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Aditivos de compatibilidade e agentes de acoplamento

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    Aditivos de compatibilidade e agentes de acoplamento Aditivos de compatibilidade e agentes de acoplamento Document Transcript

    • Aditivos de compatibilidade e Agentes de acoplamentoV. J. Garbim
    • ConteúdoPOLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS...................................................................................................... 2ADITIVOS DE COMPATIBILIDADE E AGENTES DE ACOPLAMENTO .................................................... 2Introdução.................................................................................................................................... 2Interação entre materiais ............................................................................................................. 3Aspectos teóricos gerais................................................................................................................ 5O fenômeno da incompatibilidade polimérica................................................................................ 6Outros fatores determinantes na morfologia e propriedades das blendas ...................................... 7Agentes de compatibilização e agentes de acoplamento................................................................ 9Agentes de acoplamento ............................................................................................................ 11Interação entre polímero e carga ................................................................................................ 11Mecanismos da adesão de interface polímero / carga ................................................................. 12Eficácia do agente de acoplamento ............................................................................................. 13Modificação superficial da matriz polimérica............................................................................... 14AGENTES COMPATIBILIZANTES E AGENTES DE ACOPLAMENTO .................................................... 14COMUMENTE COMERCIALIZADOS ............................................................................................... 14Importante ................................................................................................................................. 20Bibliografia ................................................................................................................................ 20www.cenne.com.br Página 1
    • POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOSADITIVOS DE COMPATIBILIDADE E AGENTES DE ACOPLAMENTOIntroduçãoA versatilidade de aplicação e facilidade de processamento para produção de artigos com materiaistermoplásticos proporcionam idealizações impares, se comparado a outros tipos de materiais.Projetos e desenvolvimentos de peças e artigos, principalmente de engenharia, exploram ativamenteas mais intrínsecas características dos polímeros termoplásticos levando até a produzir fusões entreplásticos de natureza físico-químicas completamente diferentes, muitas vezes incompatíveis a umaprimeira análise. Somado a essa busca incessante de resultados técnicos dia-a-dia mais severos,segue ainda as leis e regulamentos de proteção ambiental com rigorosos controles sobre os rejeitosindustriais, sobressaindo os de produção e processamento.A administração dos rejeitos torna-se muito cara, seja destruindo tais descartes por incineração ouvia deposito em aterros sanitários. Este custo/descarte leva os empresários a assimilarem umaconsciência ambiental cada vez mais assegurada. Deste modo, financiando pesquisas ou criandoartifícios de redução de desperdícios, promovendo forte esforço em políticas de reciclagem,tornando aquilo que em recentes épocas passadas era considerado lixo em gordas e significativascifras monetárias.A sede de novas misturas de termoplásticos pelos engenheiros somados à descoberta estimulantedos reciclados pelos donos de negócios, conduz ao desenvolvimento de compostos termoplásticossingulares. Estes aplicados na compatibilização entre materiais plásticos virgens de diferentesnaturezas, no reaproveitamento de reciclados, sendo estes em combinação ou adição em compostosvirgens. De qualquer forma, um extremo cuidado deve ser observado, para que se obtenhamwww.cenne.com.br Página 2
