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1
Elastômero à base de
propileno Vistamaxx™
Uma inovação para a indústria de Masterbatch
2
Agenda
• Introdução
• Estudo técnico dos benefícios do elastômero à base de propileno
(PBE) Vistamaxx™ aos produtores de compostos
• Avaliação da dispersão
• Redução da temperatura de processamento
• Maior incorporação de carga
• Melhora no processo de fabricação de compostos
• Benefícios PBE Vistamaxx para usuários finais
• Modificação de polímeros
• Filmes
• Tecidos de PP
• Conclusões
3
Regiões
microcristalinas
de PP isotático
Regiões
amorfas
Elastômeros à base de propileno
Vistamaxx™
• Os elastômeros à base de propileno Vistamaxx
são
• Copolímeros de propileno e etileno
• Ricos em propileno: >80%
• Semicristalinos: alto conteúdo amorfo
• Com base na tecnologia Exxpol™ da
ExxonMobil Chemical
• Compatíveis com outros materiais
poliolefínicos
• O elastômero à base de propileno Vistamaxx é
a próxima geração de produtos feitos para
marcar a história da ExxonMobil de soluções
tecnicamente avançadas lançadas no mercado
Tecnologia e processamento de ponta oferecem novas possibilidades
4
Novas possibilidades em diversas
aplicações
• Tecidos não tecidos
• Elasticidade, maciez e resistência
• Melhor desempenho com fácil
aplicação no processo
• Filmes
• Elasticidade, selabilidade, resistência e
aderência
• Modificação de polímeros e compostos
• Resistência ao impacto, transparência.
flexibilidade/rigidez, maciez, maior
concentração de carga
Novos níveis e combinações exclusivas de propriedades agregam muito valor
5
DSC Melting Scan
A baixa temperatura de fusão do elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx™ 6202 permite
uma temperatura de mistura mais baixa durante o processo de composição do Masterbatch.
Temperatura de processamento mais
baixa
Protege aditivos sensíveis ao calor em composto de Masterbatch
Vistamaxx 6202 PBE
LLDPE
HPP
Método de teste: baseado no ASTM D3418
6
Seleção de elastômeros à base de
propileno Vistamaxx™
Valores típicos
Classe
Conteúdo de
etileno,
método EM,
%
MFR 230
°C/2,16 kg
Método EM
g/10 min
Densidade
ASTM
D1505
g/cm3
Dureza
ASTM D2240
Shore A/D
Resistência
à tensão
durante a
ruptura
ASTM D638
MPa (psi)
Alongamento
durante a
ruptura
ASTM D638 %
Mód. de
flex.
1% Secant
ASTM
D790
MPa (psi)
Resistência ao
dilaceramento
Molde C
ASTM D624
kN/m (lbf/in)
Ponto de
amolecimento
Vicat, método
EM
°C (°F)
3000 11 8 0.873 33 D 17.1
(2480) 1898
59.3
(8610) 62.3 (356) 65.6 (150)
3020FL* 11 3 0.874 34 D 17.0
(2460) 1756
59.7
(8650) 64.3 (367) 68.3 (155)
3980FL* 9 8 0.878 40 D 17.2
(2500) 1682
110
(16000) 81.3 (464) 76.7 (170)
6102/
6102FL* 16 3 0.862 66 A
>6.89
(>1000) >2000
12.3
(1790) 34.3 (196) 52.2 (126)
6202/
6202FL* 15 20 0.863 66 A
>5.50
(>798) >2000
12.3
(1790) 33.3 (190) 47.2 (117)
*“FL” indica que este produto foi aprovado no teste da ExxonMobil Chemical para visualização do filme com
relação a géis, conforme necessário para aplicações de filme de desempenho (classificação "A").
As classes de elastômero à base de propileno Vistamaxx são usadas nos mercados
de tecidos não tecidos, filmes, modificação de polímeros e compostos
7
Benefícios
Características Benefícios derivados Importância para você
• Morfologia do produto
exclusiva usando a
tecnologia de propriedade
da ExxonMobil
• Excelente estabilidade térmica e menos
degradação do polímero ou formação
de géis reticulados em comparação com
o LLDPE e hPP
• Distribuição estreita de peso molecular
• Grânulos transparentes
• Densidade mais baixa vs.PE e PP e
maior incorporação de carga
• Janela de processamento ampla em vários tipos
de máquinas e equipamentos
• Melhor dispersão e capacidade de absorção de
pigmentos e cargas em comparação com o
LLDPE e hPP
• Fácil combinação de cores com vários pigmentos
• Mais peças acabadas por massa de resina (kg) e
custo do MB mais baixo graças ao maior uso de
cargas de baixo custo em comparação com o
LLDPE e hPP
• Baixa temperatura de
fusão
• Potencial economia de energia ao
compor a uma temperatura mais baixa e
tempo de ciclo mais curto
• Redução do custo de energia potencial e menos
degradação térmica do polímero veículo
• Excelente veículo para aditivos sensíveis ao
calor, como agentes de expansão e retardantes
de chama
• Compatível com ambos,
polietileno (PE) e
polipropileno (PP)
• Veículo universal de MB à base de PE e
PP permite consolidar diferentes
“grades” oferecidos aos clientes finais
• Redução do número de polímeros e melhor
controle de estoque permitem um melhor fluxo de
caixa e menos desperdício de produto
• Polímero inerte sem odor
em conformidade com a
legislação alimentar dos
EUA, Europa e Japão
• Não corrosivo para os equipamentos de
composição em comparação com o
Etileno Acetato de Vinila
• Aplicações para contato com alimentos
• Pode diminuir o custo de manutenção de
equipamentos
• Atendem à crescente demanda do usuário final
de conformidade e certificação em normas e
legislação alimentar.
8
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
Dimensão das partículas (mm) 100 200 300 400 500 600 700 800
40
20
60
80
100
0
Distribuição da dimensão das partículas – hPP como veículo
100
100 200 300 400 500 600 700 800
40
20
60
80
0
Dimensão das partículas (mm)
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
PBE Vistamaxx como veículo
Distribuição da dimensão das partículas
100 200 300 400 500 600 700 800
40
20
60
80
100
0
Dimensão das partículas (mm)
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
Distribuição da dimensão das partículas – LLDPE como veículo
Avaliação da dispersão do negro de
fumo
• Melhor dispersão de negro de
fumo em elastômero à base de
propileno (PBE) Vistamaxx™
6202 do que LLDPE ou hPP
9
Avaliação da dispersão do CaCO3
• Melhor dispersão do CaCO3 em
elastômero à base de propileno
(PBE) Vistamaxx™ 6202 do que
LLDPE
• A dispersão do CaCO3 em
hPP é comparável com o PBE
Vistamaxx
80
Dimensão das partículas (mm)
0
20
40
60
80
50 100 150 200 300 500 700
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
Distribuição da dimensão das partículas – LLDPE como veículo
0
20
40
60
Dimensão das partículas (mm)
PBE Vistamaxx como veículo
Distribuição da dimensão das partículas
50 100 150 200 300 500
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
0
20
40
60
80
50 100 150 200 300 500 700
Distribuição da dimensão das partículas – hPP como veículo
Dimensão das partículas (mm)
Dis
trib
uiç
ão
(%
)
10
Estudo da dispersão de carga em
microscópio eletrônico
• Partículas individuais de carga e aglomerados são claramente visíveis em ambas as
amostras e facilmente distinguidos da fase de polímero
• A dispersão de carga é mais uniforme no veículo de elastômero à base de propileno (PBE)
Vistamaxx™ do que no veículo LLDPE
Masterbatch LLDPE
Carga
Partículas
PBE
Fase
Masterbatch à base de PBE Vistamaxx
Carga
Partículas
Aglomerado
Partículas
70% carga 80% carga
PE
Fase
Observação: O carbonato de cálcio da matéria-prima é o médio
da dimensão da partícula < 1 µm
11
