Solução surfactante para substituição de solventes. Daniela Tristão Stepan Química

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1 Solução surfactante para substituição de solventes Daniela Tristão Stepan Química

2 Agenda INTRODUÇÃO E OBJETIVO PARCERIA STEPAN / ELEVANCE STEPOSOL MET 10-U A primeira geração solvosurfactant Características Aplicações STEPOSOL CITRI-MET A segunda geração solvosurfactant Características e aplicações

3 Introdução e Objetivo A tecnologia solvosurfactant já foi lançada pela Stepan e está disponível através de dois produtos do portfolio: STEPOSOL MET 10-U STEPOSOL CITRI-MET Objetivo: Oferecer uma nova alternativa surfactante para a substituição de solventes, trazendo produtos mais eficientes, mais versáteis e mais verdes do que os solventes de mercado e do que as alternativas surfactantes já apresentadas com tal objetivo.

4 A Parceria Stepan - Elevance A Elevance Renewable Sciences Inc. é uma empresa americana que detém os direitos de utilização da tecnologia Metathesis, vencedora de Prêmio Nobel de Química em 2005 Baseada nesta tecnologia, a Elevance sintetiza produtos para diversos segmentos, utilizando feedstocks flexíveis de origem vegetal A Metathesis é, basicamente, uma tecnologia de catálise que permite a mudança de posição de uma instauração de uma cadeia carbônica para outra

5 A Parceria Stepan - Elevance Em busca da molécula ideal, a Stepan passou por diversas fases de testes, associando as suas tecnologias de surfactantes com a tecnologia metathesis Aniônicos Ésteres Amidas Betaínas Não Iônicos Aminas Óxidas Partindo de 178 moléculas potenciais no início, 14 produtos foram selecionados e testados: Limpeza Resíduo Manuseio Compatibilidade Espumação Potencial de mercado Aplicação industrial

6 STEPOSOL MET 10-U: A 1ª geração solvosurfactant o H 3 C N H 3 C N,N-dimetil 9-decenamida O produto final é uma amida, que por si só poderia ser considerado um solvente. Muito similar à sua molécula equivalente saturada, o diferencial está no efeito que a dupla ligação traz na interação em água: A molécula insaturada é minimamente solúvel ao ponto de baixar a tensão superficial e formar micelas, transformando então o solvente em um solvosurfactant

7 STEPOSOL MET 10-U: Características Principais Surfactante Não Iônico Amida Baixo HLB - 6 Reduz a tensão superficial Formação de micelas Molha a superfície Compatível com demais surfactantes Compatível com formulas ácidas e básicas ph de trabalho de 3 a 12 MATERIAL DESCRIÇÃO HLB STEPOSOL MET 10-U NINOL PK-80 BR BIO-SOFT D-40 BIO-SOFT EC-690 N,N-Dimetil 9- Decenamida Cocamida DEA DDBS de Sódio 40% Álcool Láurico etoxilado 7EO 90% TENSÃO SUPERFICIAL (mn/m) CMC (mg/l) DRAVES WETTING (seg) 6 31,5 5 4 N/A 27, N/A 34, ,2 28,

8 STEPOSOL MET 10-U: Características Principais Ponto de Fulgor Ponto de Ebulição Pressão de Vapor VOC Valor KB (Kauri-Butanol) Parâmetros de Solubilidade de Hansen

9 STEPOSOL MET 10-U: Características Principais PRODUTO STEPOSOL MET 10-U DPnB Hexyl Cellosolve Éster Dibásico NMP Aguarrás d-limoneno Butil Carbitol Álcool Benzílico PnB Butil Cellosolve Álcool Etoxilado 3EO Álcool Etoxilado 2,5EO Isopropanol Cloreto de Metileno PRESSÃO DE VAPOR (mm Hg a 20 C) 0,0025 0,04 0,05 <0,08 0,29 0,1-1, PONTO DE FULGOR ( C) PONTO DE EBULIÇÃO ( C) Devido ao alto ponto de ebulição e baixa pressão de vapor, o produto é considerado de baixo VOC