    • melhores resultados sem prejuízo das propriedades dos artefatos finais, nem dos processosprodutivos.Para buscar tais resultados, lança-se mão de aditivos específicos adicionados aos compostostermoplásticos normalmente chamados de aditivos de compatibilidade para determinados fins.Noutras aplicações se usa os agentes de acoplamento. Os dois tipos serão tratados de forma sucintanas páginas seguintes.Interação entre materiaisDois ou mais materiais termoplásticos diferentes, quando colocados juntos com objetivo de uni-los,podem apresentar diversas respostas de compatibilidade como: - Podem apresentar excelente compatibilidade entre si ocorrendo perfeita interação, que numa analise final, tornam-se como se fossem um único material. - Podem apresentar certa semi-compatibilidade entre si, ocorrendo interação incompleta. Percebe-se que em alguma instância, partes dos materiais se compatibilizam bem e parte não, mostrando certo grau de separação entre si. - Podem apresentar total incompatibilidade entre si, não acontecendo nenhuma interação. Percebe-se facilmente a presença de duas fases distintas.O fato de existir semi-compatibilidade ou mesmo incompatibilidade entre os materiais não significaque estes não possam ser misturados em determinadas condições de temperatura, pressão e comaditivos adicionados em conjunto na mistura.É necessário que se entenda alguns conceitos básicos sobre compatibilidade e miscibilidade, queserão explicados abaixo: - Compatibilidade não é a mesma coisa que miscibilidade.www.cenne.com.br Página 3
    • - Polímeros compatíveis não necessariamente têm que ser miscíveis. - Polímeros miscíveis são normalmente compatíveis.Alguns exemplos de materiais gerais: - Óleo e Água: são materiais imiscíveis e incompatíveis = mistura opaca; - Álcool e Água: são materiais miscíveis e compatíveis = mistura transparente; - PA e PU : são materiais imiscíveis porém, compatíveis = mistura opaca.O que geralmente caracteriza materiais poliméricos imiscíveis e incompatíveis? - Estrutura molecular diferente; - Peso molecular diferente; - Diferente polaridade; - Alta energia interfacial (ex. óleo e água) - Duas fases, que podem provocar: - Delaminação; - Inchamento na saída do molde; - Esponjamento.O que geralmente caracteriza materiais poliméricos miscíveis e compatíveis? - Estrutura molecular similar; - Peso molecular similar; - Polaridade similar, - Fase única; - Nenhuma reação energética de interface (ex. Álcool e Água).O que geralmente caracteriza materiais poliméricos compatíveis e imiscíveis?www.cenne.com.br Página 4
    • - Diferente estrutura molecular; - Peso molecular diferente; - Boa interação; - Duas Fases; - Baixa energia de interface.Aspectos teóricos geraisCompostos termoplásticos com polímeros incompatíveis entre si, como os compostos reciclados (PET+ PE ou PA + PE), sempre despertaram o interesse dos engenheiros de materiais plásticos. Issoacontece porque se observava a possibilidade de explorar, num mesmo composto, propriedadesopostas, que de certa maneira se completam. Obter excelente tenacidade em materiais com altastemperaturas de fusão, combinado com boa resistência à flexão em baixas temperaturas (como é ocaso PET + PE), é um bom exemplo dessas propriedades.Então, uma das preocupações dos pesquisadores era encontrar um material que pudesse serreciclado. Com passar do tempo, apresentaram-se muitas soluções possíveis. Tornou-se, então,perfeitamente possível combinar polímeros totalmente diferentes adicionando à mistura aditivoscompatibilizantes, criando assim compostos termoplásticos inovadores com propriedades geraissuperiores.Um aditivo compatibilizante é um conjunto de ingredientes compatíveis com diversos componentespoliméricos de naturezas diferentes. Este proporciona uma perfeita miscibilidade entre taiscomponentes. Um copolímero em bloco, cuja natureza de blocos é solúvel em cada componente dablenda de dois outros polímeros, é um bom exemplo desses aditivos. Os polímeros da blenda,inicialmente incompatíveis, ficam aderidos graças ao copolímero em bloco, como o SEBS.www.cenne.com.br Página 5
