In Your Corner: Dean Thetford habla sobre mejorar la tecnología de dispersantes poliméricos

Publicado por  Equipo de recubrimientos de alto rendimiento el 06/04/2019

Con más de 30 años en la industria de recubrimientos, Dean Thetford, técnico superior de Lubrizol Performance Coatings en el Reino Unido, ha sido testigo de cómo van y vienen sus tendencias y predicciones sobre el futuro de la industria de recubrimientos. Hablamos con Dean acerca de sus antecedentes, sus logros y sobre un tema que él considera marcará un antes y un después: la mejora de la tecnología de dispersantes poliméricos. En Lubrizol, Dean se centra en las nuevas oportunidades de mercado.

 

"In Your Corner" es una serie de entrevistas con expertos en recubrimientos y tintas de Lubrizol que comparten información exclusiva sobre los principales desafíos y las oportunidades de la industria.
 
¿Cuáles son sus antecedentes? ¿Cómo llegó a ocupar el lugar que ocupa en la actualidad?
Obtuve mi matrícula de honor en Química en 1982 y luego realicé un doctorado en Química en 1985, ambos en la Universidad de Leeds, Reino Unido. El doctorado se centró en el desarrollo de métodos sintéticos para los medicamentos anticancerígenos. Después de pasar un período de dos años con Smith Kline & French como químico investigador orientado al diseño de rutas sintéticas para los medicamentos inhibidores de tiroides, me incorporé a ICI Colors and Fine Chemicals (como se conocía en ese entonces, luego fue Zeneca y posteriormente Avecia). Allí me desempeñé como químico investigador que inventaba y desarrollaba rutas sintéticas para nuevos generadores de oxígeno singlete y absorbentes de infrarrojos incoloros para aplicaciones de medicina, seguridad, atención domiciliaria y almacenamiento óptico de datos. Desde 1990, ocupé diversos puestos de liderazgo técnico y guié a un equipo de Lubrizol Performance Coatings en el desarrollo de nuevos dispersantes poliméricos (Solsperse® Hyperdispersants, Solplus™ Hyperdispersants) y espesantes (Solthix™ Rheology Modifiers) para dispersar diversos pigmentos y rellenos tanto para sistemas acuosos, no acuosos y sistemas del 100% en las industrias de recubrimientos, tintas y plásticos.
 
¿Cuál es su principal área de dominio?
El diseño de nuevos aditivos poliméricos, en particular dispersantes para usar en aplicaciones de plástico y recubrimiento de superficies. Mi capacidad principal y mi formación en química orgánica me permiten aportar ideas para cumplir con los objetivos en nuevos programas de investigación.
 
Mirando en retrospectiva a su larga trayectoria, ¿cuál diría que es su principal logro en Lubrizol?
Dios, es difícil elegir uno. Lo que más me enorgullece es haber podido realizar contribuciones innovadoras y continuar haciéndolo en colaboración con otros colegas técnicos a fin de cumplir con las necesidades dinámicas de la industria y de los clientes de Lubrizol.
 
Si piensa en lo que es importante para los especialistas en desarrollo de fórmulas de la industria, ¿hay algún tema que realmente se destaque?
Como la industria de recubrimientos de superficies ha afrontado cambios disruptivos, me genera entusiasmo los esfuerzos que destinamos a mejorar la tecnología de dispersantes poliméricos y lo que el futuro parece depararnos.
 
¿Por qué considera que el tema de la tecnología de dispersantes poliméricos es tan importante?
La dispersión y la estabilización de partículas de pigmento y relleno en un medio líquido suele ser problemático, dado que la naturaleza de la superficie sólida puede variar ampliamente de acuerdo al tipo de sustancia. El buen secado y la buena estabilización, ya sea electrostática, estérica o electroestérica, solo se producirá cuando el dispersante polimérico se fije firmemente a una superficie de pigmentos y la cola polimérica tenga buena solubilidad en el medio solvente utilizando y una longitud de cadena suficiente (MW) para contrarrestar las fuerzas de atracción entre las partículas sólidas. Los grupos de fijación típicos empleados en nuestros dispersantes poliméricos incluyen centros aromáticos y diversos grupos funcionales que contienen heteroátomos, tales como aminas, ácidos carboxílicos, fosfatos y quats, y las colas poliméricas pueden consistir en poliéteres, poliésteres, poliuretanos, poliacrilatos y polialquilenos o una combinaciones de ellos. La gama de dispersantes poliméricos de Lubrizol contiene ejemplos y combinaciones de todos estos tipos. Además, contamos con un conjunto de herramientas químicas en continua expansión, ya que empleamos nuevas materias primas y sustancias químicas para unir las fijaciones a las colas poliméricas.
 
¿Qué se necesita para crear un nuevo dispersante polimérico?
El exitoso historial de creación de toda una gama de dispersantes poliméricos oculta una historia más complicada de programas de investigación y pruebas de aplicaciones donde los fallos técnicos son una ocurrencia común, pero se superan haciendo una pregunta simple: ¿Por qué? Si puede responder por qué se ha producido una falla, ya sea por información técnica objetiva o por posibles teorías durante la fase de investigación de un proyecto, entonces es más probable que generemos más ideas para investigar y poder avanzar hacia nuestros requisitos finales.
 
