Новые реактивные добавки для пластиковых

Полимерные модификаторы от компании
BYK Kometra GmbH
Различные возможности для модификации полиамидов с
полиолефинами
Dr. Inno Rapthel BYK Kometra GmbH
Larisa Strizhova BYK Chemie GmbH
BYK Kometra GmbH – что это за компания?
Who is BYK Kometra GmbH
BYK KOMETRA
© Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Frankfurt am Main
История / History
Основанная в 2001 году, компания KOMETRA AG /
GmbH начала производство полимерных
модификаторов для индустрии пластмасс в
производственной зоне Schkopau. С марта 2011
года компания KOMETRA входит в состав
концерна Altana и называется BYK Kometra.
Разработки основываются на модификационном
бизнесе BSL (Buna SOW Leuna Olefinverbund),
BYK Kometra производит продукцию по
уникальной технологии производства модификаторы под торговой маркой SCONA для
индустрии пластмасс.
SCONA-модификаторы могут основываться на нескольких
различных полимерах, наиболее важными являются
полиолефины (полиэтилен и полипропилен), а также этилен
и винилацетат (EVA), SEEPS / SEBS и специальные
полимеры. Эти базовые полимеры могут иметь разные
функциональные группы, такие как:
малеиновый ангидрид, акриловая кислота, метилметакрилат,
стирол, винилсилан, бутилакрилат, глицидилметакрилат и
многое другое.
Добавки, используемые в индустрии пластмасс
Additives used in the Plastic Industry

Смачивающие агенты

Модификаторы

Адгезивы

Компатибилизаторы

Смягчители

Стабилизаторы цвета

Антиоксиданты

Антипирены

Колоранты
и другие
SCONA ®
Графтованные
сополимеры
Процесс графтования в твердой фазе
Solid Phase Grafting Process
Initiator
Polymer
Monomer
Графтование
происходит,
главным
образом, в
аморфной фазе
MAH = Mалеиновый ангидрид
AS = Акриловая кислота
MMA = Метилметакрилат
VS = Винилсилан
GMA = Глицидилметакрилат
BA = Бутилакрилат
St
= Стирол
HEA = Гидроксиэтилакрилат
SCONA®Модификатор
Три вида продукта
Three kinds of products
Графтование в твердой фазе
Отличие TP от TS продуктов
Solid state grafting
Хлопья или порошок
Flakes or Powder
SCONA TP продукты +
Другие реактивные компоненты
SCONA TS продукты
гранулят
SCONA TP продукты
хлопья или порошок
Реактивная экструзия / Reactive extrusion
SCONA TР продукты
гранулят
Экструзия / Extrusion
Специальные свойства PP-g-MSA, графтованного в
твердой фазе
Special properties of solid state grafted PP-g-MSA
Сравнение ПП модификаторов, привитых в расплаве и твердой фазе,
относительно ПТР и уровня прививки МАН.
PP GF
WPC
SCONA® TPPP
8112
9012 9112
2112
PP nano;
Преимущества графтования в твердой фазе:
TPE compound
- возможность максимальной прививки MAH
- снижение эмиссии VOC
- регулируемый ПТР (MFR)
Основные применения:
ДПК (WPC) – ДревесноПолимерные Композиты
ПП ДПК компаунд
ПП стеклонаполненные компаунды
PP Glas-Fibre Compounds
ПП стеклонаполненные компаунды
Charpy impact strength [kJ/m²]
60
55
50
45
40
35
30
25
TPPP 9012 FA
20
Melt grafted product
15
10
0
0.5
1
Addition of modifier[%]
Сравнение смачивающий агентов, привитых в расплаве и твердой фазе, в ДПК и ПП
стеклонаполненных компаундах - высокий уровень прививки обеспечивает меньшую дозировку с
лучшей производительностью
1.5
Модификаторы для ПЭ Древесно-Полимерных Композитов
Modifier for PE Wood Composites
Для этого применения, в основном, используются TS продукты- это означает,
что мы объединяем графтование в твердой фазе и расплаве, что обеспечивает
нашим продуктам высокий уровень прививки и хорошее течение.
Продукт
Grade
Базовый
полимер
Basic polymer
Графтование
Grafting
Форма
поставки
Form
ПТР
Содержание
МАН
(190°C/2,16 kg)
MAH content
SCONA® TSPE 2102 GAHD
HDPE
Твердая фаза/
расплав
гранулы
рellets
1-3 g/10 min
1,7 wt.-%
SCONA® TSPE 1112 GALL
LLDPE
Твердая фаза/
расплав
гранулы
рellets
1-3 g/10 min
2,2 wt.-%
SCONA® TPPE 1102 PALL
LLDPE
Твердая фаза
порошок
рowder
1-3 g/10 min
1,5 wt.-%


