÓN

1- Factores medioambientales:- Reducción de emisiones localizadas o confinadas.- Reducción de emisiones difusas.- Reducción de subproductos procedentes de la

polimerización.- Manipulación de substancias tóxicas o peligrosas

2- Aumento de la producción.- Automatización - Informatización.

3- Reducción de Costes- Reducción del coste energético.- Reducción del Ciclo productivo. - Implantación de sistemas tipo 5s, Lean

Manufacturing y O.E.E.


ACTUALIDAD- FACTORES DE EMPRESA POLIMERIZADORA

La IMPLANTACIÓN DEL O.E.E. (Overall Equipment Effectiveness o Eficiencia General de losEquipos) en Laiex ha permitido conseguir un análisis exhaustivo de costes y control de la calidadpor producto fabricado para llegar a la excelencia. Dichos datos, nos permiten la estandarizaciónde los procedimientos de fabricación y la mejora continua en la planta obteniendomensualmente el análisis de funcionamiento y rendimiento de las líneas de producción.


ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO

1. TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA Y TAMAÑOS DE PARTÍCULA2. POLÍMEROS CON MONÓMEROS FUNCIONALES3. POLÍMEROS RETICULABLES Y AUTORETICULABLES4. CORE-SHELL5. POLIMERIZACIÓN SISTEMAS HÍBRIDOS6. REDUCCIÓN DE VOC´s


Opacificantes(100/80)

100 80 60 40 20 0 -10 -20 -40 -60

Pinturas (40 /-10)

Adhesivos (-10 /-60)

Barnices (50/15)

Revestimientos(20 /-10)

Sellantes (20/0)

Asfalto (-50/-60)Mortero (20/-30)

1. TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA Tg (ºC)



1. TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA Tg (ºC)

Monomer Tg (ºC) HomopolymerStyrene 100Ethyl acrylate -17Buthyl acrilate -542Ethyl hexyl acrylate -50Methyl methacrylate 105Buthyl methacrylate 20Vinyl acetate 30VeoVa -3



Modulación de tamaños de partícula 30-300 nm

Reología

Color

Estabilidad Coloidal

1. TAMAÑOS DE PARTÍCULA


Asociación con espesantes

Adherencia a diferentes superficies

Penetración en el sustrato© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.

2. POLÍMEROS CON MONÓMEROS FUNCIONALESIntroduciendo en la cadena del polímero, grupos con diferentes funcionalidades se puedenmodular las propiedades finales de la emulsión. Varios ejemplos que se llevan acabo en LAIEX:

AA Incorporación de centros hidrofílos dentro de polímeros hidrofóbos a fin demejorar la aceptación de pigmentos o modificar la reología del polímero.Los silanos son conocidos por mejorarla adherencia a diferentessustratos

VTMS

GMA

Grupos epoxi; usualmente son utilizados para mejorar la resistencia química, ladureza del film, la resistencia química y la resistencia a l calor y a la abrasión.

La presencia de grupos amino imparte propiedades catiónicas que ofrecen mayorcompatibilidad con gran variedad de materiales y mejora la pigmentación yestabilidad térmica.



• Polímeros reticulables se pueden obtener mediante la adición de un agentereticulante que actúe bien por acción de luz, temperatura, o por reacción conun segundo grupo funcional en la superficie de la partícula INTERPARTICULA.

3. POLÍMEROS RETICULABLES Y AUTORETICULABLES



ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX

Dispersión acuosa de un copolímero de estireno acrílico.

Reticulable por radiación ultravioleta.Libre de emulsionantes alquilfenol etoxilados, amoniaco, disolventes y plastificantes.

Muy bajo grado de blocking.

Excelentes propiedades mecánicas.

Elevada resistencia al agua, buena permeabilidad al vapor de agua y excelente resistencia a la congelación.

Excelente adhesión sobre sustratos no porosos.

Resistencia de los colores a la radiación exterior.

