PVC y aditivos para PVC | caractersticas de materiales

Los aditivos son factores crticos para el desempeo de los productos de PVC,

aunque su naturaleza est siempre cambiando debido a la presin de la

legislacin. Informa Lou Reade.

Una ayuda para el PVC Una de las muchas razones por las cuales el PVC es objeto de tantas crticas es probablemente debido a su enorme dependencia en los aditivos. Casi literalmente, el PVC no podra ser procesado si no fuera por los estabilizantes trmicos, los plastificantes, los auxiliares para el procesamiento y otros componentes necesarios para convertirlo en productos terminados. Su enorme flexibilidad como material plstico ha llevado a que una gigantesca industria de aditivos lo respalde. Muchos aditivos tales como los estabili-zantes a base de plomo y varios plastificantes ya estn siendo reemplazados por una nueva generacin de sustancias ms benignas. Pero la bsqueda contina desarrollando aditivos que son menos txicos manteniendo sus ventajas para el procesamiento. En la reciente conferencia de AMI sobre Formulaciones de PVC realizada en Alemania, Shin-Etsu PVC examin los efectos resultantes del reemplazo de los estabilizantes de plomo en tubos y perfiles de PVC en un proyecto realizado junto con Rehau y Dow.

En el caso de los estabilizadores de Ca/Zn, los consumidores comentaron que ellos necesitaban co-estabilizantes, diferentes paquetes lubricantes, que haban experimentado ms plate-out y requeran de cambios en las condiciones de procesamiento. Los estabilizantes de plomo superaron a los Ca/Zn en pruebas tales como las de movimiento de deforma-cin plstica (creep) aunque el envejecimiento lo mejor. Los niveles de gelificacin fueron ms altos en los tubos estabilizados con Ca/Zn, en comparacin con el plomo y esto fue afectado por el paquete lubricante. Este trabajo demuestra la necesidad de observar la formulacin completa cuando se reemplaza un nico ingrediente as como el desempeo del producto final. Sud-Chemie tiene co-estabilizantes de hidrotalcita sintticos para los sistemas Ca/Za, con mayores inversiones en su capacidad de produccin desde 2007 en adelante para atender la creciente demanda. En el 2009, el 30% de la produccin de estabilizantes en la Unin Europea era a base de plomo, con un 52% de Ca/Zn y alrededor del 8% a base de estao (para un total de 133.500 toneladas).

Shin-Etsu y sus socios encontraron que el reemplazo del plomo por estabilizantes Ca/Zn en tubos y perfiles de PVC genera ms plate-out, y requiere de cambios en las condiciones de procesamiento

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Baerlocher descubri que los perfiles para ventanas que contienen estabilizantes de Ca/Zn, en vez de plomo, eran menos densos lo que significa que la carga de relleno puede ser incrementada

Esto se compara con el 38% de plomo y el 44% de Ca/Zn en el 2008. Se espera que esta tendencia contine debido a que el plomo deber ser eliminado completamente para el 2013. Los estabilizantes de estao se utilizan a lo ancho de la UE, con un mayor uso en filmes calandrados (10.000 toneladas) y en lminas y perfiles (1.500 toneladas), de acuerdo con la Asociacin Europea de Fabricantes de Estabilizantes. Vinyl 2010 es el compromiso de la industria europea del PVC hacia el desarrollo sustentable. En su informe del presente ao que incluye indicadores del 2009, expresa que el uso de estabilizadores de plomo en la UE15 disminuy cerca de 90.000 toneladas. Esto equivale a una cada de dos tercios. En el mismo perodo, el uso de estabilizantes orgnicos de calcio creci casi unas 50.000 toneladas. (Ver ms informacin en las Tablas, abajo) La conversin de estabilizantes de plomo hacia los

de Ca/Zn en perfiles para ventanas ha sido estudiada por Baerlocher. El nuevo producto es menos denso que su equivalente de plomo, lo que implica que existe una reduccin de componentes no-fundibles en la formulacin y la carga de relleno puede ser incrementada. Los sistemas lubricantes deben ser cambiados, los aditivos voltiles deben ser reducidos y la formulacin debe ser analizada para prevenir reacciones cruzadas. Por ejemplo, los sistemas usuales Ca/Zn necesitan beta-diketones que pueden dividir el acetil acetona, lo cual, a su vez, puede reaccionar con iones de hierro que generan un depsito rojizo en la zona de desgasi-ficacin. Esto puede ser reducido por medio de la optimiza-cin de la dosis del diketone o sustituyndolo, una tecnologa que actualmente est en desarrollo. Los rellenos funcionales se utilizan en compuestos de PVC para la estabilidad, el retardo de llama y la supresin de humo. Nabaltec ha probado una variedad de hidratos minerales para observar sus efectos. Se observ que el boehmite (hidrato de xido de aluminio) puede usarse como retardante de llama alternativo al ATH, otorgando mayor fuerza de tensin y bajo consumo de agua. El carbonato-hidrato de calcio-aluminio (CAHC) funciona con el ATH, es un cido devorador (scavenger) y co-estabilizante; la combinacin reduce la tasa del liberacin de humo. El borato de zinc junto con el ATH reduce el humo, pero tambin reduce la estabilidad trmica y corta el tiempo de ignicin. El borato de zinc puede ser combinado con CAHC para mejorar el retardo de llama y la performance trmica del PVC, dice Nabaltec. La compaa turca Akdeniz Kimya produce estabilizantes Ca/Zn y ha estado observando la formulacin completa para perfiles, con particular atencin al paquete lubricante. La compaa cuenta con un nuevo producto bajo en zinc, del cual dicen que permite alto brillo y bajo plate-out en tales aplicacio-nes. Bio-plastificantes Dow Chemical ha lanzado un nuevo plastificante de base biolgica para el PVC. El aditivo libre de ftalatos y de plomo est hecho con casi el 100% de materias renovables. Llamado Ecolibrium, dicen que ofrece el mismo desempeo y que se siente igual que los plastificantes tradicionales de PVC, mientras que adems cumple con los requerimientos de resistencia a la llama. Dow dice que su uso puede reducir las emisiones de efecto invernadero hasta en un 40%