    • Outro exemplo de aditivo compatibilizante é dado por um polímero que ofereça natureza químicacompatível com a de um dos polímeros da blenda. Esse, por meio de tratamento como graftização(enxertia) de um elemento químico, contendo grupos reativos, ou ainda a copolimerização com umoutro polímero, contendo também grupos reativos, proporciona compatibilidade com o segundopolímero da blenda. Exemplo deste tipo de aditivo é o LLDPE-g-MAH (polietileno linear de baixadensidade graftizado com anidrido maleico). O LLDPE é perfeitamente solúvel em polímeros iguais aele, e que ainda pode reagir, devido a grupos amínicos com a poliamida..Então, desta breve explanação podemos resumir dizendo que os aditivos compatibilizantes sãoadicionados aos compostos poliméricos para promover incrementos nas propriedades das blendasde polímeros incompatíveis, buscando somar as boas propriedades de cada elemento polimérico docomposto, de forma a atender as especificações de engenharia desejadas, no produto final.O fenômeno da incompatibilidade poliméricaEm um entendimento mais detalhado do fenômeno da incompatibilidade entre polímeros vale-nostraçar aqui um paralelo dizendo que: quando tentamos misturar dois polímeros diferentes, estes nãosão normalmente, compatíveis, formando o que é chamado de duas fases. Cada uma se mostraindividual e separado do outro. Podemos comparar o efeito da tentativa de mistura entre a água e oóleo.A razão deste fenômeno é que o sistema inteiro não pode interagir com um bom nível de energiainterfacial, formando então as fases individuais de cada material. Sendo assim, a energia de ligação G é igual a 0 (zero).Termodinamicamente isto é descrito pela Lei de Fase de Gibbis, que diz: G = H + T. Swww.cenne.com.br Página 6
    • Onde: H é a entalpia livre da mistura; S é a entropia livre da mistura; G é a energia de ligação da mistura; T é a temperatura no ato da interação;Logo, para se obter uma blenda polimérica de materiais incompatíveis, seja fase única ou fasecontínua, (miscibilidade completa), a energia livre de Gibbis “ G” tem que ser negativa. Isto somentepode ser obtido quando a entalpia livre da mistura “ H” é negativa, caso em que as forçasmagnéticas atrativas prevalecem entre as moléculas a serem misturadas. Também é obtido quando“ S” for positiva o que permite que a maior parte das pequenas moléculas presentes tornam-seaptas a formar um sistema muito desordenado provocando significativo aumento da entropia nablenda.Blendas poliméricas que apresentam diretamente completa miscibilidade são extremamente raras.Pode ser destacado o exemplo do material chamado Noryl produzido pela GE Plastics que é umablenda de PS com PPO.Também, o fato de existir duas fases separadas, imiscíveis ou incompatíveis, nas blendas poliméricasnão é necessariamente uma situação tecnicamente ruim. A tecnologia de tenacificação dostermoplásticos de engenharia é praticamente baseada em se adicionar e incorporar polímerosmacios (borrachosos) incompatíveis ou parcialmente compatíveis numa matriz plástica vítrea,cristalina ou semicristalina, fazendo com que a incompatibilidade não seja um impessílio. Com isso seconsegue melhores níveis de resistência ao impacto dos artefatos plásticos finais.Outros fatores determinantes na morfologia e propriedades dasblendasa) Temperatura, Pressão e Composição.www.cenne.com.br Página 7
    • As relações da termodinâmica determinam que numa blenda de diversos componentes a morfologia(da blenda) tende a um ponto de equilíbrio termodinâmico.Em muitos casos o equilíbrio termodinâmico não é fator predominante. A morfologia da blenda sofreinfluencia de forças externas no ato da mistura, como o grau de cisalhamento de cada componente eou a razão de cisalhamento destes (e também da blenda). Isso é provocado por extremas pressões etemperaturas durante o processamento da blenda, por exemplo, pelo processo de mistura emBanbury ou extrusão.b) Proporções e Razão de Viscosidade.A proporção de cada componente na blenda, bem como a razão de viscosidades destes, permitiráprever que num sistema de dois componentes se a fase contínua será ou não estabelecida.A proporção entre componentes e sua razão de viscosidade determinará a fase contínua da blenda.Deduz-se então, que se torna fácil para um polímero formar fase contínua, se este for de baixaviscosidade e se encontrar em altas concentrações na blenda. Por outro lado, também é possívelpara o segundo polímero, de menor concentração e menor fase, ser contínuo, se sua viscosidade forextremamente baixa na blenda.c) Energia Interfacial.Numa blenda contendo aditivo compatibilizante a energia interfacial entre os dois polímerosprincipais certamente é afetada e fortemente influenciada por grupos reativos. Estes grupos são osque promovem a compatibilização energética entre tais polímeros principais da blenda.Como já comentado acima, o aditivo compatibilizante é um polímero em que, na sua estrutura,encontra-se enxertado um elemento químico ativo. Basicamente, a parte polimérica deste aditivo écompatível com um dos componentes da blenda e o elemento químico ativo interage com o outropolímero da blenda. Este fato modifica a relação energética interfacial entre os componenteswww.cenne.com.br Página 8
    • poliméricos principais, o que pode provocar também alteração e aproximação da razão deviscosidade, sendo este um fator positivo para melhor miscibilidade da mistura.Agentes de compatibilização e agentes de acoplamentoPara um melhor entendimento do exposto acima, e sendo até um pouco redundante, podemosinterpretar esclarecendo da seguinte forma:Os agentes ou aditivos compatibilizantes podem ser classificados como:- Não Reativos;- Reativos.Entendemos como agentes compatibilizantes não reativos copolímeros que não contém em suasestruturas grupos reativos. Exemplos destes são, como já mencionado, os copolímeros em bloco,como o SEBS ou o KRATON G, cuja estrutura é composta por blocos de polímeros que chamaremosde Polímero S, e blocos de polímeros B.Quando usamos este material como agente compatibilizante, em um composto contendo polímerosprincipais incompatíveis (seja A o polímero principal que é incompatível com o outro polímeroprincipal P), percebemos o seguinte fato: os blocos S do agente serão solúveis no polímero principalA, e os blocos B se solubilizarão no polímero principal P. Isto produz assim uma perfeita interfacecompatibilizante na blenda dos polímeros principais A + B.O KRATON G e o SEBS são excelentes agentes compatibilizantes para blendas de PE + PS, por que sãopraticamente solúveis em ambos os polímeros principais da blenda.Agentes compatibilizantes reativos são polímeros graftizados com ingredientes reativos. Tambémpodem ser os próprios produtos químicos reativos, no caso de agentes de acoplamento.www.cenne.com.br Página 9
    • Explicando mecanismo de compatibilização, podemos dizer que a reatividade destes agentes estábaseada na presença de grupos polares reativos, que tendem a interagir com outros grupos reativoscontidos num dos polímeros principais da blenda. A parte polimérica do dito produto é solúvel com ooutro polímero principal (da blenda), proporcionado então as devidas ligações covalentes(compatibilização) entre os polímeros principais A + P. Alguns agentes compatibilizantes não reativos são: - SEBS, SSBS, EPDM, etc. Alguns agentes compatibilizantes reativos são: - LLDPE-g-MAH (polietileno linear de baixa densidade graftizado com anidrido maleico). - EVA-g-MAH (etileno vinil acetato graftizado com anidrido maleico) - PE-g-MAH (polietileno graftizado com anidrido maleico). - EPDM-g-MAH (etileno / propileno / dieno graftizado com anidrido maleico). - PP-g-MAH (polipropileno graftizado com anidrido maleico). - EMA (etileno metil acrilato) - EEA (etileno etil acrilato) - EBA (etileno butil acrilato) - Terpolímero de SBS-g-MAH (estireno / butadieno / estireno graftizado com anidrido maleico ou com ácidos acrílicos) - Outras poliolefinas graftizadas com anidrido maleico ou ácidos acrílicos insaturados.Para exemplo de uso, podemos citar a adição de PP-g-MAH como agente compatibilizante da blendade PA e Nylon com PP reciclado. Na mesma, uma boa ligação covalente é necessária para seconseguir propriedades mecânicas apreciáveis.www.cenne.com.br Página 10
    • Agentes de acoplamentoTecnicamente entendemos como agente de acoplamento um tipo especial de aditivo usado emcomposições poliméricas. Este aditivo tende a produzir elevado grau de interação entre o polímero eas cargas contidas num composto, principalmente as inorgânicas.Os agentes de acoplamento podem ser aditivos químicos ou polímeros, quimicamente modificadospor materiais reativos. Quando adicionados aos compostos poliméricos, produzem grande forçaadesiva entre as partículas da carga e as moléculas poliméricas, funcionando como elemento deinterface. Logo teremos um conjunto polímero + agente de acoplamento + carga inorgânica.Um exemplo é o emprego dos TITANATOS ou EVA, modificado com anidrido maleico para melhorar aforça de adesão no acoplamento da alumina tri – hidratada ao polímero de EPDM. O objetivo épromover ao composto certa resistência a inflamabilidade, sem perder as propriedades mecânicasfinais do produto.Interação entre polímero e cargaA interação ou a intensidade da força de adesão entre o polímero e a carga em um composto, podefacilmente ser avaliada através de testes de resistência à ruptura. Verificando os resultados dacomparação do teste no polímero puro e o composto, se tem a seguinte afirmação: se a tensão deruptura conseguida do composto carregado mostrar-se superior àquela do polímero puro, significaque a matriz polimérica transferiu parte de suas tensões internas (no ato da solicitação) para aspartículas da carga. Como a resistência à ruptura das partículas da carga é superior a do polímero, osresultados de tal propriedade mecânica também apresentam melhora.A transferência das tensões acontece justamente na região onde o polímero faz contato com a carga,na região de interface polímero / carga.www.cenne.com.br Página 11
    • Numa analise mais profunda, podemos entender que quando a força adesiva na interface polímero /carga é suficientemente alta e o composto é solicitado a esforços externos, provocando tensõesinternas, ocorre certa deformação longitudinal, Esta deformação ocorre no sentido da forçasolicitante e entre a carga e a matriz polimérica. Também há a fricção entre os elementos docomposto polímero / carga.Deste raciocínio percebemos facilmente a fundamental importância da força adesiva polímero /carga nas propriedades mecânicas do artefato final.A força adesiva é substancialmente influenciada pelas características físico – químicas das cargas(como natureza química, pureza, área superficial, tamanho de partículas, atividade superficialespecífica, etc). Também é influenciada pela constituição da matriz polimérica, natureza química,conformação molecular, eletronegatividade, viscosidade, distribuição do peso molecular, etc.Outro fator essencial está nos processamentos de mistura do composto. É de extrema relevânciauma perfeita incorporação e dispersão das cargas no polímero, pois se torna de primordialimportância o total envolvimento das partículas da carga pela matriz polimérica. Dessa forma,consegue-se o mais amplo contato superficial possível, polímero / carga.Mecanismos da adesão de interface polímero / cargaDiversos são os mecanismos pelos quais pode ocorrer a adesão entre polímero / carga, algunsnaturais, como atração eletrostática em que acontece uma interação magnética entre os materiais.Também se pode citar a ancoragem mecânica. Acontece quando moléculas poliméricas penetram emcertas micro-cavidades existentes na superfície das partículas da carga, o que oferece algumaresistência ao destacamento. Também, por interdifusão, quando as partículas da carga são pré-revestidas por materiais poliméricos polares reativos. A adsorção, das partículas da carga pelopolímero, onde a matriz polimérica produz uma finíssima camada cristalina, (tenacificada, devido aoprocessamento de incorporação) sobre a superfície da carga. Esta camada apresenta resistência aorompimento, e por fim, a ligação química.www.cenne.com.br Página 12
