Estructura

El ácido acrílico, también conocido como ácido 2-propenoico CH2=CHCOOH, y sus ésteres CH2=CHCOOR, también se conocen como acrilatos.

Su estructura es:

El ácido acrílico es un ácido carboxílico, incoloro, inflamable, volátil y medianamente tóxico.

Esteres como el metil, etil, n-butil, y 2-etil-hexil acrilato, así como el ácido acrílico se utilizan principalmente como polímeros. Otros ésteres, incluyendo acrilatos multifuncionales se producen para aplicaciones especiales.

Procesos industriales

Hasta hace poco, el ácido acrílico y los acrilatos se producían industrialmente vía una variedad de rutas como la hidrólisis del acrilonitrilo y el método modificado de Reppe. Sin embargo, un avance significativo en la oxidación catalítica del propeno al ácido acrílico vía la acroleína permitió remplazar los procesos originales.

El método de ERPE está basado en el acetileno y se lleva a cabo a presión atmosférica y a 40 °C en presencia de ácido y de carbonilo de níquel.

La reacción fue descubierta por ERPE en 1939 y fue utilizada por Rohm & Haas y por Toa Gosei Chemical por largo tiempo hasta que fue abandonada por las dificultades en manipular el carbonilo de níquel, tóxico y corrosivo.

El proceso Reppe a Alta Presión utilizado por BASF y Badische Corp. opera a aproximadamente 14 MPa y 200 °C con un catalizador de bromuro de níquel – cobre III.

El método de hidrólisis del acrilonitrilo es poco atractivo económicamente. Fue utilizado por Ugine Kuhlmann, Mitsubishi Petrochemical y Mitsubishi Rayon, y hasta hace poco aún era utilizado por Asahi Chemical.

El proceso por cetanos, en que el ácido acético o la acetona son pirolizados a ceteno es un proceso que en algún tiempo utilizó Celanese y B. F. Goodrich pero que ya no es utilizado.

Proceso por Oxidación del propeno

Hoy en día la mayor parte del ácido acrílico se produce a partir del propeno, que también es la materia prima de la acroleína.

El proceso por oxidación del propeno involucra la oxidación catalítica heterogénea del propeno en fase vapor con aire y vapor para dar el ácido acrílico. Generalmente el producto que sale del reactor es absorbido en agua, extraído con un solvente apropiado y destilado para dar el ácido acrílico glacial grado técnico

Usos y aplicaciones del ácido acrílico y sus derivados

El ácido acrílico

El ácido acrílico se usa como intermediario en la producción de acrilatos. Los polímeros del ácido y sus sales sódicas se utilizan como floculantes y dispersantes. Las sales de sodio tienen importancia industrial

Las poliacrilamidas y el ácido poliacrílico

La masa molecular del polímero es un factor clave para determinar su uso específico para una aplicación. Los polímeros de masas moleculares inferiores a 20 000 se utilizan como secuestrantes. Los polímeros con masa molecular entre 20 000 y 80 000 se utilizan como agentes de dispersión de pigmentos. Los polímeros con masas moleculares entre 1,000,000 y 10,000,000 se utilizan como agentes para terminado textil y como ayudas de retención para fabricación de papel. Las masas moleculares que exceden los 10,000,000 se utilizan como floculantes o agentes de espesamiento. Polímeros de mayor peso molecular o entrecruzados se utilizan como absorbentes de fluidos.

El ácido poliacrílico soluble en agua y sus sales neutralizadas con masas moleculares de entre 2000 y 5000 se utilizan como inhibidores de sarro, dispersantes de lodos, dispersantes en sistemas de enfriamiento, como fillers en materiales para pigmentos o recubrimiento de papel.

Los homo o co-polímeros del ácido acrílico y el ácido metacrílico y sus mezclas con hasta el 10% en peso de alquil acrilato se utilizan para prevenir la redeposición de materiales en formulaciones de detergentes líquidos.

Los copolímeros con pequeñas cantidades de grupos hidrofóbicos son útiles para fluidos de perforación. Los fluidos son reformulados para dar una viscosidad inicial que es retenida por largos periodos a altas temperaturas y presión.

El poliacrilato de sodio entrecruzado se utiliza como absorbente en pañales, productos para incontinencia, productos de higiene femenina y absorbente en cables de trasmisión.

Los polímeros del ácido acrílico o del metacrílico neutralizados a mas de 50% mol, se pueden usar para mampostería por su alta retención de agua y alta viscosidad.

Un polímero del ácido acrílico, absorbente y entrecruzado se puede utilizar en formulaciones de tabletas de administración oral por su capacidad de liberar de forma sostenida el principio activo.

