Desarrollo de látex de nitrilo carboxilado

Development of Carboxylated Nitrile Latices

En una planta piloto se estudió un proceso de polimerización en emulsión de acrilonitrilo, butadieno y ácido carboxílico para producir látices de nitrilo carboxilado con alto contenido en sólidos directamente a partir del proceso de polimerización, sin necesidad de etapas de concentración posteriores a la reacción. Se estudió el efecto de la temperatura, el tipo y la cantidad de emulsionante, el tipo y la cantidad de iniciador, el tipo de sistema de agitación, la velocidad de agitación y las adiciones incrementales para producir látices con alto contenido en sólidos. Para alcanzar este objetivo, se llevaron a cabo 32 reacciones de polimerización, pero sólo 7 alcanzaron el objetivo de sólidos totales (50%). Se determinó el contenido en sólidos, el tamaño medio de las partículas y su distribución, así como la composición en monómeros. Se obtuvo un látex que contenía hasta un 57% de sólidos totales. El tamaño medio de las partículas oscilaba entre 130 y 230 nm.

INTRODUCCIÓN

Los tornos de nitrilo carboxilado son dispersiones coloidales de partículas poliméricas obtenidas mediante la polimerización en emulsión de acrilonitrilo, butadieno y carboxílicos[1,2,4,13,15]. Se clasifican según su contenido en acrilonitrilo en bajas (10-25%), medias (25-35%) y altas (35-50%). La resistencia al aceite del látex de nitrilo aumenta con el contenido de acrilonitrilo. Este tipo de material tiene buena resistencia al calor y, si se protege adecuadamente con antioxidantes, es resistente a la degradación oxidativa[1]. La temperatura de transición vítrea (Tg) aumenta rápidamente y casi linealmente con el contenido de acrilonitrilo, así como la histéresis y la deformación permanente, mientras que la resiliencia disminuye. Los látex de nitrilo se utilizan en muchas aplicaciones como: artículos de inmersión resistentes a aceites y disolventes apolares (por ejemplo, mangueras, juntas, válvulas); guantes; revestimientos de superficies; aglomerantes para celulosa y fibras en general; adhesivos; impregnación de alfombras resistentes a productos derivados del petróleo; selladores que contienen aceites y aerosoles; textiles (no tejidos) y en las industrias del papel y del cuero[3,5,6] y en las industrias del cuero[3,5,7]. 

Este trabajo aborda un estudio sobre el desarrollo de látex de nitrilo carboxilado con alto contenido en sólidos y baja viscosidad mediante un proceso de polimerización en emulsión. No resulta económico someter los látex poliméricos a las técnicas convencionales de concentración, como la evaporación y centrifugación, para obtener látex con un contenido de sólidos superior al 55%[6,8-12,14,16,17-20]. Estos látexes suelen tener una viscosidad elevada, lo que supone un obstáculo para la aplicación de estos materiales en composiciones para adhesivos, que requieren una composición de látex suficientemente fluida y estable que permita su aplicación en forma de película fina. Como tal, este trabajo podría contribuir al desarrollo de una tecnología para una producción más económica de este tipo de látex.