Alta capacidade de incorporação de carga
• Até 85% de CaCO3 podem ser
incorporados em elastômero à base
de propileno (PBE) Vistamaxx™
massa% CaCO3 em Vistamaxx 6202 PBE
20
40
60
80
100
50 65 75 80 85
Shore A
Shore D
Du
reza
Método de teste: ASTM D2240
Dureza
LCR
50 65 75 80
400
100
150
200
250
300
350
Vis
co
sid
ad
e d
e 1
20
0 1
/s(p
a.s
)
massa% CaCO3 em Vistamaxx 6202 PBE
Método de teste: ExxonMobil TPE-0200
0 50 65
400
800
1200
60 70 75
Vistamaxx 6202 PBE
Vistamaxx 3000 PBE
LDPE RCP
Método de teste: ASTM D638
wt% CaCO3 em misturas com veículos diferentes
Alongamento na ruptura
12
Maior proporção de MB no hPP
• Até 40% de MB à base de
elastômero à base de propileno
(PBE) Vistamaxx™ podem ser
carregados no hPP, sem
sacrificar a integridade mecânica
67
69
71
73
0 20 30 40
Du
reza,
Sh
ore
D
MB% em misturas de hPP
Dureza
Método de teste: ASTM D2240
Tb
, M
Pa
0
10
20
30
0 20 30 40 MB% em misturas de hPP
Resistência à tração na ruptura
Método de teste: ASTM D638
0
40
80
120
0 20 30 40
Eb
, %
Alongamento na ruptura
Método de teste: ASTM D638
MB% em misturas de hPP
Masterbatch LLDPE
Masterbatch hPP
MB à base deVistamaxx PBE
13
Masterbatch à base de Vistamaxx™ PBE para
aumentar as propriedades dos produtos
• Elastômero à base de
propileno (PBE) Vistamaxx™
para:
• Melhor alongamento, aumentando
a flexibilidade
• Resistência ao impacto mais alta
• Maior fluidez para um
processamento mais fácil
0
1
2
3
4
MF
R, g
/10 m
in
hPP MB de LLDPE MB de hPP
Taxa de escoamento do material fundido*
Método de teste: ISO1133 Método B
Tipo de MB
33
35
37
39
Izo
d c
om
en
talh
e,
J/M
Izod com entalhe*
hPP MB de LLDPE MB de hPP
Método de teste: ASTM D256 Método A
Tipo de MB
Elongação durante a ruptura
hPP MB de LLDPE MB de hPP MB de VM 0
40
80
120
Eb
%
Método de teste: ASTM D638
Alongamento na ruptura*
0
20
40
60
80
100
120
140
hPP MB de LL MB de hPP MB à base de PBE
Vistamaxx Tipo de MB
Eb
, %
* 100% hPP vs. 80/20 de misturas com vários lotes mestres
MB à base de PBE
Vistamaxx
MB à base de PBE
Vistamaxx
Método de teste: ASTM D638
14
Estudo de desempenho do uso final –
filme soprado, “balão”
• O elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx™ proporciona custos mais
baixos e melhor desempenho através de melhores propriedades mecânicas
• A adição de PBE Vistamaxx fornece melhor balanço de propriedades mecânicas,
especialmente em resistência ao rasgo MD e alongamento na ruptura
Observação:
MD = sentido da máquina;
TD = sentido transversal
Método de teste: ASTM D882
Método de teste: ASTM D882
Método de teste: ASTM D1922-06a
Método de teste: ASTM D1709
Método de teste: ASTM D1922-06a
Método de teste: ASTM D5748
Método de teste: ASTM D882
Método de teste: ASTM D882
15
Benefícios para seus clientes
Aplicação em sacolas de compras e sacos de lixo em HDPE
• Melhora as principais propriedades do filme, como; resistência ao impacto, rasgo e resistência ao furo.
• Melhor balanço da blenda de HDPE/ MB de carga / reciclado com excelente equilibrio de força e permite um maior potencial de redução de custos.
• Possibilidade de diminuição da espessura do filme.
Aplicação em TNT , Tecido Não Tecido de PP
• Fácil Aplicação para se atingir menor diâmetro da fibra com alta resistência a tração devido a estreita distribuição de peso molecular do Vistamaxx PBE.
• Redução de custo de matéria-prima atravës do aumento da porcentagem de uso de MB Vistamaxx vs. MB PE/PP
• Fibra mais macia, melhor equilibrio de propriedades MD/TD, potencial redução de espessura vs. PE/PP MB
• Redução de quebra da fibra em em altas velocidade vs. o tradicional MB de carga com base em PP.
Aplicação em tecido de PP “Ráfia”
• Maior tenacidade da fita/fibra com maior taxa de estiramento para atingir maior resistência da fita/fibra comparado ao tradicional AFMB
• Maior percentual de aplicação do AFMB com Vistamaxx para redução de custo comparado ao tradicional AFMB
• Menor arraste de água, geração de pó e quebra da fita/fibra durante o processo, comparado ao tradicional MB de carga.