Матрица для ДПК на основе ПЭ, как правило, HDPE. Поэтому
высокомодифицированный малеиновым ангидридом HDPE дает лучшие
результаты.
Для хорошего процесса перемешивания в двушнековом совращающемся
экструдере, использование высокомодифицированного LLDPE также
возможно.
ДПК на основе ПЭ
WPC based on PE
Тест с 50 % древесной муки в HDPE :
45.0
Компаундирование с совращающимся и
противовращающимся двушнековым экструдером
Измерение свойств образцов полученных
инжекционным методом (ISO)
40.0
35.0
30.0
TSPE 1112 GALL coro
TSPE 2102 GAHD coro
TSPE 1112 GALL coni
TSPE 2102 GAHD coni
25.0
20.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
Дозировка смачивающего агента [wt.-%]
Тест с 50 % древесной муки в HDPE :
Лучшие результаты показал TSPE 2102 GAHD
(HDPE-g-MAH) относительно механических свойств
при работе с совращающимся или
противовращающимся двушнековым экструдером
Абсорбция воды графтованным LLDPE лучше при
использовании на совращающемся двушнековом
экструдере
Причина этой разницы – разница в качестве
перемешивания между совращающимся и
противовращающимся двушнековым экструдером
7
Абсорбция воды через 14 дней
[wt.-%]
Прочность на разрыв [MPa]
50.0
TSPE 1112 GALL coro
TSPE 2102 GAHD coro
TSPE 1112 GALL coni
TSPE 2102 GAHD coni
6
5
4
3
2
1
0
0.0
1.0
2.0
3.0
Дозировка смачивающего агента [wt.-%]
4.0
Реактивные компоненты для ПА смесей
Reactive components for PA blending
1. Мягкие полиолефины, привитые МАН, для
получения высокопрочного полиамида
2. ПП и ПЭ привитые MAH для производства
удешевленного ПA и получения низкого
уровня абсорбции воды
3. Полиолефины, графтованные акриловой
кислотой, для регулирования вязкости ПА.
Реактивное смешивание ПА
Reactive Blending of Polyamides
Механизм реакции при производстве компатибилизатора для модифицирования ПА
PA 6
P1
C
O
+
C
O
PA1
CO
PA2
NH
O
P1 = Elastomer
PA1
CO
PA2
N
O
P1
OH
C
O
N
P1
PA2
C
„Tenside- molecule“
+
PA1
COOH
Молекулы тензида обеспечивают превосходное распределение мягкой фазы в ПА
The “tenside molecules" provide an excellent distribution of the soft phase (P1) in the PA
Реактивное смешивание ПА
Reactive Blending of Polyamides
Компаундирование:
Без малеинизированных эластомеров
С малеинизированными эластомерами
Молекулы тензида
снижают поверхностное
натяжение
Благодаря этому
эластомер лучше
распределяется и
повышается прочность
Низкая
ударопрочность
Эластомер
Высокая
ударопрочность
“молекула
тензида”
Реактивное смешивание ПА
ПА после растяжения
TEM- Рис. Ультратонкий
срез, контраст с
OsO4-Формалин
Высокопрочная модификация ПА
High toughness modifying of polyamides
Выбираем сырье
Сырье
Цена
Физическое состояние
Технологичность
EPM/EPDM
Средняя
Low crystalline/
amorphous
Липкие гранулы
POE
Средняя
Low crystalline
Сыпучие гранулы
SEBS/SEEPS
Высокая
Amorphous
Сыпучие гранулы
Высокопрочная модификация ПА
High toughness modifying of polyamides
Продукты для высокопрочной модификации
Grades for High toughness modifying
Продукт
Сырье
Уровень
прививки
SCONA® TSPOE 1002 GBLL
POE
1,5 wt.-%
SCONA® TSPOE 1002 CMB 1-2
POE
0,5 wt.-%
SCONA® TSKD 9103
SEBS
1,5 wt.-%
Для эффективного распределения PO фазы в ПА, необходим
уровень графтования 0,5 wt.-%
