ARKEMA. Peróxidos Orgânicos para o mercado calçadista. Luperox : Portfólio de produtos e inovações

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1 ARKEMA Peróxidos Orgânicos para o mercado calçadista Luperox : Portfólio de produtos e inovações P93 studyamp O 008G1 Aldo ARNEIRO LATAM Business Development Manager

2 AGENDA: Grupo ARKEMA Novo peróxido como alternativa a vulcanização tradicional via enxofre Luperox Rubbersole Nova solução de peróxido para melhorar produtividade em compostos expandidos Luperox EVAsole 2

3 AGENDA: Grupo ARKEMA Novo peróxido como alternativa a vulcanização tradicional via enxofre Luperox Rubbersole Nova solução de peróxido para melhorar produtividade em compostos expandidos Luperox EVAsole 3

4 Grupo ARKEMA Lider na industria quimica Francesa com presença global Vendas: 4.4 bn P&D: 3 % vendas, 7 centros de P&D 80 sites de produção Produtos vinilicos Quimicos Industriais Produtos de Desempenho loro / Soda Resina de PV ompostos vinilicos Tubos & Perfis (Alphacan) Monomeros Acrilicos PMMA (Altuglas International) e Metacrilatos Tioquimicos Fluorquimicos Peróxidos de Hidrogênio Polímeros Tecnicos Químicos Especializados (EA) Aditivos Funcionais 4

5 ARKEMA: Presença global Europe 58% of sales 50 plants 4 R&D centers 76 % of personnel North America 25 % of sales 20 plants 1 R&D center 16 % of personnel Asia 13% of sales 10 plants 1 R&D center 8 % of personnel Main countries (aggregate sales = 80 % of total) Other significant countries 2006 figures 5

6 Peróxidos orgânicos: Plantas e P&D no mundo 12 plantas 2 centros de pesquisa ARKEMA Günzburg, Ger Spinetta, It ARKEMA North America rosby, TX Geneseo, NY Franklin, VA KoP, PA ARKEMA R&D Lyon, Fr ARKEMA Yoshitomi Japan Seki - ARKEMA Korea ARKEMA Mexico oatzacoalcos Mexico ity ARKEMA Brazil Rio laro ertificações ISO ARKEMA India, Ltd. Madras ARKEMA hangshu, hina 6

7 Peróxidos Orgânicos: R-OO-R ontém ligações oxigênio-oxigênio Peróxidos são utilizados para gerar radiciais-livre R-OO-R R-O + O -R Linhas Gerais para seleção de Peróxidos Orgânicos: Reatividade termica / Temperatura e tempo de meia-vida Eficiência e tipos (nível energia) de radicais produzidos Tipos de produtos de decomposição gerados Segurança / SADT Estabilidade na Estocagem usto x Desempenho Forma Fisica Aprovações FDA 7

8 Peróxidos para reticulação de polímeros Peróxidos Orgânicos: fonte de radicais livres ROOR RO H H OR RO H H OR Etape 1 Etape 2 ROH R OH ROH R OH * * Etape 3 Etape 4 Sites ativos possuem menor energia que radicais livres Logo, não abstraem hidrogênio da cadeia E se estabilizam através de uma ligação covalente 8

9 Tempo de meia-vida HALF LIFE time (HLt) 8x HLt fornecem uma indicação do tempo necessário para total decomposição do peróxido, i.e. TEMPO DE URA 1HLt: 50% decomposto, 2HLt: 75% decomposto, 3HLt: 87.5% decomposto, 8HLt > 99.5% decomposto 9

10 Tempo de cura: T90 Half-life (#) Torque (N.m) 100% XL density (MH) 90% crosslinking density Peroxide (%) Peroxide decomp. 0% XL density (ML) T90 Time (min) 10

11 Arkema Half-life software Permite realizar simulações de diversas naturezas omparações entre peróxidos, Temperaturas, tempos % Peróxido remanescente vs. tempo vs. temperatura 11

12 ARKEMA: Amplo range de peróxidos para o mercado de plástico & borracha O O O O O O Di-up Vul-up Luperox 801 Luperox 101 Luperox EVAsole Luperox TAE Luperox 802G Luperox Rubbersole Luperox MIX O O H 2 H 2 O O O O 12

13 ARKEMA: Peróxidos para o mercado calçadista O O O O O O O O H 2 H 2 O O Luperox D/S Versão peróxido de dicumila puro Luperox Versão peróxidos de dicumila 40% concentrado em ao3 - Liberação de odor Luperox F Versão bis-peróxido puro Luperox 802G Versão bis-peróxido 40% em ao3 -Sem odor durante processo -Ocorre migração Luperox 101XL Versão diluída do peróxido 2,5-Di(t-butylperoxy)- 2,5-dimethylhexane -Sem migração -Aprovado ANVISA Luperox Rubbersole Peróxido rápido, com ótimo scorch Luperox EVAsole Propicia ganho de produtividade vs. bisperóxido padrão 13