LAICRIL P-9424


LAICRIL P-9424

IMPERMEABLE

RESISTENCIA A LA FISURACIÓN

ANTI-CARBONATACIÓN

RESISTENCIA A LA RADIACIÓN U.V

PERMEABLE AL VAPOR DE AGUA© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.

REQUERIMIENTOS RECUBRIMIENTOS DE FACHADAS


LAICRIL P-9424 IMPERMEABLE

Absorción capilar y permeabilidad al agua según Norma UNE EN 1062-3: 2008

Elastómero formulado con el LAICRIL P-9424 con una CPV: 43%

Índice de transmisión del agua líquida (w): 0,01 Kg(m².h½)

Clasificación W3



LAICRIL P-9424 RESISTENCIA A LA FISURACIÓNHormigón

Revestimiento

Fisura

Dirección propagación fisura

Fisurainducida

Corte de sierra

Capacidad para puentear todas las posibles fisuras que puedan aparecer en la misma. Norma UNE-EN 1062-7-estático

Membrana Impermeabiliazante

Elastómero formulado con el LAICRIL P-9424 con una CPV: 43%

Anchura de la fisura (-10ºC) 2535 µm

Clasificación A5© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.


LAICRIL P-94241- 500 micras húmedas. 2- Protección exposición solar.

3- 24h de secado.

4- Exposición 72h.5- Retiramos el papel protector.6- Apreciamos imperfeccionesEmulsión A.

7- Aplicación del slurry sobrerecubrimiento seco.8- Secado: 5 horas.9- Limpieza del slurry bajo agua10- Comprobación del grado deensuciamiento.

RETICULACIÓN / GRADO DE ENSUCIAMIENTO


MUESTRAS: EMULSIÓN A (SIN RETICULACIÓN) / LAICRIL P-9424


LAICRIL P-9424 RESISTENCIA A LA ADHESIÓN MINERAL EN HÚMEDO

NORMA UNE EN 1542


RESISTENCIA A LA ADHERENCIA POR TRACCIÓN

• Polímeros auto-reticulables se pueden obtener introduciendo variosgrupos funcionales en la cadena de polímero. INTRAPARTICULA

Propiedades afectadas enel proceso de reticulación:• Dureza y resistencia al

rayado• Resistencia a químicos y

grasas• Duración intemperie y

resistencia UV• Flexibilidad y robustez

3. POLÍMEROS RETICULABLES Y AUTORETICULABLESPolímero soluble al agua en solución o estado sólido

Reticulación

y- radiación

x- rayos, hv,

calor o agente

reticulable

Hidrogel


ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO

4. CORE-SHELL

Mediante esta técnica se puede variar la relación entre monómeros,para obtener copolímeros de distintas composiciones monoméricas,combinando así intrínsecamente propiedades diferentes una mismapartícula. Las estructuras core-shell mejoran la estabilidad química ytérmica, y ayudan a la solubilidad.

Morfologías:

Core

Shell

Micela de tensoactivoMicela de tensoactivollena de monómero

Nano-esferas de polímero cubiertas de tensoactivo

Micela hinchadacon el 2º monómero

Partículas de tipo núcleo coraza

Adiciónmonómero

Adiciónagente

oxidante

Adiciónsegundo

monómero

Adicióniniciador

Polimerización



Emulsión acrílica.

Autoreticulable.

De uso universal.

Estructura “core-shell”.

Destinada para la formulación de barnices transparentes y pigmentados brillantes.

Recubrimiento de madera exterior.

LAICRIL W-3224


LAICRIL W-3224

BALANCE DUREZA / ELASTICIDAD ---- CORE SHELL

PENETRACIÓN EN LA MADERA ------- TAMAÑO DE PARTÍCULA

RESISTENCIA AL EXTERIOR ------ ENVEJECIMIENTO ACELERADO

RESISTENCIA AL “AGUA TEMPRANA” ----- RÁPIDO SECADO


REQUERIMIENTOS EN LOS RECUBRIMIENTOS DE MADERA AL EXTERIOR


LAICRIL W-3224

Norma: DIN EN ISO 527-1. Formulación base: Barniz brillante 40% de sólidos. Aplicación: 120 µm húmedas.Secado: Habitación acondicionada a 23±2ºC y 50±5% de H.R. Velocidad de ensayo: 100 mm/min.

