07. ayudas de proceo marc mestre
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JORNADA TÉCNICA:
ADITIVACIÓN DE PVC: NOVEDADES Y TENDENCIAS
8 de noviembre de 2011
Ayudas de proceso y modificaciones de impacto. Marc Mestre
ARKEMA
ARKEMA Ayudas de proceso y modificadores de impacto acrílicos
para aplicaciones de PVC rígidogValencia, 2011
ARKEMA Una mirada
Productor global de especialidades químicas
N°1 a N°3 mundial en lineas de producto que representan casi el 80% a 3 u d a e eas de p oducto que ep ese ta cas e 80%del total de ventas
Ventas totales 2010: 5.9 bn€
R&D: 2.5% de las ventas / 8 centros de investigación
Desembolso de capital: 293 M€
2 Valencia, 8 de noviembre de 2011
80 plantas industriales
14,000 empleados
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3 segmentos de negocio
2010Actividades de PVC integradas estrechamente
Productos de alto
53%
28%19%
5.9 bn€
Lineas de producto con alto potencial y globales
Productos de alto rendimiento orientados a la sostenibilidad
Cloroquímica y PVC Compuestos vinílicos Tubos y perfiles (Alphacan)
Políemros técnicos Especialidades químicas (CECA) Aditivos para plásticos
Acrílicos Emulsiones
3 Valencia, 8 de noviembre de 2011
Productos vinílicos
Productos de alto rendimiento
Química industrial
Emulsiones Especialidades de polímeros acrílicos
(Coatex) PMMA (Altuglas International) Thiochemicals Fluoroquímicos Peróxidos de hidrógeno
Un actor global
48%
40%
Europa
América del Norte46 plantas
Estadísticas 2010
48%
Asia
Resto del mundo
30%
24 plantas2 R&D centros
17% de los empleados
46 plantas5 R&D centros
73% de los empleados
10 plantas1 R&D centro
9% de los empleados
18%
4 Valencia, 8 de noviembre de 2011
Resto del mundo
1% de los empleados
4%
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AYUDAS DE PROCESOPARA APLICACIONES DE PVC
RÍGIDO
PLASTISTRENGTH™PLASTISTRENGTH
Estructura molecular de las ayudas de proceso
• Copolímeros de alto peso molecular• Basado en MMA y otros acrílicosBasado en MMA y otros acrílicos• Excelente compatibilidad con el PVC
PA Mw son tipicamente de 200 000 a 3 million. En comparación con:• 40 000 a 65 000 de un grado de PVC inyección
• 55 000 a 65 000 de calandrado y botellas
6 Valencia, 8 de noviembre de 2011
• 60 000 a 85 000 de extrusión rígida
• 70 000 a 95 000 de extrusión flexible
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• Cuando el PVC empieza a fundir en los equipos deproceso, las largas cadenas de PA pueden enredarse conlas de PVC ( más cortas):
Ayudas de proceso y PVC
las de PVC ( más cortas):
Mejor transferencia de energíade fricción
Mejora la cohesión de la
Process aid
7 Valencia, 8 de noviembre de 2011
Mejora la cohesión de la red molecular
Entanglements
PVC
• Mejora la fuerza de la masa fundida , debido a su altopeso molecular
Rol de las ayudas de proceso
• Promueve la fusión del PVC, debido a la mejora en latransferencia de energía de fricción
• En algunos casos especiales (selección de copolímeros),aportan a la masa capacidad de liberación respecto al
8 Valencia, 8 de noviembre de 2011
p p pmetal ( METAL RELEASE)
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Arkema Ayudas de Proceso: un completo rango
PLASTISTRENGTH®
30 Control de la fusión 30P530
P551
P550
Control de la fusión y fuerza de la masa fundida
Metal releaseLubricant
P530
P551
P550Metal release
Lubricante
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Eficiencia antipegado
P770L1000
P770L1000
Beneficios en la extrusión
Promueve la gelificación, homogeneidad de la mezcla, flujo regular, superficie lisa del perfil (alto brillo)
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Sín PA : pobre gelificación, piel de tiburón
1 phr Plastistrength 551
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Beneficios en la extrusión rígida espumada
Plastistrength 530, muy alto grado de Mw, permite retener burbujas de gas en la masa fundida, logrando una regular estructura celular y superfícielogrando una regular estructura celular y superfície lisa
Densidad de espumado( estabilización con Pb)
0 4
0,8
1,2
No P.A.
