evoluciÓn y futuro de la polimerizaciÓn en...
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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
© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.
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
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19701995
19982004
2020
20102013
20152017
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
8.300 Tns
PAÍSES: 6SECTORES: 3Auto-textil-
pinturas
PAÍSES: 11
ADQUISICIÓNNUEVOS TERRENOS
+ 3.000m2
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
4.500 Tns
PAÍSES: 3SECTORES: 2
Automóvil-textil
INICIO PLANTA POLIMERIZACIÓN
CREACIÓN LAIEX BRASIL
PAÍSES: 20
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
9.000 Tns
AMPLIACIÓNLABORATORIOS
+ 800m2
PAÍSES: 28
NUEVAS NAVES+ 12.000M2
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
17.625 Tns
PAÍSES: 33SECTORES: 12
EMPLEADOS:60
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
32.850 Tns
AMPLIACIÓNLABORATORIOS
2ª FASE+ 1.100m2
PREVISIÓNCAPACIDAD DE PRODUCCIÓN:
50.000 Tns
EVOLUCIÓN
CREACIÓN LAIEXPAÍSES: 1
EMPLEADOS:5
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PAÍSES: 8
EVOLUCIÓN
¿QUIÉNES SOMOS?
LOCALIZACIÓN© LAIEX, S.L. 2017, Todos los derechos reservados.
EVOLUCIÓN Y
FUTURO DE LA
POLIMERIZACIÓN
EN BASE AGUA
INTRODUCCIÓN A LAIEX
EVOLUCIÓN HISTÓRICAACTUALIDAD
TENDENCIAS DE FUTUROMONÓMEROSPOLÍMEROSPROCESOS DE POLIMERIZACIÓN
PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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)
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ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO
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
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ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO
Modulación de tamaños de partícula 30-300 nm
Reología
Color
Estabilidad Coloidal
1. TAMAÑOS DE PARTÍCULA
ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO
Asociación con espesantes
Adherencia a diferentes superficies
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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.
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ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO
• 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
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ACTUALIDAD- DEMANDAS DEL MERCADO EUROPEO
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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
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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.
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
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MUESTRAS: EMULSIÓN A (SIN RETICULACIÓN) / LAICRIL P-9424
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
LAICRIL P-9424 RESISTENCIA A LA ADHESIÓN MINERAL EN HÚMEDO
NORMA UNE EN 1542
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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
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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
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ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO
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
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
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REQUERIMIENTOS EN LOS RECUBRIMIENTOS DE MADERA AL EXTERIOR
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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%
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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.
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
LAICRIL W-3224Norma: ProdemientointernoEnsayo: Medición de tamaño de partícula en el Nanosizerdynamic light scattering,
Laiex 2017.
TAMAÑO DE PARTÍCULA: 75 nanometros (nm)
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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.
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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.
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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”
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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
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ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO
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
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ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO
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.
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ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO
POSTPOLIMERIZACIÓN
DESVOLATILIZACIÓN
Reducción de monómero residual
Reducción de monómero residualReducción de VOC´s
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ACTUALIDAD- DEMANDAS ACTUALES DEL MERCADO EUROPEO
6. REDUCCIÓN DE VOC´s. DESVOLATILIZACIÓN
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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
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
VOC´s BA Y Styresiduales
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
VOC´s BA Y Styresiduales
VOC´s BA Y Styresiduales
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
VOC´s BA Y Styresiduales
VOC´s BA Y Styresiduales
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
VOC´s
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
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.
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ACTUALIDAD- ACTUALIDAD TECNOLÓGICA EN LAIEX
EVOLUCIÓN Y
FUTURO DE LA
POLIMERIZACIÓN
EN BASE AGUA
INTRODUCCIÓN A LAIEX
EVOLUCIÓN HISTÓRICAACTUALIDAD
TENDENCIAS DE FUTUROMONÓMEROSPOLÍMEROSPROCESOS DE POLIMERIZACIÓN
PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
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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
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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
ACTUALIDAD- TENDENCIAS DE FUTURO
Emulsiones sostenibles y ecológicas
POLÍMEROS
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ACTUALIDAD- TENDENCIAS DE FUTURO
- 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.
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ACTUALIDAD- TENDENCIAS DE FUTURO
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
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ACTUALIDAD- TENDENCIAS DE FUTURO
EVOLUCIÓN Y
FUTURO DE LA
POLIMERIZACIÓN
EN BASE AGUA
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Gracias por su atención