Attapulgita– Un mineral único con grandes aplicaciones en las pinturas

La attapulgita es un silicato mineral de arcilla, llamado así por el área de Attapulgus Georgia donde se estudiaron los depósitos de EU inicialmente en 1935. La arcilla attapulgita es única por su estructura de cadena tridimensional que crea partículas en forma de aguja que no se aglomeran al exponerse a la humedad, en contraste con otras arcillas tixotrópicas. Esta naturaleza no aglomerante hace a la attapulgita una arcilla formadora de gel y tixótropo única, así como el producto preferido cuando la estabilidad dimensional es importante.

La attapulgita forma suspensiones de alta viscosidad estables a relativamente bajas concentraciones que se adelgazarán con la aplicación de esfuerzo cortante. Al dispersarse en un líquido, las partículas de arcilla forman una retícula que atrapa la fase líquida espesando el sistema. Al aplicar esfuerzo cortante a un líquido espesado con arcilla Attapulgita, la retícula formada por fuerzas electrostáticas se rompe y el l íquido fluye con facilidad. Una vez retirado el esfuerzo cortante las fuerzas electrostáticas originan que se forme una nueva retícula y el líquido se espese nuevamente. Este ciclo se puede repetir indefinidamente.

Formulando con Attapulgita Sistemas Acuosos: La attapulgita funciona en formulaciones acuosas iónicas y no iónicas. El desempeño óptimo de la attapulgita se logra cuando la arcilla se dispersa y mezcla en un medio a alto esfuerzo cortante. El uso de surfactantes en sistemas acuosos puede provocar sobre dispersión de attapulgita resultando en pérdida de desempeño.

Los productos de attapulgita se agregan por lo general directamente a la mezcla en la etapa del proceso a alta velocidad. Si no hay etapa de alto esfuerzo cortante en el proceso principal la attapulgita se puede preparar como un pre-gel utilizando una pequeña cantidad del sistema solvente acuoso. Los pre-geles se preparan típicamente a un 10 – 15 porciento en peso de arcilla en el vehículo acuoso. Esta mezcla pre-dispersada se agrega entonces al lote de producto.

Dependiendo de la aplicación y las propiedades de gel deseadas, se pueden variar la cantidad y tipo de arcilla attapulgita.

Las concentraciones típicas (por ciento en peso) para aplicaciones acuosas son:

Pinturas látex 1 – 3 por ciento

Pinturas texturizadas 2 – 4 por ciento

Uniones de cemento 3 – 5 por ciento

Mastiques 2 – 4 por ciento

Sistemas No-acuosos: La arcilla attapulgita es un material altamente hidrofílico y aunque se dispersa fácilmente en sistemas acuosos, requiere el uso de un surfactante cuando se usa en sistemas no-acuosos como reducciones asfálticas. Los surfactantes recomendados son catiónicos y actúan como una interfase de transición entre la arcilla y el sistema orgánico.

La relación óptima arcilla-surfactánte se determina fácilmente ajustándola experimentalmente hasta lograr máxima viscosidad. En sistemas de reducciones asfálticas la relación típica y óptima de arcilla-surfactánte está entre 8 – 12 partes de arcilla a 1 parte de surfactánte. Este rango se debe a la variación en reducciones, surfactántes y el tamaño de partícula de la arcilla attapulgita en uso.

Al trabajar en sistemas no.acuosos, el método recomendado para adicionar la arcilla es el de pre-dispersión descrito para sistemas acuosos. En reducciones asfálticas el surfactánte se debe adicionar a una porción del sistema y mezclarse vigorosamente. Después se debe adicionar la arcilla para obtener un 20 por ciento en peso de la concentración de ésta y mezclar hasta que se observe un espesamiento máximo. Finalmente, el resto de la reducción y otros ingredientes de la fórmula se adicionan y mezclan hasta lograr una consistencia uniforme.

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¿Qué son los sulfosuccinatos?

El término surfactantes viene de las palabras en inglés: surface active agents (agentes de superficie activa o que afectan la superficie), surfactant. Estamos hablando del fenómeno físico que se presenta entre la superficie de un líquido y el aire (tensión superficial) o entre dos sustancias (tensión interfacial).