Высокопрочная модификация ПА
High toughness modifying of polyamides
Возможность разбавления продукта SCONA® TSPOE 1002 GBLL
Различия между двумя версиями продукта
TSPOE 1002 CMB 1-2 = 1 часть TSPOE 1002 GBLL + 2 части чистого POE
TSPOE 1002 GBLL Cha rpy imp act
TSPOE 1002 C MB 1-2 C harpy impact
TSPOE 1002 C MB 1-2 MVR
70.0
60.0
50
50.0
40
40.0
30
30.0
20
20.0
10
10.0
0.0
0%
5%
10%
Дозировка модификатора
-
Высокопривитая версия дает более высокую
прочность при том же уровне концентрации
-
"Цена" - ПТР полученного PA ниже
-
Таким образом, разбавленная версия
является хорошим компромиссом с
хорошими результатами на прочность при
комнатной температуре и при низких
температурах
-
BYK Kometra продает обе версии продукта, с
экономической точки зрения
высокопривитая версия более интересна, но
это означает, что клиенту нужно сделать
разбавление самому.
60
0
15%
ПТР (230 °C, 5 kg) в cm³/10 min
Ударная вязкость с надрезом по
Шарпи [kj /m²]
TSPOE 1002 GBLL MVR
Смесь ПА с ПП и ПЭ
Blends of PA with PP and PE
Продукты для производства смеси ПА с ПП и ПЭ
Продукт
Сырье
Уровень
прививки
Смешан с
чистым
полиолефином
в соотношении:
SCONA® TSKD 9103
SEBS
1,5 wt.-%
1:2
SCONA® TSPOE 1002 GBLL
POE
1,5 wt.-%
1:2
SCONA® TPPP 2003 GB
PP Copo
1,2
1:1,5
SCONA® TPPP 2112 GA
PP Homo
1,2
1:1,5
SCONA® TSPE 1112 GALL
LLDPE
2
1:3
SCONA® TSPE 1102 GAHD
HDPE
1,5
1:2
Смеси ПА с полимерами графтованными акриловой кислотой
Blends of PA with Acrylic Acid grafted polymers
Различные механизмы реакция для полиолефинов привитых MA и AA с ПА
P1
MAH
+
P1
PA
Смешанные молекулы с прямой цепью
P1
P1
AA
Amide
AA
AA
Amide
Amide
+n
Imide
PA
Straight- chain mixed molecules
PA
P1 = Elastomer
Смешанные молекулы с разветвленной цепью Ramified mixed molecules
Смеси ПА с полимерами графтованными акриловой кислотой
Blends of PA with Acrylic Acid grafted polymers
-
Результат: достижение высокой ударной вязкости возможно, но при
значительном снижении ПТР
-
Применение данных систем для экструзии ПА
Смеси ПА с полимерами, графтованными акриловой кислотой
Blends of PA with Acrylic Acid grafted polymers
Типичные продукты для регулирования вязкости ПА
Typical grades for viscosity regulation of PA
Продукт
Основа
Уровень
прививки АА
ПТР
SCONA TPEV 1110 PB
EVA (14 wt-%
VA)
2,5 %
(190°C, 21,6 kg)
9 g/10 min
SCONA TPPE 2400
GAHD
HDPE
>6%
(190°C, 2,16 kg)
20 g/10 min
SCONA TPPE 5611
GALL
LLDPE
>6%
(190°C, 2,16 kg)
30 g/10 min
SCONA TPPP 1400 GA
PP Homo
>4%
(230°C, 2,16 kg)
8 g/10 min
Заключение / Conclusion
Контактные лица в России / Your contact in Russia
Мы будем рады ответить на все Ваши вопросы!
Наш стенд: павильон Форум FE 47
Join us during the Exhibition for a discusion at our booth Forum FE 47 !
Наш представитель в Москве:
Наш дистрибьютор в России:
Лариса Стрижова
Технический специалист
Андрей Ляхов
ЗАО «Еврохим-1»
ул. Трофимова, дом 2а
т/ф:+7(495)781-1636
моб:+7(903)1018650
mail to: [email protected]
www.chem.eurohim.ru
129223 Москва, ВВЦ, Технопарк, стр.5, офис
55
БИК-Хеми ГбмХ
Phone + 7 495 234 50 91
FAX + 7 495 234 50 54
Mobile + 7 915 160 66 15
mail to: [email protected]
www.byk.com
5/8/2016, Page 22, COLD CURE, Plastics Additives, Additives for Composites