10 STEPOSOL MET 10-U: Características Principais Parâmetros de Hansen Utilizados para prever se um material irá se dissolver em outro, formando uma solução. Semelhante dissolve semelhante D = Energia relacionada a forças dispersivas entre as moléculas P = Energia relacionada a forças intermoleculares dipolo-dipolo H = Energia relacionada às ligações de hidrogênio

11 STEPOSOL MET 10-U: Características Principais Valor Kauri-Butanol Determina o poder de solvência, medindo o volume de solvente necessário para solubilizar a resina Kauri em uma solução de álcool butílico. Quanto maior o valor, maior o poder de solvência SOLVENTE STEPOSOL MET 10-U NMP Cloreto de Metileno Benzeno Éster Dibásico d-limoneno Aguarrás VALOR KB >

12 STEPOSOL MET 10-U: Guia de Aplicação SUJEIRA/ SUBSTRATO Cozinha (Gordura, Comida) Chão (Poeira, gordura) MECANISMO Emulsionamento Emulsionamento % MET 10-U % % ph IDEAL INGREDIENTES COMPLEMENTARES Aniônico, Não Iônico, Builder, Hidrótopo Não Iônico, ph alcalino com carbonato Banheiro (Soap Scum, Gordura Corporal) Emulsionamento 1-2% 10.0 Surfactante, ph alcalino com MEA Limpador de Banheiro Diário (Soap Scum) Emulsionamento 0.5% 4.0 Não Iônico, ph ácido com ácido cítrico Forno Tinta Latex Tinta Base Óleo/primer Emulsionamento Quebra de ligação Emulsionamento 5% 5% 100% Não Iônico, ph alcalino com MEA Não Iônico, ph alcalino com MEA Adesivo a base de Poliuretano PVA e Adesivos Acrílicos Quebra de ligação Quebra de ligação 5% 5% Não Iônico, ph alcalino com MEA Não Iônico, ph alcalino com MEA

13 STEPOSOL MET 10-U: Exemplos de aplicação

14 STEPOSOL CITRI-MET: A 2ª geração solvosurfactant 2ª etapa de desenvolvimento: A geração de um blend contendo o ativo principal STEPOSOL MET 10-U e um pacote de tensoativos que o emulsiona, facilitando a aplicação em formulações base água e mantendo o nível de performance do produto original Principais Benefícios: Otimização de ingredientes na formulação Simplicidade de uso Versatilidade: Alta performance para diversas aplicações Não inflamável

15 STEPOSOL CITRI-MET: A 2ª geração solvosurfactant N,N-dimetil 9-decenamida Terpeno Pacote Emulsionante Água Cabeça Polar o CH 3 H 3 C N H 2 C H 3 C CH 3 Óleo Emulsionante Cadeia Hidrofóbica

16 STEPOSOL CITRI-MET: Características Principais Diluição 1:4 (~20% em água): Remoção de cola de adesivos, grafite (pichação), tinta látex, graxas e óleos pesados (área de oilfield), limpeza de forno/grelhas Diluição 1:14 (~6% em água): Remoção de caneta permanente, limpeza de veículos (manchas de óleo), ação alvejante, limpador de metais (industrial) Diluição 1:32 (~3% em água): Limpadores multiuso, desengordurantes domésticos, limpadores de superfície em geral Diluição 1:100 (~1% em água): Limpa vidros, Limpa pisos

17 Conclusão A versatilidade de uso e a alta performance de limpeza são as principais características dos novos materiais da linha STEPOSOL da Stepan. A tecnologia apresentada traz uma nova perspectiva na aplicação de surfactantes como substituintes de solventes, uma vez que oferece opções acessíveis e eficazes na substituição de materiais como o butilglicol para formulações domissanitárias, e na substituição de solventes orgânicos para aplicações industriais.

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