14 ARKEMA: Range de temperatura de cura dos peróxidos Luperox 101XL Luperox F Luperox 802G Luperox EVAsole Luperox Rubbersole 14

15 AGENDA: Grupo ARKEMA Novo peróxido como alternativa a vulcanização tradicional via enxofre Luperox Rubbersole Nova solução de peróxido para melhorar produtividade em compostos expandidos Luperox EVAsole 15

16 Análise de mercado Direcionamentos técnicos requeridos pelo mercado Maiores motivações: ura ultra-rápida Tempo de Scorch deve ser melhorado. Os peróxidos disponíveis no mercado não satisfazem as exigências Tempo de scorch insuficiente é a causa de diversos defeitos T90 não deve aumentar Densidade de reticulação não deve diminuir Forma fisica em pó free flow omposto estável e sem migração PHR racional usto da formulação deve ser competivivo 16

17 Peróxidos orgânicos vs. sistema tradicional via enxofre Formulação complexa: Ativadores,Resina Hidrocarbonica, aceleradores (primario e secundarios), Antiozonante-antioxidantes Pré-cura a temperatura ambiente - sem shelf-life Formulação suja mais phr de pigmento é necessario Vulcaniza apenas polímeros insaturados Matéria-prima S x Vulcanização Enxofre rosslinking Peróxidos orgânicos X=1,2 n kJ/mol Borracha com propriedades 350kJ/mol 17

18 Peróxidos orgânicos vs. sistema tradicional via enxofre Formulação complexa: Ativadores,Resina Hidrocarbonica, aceleradores (primario e secundarios), Antiozonante-antioxidantes Pré-cura a temperatura ambiente - sem shelf-life Formulação suja mais phr de pigmento é necessario Vulcaniza apenas polímeros insaturados Matéria-prima Formulação simples: Ativadores e aceleradores não são necessarios Polimeros saturados e insaturados (EVA, PE ) para melhor balanço custo vs. Prop. Livre de Nitrosamina (tóxicas) Livre de cura a temperatura ambiente Scorch free Formulação limpa uso de menos pigmento e antioxidante - custo competitivo S x Vulcanização Enxofre rosslinking Peróxidos orgânicos X=1,2 n kJ/mol 350kJ/mol Borracha com propriedades 18

19 Peróxidos orgânicos vs. sistema tradicional via enxofre Formulação complexa: Ativadores,Resina Hidrocarbonica, aceleradores (primario e secundarios), Antiozonante-antioxidantes Pré-cura a temperatura ambiente - sem shelf-life Formulação suja mais phr de pigmento é necessario Vulcaniza apenas polímeros insaturados Matéria-prima Formulação simples: Ativadores e aceleradores não são necessarios Polimeros saturados e insaturados (EVA, PE ) para melhor balanço custo vs. Prop. Livre de Nitrosamina (tóxicas) Livre de cura a temperatura ambiente Scorch free Formulação limpa uso de menos pigmento e antioxidante - custo competitivo S x Vulcanização Enxofre rosslinking Peróxidos orgânicos X=1,2 n kJ/mol 350kJ/mol Migração ocorre fenomeno Blooming Longo tempo para cura Possibilidade de reversão Borracha com propriedades 19

20 Peróxidos orgânicos vs. sistema tradicional via enxofre Formulação complexa: Ativadores,Resina Hidrocarbonica, aceleradores (primario e secundarios), Antiozonante-antioxidantes Pré-cura a temperatura ambiente - sem shelf-life Formulação suja mais phr de pigmento é necessario Vulcaniza apenas polímeros insaturados Matéria-prima Formulação simples: Ativadores e aceleradores não são necessarios Polimeros saturados e insaturados (EVA, PE ) para melhor balanço custo vs. Prop. Livre de Nitrosamina (tóxicas) Livre de cura a temperatura ambiente Scorch free Formulação limpa uso de menos pigmento e antioxidante - custo competitivo S x Vulcanização Enxofre rosslinking Peróxidos orgânicos X=1,2 n kJ/mol 350kJ/mol Migração ocorre fenomeno Blooming Longo tempo para cura Possibilidade de reversão Borracha com propriedades Sem migração Blooming Melhor DP compression set Melhor resistência ao calor heat aging Sem reversão Melhor cor do produto final É possivel obter menor densidade 20

21 onsiderações tecnicas Formulação convencional: Matéria-prima NR SBR 1502 BR 45 Oleo Parafinico Silica arbonato de calcio peróxido PHR Função Melhor abrasão e grip Bom balanço de propriedades Reticulação facil. Bom balanço entre densidade de cura e tempo de scorch Oleo para processamento Reforço arga enchimento Agente de reticulação Process conditions: Mixing at º uring at 150º 21

22 Resultados Experimentais MDR at 150º, 1ºarc, 100cpm Torque(in.lbs) ompetitor A (standard tert-butyl peroxy - trimethylcyclohexane) - 1.8phr 8 Luperox Rubbersole - 1.8phr : : : : : : : :02.4 Time(min.) Melhor tempo de scorch e MH vs. concorrente A 22