TABLA 1: Produccin europea de estabilizantes para PVC 2000.2009, en toneladas

TABLA 2: Produccin de estabilizantes para PVC UE27, 2007-2009, en toneladas

2000 2009 2007 2009 Estabilizantes de plomo formulados 127.156 40.321 Estabilizantes de plomo formulados 99.991 48.921 Estabilizantes orgnicos de calcio formulados 17.579 65.443 Estabilizantes orgnicos de calcio formulados 62.082 75.140 Estabilizantes de estao 14.666 11.622 Estabilizantes de estao 16.628 12.162 Estabilizantes lquidos (Ba/Zn o Ca/Zn) 16.709 13.229 Estabilizantes lquidos (Ba/Zn o Ca/Zn) 19.000 14.000 Cifras de UE-15, ms Noruega, Suiza y Turqua Fuente: Vinilo 2010

Fuente: Vinilo 2010

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Jugando al juego Si a usted le gusta jugar al ftbol de fantasa cuando no tiene nada que hacer, ahora que la Copa Mundial ha terminado puede probar sus habilidades estratgicas en un nuevo ambiente. Vinyl 2010 ha lanzado una nueva versin de su juego Vinylgame (www.vinylgame.com), el cual permite a los jugadores competir online entre s para convertirse en los gerentes ms sustentables, y al mismo tiempo econmicamente exitosos, trabajando en

un negocio de PVC. Cada mes, se otorga a los jugadores con los tres mejores puntajes un certificado obsequio de 100, uno de 75 y otro de 50, redimibles a travs del vendedor online Amazon. Lanzado en 2008, el juego ilustra lso desafos y obstculos que enfrenta una industria y trata de lograr procesos de produccin ms sustentables. Los mecanismos que regulan el mercado del PVC, las inversiones realizadas en investigacin y desarrollo, y

la interaccin entre la industria y la sociedad tambin han sido incorporados en el juego. Jugar al Vinylgame ayudar a los participantes a comprender las presiones ejercidas sobre las empresas del PVC y qu difcil puede ser crear una compaa que sea al mismo tiempo sustentable y rentable incluso en el mundo virtual, dice Chris Welton, gerente de comunicaciones de Vinilo 2010.

Dow dice que sus bio-plastificantes ofrecen una opcin ms sustentable para aplicaciones de cables y alambres

en productos existentes. El bio-plastificante est inicialmente orientado hacia aplicaciones de cables y alambres, y algunos fabricantes de cables elegidos en el programa Dow Inside estn obte- niendo licencia para comercializar esta tec- nologa. Pero Jonathan Penrice, director de marketing global de Dow Wire & Cable, agrega: A su tiempo, tambin abrir oportunidades de diferenciacin para los OEMs en otras industrias que utilizan compues-tos de PVC. De acuerdo con Dow, la tecnologa Ecolibrium fue desarrollada para cumplir con opciones ms sustentables en aplicaciones de cableados. Por ejemplo, puede cumplir con los requerimientos de resistencia a la deformacin por calor, flexibilidad, retardo de llama y desempeo elctrico en artculos de electrnica personal y electrodomsticos. En el mercado de la construccin, Dow dice que su bio-plastificante puede ayudar a proveer opciones seguras de cables y alambres para la construccin y permitir que los usuarios finales consigan crditos por el carbono. Tambin est orientado hacia aplicaciones de cableado automotriz. Los datos proporcionados por Dow muestran que el Ecolibrium LPL AS 1101 EXP1 otorga similar clasificacin Shore A, y modulus, y similares propiedades de tensin y elongacin como las de un plastificante ftalato DIDP. En algunos casos, el Ecolibrium puede ser utilizado en cargas menores para alcanzar la misma performance (51 PHR comparado con 60 PHR). Struktol ha desarrollado una cantidad de auxiliares para el procesamiento, para el PVC y para

otros materiales, en su gama de compuestos TPW. Ellos dicen que sus materiales TPW se han convertido en caballitos de batalla en el mundo de compuestos polimricos, que pueden ser retocados si es necesario para adecuarse a las necesidades de un diseo de maquinaria particular, a un relleno polimrico o a una tasa de produccin necesaria. El TPW 012 est diseado para compuestos de PVC especialmente formulaciones de composites. Combina lubricantes internos y externos, ms compatibilizadores y auxiliares de procesamiento para permitir un ptimo procesamiento y tasas de produccin. Est considerado como one pack, as elimina la necesidad de otros lubricanes tales como el estearato de calcio. Tambin han desarrollado un retardante de llama para ser utilizado en composites de madera plstica. El Struktol 0832 apunta a reducir la tasa de quemado, para conseguir las clasificaciones Clase B o Clase A. El aditivo puede ser pre-mezclado con otros ingredientes antes de ser extrudado, y no es sensible al calor. Se requiere un dosaje de entre 8 y 15%, dependiendo de la tasa de quemado necesaria. A modo de ejemplo, una muestra sin retardante de llama fue completamente destruida por el fuego; una carga del 15% de SA 0832 redujo la tasa de quemado a la mitad y termin auto-extinguin-dose. Ingresar en los siguientes portales para ms informacin:

www.shinetsu.co.jp/e www.sud-chemie.com www.stabilisers.org www.baerlocher.com www.nabaltec.de www.akdenizkimya.com.tr www.dow.com www.struktol.com www.vinyl2010.org

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