Elastômero à base de propileno Vistamaxx. Uma inovação para a indústria de Masterbatch

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1 Elastômero à base de propileno Vistamaxx Uma inovação para a indústria de Masterbatch 1

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 Conclusões Tecidos de PP 2

3 Elastômeros à base de propileno Vistamaxx Os elastômeros à base de propileno Vistamaxx são Copolímeros de propileno e etileno Ricos em propileno: >8% 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 Regiões microcristalinas de PP isotático Regiões amorfas Tecnologia e processamento de ponta oferecem novas possibilidades 3

4 Novas possibilidades em diversas aplicações Tecidos não tecidos Filmes Elasticidade, maciez e resistência Melhor desempenho com fácil aplicação no processo 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 4

5 Temperatura de processamento mais baixa DSC Melting Scan Vistamaxx 622 PBE LLDPE HPP Método de teste: baseado no ASTM D3418 A baixa temperatura de fusão do elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx 622 permite uma temperatura de mistura mais baixa durante o processo de composição do Masterbatch. Protege aditivos sensíveis ao calor em composto de Masterbatch 5

6 Seleção de elastômeros à base de propileno Vistamaxx Valores típicos Classe Conteúdo de etileno, método EM, % MFR 23 C/2,16 kg Método EM g/1 min Densidade ASTM D155 g/cm 3 Dureza ASTM D224 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 D79 MPa (psi) Resistência ao dilaceramento Molde C ASTM D624 kn/m (lbf/in) Ponto de amolecimento Vicat, método EM C ( F) D 17.1 (248) (861) 62.3 (356) 65.6 (15) 32FL* D 17. (246) (865) 64.3 (367) 68.3 (155) 398FL* D 17.2 (25) (16) 81.3 (464) 76.7 (17) 612/ 612FL* A >6.89 (>1) > (179) 34.3 (196) 52.2 (126) 622/ 622FL* A >5.5 (>798) > (179) 33.3 (19) 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 6

7 Benefícios Características Benefícios derivados Importância para você Morfologia do produto exclusiva usando a tecnologia de propriedade da ExxonMobil Baixa temperatura de fusão Compatível com ambos, polietileno (PE) e polipropileno (PP) Polímero inerte sem odor em conformidade com a legislação alimentar dos EUA, Europa e Japão 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 Potencial economia de energia ao compor a uma temperatura mais baixa e tempo de ciclo mais curto Veículo universal de MB à base de PE e PP permite consolidar diferentes grades oferecidos aos clientes finais Não corrosivo para os equipamentos de composição em comparação com o Etileno Acetato de Vinila Aplicações para contato com alimentos 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 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 Redução do número de polímeros e melhor controle de estoque permitem um melhor fluxo de caixa e menos desperdício de produto Pode diminuir o custo de manutenção de equipamentos Atendem à crescente demanda do usuário final de conformidade e certificação em normas e legislação alimentar. 7

8 Distribuição (%) Distribuição (%) Distribuição (%) Avaliação da dispersão do negro de fumo Melhor dispersão de negro de fumo em elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx 622 do que LLDPE ou hpp Distribuição da dimensão das partículas hpp como veículo PBE Vistamaxx como veículo Distribuição da dimensão das partículas Dimensão das partículas (mm) Distribuição da dimensão das partículas LLDPE como veículo Dimensão das partículas (mm) Dimensão das partículas (mm) 8

9 Distribuição (%) Distribuição (%) Distribuição (%) Avaliação da dispersão do CaCO 3 Melhor dispersão do CaCO 3 em elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx 622 do que LLDPE Distribuição da dimensão das partículas hpp como veículo A dispersão do CaCO 3 em hpp é comparável com o PBE Vistamaxx PBE Vistamaxx como veículo Distribuição da dimensão das partículas Dimensão das partículas (mm) Distribuição da dimensão das partículas LLDPE como veículo Dimensão das partículas (mm) Dimensão das partículas (mm) 9

10 Estudo da dispersão de carga em microscópio eletrônico Masterbatch LLDPE Masterbatch à base de PBE Vistamaxx Carga Partículas PE Fase Aglomerado Partículas Carga Partículas 7% carga 8% carga PBE Fase Observação: O carbonato de cálcio da matéria-prima é o médio da dimensão da partícula < 1 µm 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 1

11 Viscosidade de 12 1/s(pa.s) Dureza Alta capacidade de incorporação de carga Dureza Método de teste: ASTM D224 Até 85% de CaCO 3 podem ser incorporados em elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx Shore A 4 Shore D LCR Método de teste: ExxonMobil TPE massa% CaCO 3 em Vistamaxx 622 PBE Alongamento na ruptura Método de teste: ASTM D638 Vistamaxx 622 PBE Vistamaxx 3 PBE massa% CaCO 3 em Vistamaxx 622 PBE RCP LDPE wt% CaCO 3 em misturas com veículos diferentes 11