En su extensa trayectoria ligada a los recubrimientos, seguramente ha visto cómo las tendencias van y vienen, o no se desarrollan conforme a lo esperado. ¿Se le viene a la mente alguna tendencia que coincida con esta descripción?
Cuando me inicié en la investigación en 1990, en el área técnica de aditivos poliméricos para recubrimientos, una de las primeras tendencias que se destacó una y otra vez por nuestros clientes, conferencias y exhibiciones era que la industria de recubrimientos estaba comenzando a pasar de sistemas solventes a sistemas a base de agua debido a la mayor presión ambiental para reducir los compuestos orgánicos volátiles (COV). Casi 30 años después, se sigue realizando esa misma predicción, aunque en los años que pasaron hemos visto una fragmentación en los tipos de medios solventes e incluso la eliminación de medios solventes utilizados por diferentes aplicaciones de recubrimientos. Una lección que aprendí es a no creer en todas las predicciones que se escuchan en la industria. Una segunda lección es que la fragmentación de esta indsutria con el desarrollo de solventes de polvo, alto contenido de sólidos y solventes polares, sistemas a base de agua y con radiación eliminada al 100% generaron múltiples nuevas oportunidades en los últimos 30 años.
 
¿Qué factres afectan la solubilidad de los dispersantes poliméricos en el medio de aplicación?
Hay varios factores que afectan la solubilidad de nuestros dispersantes poliméricos o de cualquier otro fabricante de aditivos en el medio de aplicación. Los más importantes son la sustancia química de los monómeros, si se utilizan dos o más tipos de monómeros, y la arquitectura del polímero que se emplea. Por lo tanto, los dispersantes de Lubrizol pueden ser una única cola de polímero con un grupo de fijación en el extremo de una cadena, o copolímeros aleatorios o de bloques que pueden tener configuraciones de peine, ramificado o injerto que contienen diversos grupos de fijación. No debería sorprender que nuestros mejores dispersantes poliméricos sean aquellos que contienen más de un grupo de fijación y más de una cadena polimérica dentro de la misma estructura polimérica. Estos factores también han afectado la forma física de nuestros dispersantes. En los últimos 30 años, pudimos comprender los límites y las normas de los diversos factores para innovar excelentes dispersantes poliméricos que son 100% activos y adoptan una forma líquida a temperatura ambiente. Por supuesto, el costo, el impacto ambiental, el rendimiento del producto y los beneficios a largo plazo también resultan importantes, tanto para Lubrizol como para nuestros clientes. Pero también hay beneficios en las formulaciones técnicas para nuestros clientes, como por ejemplo que son más simples de manipular y son más porosas o bombeables en el recubrimiento líquido del cliente (pintura o tinta), o el sistema líquido 100% reactivo, además de permitirle al cliente la libertad de desarrollar sus formulaciones teniendo en cuenta el mejor rendimiento, reduciendo las limitacioes regulatorias y de etiquetado, así como cualquier otra restricción ambiental.

 

Usted hace que la química no suene tan complicada como podríamos imaginar. ¿Cómo es eso?

Por supuesto, la química y la investigación nunca son tan simples como intenté demostrar, y Lubrizol tiene otros excelentes dispersantes poliméricos en los que la química y la arquitectura del polímero no permiten que los productos se sinteticen como líquidos activos al 100%. En estos casos, en Lubrizol nos vemos algo limitados con respecto a la forma en que se pueden fabricar y suministrar, por lo general en el medio en el medio en el que son solubles. Sin embargo, en el último tiempo nuestro grupo de investigación comenzó a emplear una tecnología de monómeros alternativa que facilita la interrupción en la cadena de polímeros, con el objetivo de crear dispersantes líquidos 100 % activos cuando se creía que esto era imposible.

 

¿A esto se refieren con "mejorar la tecnología de dispersantes poliméricos"?

Sí. Los primeros datos indican que es completamente posible en los casos en que dos o más monómeros son compatibles entre sí, y nuestros científicos de aplicación han observado algo de rendimiento con dispersión sinérgica en una muestra limitada. Lo fácil sería entusiasmarse con estos primeros resultados, pero hay otras implicaciones e ideas que surgieron de estos primeros trabajos, una importante es cuánto alcance tiene este efecto en nuestra cartera de productos. ¿Y este tipo de producto se usa en otras aplicaciones además de los recubrimientos? Por último, un razonamiento en particular que despertó nuestra curiosidad es que si los dos y a veces más monómeros son compatibles entre sí pero tienen composiciones químicas absolutamente diferentes, ¿esto incide en o mejora la cantidad de solventes en los que la mezcla es soluble? Si hay casos en los que ocurre esto último (es decir que mejora), ¿podría ser que la respuesta a la pregunta que me hicieron tantas veces, "si podía crear un dispersante universal que fuera soluble en solventes polares y no polares, y también en agua" fuera "podría ser, quizá" y no mi habitual carcajada seguida de un no?

Equipo de recubrimientos de alto rendimiento

Contáctenos

¿Tiene una pregunta o comentario sobre esta publicación? Contacte al autor o autora a través del formulario a continuación.




Ingresar símbolos


Categorías relacionadas

Síganos

Siga los recubrimientos de alto rendimiento de Lubrizol en LinkedIn

Reciba actualizaciones sobre nuevas publicaciones de blog, productos, noticias de tecnología y tendencias de la industria en los recubrimientos de alto rendimiento de Lubrizol.

Suscríbase para recibir actualizaciones

Suscribirse

Reciba en su casilla de correo electrónico actualizaciones de las publicaciones nuevas en el blog.