    • A ligação química promovida por agentes de acoplamento, adicionados ao composto polímero /carga é o mais eficiente mecanismo de adesão, pois basicamente funciona como uma ponte deinterface polímero / carga. Também é dependente da quantidade e tipo das ligações químicasexistentes.A modificação da superfície das partículas da carga, normalmente carga inorgânica, por agentes deacoplamento, conduz a uma melhor união (soldagem) química do polímero / carga. Este fatomodifica a energia superficial da carga, permitindo alto grau de envolvimento da carga pelopolímero.Eficácia do agente de acoplamentoUma das principais e mais eficaz família de agentes de acoplamento, normalmente indicados, é afamília dos silanos.A constituição estrutural desses produtos químicos apresenta parte orgânica e inorgânica. A parteorgânica interage com a matriz polimérica, unindo-se fortemente a ela. Já a parte inorgânica, se liga àcarga, proporcionando um perfeito acoplamento polímero / carga.Excelentes resultados do uso de silanos como agente de acoplamento são principalmenteconseguidos quando cargas de base silicatos, com características superficiais reativas são usadas. Porexemplo, sílicas, fibras de vidro, mica em pó, etc. Bons resultados, porém, inferiores, são mostradosquando os silanos são empregados em compostos contendo cargas de menor atividade superficial,como carbonato de cálcio, talco, caulim, alumina hidratada, negro de fumo, etc.Vale lembrar que é muito importante adicionar o silano diretamente à carga, homogeneizando-operfeitamente. E somente depois incorporar a carga silanizada ao polímero. Este cuidado melhorasobremaneira a eficácia do acoplamento polímero / carga.www.cenne.com.br Página 13
    • Outro tipo de agente de acoplamento que também pode ser usado são os titanatos, estesapresentam menor eficiência que os silanos, mostrando somente uma ligeira melhora na resistênciaao impacto.Modificação superficial da matriz poliméricaResultados muito interessantes de acoplamento polímero / carga são conseguidos por meio damodificação superficial da matriz polimérica através de tratamento (graftização) desta. Materiaiscontendo grupos polares reativos como anidrido maleico ou ácidos acrílicos.É de muito boa prática também, o emprego de sistemas híbridos. Sejam empregados silanos, comoaditivos para tratamento das cargas, e agentes a base de polímeros modificados por anidrido maleicoou ácidos acrílicos. Esta combinação resulta em compostos com propriedades mecânicas aindasuperiores.AGENTES COMPATIBILIZANTES E AGENTES DE ACOPLAMENTOCOMUMENTE COMERCIALIZADOSAbaixo, na tabela 1, são mostrados alguns agentes compatibilizantes e agentes de acoplamento nassuas aplicações específicas. A tabela 2 contém as principais características técnicas destes, bem comonomes comerciais e produtos similares de fabricantes distintos.www.cenne.com.br Página 14
    • Polímero Finalidade de uso do Código do Teor a ser aditivado aditivo aditivo Adicion. indicado Melhorar a resistência ao impacto em baixas EL.01 8 a 10 % temperaturas. Melhorar a resistência ao impacto em peças de uso EL.01 8 a 10 % ABS geral. EL.02 Agente de acoplamento de cargas minerais como: 5 a 8 % sobre a carbonato de cálcio, alumina trihidratada, hidróxido FS.100 qtde. carga de magnésio. Melhorar a fluidez e processabilidade EL.03 3a7% FS.105 Melhorar a resistência ao impacto em peças de uso EL.02 geral. EL.03 3 a 15 % EL.04 Poliamida 6 Melhorar a resistência ao impacto em baixas FS.105 10 a 20 % (PA 6) temperaturas. FS.110 Para super resistência ao impacto. FS.105 20 a 25 % FS.110 Melhorar processabilidade. EL.05 3 a 10 % SU.12 Melhorar a resistência ao impacto em peças de uso EL.02 geral. EL.03 3 a 15 % EL.04 FS.105 Poliamida 6,6 Melhorar a resistência ao impacto em baixas FS.110 (PA 6,6) temperaturas. FS.100 SU.22 10 a 20 % SU.12 Para super resistência ao impacto. FS.100 20 a 25 % FS.110 Melhorar a processabilidade EL.05 3 a 10 % Blenda de Melhorar a compatibilidade entre os polímeros e a FS.115 5 a 10 % PA + ABS resistência ao impacto. Policarbonato Melhorar a resistência ao impacto. EL.03 5 a 10 % (PC) Blenda de Melhorar a resistência ao impacto para peças de uso EL.02 PC + ABS geral. EL.03 5 a 10 % EL.04Tabela – 1: Orientação para uso de aditivos para modificação de termoplásticoswww.cenne.com.br Página 15