Una mezcla de partículas de polímero aniónico del ácido acrílico o metacrílico y sus sales solubles y polímeros catiónicos de amino acrilato se utiliza como adhesivo para pasta para muros para reducir la absorción del agua.

El ácido poliacrílico entrecruzado se utiliza como resina de intercambio catiónica.

Algunas aplicaciones en desarrollo incluyen el ligeramente entrecruzado poli(N-isopropilacrilamida) que es un hidrogel con transición de fase a 31 °C. Se supone que esta propiedad puede ser útil en separaciones como la de la proteína de soya de su extracto acuoso o en la administración controlada de fármacos.

El balance entre grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en la poli(N,N-dimetilacrilamida) y los copolímeros de la N,N-dimetilacrilamida con otros monómeros solubles en agua hacen de estos productos solubles en un amplio rango de solventes. Esto sugiere su potencial uso como espesantes en formulaciones con altas concentraciones de químicos orgánicos El homopolímero es soluble con poli(vinil acetato), poli(metil metacrilato), y poliestireno.

Algunos copolímeros pueden servir como compatibilizadores de polímeros.

Los poliacrilatos

Los ésteres acrílicos se utilizan para la producción de polímeros (poliacrilatos). Estos polímeros se utilizan para recubrimientos, pinturas, adhesivos, ligantes para piel, papel y textiles.

Las principales aplicaciones de los ésteres acrílicos son:

Pinturas para Arquitectura – por su buena pigmentabilidad y propiedades de película se utilizan como dispersión polimérica y adhesivo para pinturas. Las dispersiones copoliméricas de vinil ester tienen propiedades reológicas favorables para material de recubrimiento. Las dispersiones de copolímeros de acrilato usualmente contienen emulsificantes y pueden ser extendidos con pigmentos, pero requieren auxiliares para mejorar su reología. Los copolímeros con alto contenido de estireno tienden a tomar el color amarillo con la luz UV y por lo tanto solo se utilizan para pinturas de interiores. Las dispersiones de acrilatos puros se utilizan en pinturas brillantes.

Recubrimientos y lacas – Los metales usualmente se recubren con una capa de primer y una capa de solvente La tendencia es usar capas con alto contenido de polímero para reducir las emisiones del solvente.

En la industria automotriz usualmente se aplican tres capas: una primer primer base agua que sirve para proteger contra la corrosión, una capa intermedia (filler) que compensa por irregularidades en el substrato, y una capa superior pigmentada metálica que consiste de una base de pigmento aluminizado y coloreado. En las tres capas pueden usarse potencialmente mezclan con acrilatos.

Sistemas curables con radiación. En estos métodos los monómeros y oligómeros son curados y endurecidos por medio de exposición a radiación, usando usualmente luz UV. Su aplicación principal está en el recubrimiento de madera, papel y plásticos.

Industria del papel - Los papeles de alta calidad se recubren con pigmentos para mejorar su calidad de impresión, apariencia, brillo y otras propiedades.

Adhesivos y compuestos de sellado – adhesivos de laminación, adhesivos sensibles a la presión, adhesivos para construcción y compuestos de sellados son producidos de poliacrilatos.

Industria textil – se utilizan como polímeros de emulsión, por ejemplo como adhesivos para teñido o impresión.

Industria de la piel o el cuero – la superficie de la piel se trata para hacerla hidrofóbica y para evitar que se cuartee o rompa.

Como se puede observar, la versatilidad del ácido acrílicos y sus derivados es muy amplia y existen aplicaciones en los mas variados campos y aún muchas más en desarrollo.

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Proveedores de acrilatos

¿Le cuesta mucho dinero combatir el óxido?

La corrosión se presenta en las superficies metálicas debido a las condiciones ambientales de humedad y salinidad,  y es necesario mantener dichas superficies libres de óxido, para reducir costos de mantenimiento y de reparación de las mismas.

El proceso de protección anticorrosiva se inicia con un método de limpieza, el cual puede ser:
 
a) Limpieza con chorro de arena (Sand Blast). Donde se utiliza equipo de sand-blast, y mano de obra especializada en este proceso. (Esto siempre y cuando la ubicación de la superficie a tratar permita la utilización de este método).
b) Limpieza Manual, utilizando equipo neumático, cepillos de alambre y desengrasantes.

Posteriormente, una vez preparada que se ha liberado de oxido a la superficie mediante alguno de los métodos anteriores, se aplica un Primario RP-4, aplicando una capa de 3 milésimas de espesor, para lo cual además del RP-4, se utiliza una cuadrilla especializada en la aplicación, herramienta y equipo. Una vez aplicado el RP-4, es necesario un tiempo de secado de por lo menos 12 horas, antes de continuar el procedimiento. El siguiente paso es el de aplicar un enlace RA-26, para lo cual se vuelve a utilizar a la cuadrilla especializada, herramienta menor y equipo, así mismo hay que esperar 12 horas para que el enlace seque por completo. Por último se aplica el acabado RA-28, donde se sigue utilizando la cuadrilla completa de especialistas y la herramienta y el equipo, adicional a las 12 horas que tardará en secar el acabado con lo que finaliza el proceso de protección anticorrosiva.

