Dentro del abanico de especialidades químicas que fabrica Concentrol, las emulsiones y las dispersiones se han convertido en una de las familias más importantes. Son productos que muchas veces han sido desarrollados para dar solución a problemas concretos, con un alto grado de especialización, a menudo en estrecha colaboración con nuestros clientes y que se han adaptado a diferentes sectores químicos e industriales.

Las emulsiones son aquellos productos que contienen típicamente un líquido insoluble en agua, agua y emulsionantes, por lo que se consigue obtener un producto líquido estable.

Una dispersión, de manera similar, es aquella preparación consistente en un sólido insoluble en agua, agua y emulsionantes, para conseguir también un producto líquido estable.

El uso de agua como vehículo del producto activo insoluble ofrece claras ventajas respecto a otros vehículos como son los disolventes. Por ejemplo y sin que la lista sea completa, su nula toxicidad, las nulas emisiones contaminantes volátiles (COV), el hecho de no ser perjudicial para el medio ambiente, su bajo coste y la seguridad en su manipulación al evitar el uso de disolventes inflamables.

Por el contrario, conseguir una buena estabilidad de las emulsiones y las dispersiones es un reto técnico importante. Estos han sido, sin embargo, los retos que Concentrol ha asumido a lo largo de su historia y que ha permitido desarrollar el amplio abanico de productos base agua que actualmente comercializamos.

Dentro de la familia de las emulsiones, aquellas basadas en la química de las siliconas han adquirido una gran importancia. La química de las siliconas, actualmente, se encuentra en múltiples campos, desde el control de la formación no deseada de espuma, a la mejora en la humectación y la nivelación de múltiples recubrimientos, la mejora de la resistencia al agua, a la abrasión, al rayado, mejoras en el deslizamiento, aumento del brillo, efectos antiadherentes y otros efectos que en muchos casos, se consiguen con una dosificación muy baja.

Las emulsiones de silicona, típicamente contienen un componente de silicona (usualmente un aceite de silicona, polidimetilsiloxano), agua y los emulsionantes adecuados. Desde el punto de vista químico, un aceite de silicona es una cadena finita de átomos de silicio y de oxígeno unidos uno al otro. El silicio, por su parte, tiene dos uniones a grupos orgánicos que en muchos casos son grupos metilo (CH3) que confieren a la cadena de silicona sus características semi-orgánicas.

 

 

Como hemos comentado, una de las principales dificultades en el mundo de las emulsiones es conseguir un producto que sea suficientemente estable a lo largo del tiempo. Hay que evitar la tendencia natural a separarse entre el fluido insoluble (silicona en este caso) y el agua.

Esto se obtiene con la selección del sistema emulsionante más idóneo para cada fluido insoluble. Se consigue de esta manera, en las emulsiones de fase normal, obtener pequeñas esferas de aceite de silicona envueltas por una matriz acuosa. Conseguir el tamaño adecuado así como una distribución de este tamaño lo más homogénea posible son requisitos necesarios para lograr una estabilidad óptima en la emulsión.

En función del tamaño de la partícula se clasifican las emulsiones de silicona en dos subfamilias, las macro y micro-emulsiones.

Características de las macro-emulsiones de silicona:

  • Aspecto blanco, emulsiones estables con diferente % de contenido de silicona
  • Tamaño mediano típica de partícula = 0,1 a 1 micra
  • Se pueden formular mediante aceite de silicona con diferentes viscosidades, siendo los más habituales 350 cps y 1000 cps
  • Una vez aplicado, cuando el agua se ha evaporado, la silicona permanece en las superficies externas, donde ofrecen beneficios como la reducción del coeficiente dinámico de fricción, que proporciona un efecto lubricante.

Características de las micro-emulsiones de silicona

  • Aspecto translúcido, muy estable en condiciones extremas
  • Tamaño medio muy pequeña de las partículas (<0,4 micras)
  • El aceite de silicona suele tener un tipo de viscosidad muy elevado (> 100000 cps)

Las micro-emulsiones de silicona son las que presentan una mayor estabilidad a la dilución en agua, siendo estables en cualquier proporción y a lo largo del tiempo. Son también las más adecuadas para ser utilizadas como aditivo en formulaciones complejas ya que tienen una tendencia muy limitada a interactuar negativamente con otros componentes.

La emulsión de silicona EMULTROL PS-2470 ha demostrado, a lo largo de los años, una serie de ventajas por encima de los obtenidos por emulsiones de silicona similares, convirtiéndose en un referente en múltiples sectores de uso.

Utilizado como aditivo en formulaciones de recubrimientos ofrece propiedades de mejora del deslizamiento y de mejora de la abrasión y el desgaste. Se ha mostrado altamente eficaz en formulaciones acrílicas, epoxídicas, poliéster y poliuretano.

Su elevada compatibilidad lo hace adecuado tanto en la dosificación en punto final como post-adición, en dosificaciones que oscilan entre un 0,5% y un 0.

Utilizado como componente en la formulación de adhesivos de tipo acrílico, como por ejemplo los autoadhesivos que se utilizan en el etiquetado de botellas y otros soportes, incrementa el rendimiento en el paso del corte de la etiqueta en disminuir la suciedad de la hoja del corte. Se consigue de esta manera incrementar la productividad en la fabricación de etiquetas en disminuir las paradas necesarias para la limpieza de la hoja del corte.

Esto se logra sin las desventajas que de manera clásica se asocian al uso industrial de siliconas, como pueden ser la contaminación, los problemas de humectación, o defectos en el pintado o adhesión posteriores.

La emulsión de silicona EMULTROL PS-2470 es totalmente compatible tanto con la dispersión acrílica como con la dispersión de resina de colofonia, siendo también compatible con el resto de componentes habituales de la formulación adhesiva, como pueden ser los humectantes, los antiespumantes y los biocidas.

Su dosificación de uso se encuentra entre un 2% y un 6% respecto al peso total del adhesivo en húmedo, y gracias a su baja viscosidad, se puede incorporar en cualquier momento a la formulación.

La elevada compatibilidad de la emulsión EMULTROL PS-2470, con un tamaño de partícula promedio inferior a 0,2 micras, consigue ofrecer las ventajas de un fluido de silicona sin ninguno de los inconvenientes que habitualmente se encuentran con su uso.

 

CONCLUSIONES

Las emulsiones y dispersiones con base agua son beneficiosas en varios aspectos, como por ejemplo que no generan emisiones contaminantes volátiles (COV), no son perjudiciales para el medio ambiente, son más seguras a la hora de manipular y al mismo tiempo son más económicas; entre otras ventajas. Por todo ello, Concentrol ha trabajado con el reto de conseguir los mejores resultados con productos con base agua y actualmente comercializa un amplio abanico de productos con este perfil.

En el caso de la emulsión EMULTROL PS-2470 se ha conseguido un producto con una alta compatibilidad y grandes resultados que llegan a ser superiores a los de una emulsión de silicona. Se trata de una referencia que se ha convertido en un referente para diferentes sectores de uso y que no presenta ninguno de los inconvenientes de los productos de siliconas, de ahí su éxito y las grandes ventajas de su fórmula.

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