Así dentro de los surfactantes o tensoactivos tenemos a los sulfosuccinatos, siendo el más conocido el Dioctil sulfosuccinato de sodio (DOSS) surgido después de la Segunda Guerra Mundial, hoy por hoy, es el humectante-dispersante más utilizado en industrias como la farmacéutica, textil, agroquímica, polimerización, petróleo, y minería.

Los sulfosuccinatos se dividen en dos categorías: los monoésteres y los diésteres.

Los primeros se emplean en el cuidado personal, esto debido a ser materiales que presentan alta suavidad el contacto con la piel.

En la formulación de dermolimpiadores, la recomendación es mezclarlos con LES o LSS o su derivados, por ejemplo, sales de amonio, TEA, MEA, DEA, magnesio, etc. Lográndose con esto reducir significativamente, inclusive en mayor medida que con los anfotéricos, la irritación causada por dichos alquil sulfatos. El LES (lauril ester sulfato de sodio) es el que muestra mejor sinergia junto con los monoésteres para reducir la irritación, en una relación 50:50

Las aplicaciones de los sulfosuccinatos son para elaborar shampoos, dermolimpiadores para piel delicada, para niños, en quirófanos y productos hospitalarios.

Por otra parte los diésteres son poderosos humectantes empleados en la industria, son de baja espuma, menor solubilidad y no son suaves a la piel.

Por su carácter iónico se clasifican como aniónicos, presentan alta tolerancia a los electrolitos aunque en medios altamente alcalinos o ácidos sufren hidrólisis.

Son altamente biodegradables, provienen de cadenas alifáticas lineales. Su presencia en las formulaciones de limpiadores faciales por fabricantes de renombre mundial hace pensar en los sulfosuccinatos como materia primas confiables para la elaboración de productos de vanguardia.

En un entorno cambiante a gran velocidad hemos vivido estos tiempos con esfuerzo y lucha constante por mantener nuestra calidad, por otra parte se ha logrado una mayor capacidad de manufactura, de esta forma Mexochem está reconocido por ser el principal fabricante de sulfosuccinatos en México.

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Los tensoactivos y su clasificación

¿Qué son los tensoactivos?

Los tensoactivos, también llamados surfactantes o agentes de superficie activa, son especies químicas con una naturaleza o estructura polar-no polar, con tendencia a localizarse "convenientemente" en la interfase formando una capa monomolecular adsorbida en la interfase.

Las soluciones de tensoactivos resultan ser activas al colocarse en forma de capa monomolecular adsorbida en la superficie entre las fases hidrofílicas e hidrofóbicas. Esta ubicación "impide" el tráfico de moléculas que van de la superficie al interior de líquido en busca de un estado de menor energía, disminuyendo así, el fenómeno de tensión superficial.

Clasificación de los tensoactivos

Su clasificación se basa en el poder de disociación del tensoactivo en presencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoquímicas, pueden ser: iónicos o no-iónicos.

Tensoactivos iónicos

Los tensoactivos iónicos, tienen fuerte afinidad por el agua, y debido a su atracción electrostática hacia los dipolos del agua puede arrastrar consigo a las soluciones de cadenas de hidrocarburos.

Dentro de los iónicos, según la carga que posea la parte que presenta la actividad de superficie serán: aniónicos, catiónicos y anfóteros.

Los tensoactivos aniónicos: en solución se ionizan, pero considerando el comportamiento de sus grupos en solución, el grupo hidrófobo queda cargado negativamente.

Los tensoactivos catiónicos: son aquellos que en solución forman iones, resultando cargado positivamente el grupo hidrófobo de la molécula. En general, son compuestos cuaternarios de amonio o una amina grasa en medio ácido.

Los tensoactivos anfóteros ó anfotéricos: actúan dependiendo del medio en que se encuentren, en medio básico son aniónicos y en medio ácido son catiónicos.

Tensoactivos No-iónicos

Los surfactantes o tensoactivos no-iónicos son aquellos que son ionizarse, se solubilizan mediante un efecto combinado de un cierto número de grupos solubilizantes débiles (hidrófilos) tales como enlace tipo éter ó grupos hidroxilos en su molécula.

Proveedores de tensoactivos catiónicos y aniónicos

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