12 Tb, MPa Dureza, Shore D Eb, % Maior proporção de MB no hpp Até 4% de MB à base de elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx podem ser carregados no hpp, sem sacrificar a integridade mecânica Alongamento na ruptura Método de teste: ASTM D638 Masterbatch LLDPE Masterbatch hpp MB à base devistamaxx PBE MB% em misturas de hpp 3 Resistência à tração na ruptura Método de teste: ASTM D Dureza Método de teste: ASTM D MB% em misturas de hpp MB% em misturas de hpp 12

13 Izod com entalhe, J/M MFR, g/1 min Eb % Eb, % 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 Elongação durante a ruptura Alongamento na ruptura* hpp MB de LLDPE MB de hpp MB de VM hpp MB de LL MB de hpp MB à base de PBE Método de de teste: teste: ASTM ASTM D638 D638 Tipo de MB Vistamaxx 39 Izod com entalhe* 4 Taxa de escoamento do material fundido* hpp MB de LLDPE MB de hpp Tipo de MB Método de teste: ASTM D256 Método A MB à base de PBE Vistamaxx hpp MB de LLDPE MB de hpp MB à base de PBE Tipo de MB Vistamaxx Método de teste: ISO1133 Método B * 1% hpp vs. 8/2 de misturas com vários lotes mestres 13

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 Método de teste: ASTM D882 Método de teste: ASTM D5748 Método de teste: ASTM D882 Método de teste: ASTM D179 Método de teste: ASTM D882 Observação: MD = sentido da máquina; TD = sentido transversal Método de teste: ASTM D1922-6a Método de teste: ASTM D882 Método de teste: ASTM D1922-6a 14

15 Benefícios para seus clientes Masterbatch à base de PBE Vistamaxx vs. Masterbatch à base de LLDPE/LDPE/hPP 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 CaCo 3. Maior porcentagem de uso do MB proporciona redu,ão de custo com um mínimo impacto nas propriedades mecânicas. 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 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 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. 15

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 16

17 Substituição do MB de CaCO 3 atual por maior carga ou aumento de reciclado com MB em Vistamaxx Aumento do conteúdo de CaCO 3 Método de teste: ASTM D179 Aumento do conteúdo da reciclado Método de teste: ASTM D179 Dados da ExxonMobil Filmes produzidos em linha comercial 2mm espessura nominal Todos os Masterbatches contêm 8% de CaCO 3 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 17

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 18

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 5 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 3% do material reciclado para aplicações não críticas 19

20 Alongamento(%) Dados analisados em nome da ExxonMobil Chemical. AFMB à base de Vistamaxx 622 PBE Substituir AFMB à base de LL por AFMB com elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx 622, sob as mesmas condições de processo, proporciona maior resistência e alongamento Elongation Tenacity 27% LL-based AFMB 27% Vistamaxx-based AFMB + 73% homo-pp Vistamaxx 622 PBE como veículo de MB de CaCO 3 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 Tenacidade(gpd) Materiais usados: Propriedades C4-LLDPE Vistamaxx 622 hpp Densidade, g/cm MFR, dg/min Condições usadas: À base de PBE Referência Vistamaxx Largura da fita (mm) Peso da fita (denier) Proporção de estiramento (%)

21 Alongamento(%) Dados analisados em nome da ExxonMobil Chemical. AFMB à base de Vistamaxx 622 PBE Substituir AFMB à base de LL por AFMB com elastômero à base de propileno (PBE) Vistamaxx 622 permite uma dosagem mais alta da carga com propriedades de fita semelhantes. À base de Vistamaxx À base de LL 21.5 Elongation Tenacity AFMB content (%) Aumento no SR 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 Tenacidade (gpd) Materiais usados: Propriedades C4-LLDPE Vistamaxx 622 hpp Densidade, g/cm / MFR, dg/min.9 / Condições usadas: Reference Vistamaxx based Tape width (mm) Tape weight (denier) Stretch ratio (%)

22 Características e Vantagens AFMB à base de Vistamaxx PBE vs. AFMB à base de hpp Características Filmes e fitas mais macios Benefícios derivados e valores potenciais 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) COF mais alto do filme Mantém alongamento e resistência Menor acúmulo de pó nos teares Oportunidades de redução de custos ao acrescentar mais AFMB Menos transporte de água 22

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 4% 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. 23

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! 24

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