23 Resultados Experimentais MDR at 150º, 1ºarc, 100cpm oncorrente A peróxido padrão 1,1 di(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane) 1.8 omposto de enxofre padrão (a 160º) 1.8 Luperox Rubbersole 1.8 MH (in.lbs) ML (in.lbs) TS0.4 (min:s) 0:22 1:40 0:40 TS1 (min:s) 0:26 1:51 0:44 TS2 (min:s) 0:32 1:59 0:50 T50 (min:s) 1:23 2:55 1:35 T90 (min:s) 3:33 3:24 3:30 82% melhor em TS0.4 e 56 % melhor em TS2 vs. oncorrente A Melhor grau de reticulação e mesmo tempo de cura vs. oncorrente A 23

24 Resumo: Luperox Rubbersole Nós alcançamos as exigências técnicas? YES! Tempo de Scorch deve ser melhorado >50% T90 não deve aumentar Relação produtividade vs. tempo de scorch ideal Densidade de reticulação deve ser mantida Aumentada Forma física em pó free flow OK omposto estável e sem migração OK PHR racional OK usto de formulação competivivo Otima relação: ganho produtividade vs. custo de formulação Pode ser usado em diversos elastômeros OK Silicone, EPDM,SBR, BR Range de temperatura de cura sugerida

25 AGENDA: Grupo ARKEMA Novo peróxido como alternativa a vulcanização tradicional via enxofre Luperox Rubbersole Nova solução de peróxido para melhorar produtividade em compostos expandidos Luperox EVAsole 25

26 onsiderações tecnicas e de mercado Direcionadores técnicas para justificar a mudança no mercado: Melhor scorch: ts2 tempo de scorch melhor em 5% (redução de defeitos) Significante aumento em produtividade: 20% melhor em T90 Densidade de reticulação deve ser mantida Forma física em pó free flow, não pulverulento Produto sem nenhuma liberação de odor- Não pode ser a base de peróxido de dicumila omposto seguro e estável sem migração PHR racional usto da formulação competitiva 26

27 onsiderações técnicas Formulação convencional: Matéria-prima EVA (28% of VA) MI=2.5g/10min EVA (18% of VA) - MI=24g/10min Engage Luperox F40P Luperox EVAsole Azodicarbonamida Oxido de zinco arbonato de calcio Acido Estearico PHR Função Melhor reticulação e melhor fluxo na injeção Resina convencional para compostos de EVA expandido Melhor densidade, resistencia ao rasgo e abrasão Agente de cura Agente expansor Ativador argas enchimento Ativador ondições de processo: Mistura a 110º ate 140º ura a 165º 27

28 Resultados experimentais MDR at 165º, 1ºarc, 100cpm Torque(dN.m) D40P: pouco scorch e liberação de odor Luperox EVAsole - 3.5phr 4 Luperox F 40P - 2.5phr 2 Luperox D 40P - 4.1phr 0 00: : : : : : : : :56.3 Time(min.) Melhor tempo de scorch e T90 vs Luperox F40P 28

29 Resultados experimentais MDR at 165º, 1ºarc, 100cpm Luperox F 40P ou Luperox 802G Luperox D40P ou Luperox Luperox EVAsole MH-ML (in.lbs) TS0.4 (min:s) 1:06 0:36 2 TS2 (min:s) 3:06 1:24 3:18 T50 (min:s) 6:42 3:42 5:30 T90 (min:s) 14:12 9:24 11:30 Melhor 82% em TS0.4 e 22 % em T90 vs. Luperox F40P Maior PHR, no entanto menor custo = Preço competitivo na formulaçao final 29

30 Resumo: Luperox EVAsole Nós alcançamos as exigências tecnicas para justificar a mudança no mercado? Melhor scorch: ts2 tempo de scorch melhor em 5% 6% Significante beneficio em produtividade: ciclo reduzido em 20% 22% Densidade de reticulação deve ser mantida OK Forma física em pó free flow, nao pulverulento OK Produto sem liberação de odor- Não libera acetofenona OK ompostos seguro e estável sem migração OK PHR racional 30% wt a mais vs. bis-peróxido com custo competitivo usto para formulação competitiva Incremento justificado pelo aumento da produtividade Pode ser usado para diversos elastômeros expandidos OK EVA, NBR, Range de temperatura de cura sugerida

31 onclusões Amplo portfólio, alto padrão de qualidade, suporte técnico e produção nacional Luperox Rubbersole e Luperox EVAsole mostraram o balanço ideal entre produtividade e qualidade. Soluções ideais para blendas elastômericas, cura de silicone e compostos expandidos Arkema: expertise P&D em cura sob medida 31

32 Obrigado! Para maiores informações técnicas... Aldo ARNEIRO Business Development Manager ARKEMA QUIMIA Ltda. Tel.: