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Investigations on the effect of reactive surfactants on latex film microstructure and properties via tracer diffusion

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Mejorar los procesos y el rendimiento de los revestimientos poliméricos

Las películas de polímeros se utilizan en muchas aplicaciones como revestimientos, pinturas y adhesivos. Los investigadores de un proyecto financiado por la Unión Europea están desarrollando nuevos compuestos para mejorar la formación de películas y su rendimiento, así como para reducir al mínimo la utilización de materiales peligrosos.

Tecnologías industriales

La formación de películas a partir de dispersiones poliméricas en base acuosa se ha convertido en el método de procesamiento más utilizado para minimizar la emisión de los compuestos orgánicos volátiles (COV) que se generan cuando se emplean disolventes orgánicos. Este procesamiento requiere el uso de compuestos capaces de reducir la tensión superficial del agua (tensioactivos o surfactantes) para mejorar la estabilidad. Pero los agentes tensioactivos tienden a causar problemas de rendimiento en el recubrimiento final debido a su tendencia a formar agrupaciones o clústeres surfactantes. Recientemente, para inhibir la agrupación y mantener al mismo tiempo la estabilidad, se han comenzado a utilizar monómeros surfactantes reactivos denominados «surfmers» que, durante los procesos de síntesis, se convierten en dispersiones de películas de polímero (látex) enlazadas químicamente con la base acuosa. No obstante, la mayoría de los estudios realizados hasta ahora se habían centrado en el rendimiento macroscópico de los recubrimientos como resultado de la utilización de surfmers, y apenas habían estudiado ni la microestructura de la solución a nivel molecular ni el comportamiento de secado. Los investigadores europeos asociados en el proyecto LATEX FILM Formation se propusieron solventar esta falta de conocimientos y abrir la puerta a nuevas funcionalidades para los recubrimientos con películas poliméricas. En la primera etapa del proyecto, los socios sintetizaron dos surfmers de estructura similar al surfactante estándar de la industria y caracterizaron el surfmer sulfonato, cuyo precursor era un recurso renovable (un ingrediente líquido procedente de la cáscara del anacardo). Las pruebas realizadas demostraron que algunas características (en concreto su menor concentración micelar crítica o CMC) del surfmer sulfonato superaban la norma industrial y mejoraban la capacidad para formar dispersiones estables de látex, lo que apoya su viabilidad como agentes tensioactivos alternativos. Además, el revestimiento producido utilizando el surfmer sulfonato presentó funcionalidades novedosas y atractivas. Los investigadores desarrollaron un modelo estructural molecular detallado del copolímero que permitió conocer las relaciones estructura-función y debería facilitar el desarrollo de nuevos surfmers. Las investigaciones que están realizando ahora los miembros del consorcio deberían permitir sintetizar otros surfmers mejorados basados en recursos renovables. El aprovechamiento de los resultados del proyecto podría ayudar a disminuir aún más las emisiones de VOC y mejorar la funcionalidad y el rendimiento de los revestimientos con películas poliméricas.

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