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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Las normas ISO 9000 y su base documental

Las normas ISO 9000 contienen rigurosos requerimientos de control de la documentación, permitiéndole a las empresas tener un adecuado manejo de sus sistemas de documentación, estas normas resaltan la importancia de los documentos, prueba de esto es que en el texto de ISO 9001 se repite casi treinta veces la necesidad de "Establecer y mantener al día procedimientos documentales...", asimismo, se indica la necesidad de registrar resultados de determinadas actividades.

El acto de documentar se compone de dos elementos básicos: el documento y el registro, el documento es una descripción escrita de una actividad que se debe llevar a cabo; el registro es una descripción escrita de una actividad que se ha llevado a cabo.

Los registros constituyen la prueba específica de lo realizado, por ejemplo, los registros de formación de personal, registros de entrada y salida de materiales, etcétera. La utilización de documentos tiene como resultado la acumulación de registros.

• ¿Por qué es importante documentar?

El no documentar equivaldría a que cada nueva generación de la humanidad comenzará desde cero, para descubrir e inventar el conocimiento; es por esto que, toda organización debe de contar con manuales funcionales que documenten adecuadamente sus procedimientos .Muchas organizaciones no dan la importancia debida a la documentación sino más bien que dependen de sus "expertos", convirtiéndose en una organización vulnerable, ya que cuidan tanto sus conocimientos que no los comparten con sus colaboradores, si estos "expertos" se enferman, incapacitan, jubilan, otros, la organización se ve afectada en su totalidad, debido a su alta dependencia de personas y no de los sistemas; lógicamente que al documentar no se pretende suprimir a las personas pero los manuales documentan la experiencia de la empresa, el por qué de los procesos y la razón para que se cumplan.

Por tanto, para valorar la experiencia de las personas se deben actualizar y enriquecer continuamente los manuales.

La importancia de los documentos se puede expresar en tres puntos:

•   Son imprescindibles para lograr la calidad requerida del producto, así como los arquitectos utilizan planos para sus edificaciones
• Son el soporte o la base de las actividades de mejora de la calidad. Con la información actualizada en mano en más fácil prever errores y evitar reprocesos.
• Los documentos son necesarios como prueba objetiva de que los procedimientos están correctamente definidos brindando confianza a los clientes y a la propia compañía.

Definitivamente los documentos son útiles y necesarios, sin embargo, esto no significa que todas las tareas de una empresa se deban documentar, debe de buscarse un equilibrio entre la extensión de la documentación, las habilidades y formaciones del personal.

• Aseguramiento de la calidad (garantía de calidad)

El aseguramiento de la calidad consiste en un modelo de organización basado en la atención de todos los aspectos vinculados a la calidad en todas las etapas desde que se recibe el pedido del cliente, pasando por el diseño, las compras, la producción, el almacenamiento, la expedición y hasta el servicio de posventa.

Estos controles de calidad logran hacerse efectivos porque son realizados por los mismos ejecutores de las tareas, quienes cuentan con documentos que indican la forma de realizar las tareas y registran los resultados de dichas actividades como prueba efectiva del control realizado, a esto se le conoce como garantía de calidad.

La mayoría de las empresas o compañías exigen a sus proveedores la utilización de modelos para el aseguramiento de la calidad. Así se inicia el desarrollo de normativas genéricas de aseguramiento de la calidad donde ISO 9000 recoge toda esta herencia.

Un sistema de calidad requiere de: organización, responsabilidad y procedimientos de todos aquellos documentos para proporcionar confianza, en otras palabras, un sistema de calidad se hace tangible en una base documental.

• Razones y beneficios para contar con un sistema documentado

La norma ISO 9001 establece la importancia de que existan en las empresas un sistema de calidad documentado, como una manera de asegurar su implementación. A continuación se enumeran algunas razones y beneficios al respecto:

a. Es requisito de la norma ISO 9001 establecer y mantener procedimientos documentados del sistema de calidad para todos los veinte elementos (cláusulas) de la norma.

b Este sistema documentado es una herramienta para los empleados, ya que les permite conocer la manera de cómo se debe trabajar para la empresa y llevar a cabo sus labores relacionadas con asegurar la calidad del producto.

c. Por lo razón anterior, se usa para complementar la capacitación de los empleados.

d. La labor de establecer el sistema documentado, puede simplificar un proceso complejo y propenso a errores.

e. Puede utilizarse como un parámetro de comparación, entre lo que está establecido en los documentos y en la práctica, lo que facilita llevar a cabo auditorias, para verificar el cumplimiento.

f. Provee evidencia objetiva para las auditorias.

g. Provee un método para evaluar el rendimiento del sistema de calidad de los proveedores y subcontratistas, de esta manera se asegura que los mejores proveedores del producto de calidad sean seleccionados.

• Estructura de la documentación del sistema de calidad

Las normas ISO 9001 requieren que la documentación sea proporcionada para todos los veinte elementos (cláusulas) del sistema de administración de la calidad, con el fin de proporcionar evidencia objetiva verificable de que el sistema de calidad existe y está en operación.

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Información adaptada por:
http://www.una.ac.cr/bibliotecologia/boletinbiblioteca/1999/Normas.doc

Nuevos desarrollos de pigmentos a base de vanadato de biusmuto en México

El énfasis en la calidad del medio ambiente ha llevado a Bruchsaler Farbenfabrik al desarrollo de alternativas de pigmentos libres de plomo basados en Vanadatos de Bismuto .   Brufasol y Brufablend son un concepto para   pigmentos de alta calidad, alto poder cubriente, una magnifica estabilidad al calor y excelente dispersión, respaldados por la certificación bajo el sistema DIN ISO 9001/2000

Los Vanadatos de Bismuto (Brufasol) son pigmentos obtenidos de la reacción de soluciones de Vanadio con soluciones de Bismuto. El color puro es amarillo intenso, pero se pueden obtener tonos naranjas, rojos y verdes al mezclarlo con otros pigmentos.

Los pigmentos Brufasol Al 23, Al 25, Al 30 Y Al 40 (amarillos) tienen una alta intensidad del color, brillantez y poder cubriente y son usados por su ausencia de plomo para destacar los tonos amarillos brillantes en la pintura automotriz, pintura para re-procesos y pintura industrial de buena calidad. Otros campos de aplicación son la pigmentación de pinturas base solvente y base agua de muy alta calidad, pinturas en polvo, y sistemas de recubrimientos anticorrosivos y epóxicos. En combinación con pigmentos orgánicos (ftalocianinas, perylene, etc...) los pigmentos Brufasol proveen un excelente base para tonos de naranja, rojo y verde de gran poder cubriente. Cabe mencionar que los pigmentos a base de Vanadato de Bismuto Brufasol y Brufablend cumplen con las normas EN 71.3, para la regulación de productos permitidos en la elaboración de juguetes para niño, en lo concerniente a metales pesados y la norma alemana BGVV para la pigmentación de empaque para alimentos.

Algunas de las ventajas de los Vanadatos de Bismuto Bruchsaler sobre los pigmentos orgánicos son:

•  Resistencia a altas temperaturas (algunos casos 280ºC)
•  Mayor poder cubriente
•  Precio competitivo respecto a pigmentos orgánicos de alto desempeño
•  Resistencia a la inte