P551
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0
0,4
0 0,2 0,4 0,6 0,8
P530
Agente hinchante ( ADCA), phr
Beneficios en la extrusión rígida espumada
No PA : celulas colapsadas 7 phr P530 : buen control
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p 7 phr P530 : buen control de una estructura regular espumada
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El comportamiento de pegado de un compound fue medido en un un equipo molino de dos rodillos con un sensor especial de anti-pegado
Comportamiento de pegado de un compuesto de PVC
Test run on Two-Roll mill Collin (Ø 150) at 205°C
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80
90
100
Plastistrength 770 Rendimiento como anti-pegado(205°C)
0
10
20
30
40
50
60
70
Sti
ck
ing
Tim
e (
s)
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0
w/o PA P770 Competitor A Competitor B
La superior eficiencia del P770 permite reducir la dosificación ( -20% aprox.)a la vez que permite eliminar lubricante externo ( en caso de “plate-out”)
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Beneficios en moldeo por inyección
Gracias a una más alta elasticidad de la mezcla, « jetting » y « gate blush » típicos problemas son
(Kw50 formulación de PVC, Estabilizado con Sn)
« jetting » y « gate blush » típicos problemas son reducidos.
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No PA : jetting 1 phr P550
Modificadores de Impacto Acrílicos (AIM)
para aplicaciones de PVC rígido
DURASTRENGTH®DURASTRENGTH®
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-Nucleo caucho reticulado de PBA (Tg = -45°C)
Típica estructura de un AIMTípica estructura de un AIM
Nucleo caucho reticulado de PBA (Tg 45 C)-Capa rígida de PMMA (Tg = 100°C)
Rol de la capa de PMMA:- fluidez del polvo y suministro a granel
buena compatibilidad con la matriz de PVC dispersión
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- buena compatibilidad con la matriz de PVC dispersión- Promueve la gelificación del PVC
Núcleo de PBA:- Fase activa para el fortalecimiento del impacto
Mecanismo de rendimiento de la energía de fricción Concentración de esfuerzo
DURASTRENGTH®: Mecanismos de fortalecimiento del núcleo de caucho
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Rendimiento de la energía de fricción ( deformación plástica) de la matriz de PVC es controlada por las partículas de AIM a través de la concentración de esfuerzo
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ARKEMA: innovación continua en AIMs…
DURASTRENGTH evolución del rango (Europa)
1st generation 2nd generation 3rd generation
1978 1993 2000
4th generation
2002
5th generation
2006 2007
6th generation
2009
D365D200
1978 1993 2000
D300 D320
2002 2006 2007
D529 D340 D360 D365
2009
19 Valencia, 8 de noviembre de 2011
D365 es ahora el producto líder en el mercado europeo de perfil de ventana. Nuevos tipos D365s y D380 son esperados para 2012
Contribución de las partículas inorgánicas al impacto
Investigaciones morfológicas despues del test de impacto (ruptura dúctil)
20 Valencia, 8 de noviembre de 2011
La falta de adherencia de las interfases inorgánica/ PVC conduce a cavitación que promueve el rendimiento de la energía de fricción
Cavitación Deformación plástica
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Opciones de morfología C-AIM
Grano polvo AIM
Partícula núcleo/capa AIMTipo “Outside” Tipo “Inside”
Grano polvo AIM
P.Inorgánica
Tecnología patentada de ARKEMA
21 Valencia, 8 de noviembre de 2011D365 evita riesgo de segregación
Laboratorios de Plastic Additives en Saint-Fonsdesde 1996
Fuerte equipos técnicos de R&D y proceso Plastic Additives Technical Service (AMP)
Laboratoire Applications Plastiques (LAP)
Equipo de proceso de tecnología de PVC
L b t i d áli i t l d lid d d PVC Laboratorio de análisis y control de calidad de PVC
Y fuerte cultura de la industria de PVC La planta europea más grande PVC en masa, 210 000 TM.
Producción de PVC clorado
22 Valencia, 8 de noviembre de 2011
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Muchas gracias por vuestra asistencia
23 Valencia, 8 de noviembre de 2011
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