ELONGACIÓN HASTA ROTURA (%): 0,41%


EXCELENTE BALANCE DUREZA/ELASTICIDAD

DUREZA PERSOZ: 190 segundos a las 24h y 201 segundos a los 7 días .

Norma: NORMA UNE-EN-ISO 1522. Formulación base: Emulsión + 8% de butilglicol.Aplicación: 100 micras húmedas.Secado: 24 horas en habitación acondicionada a 23±2ºC y 50±5% de H.R.Ensayo: Medición de la resistencia de la emulsión en impulsos a la oscilación del Pendúlo Persoz.


LAICRIL W-3224Norma: ProdemientointernoEnsayo: Medición de tamaño de partícula en el Nanosizerdynamic light scattering,

Laiex 2017.

TAMAÑO DE PARTÍCULA: 75 nanometros (nm)



LAICRIL W-3224

Exposure of coatings to artificial weathering

ENVEJECIMIENTO ACELERADO Norma ISO 16474

-color o tablilla inicial pino -color después de 1008 horas.

-color después de 2016 h.


LAICRIL W-3224Norma: Procedimiento InternoMuestras: LAICRIL W-3224Formulación base: Laca blanca mate 53% de sólidos.Aplicación: 120 micras húmedasSecado: Habitación acondicionada a 23±2ºC y 50±5% de H.R. durante 24 horas Ensayo: Diferencia de color (modelo cromático CIELAB) tras exposición a lámparas.

RESISTENCIA AL AMARILLEAMIENTODiferencia de color tras exposición de 4 horas a la radiación de

4 lámparas osram ultravitalux a una distancia de 30 cm.



LAICRIL W-3224Norma: Procedimiento InternoMuestras: LAICRIL W-3224Formulación base: Laca blanca mate 53% de sólidos.Aplicación: 120 micras húmedasSecado: Habitación acondicionada a 23±2ºC y 50±5% de H.R. durante 24 horas Ensayo: Diferencia de color (modelo cromático CIELAB) tras exposición a lámparas.

RESISTENCIA AL AGUA TEMPRANA “EARLY WATER”



VENTAJAS

2K (Eventualmente 1K).

Excelente dureza.

Buena transparencia.

Gran resistencia a la abrasión.

Buena adherencia sobre diferentes sustratos.

Gran resistencia a agentes domésticos.

Excelente resistencia al exterior.

LAICRIL W-3224



5. POLIMERIZACIÓN SISTEMAS HÍBRIDOS.

• Emulsiones hibridas Poliuretano-acrílicas. Combinan la resistenciaa solventes y químicos con buena estabilidad a la acción de losagentes climáticos. Aplicación como Impermeabilizantes.

• Emulsiones hibridas Alquílicas-acrílicas , buena resistencia al aguay disolventes , rápido secado, brillo y bajo grado de amarilleamiento . Pinturas decorativas.

• Emulsiones hibridas Epoxi-acrílicas.Combinando la durabilidad del acrílico con la resistenciaquímica del epoxi. Revestimientos

Combinan propiedades de ambos componentes



ORGÁNICO - ORGÁNICO

• Mejora propiedades mecánicas.• Posibilidad de introducir nuevas propiedades

(conductividad, magnetismo, hidrofobia, biocida…)

Nano partículas, nanotubos…

ORGÁNICO - INORGÁNICO

MonómeroSólido

Polimerización

Monómero absorbe las partículas sólidas

Crecimientode partículas

Formación de narcocompuestospoliméricos



5. POLIMERIZACIÓN SISTEMAS HÍBRIDOS.Combinan propiedades de ambos componentes

6. REDUCCIÓN DE VOC´s. DESVOLATILIZACIÓN

Debido a los cada vez mas estrictos requerimientos legislativos y a la general concienciamedioambiental, la reducción de compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles es unade las claves actuales y de futuro para el desarrollo de nuevos polímeros.



