Slides Nucleantes 2010.pdf

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Agentes Nucleantes Quando são empregados? São empregados em polímeros semi-cristalinos que não possuem alta velocidade de cristalização, como o PP. Vantagens do uso de nucleantes • Aumenta a velocidade de cristalização Aumento de produtividade/menor ciclo de moldagem

• Aumenta o grau de cristalinidade Melhoria de propriedades mecânicas (módulo e impacto) Melhoria de propriedades térmicas (HDT) Melhoria de encolhimento isotrópico (particularmente quando são empregados pigmentos que provocam encolhimento não-homogêneo e empenamento)

Imagem de microscopia ótica da cristalização isotérmica de PP não-nucleado a 120ºC: a) após 15 min de cristalização; b) 35 min; c) 1h 05 min e d) 1h 55 min (filme com 25 µm)

b

Imagem de microscopia ótica da cristalização isotérmica de PP com 0,5% de talco a 120ºC: a) 0 min; b) após 15 min de cristalização; c) 30 min e d) 50 min (filme com 25 µm).

b

Classe de agentes nucleantes • Convencionais – Sais de ácidos carboxílicos (ex. Benzoato de sódio) – Cargas (talco, etc) – Pigmentos

• Avançados (surgidos nos anos 80) - Fosfatos orgânicos Asahi Denka: NA11 e NA21

- Derivados de sorbitol Milliken (Hyper): Hyperform® HPN-68L.

Influência do tipo de agente nucleante sobre a temperatura de cristalização de PP PP

Agente Nucleante

Resina nãonucleada Nucleante Benzoato de convencional sódio Nucleante Organofosfato avançado (sal) Nucleante Hyper Hyperform HPN68L

T c 

(ºC)

108,8 116,2 125,3 126,8

Meio tempo de cristalização isotérmica Isothermal Crystallization Half Time (ICHT)

• É o tempo que o polímero necessita para cristalizar 50% de sua massa quando em cristalização isotérmica. • É obtido através de análise de DSC isotérmica, registrando o calor liberado na cristalização com o tempo. • No caso de material nucleado, quanto menor o tempo de ICHT, mais eficiente é o agente nucleante.

Meio tempo de cristalização de PP com diferentes agentes nucleantes a 145ºC

Temperatura de cristalização em homopolímero e copolímeros de PP

Agente clarificantes • Agentes nucleantes altamente eficientes para PP, capaz de produzir garrafas de alta transparência, semelhante a PET. • Milliken Chemicals - Millad® 3988 1,3:2,4-bis(3,4-dimetilbenzilidenosolbitol) PPaM – Design de preformas de PP e desenvolvimento de processos de produção de garrafas transparentes de (PPreX solutions)

Modificação de forma cristalina por nucleação heterogênea

•

Nylon-6 

•

Polipropileno 

• Processamento por injeção ou extrusão são formados cristais gama; se nucleado formamse cristais alfa. • Processamento por extrusão ou injeção produz cristais alfa; quando nucleado com quinacridona, aparecem cristais beta.