Todo este procedimiento cansado y tedioso se repetirá en cuanto vuelva a aparecer la oxidación.

Grupo Cirro Cooper ha desarrollado un producto capaz de prevenir la corrosión, pero su principal trabajo es detenerla. Se trata del SPM 2000 Convertidor Polimérico de Herrumbre, que es un recubrimiento anticorrosivo que se aplica directamente al óxido para eliminar la corrosión, absorbiendo y transformando las partículas de óxido de hierro.

El Convertidor Polimérico de Herrumbre, o mejor conocido como transformador de óxido o transformador de corrosión, encapsula el óxido para quitarle el oxígeno y así evitar la corrosión. Su aplicación es muy sencilla, solo necesita eliminar todo el óxido suelto, resquebrajado, cualquier polvo, pintura suelta o suciedad con alguna brocha, rodillo o pulverizador. Aplicar el producto, dejarlo secar por un periodo de 12 horas y posteriormente aplicar un acabado. Es importante señalar que es necesario que la superficie se encuentre libre de humedad para prevenir una futura oxidación o herrumbre.

Este producto sustituye a los complejos métodos tradicionales de lijado y el Sand-Blast (chorro de arena a presión, en donde limpia la superficie de todo el óxido al “arrojar” arena a presión). El SPM 2000 es un producto blanco que al momento de tener contacto con el metal oxidado hace una reacción química convirtiendo el óxido en un polímero (como pintura), mitigando el oxigeno y dejando negra la superficie.

Con la utilización de SPM-2000 se ahorra tiempo en la reparación de superficies que requieran de aplicación de recubrimiento, ya que solo es necesario que la superficie se encuentre libre de oxidación que puedan desprenderse al tacto.

SPM-2000 ahorra un 50 por ciento de tiempo en el proceso de armado de andamios, debido a que el personal espera únicamente 12 horas para aplicar el acabado y no 48 horas, como se hace convencionalmente, esto facilita y ahorra tiempo en la reubicación de los andamios a las áreas por proteger. Además, que los libera del uso del equipo de Sand Blast, lo que equivale a un ahorro en el traslado y manejo de este equipo que significa riesgos y representa consumo de energía y de distintos consumibles, además de mayor número de jornadas-hombre.

Grupo Cirro Cooper, es una empresa mexicana dedicada desde hace más de 15 años a la investigación y desarrollo de productos químicos para el mantenimiento industrial, preventivo y correctivo.

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¿Cuál es el mejor método para eliminar el óxido?

La corrosión se presenta en las superficies metálicas debido a las condiciones ambientales de humedad y salinidad, por lo que es necesario mantenerlas libres de óxido, para reducir costos de mantenimiento y de reparación de las tuberías y en general de cualquier superficie metálica.

Actualmente el proceso de protección anticorrosiva se lleva a cabo en:

El proceso de limpieza más común en la mayoría de los casos es el Sand Blast (sandblast o sandblasteo), que consiste en un sistema de lanzamiento de materiales abrasivos con aire a presión ocasionando cambios sobre cualquier superficie rígida.

Este proceso requiere del uso de equipo especializado y de una inversión mayor de tiempo y dinero.

El SPM-2000 es un producto de alta tecnología que elimina el problema de corrosión sin necesidad de utilizar Sand Blast. Se aplica directo al óxido sin necesidad de lija, seca en 24 horas e inmediatamente después de eso, se puede aplicar un acabado, se ahorra gran cantidad en tiempo y reduce costos debido a que no requiere de mano de obra especializada.

Haciendo una comparación de garantía, calidad y rendimiento, entre el SP-2000 y Sand Blast, se llegó a la conclusión de que el SPM-2000 rebasa por mucho a la competencia ofreciendo mayores beneficios en el tratamiento correctivo de superficies oxidadas.

Grupo Cirro Cooper es una empresa mexicana, dedicada desde hace más de 15 años a la investigación y desarrollo de productos químicos para el mantenimiento, preventivo y correctivo de la industria. Cuenta con una gran variedad de productos para satisfacer cualquier necesidad de limpieza, así como con personal altamente capacitado para asesorarle técnicamente.

Grupo Cirro Cooper tiene el honor de ser fabricante y único distribuidor de SPM-2000 Convertidor Polimérico de Herrumbre.

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