    • Polímero Código do Finalidade de Uso do Teor a ser Aditivo Aditivo Adicion. aditivado Indicado Como agente de acoplamento para o polímero com FS.116 2a5% Fibra de Vidro Como agente de acoplamento para o polímero com: FS.117 alumina trihidratada, carbonato de cálcio, hidróxido FS.116 3a4% de magnésio e outras cargas minerais. PEBD FS.117 e Como promotor de adesão a substratos. SY.10 5a7% PELBD SY.12 Para compatibilizar a blenda de PEBD ou PELBD com FS.117 PA, EVOH e PET. SY.10 5a7% SY.12 Como agente de acoplamento para o polímero com FS.116 2a5% fibra de vidro. FS.118 Como agente de acoplamento para o polímero com: FS.117 alumina trihidratada, carbonato de Cálcio, hidróxido FS.116 de magnésio e outras cargas minerais. FS.118 3a4% FS.103 Como promotor de adesão a substratos. FS.117 PEAD FS.118 5a7% SY.10 Para compatibilizar a blenda de PEAD com: PA, FS.117 5a7% EVOH e PET. SY.10 Melhorar a resistência ao impacto em peças de uso EL.03 5 a 15 % geral. FS.100 20 a 25 % Melhorar a resistência ao impacto em baixas FS.105 10 a 15 % temperaturas. EL.05 PBT Para uma super resistência ao impacto. EL.05 15 a 25 % ou Para melhorar a resistência do polímero fundido PET EL.05 10 a 15 % (Melt Strength). (Poliésters) Para melhorar a nucleação. SY.015 10 a 15 % Agente de compatibilização com PE e PP. EL.05 10 a 15 %Tabela – 1: Orientação para uso de Aditivos para modificação de termoplásticos (continuação)www.cenne.com.br Página 16
    • Polímero Finalidade de Uso do Código do Teor a ser Aditivo Aditivo Adicion. aditivado Indicado Blenda de Para uma super resistência ao impacto EL.05 10 a 20 % PBT + PC Para melhorar a resistência ao impacto em peças de EL.02 5 a 15 % uso geral EL.04 Como agente de acoplamento, para o polímero com FS.200 2% Cargas em geral FS.205 Como agente de acoplamento, para o polímero com: FS.200 alumina trihidratada, carbonato de cálcio, hidróxido FS.203 4% de magnésio e outras cargas minerais. FS.205 Polipropileno Como modificador, para melhora a resistência ao EL.07 10 a 20 % impacto. PP FS.200 Para compatibilizar a blenda de PP com: PA, EVOH e FS.205 5a7% PET. FS.203 FS.209 Como plastificante permanente. EL.0 5 a 10 % Para melhorar a resistência ao impacto de artigos de EL.500 5 a 10 % PVC uso geral. (Rígido) Para melhorar a resistência ao impacto em baixas EL.500 5 a 15 % temperaturas.Tabela – 1: Orientação para uso de Aditivos para modificação de termoplásticos (continuação)www.cenne.com.br Página 17
    • Tabela – 2 Características Gerais dos Aditivos Escolhidos através da Tabela – 1 ( e, indicação de alguns tipos similares de vários fabricantes ) Fornecedores, seus Produtos e devidos Nomes Comerciais Base Teor Tipo de Índice Temper. Código Polimé- Elem. Elem. Fluidez Amolecim. Tab. 1 Rica Graftiz Graftiz. MFR DSC DuPont Exxon Crompton Arkema DOW Rohm & Hass FS-100 EPR Alto MAH 23 (b) 43ºC Fusabond N-416 ExxelorVA1803 Royaltut R 498 Polybond 1009 FS-103 HDPE Alto MAH 2 134ºC Fusabond E-100 Polybond 3009 FS-105 EO Médio MAH 1,6 50ºC Fusabond N-493 ExxelorVA1801 Royaltut R485www.cenne.com.br FS-109 PP Médio MAH 25 108ºC Fusabond M603 FS-110 PE Alto MAH 3,7 54ºC Fusabond N-525 Paraloid EXL FS-115 E/nBA/CO Alto MAH 8 62ºC Fusabond A-423 2300 / 3300 FS-116 LLDPE Alto MAH 23 136ºC Fusabond E-110 Polybond 3109 AmplifyG FS-117 LLDPE Alto MAH 1,75 120ºC Fusabond E-226 R205 AmplifyG FS-118 HDPE Alto MAH 12 131ºC Fusabond E-265 R202 FS-200 PP Médio MAH 120 162ºC Fusabond P-613 Exxelor PQ1015 Polybond 3002 Muito Polybond 3150 FS-203 PP MAH 470 135ºC Fusabond P-353 