Aplicação em Peças Injetadas de PP
• Melhor alongamento e resistência ao impacto proporcionan menor quebra das pecas durante o uso em comparados aos masterbatches (MB) de PE/PP.
• Maior productividade/menor tempo de ciclo vs. PE/PP MB devido a maior condutividade térmica do MB de carga de CaCo3.
• Maior porcentagem de uso do MB proporciona redu,ão de custo com um mínimo impacto nas propriedades mecânicas.
Masterbatch à base de PBE Vistamaxx™ vs. Masterbatch à base de LLDPE/LDPE/hPP
16
Sacolas de compras e sacos de lixo em HDPE
• Tendências
• Redução de custos e demanda estável
• Aumento de carga e material reciclado
• Opções limitadas de redução de espessura
• Novas legislações sobre o uso de sacolas de plástico
• Motivos
• Margens mais baixas, concorrência mais forte
• Proibição de sacolas de plástico em alguns estados e
países
17
Dados da ExxonMobil
Filmes produzidos em linha comercial
20mm espessura nominal
Todos os Masterbatches contêm 80% de CaCO3
Aumento do conteúdo de CaCO3 Aumento do conteúdo da reciclado
Substituição do MB de CaCO3 atual por maior carga
ou aumento de reciclado com MB em Vistamaxx
O Masterbatch com elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx™ proporciona
uma forma técnica de melhorar o perfil das propriedades a um custo mais baixo
Método de teste: ASTM D1709
Método de teste: ASTM D1709
18
Vantagens
• A adição de elastômero de propileno (PBE) Vistamaxx™ à base de PP
homopolímero (hPP) isotático cristalino da ráfia a torna mais macia e introduz
flexibilidade e elasticidade
• O PBE Vistamaxx melhora o alongamento em misturas com HPP • As fitas podem ser mais estiradas em fornos de ar quente, trazendo maior orientação
• Maior orientação resulta em tenacidade mais alta
• Com a tenacidade mais alta, clientes podem reduzir o denier e fabricar um tecido mais leve
com a mesma tenacidade (referência)
• Aplicações onde os clientes não querem diminuir a espessura (venda de tecido/kg)
• Podem adicionar níveis mais altos de AFMB para manter a tenacidade e manter/aumentar o
peso da sacaria através do aumento de carga.
• Outros benefícios vs. AFMB à base hPP • Aumento na resistência a ruptura
• Empilhamento graças ao COF mais alto
• Estabilidade UV melhor que hPP
19
Outras vantagens de fios mais
resistentes e macios
• Os sacos feitos de tecido a partir de fios modificados com elastômero à base de
propileno (PBE) Vistamaxx™ terão melhor capacidade de empilhamento
• O tecido mais macio e mais elástico proporciona maior resistência a queda de
sacos, de 25 a 50 kg
• O tecido de hPP modificado com PBE Vistamaxx será beneficiado com uma
melhor resistência a UV do PBE Vistamaxx, proporcionando a exposição
prolongada às condições atmosféricas exteriores
• Em média, os produtores de ráfia PP têm resíduos entre 6 a 8%
• Tecido perde propriedades quando regranulado
• Alguns clientes usam uma pequena porcentagem do material reciclado em
tecidos de aplicações não críticas
• PBE Vistamaxx facilita o uso do material reciclado da seguinte maneira
• Aumento no alongamento
• Redução na ruptura de fitas
• Alguns clientes podem usar até 30% do material reciclado para aplicações
não críticas
20
Substituir AFMB à base de LL por AFMB com elastômero à base de propileno
(PBE) Vistamaxx 6202, sob as mesmas condições de processo, proporciona
maior resistência e alongamento
• Vistamaxx 6202 PBE como veículo de MB de CaCO3 permite uma melhor dispersão do mineral
no material base, bem como uma melhor dispersão de MB na matriz de homo-PP das fitas de
ráfia
• Com um alto conteúdo de AFMB, o MB à base de PBE Vistamaxx proporciona um aumento
significativo no alongamento e na tenacidade
Da
do
s a
na
lisa
do
s e
m n
om
e d
a E
xxo
nM
ob
il
Ch
em
ica
l.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Elongation
Tenacity
Alo
ngam
ento
(%)
Tenacid
ade(g
pd)
27% LL-based AFMB 27% Vistamaxx-based AFMB
+ 73% homo-PP
Materiais usados:
Propriedades C4-LLDPE Vistamaxx 6202 hPP
Densidade,
g/cm3 0.918 0.861 0.9
MFR, dg/min 20 18 2.8
Condições usadas:
Referência À base de PBE
Vistamaxx
Largura da fita (mm) 2.77 2.72
Peso da fita (denier) 591 579
Proporção de estiramento (%) 4.49 4.47
AFMB à base de Vistamaxx™ 6202 PBE
21
Substituir AFMB à base de LL por AFMB com elastômero à base de propileno (PBE)
Vistamaxx 6202 permite uma dosagem mais alta da carga com propriedades de fita
semelhantes.