POSTPOLIMERIZACIÓN

DESVOLATILIZACIÓN

Reducción de monómero residual

Reducción de monómero residualReducción de VOC´s



6. REDUCCIÓN DE VOC´s. DESVOLATILIZACIÓN

Dispersión acrílico-estirenada en base acuosa

Libre de tensioactivos alquilfenol etoxilados.

Libre de amoniaco y formol.

Bajo contenido en VOC´s.

Pinturas para interiores y exteriores.

LAICRIL P-1446



VOC´s BA Y Styresiduales



VOC´s



LAICRIL P-1446

VENTAJAS

Emulsión respetuosa con el medioambiente.Producción pinturas de baja emisión.Excelente estabilidad mecánicaBajo contenido en monómero residual.Capacidad ligante para formulaciones con una CPV media y alta. Muy buena resistencia al envejecimiento.Buena resistencia a radiación U.V.Excelente desarrollo de tonos llenos.Gran versatilidad de aplicaciones. Excelente estabilidad en almacenamiento.



EVOLUCIÓN Y

FUTURO DE LA

POLIMERIZACIÓN

EN BASE AGUA


EVOLUCIÓN HISTÓRICAACTUALIDAD


PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN


ACTUALIDAD- TENDENCIAS DE FUTURO

EMULSIONES SOSTENIBLES

La tendencia industrial se centraen la demanda de energíasalternativas y materias primas deorigen natural o renovables.

Monómeros alternativos con alto contenido bio-renovable

IBMOA 71 % contenido bio-renovable

Tg = 150ºC

2-OA 73 % contenido bio-renovable

Tg = -44 ºC

Emulsiones sostenibles y

ecológicas


MATERIAS PRIMAS DE ORIGEN NATURAL O RENOVABLES.

Estabilizadores coloidales (PvOH), Almidón, HEC, iniciadores redox y agentesreticulares formaldehido-free.

Emulsiones sostenibles y ecológicas

EMULSIONES SOSTENIBLES

Búsqueda de alternativas de materias primas de origen natural o renovable


Emulsiones sostenibles y ecológicas

POLÍMEROS



- POLÍMEROS SENSIBLES A ESTÍMULOS

- ENCAPSULACIÓN DE PRINCIPIOS ACTIVOS PARA

LIBERACIÓN CONTROLADA

Minimulsión: Mezcla en agua de gotas de monómero y micelas deemulsificante se someten a alta cizalla mediante ultrasonidos para obtenerpartículas nanometricas que contiene monómero y que mas tarde seconvertirán en nanoparticulas de polímero.

PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN

Ventajas: - Obtención de partículas con menor diámetro termodinámicamente

estables. – Incorporación de sustancias más hidrofóbicas.

– Compatibilización de sustancias de

naturalezas y polaridades diferentes.



Minimulsión aplicada a la nano-tecnologíaPROCESOS DE POLIMERIZACIÓN

Introducción de materiales con propiedades especiales dentro de la nanopartícula de polímero

Encapsulación de nanoparticulas magnéticas, hidrófobas, conductoras, fluorescentes….

Síntesis de polímeros alta hidrofobia (fluorados)

Nano-emulsiones de alta transparencia

Biomedicina : Liberacióncontrolada de fármacos



EVOLUCIÓN Y

FUTURO DE LA

POLIMERIZACIÓN

EN BASE AGUA


Gracias por su atención

EVOLUCIÓN Y FUTURO DE LA POLIMERIZACIÓN EN...

Documents

Transcript of EVOLUCIÓN Y FUTURO DE LA POLIMERIZACIÓN EN...