Desde hace casi 70 años, los cianoacrilatos (incluidos el cianoacrilato de etilo, ECA, y el cianoacrilato de metoxietilo, MECA) se fabrican, con considerable éxito, mediante el proceso Knoevenagel. El proceso ha sido la espina dorsal de la industria de los adhesivos, dando lugar al desarrollo de muchas de las marcas líderes en el mundo.
Sin embargo, a pesar de su éxito, el proceso tiene sus limitaciones. Un inconveniente, en particular, es que requiere dos pasos consecutivos de reacción: el primero es la condensación, y el segundo, la fisuración térmica, que rompe efectivamente las moléculas largas en otras más pequeñas.
El primero lleva mucho tiempo y requiere el uso de un disolvente poco respetuoso con el medio ambiente; el segundo requiere aún más tiempo y consume más energía, ya que se necesitan temperaturas muy altas (hasta 180 °C) para que se produzca la reacción. También da lugar a un rendimiento solamente de bajo a moderado para la mayoría de los monómeros.
Desde hace tiempo, los fabricantes están buscando alternativas viables, y concretamente alternativas que sean más rápidas, consuman menos energía, requieran menos calor y sean más sostenibles. Lo más importante es que también deben producir un mayor rendimiento. Esta búsqueda condujo al desarrollo en 2017 del proceso patentado «Crackless».
Desarrollado por primera vez por la empresa española de adhesivos Afinitica (ahora parte de Bostik), la producción Crackless supera casi todos los retos identificados en el histórico proceso Knoevenagel. Ha permitido a empresas como Bostik desarrollar nuevos productos de adhesivos instantáneos con su nueva gama de adhesivos industriales Born2Bond™.
Muchos de estos productos están basados en MECA, un cianoacrilato que existe desde hace tanto tiempo como el ECA, pero que era caro y difícil de fabricar mediante el proceso Knoevenagel.
Fabricación viable de nuevos adhesivos
Ahora, gracias a la evolución del proceso Crackless, el desarrollo de nuevos productos a base de MECA está resultando viable.Está permitiendo que se desarrollen más adhesivos a base de MECA con todas las ventajas que estos productos son capaces de ofrecer. Crean menos olor, lo que hace que sea mejor y más seguro para los empleados que trabajan en una línea de producción ajetreada, y dan lugar a menos empañamiento, un subproducto antiestético que puede crearse cuando se unen dos piezas, lo que permite que los productos se utilicen en ciertos sectores de alto coste como el de la moda (p. ej., artículos de cristal y vidrio) y la electrónica de consumo, donde la calidad es esencial.
Y como el proceso Crackless utiliza mucha menos energía que el Knoevenagel, también ayuda a las empresas a cumplir con sus programas de sostenibilidad.
Crackless está permitiendo fabricar otros cianoacrilatos de forma más eficiente y sostenible, incluida la familia de monómeros utilizados en el sector médico para el tratamiento de heridas.
Entre ellos se encuentra el cianoacrilato de butilo, un CA de cadena intermedia que fue el primer producto que se utilizó ampliamente para cerrar heridas cutáneas. También incluye el cianoacrilato de 2-octilo (2OCA), un cianoacrilato de cadena más larga que puede utilizarse para cerrar lentamente incisiones y laceraciones cutáneas, y en lugar de suturas no absorbibles para el cierre primario de incisiones cutáneas en la cara. Suele tener una adhesión mayor que el cianoacrilato de butilo (tiene una resistencia a la rotura volumétrica hasta cuatro veces superior a la del BCA) y es más flexible. Mientras que el MECA de cadena corta y el ECA son ambos tóxicos para los tejidos, el butilo y el 2OCA no lo son, lo que abre un nuevo mundo de posibilidades en el tratamiento médico.
Desarrollo de una empresa conjunta
Recientemente Bostik lanzó la Crackless Monomer Company (CMC): una empresa conjunta con la empresa química taiwanesa, Cartell. Su propósito declarado es utilizar el proceso Crackless para hacer que los cianoacrilatos de alto rendimiento, antes inviables, sean asequibles y estén disponibles para los clientes de todo el mundo.
Ahora, estos productos antes «inviables» no solo pueden fabricarse de forma más eficiente y sostenible, sino que también pueden fabricarse a escala industrial. No es que no fueran posibles antes, sino más bien que era poco práctico producirlos mediante un proceso «tradicional» que implicaba el craqueo.
También se están consiguiendo nuevos monómeros que nunca antes habían estado disponibles, con mayor capacidad, flexibilidad y aplicación. Tienen mejores propiedades adhesivas, mejores propiedades de revestimiento y están permitiendo a los fabricantes desarrollar productos con un mejor diseño. La gama de adhesivos instantáneos Born2Bond™ de Bostik es un ejemplo de ello: una familia de adhesivos desarrollados mediante el proceso Crackless que son más inteligentes, ecológicos y seguros.
Para ello, se está desbloqueando el poder de los cianoacrilatos, añadiendo más monómeros a la cartera existente de un cliente, permitiendo el desarrollo de híbridos de epoxi y cianoacrilatos, pero también permitiendo la mezcla de ECA y MECA para aportar más ventajas en la innovación. También existe la posibilidad de utilizar los monómeros más allá de los adhesivos, en las aplicaciones de impresión en 3D, de sellado y de revestimiento, así como en proyectos a medida de los clientes.
Author: Ph.D. Isidro Cobo, director de I+D y desarrollo de negocios en Arkema-Bostik