Orevac CA 100 Alto Polybond 3200 FS-205 PP Alto MAH 102 160ºC Fusabond P-203 ExxelorPQ1015 EBA + Lotader 4700 FS-207 PE Baixo 5,6 94ºC Fusabond A-560 MAH Lotader 4720 Muito FS-209 PP MAH 290 136ºC Fusabond P-411 Alto Legenda:- - MAH = Anidrido Maleico - LLDPE = Polietileno Linear de Baixa Densidade - EPR = Etileno Propileno Rubber - MFR = Índice de Fluidez, ASTM D 1238, ( 190ºC , 2,16 Kg ) OBS:- Indicamos aqui produtos similares de vários fabricantes, - HDPE = Polietileno de Alta Densidade - MFR (b) = Índice de Fluidez ASTM D 1238 ( 280ºC, 2,16 Kg ) porém é aconselhável solicitar e estudar as características - EO = Etileno Octeno ( Engage Dow ) - PE = Polietileno específicas de cada produto antes de utiliza-los.Página 18
    • Tabela – 2 Características Gerais dos Aditivos Escolhidos através da Tabela – 1 ( e, indicação de alguns tipos similares de vários fabricantes ) Base Teor Tipo de Índice Temper. Fornecedores, seus Produtos e devidos Nomes Comerciais Código Polimé- Elem. Elem. Fluidez Amolecim. Tab. 1 DuPont Exxon Crompton Arkema DOW Rohm & Hass rica Graftiz. Graftiz. MFR DSC SY 015 Etilênica --------- MAA 0,9 88ºC Surlyn 8920 SY 13 Etilênica -------- MAA 1,1 96ºC Surlyn 9520www.cenne.com.br SY 22 Etilênica -------- MAA 0,8 70ºC Surlyn 9320 SY 10 Etilênica --------- MAA 1,8 97ºC Surlyn 1650 SY 12 Etilênica ---------- MAA 5,2 100ºC Surlyn 1652 E/nBA/GM 24 / 3 MA / EL 505 8 72ºC Elvaloy 4170 AX 8900 A % GMA Elvaloy EL 04 Etilênica 27% EBA 4 94ºC AC3427 Elvaloy EL 03 Etilênica 24% EMA 2 91ºC AC1224 E/nBA/GM 25 / 8 MA / EL 05 12 72ºC Elvaloy PTW AX 8930 A % GMA Elvaloy EL 01 E/nBA/CO --------- EBA 12 59ºC HP4051 Elvaloy EL 02 Etilênica 25% EMA 0,4 90ºC AC1125 Elvaloy EL 07 Etilênica 20% EMA 8 92ºC AC1820 EL 0 E/VA/CO ---------- ---------- 35 66ºC Elvaloy 741 EL 500 E/VA/CO --------- --------- 15 70ºC Elvaloy 4924 Legenda:- - MAA = Ácido Metacrílico - EMA = Etileno Butil Acrilato OBS:- Indicamos aqui produtos similares de vários - E/VA/CO = Etileno Vinil Acetato / Monóxido de carbono fabricantes, porém, é aconselhável solicitar e estudar - E/nBA/CO = Etileno Butil Acrilato / Monóxido de Carbono as características específicas de cada produto antes de - MFR = Índice de Fluidez, ASTM D 1238, ( 190ºC , 2,16 Kg ) utilizar.Página 19
    • ImportanteSabemos que o universo de informações sobre aditivos de acoplamento de cargas aos compostosplásticos, bem como de Compatibilizantes entre polímeros de naturezas diferentes, é bastantegrande, e ainda para nossa felicidade existem muitos fornecedores. Porém, o mais importante éidentificar a real necessidade do emprego destes aditivos e principalmente saber indicar, narealidade prática, qual o tipo e suas dosagens precisas a serem adicionadas aos compostos, poisindicações erradas poderão causar transtornos e perdas muitas vezes irreparáveis.Em casos de dúvidas a melhor alternativa é consultar o apoio técnico especializado que oferecerá amelhor sugestão, caso a caso.Bibliografia Chanda, M. Plastics Technology Handbook. Marcel Dekker, New York 1987; GE Plastics. GE Select Database 1995; Several Papers of Dupont, as: Papers of Research and Development Center Dupont Canada Inc., Research and Development Center Dupont de Nemours International, Menges.G GummiKautschuk, kunststoffe, 46 1993 Nakagawa M, Kawachi, H;Praccedings SP 91 Zunch, 1991. Chiang, W.Y. & Yang, W.D. Polypropylene Composites. I. Studies of the Effects of Grafting of Acrylic Acid and Silane Coupling Agent on the Performance of Polypropylene Mica Composits. Huls, Applications of Organofunctional Silanes Tecchnical Catalogue. Crompton Osi Specialties of Organofunctionals Silanes Technical Catalogue. Rabello, M. S. Aditivação de Polímeros – Cargas – Artliber Editora Ltda. – 2000 Radian Coorporation. Chemical Additives for Plastics Industries. Noyes, New Jersey 1987. Schlumpf, H. P. Fillers and Reinforcement Eds. Plastics Additives Handbook. Richardson, M.O. Polymer Engineering Composites. Applied Science, London 1996 Several others litles papers of studies cases made with Dupont Produts.www.cenne.com.br Página 20