• A substituição simples de AFMB proporciona melhoria no alongamento e tenacidade
• Dosagens mais altas e aumento do estiramento produzem fitas com propriedades semelhantes à referência
• A proporção SR mais alta proporcionará uma melhor tenacidade por conta do alongamento, bem como o
aumento no nível de AFMB com maior SR produzirá fitas com alongamento semelhante por conta da tenacidade D
ad
os a
na
lisa
do
s e
m n
om
e d
a E
xxo
nM
ob
il
Che
mic
al.
4.9
5.0
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
20.5
21.0
21.5
22.0
22.5
23.0
23.5
24.0
24.5
25.0
18 20 22 24 26
Elongation
Tenacity
AFMB content (%)
Te
na
cid
ad
e (g
pd)
Alo
ng
am
en
to(%
)
À base de LL
À base de Vistamaxx
Aumento no SR Materiais usados:
Propriedades C4-LLDPE Vistamaxx 6202 hPP
Densidade,
g/cm3 0.918 / 0.926 0.861 0.9
MFR, dg/min 0.9 / 50 18 2.8
Condições usadas:
Reference
Tape width (mm) 2.45 2.45 2.49 2.58 2.62
Tape weight (denier) 862 863 864 830 877
Stretch ratio (%) 6.87 6.87 7.08 7.49 7.75
Vistamaxx based
AFMB à base de Vistamaxx™ 6202 PBE
22
Características e Vantagens
Características Benefícios derivados e valores
potenciais
Filmes e fitas mais macios • Mais estiramento, mais orientação
• Aumento na tenacidade
• Oportunidades de redução de custos ao diminuir
o denier mantendo a resistência.
• Menos ruptura nas fitas
• Aumento da produtividade
• Maior o estiramento à temperatura mais baixa,
menor o consumo de energia
Maior carga de AFMB
(com elastômeros à base de propileno
[PBE] Vistamaxx)
• Mantém alongamento e resistência
• Menor acúmulo de pó nos teares
• Oportunidades de redução de custos ao
acrescentar mais AFMB
COF mais alto do filme • Menos transporte de água
AFMB à base de Vistamaxx™ PBE vs. AFMB à base de hPP
23
Resumo
• O elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx™ como veículo do
Masterbatch oferece melhor processamento e desempenho do
composto em relação às alternativas atuais
• Fabricantes de produtos PP podem se beneficiar com o uso de até 40%
de Masterbatch de carga à base de PBE Vistamaxx, sem sacrificar a
integridade mecânica
• Produtores de sacolas de compras e sacos de lixo em filmes de HDPE
podem otimizar ainda mais o custo e o desempenho ao usar PBE
Vistamaxx como veículo
• Produtores de tecidos de ráfia PP podem usar Masterbatches de carga
à base de PBE Vistamaxx para melhorar as propriedades da fita, o PBE
Vistamaxx é muito mais do do que um veículo.
24
Conclusões
• Está buscando:
• Custo mais baixo e soluções de desempenho mais alto
• Melhor dispersão de difíceis aditivos e pigmentos
• Maior teor de carga em Masterbatches e de MB no produto final
• Temperaturas mais baixas na fabricaçao de compostos
• Excelente em:
• Modificação de polímeros
• Filme com melhores propriedades mecânicas
• Tecido de PP
• Tecidos não tecidos
Elastômeros à base de propileno Vistamaxx™ expande sua
possibilidades em Masterbatchs de cargas e cores !
25
Isenção de responsabilidade
Ma
io d
e 2
01
0
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