Scavenger - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Con referencia a la industria de las poliolefinas, los estearatos metálicos (especialmente calcio, sodio y zinc) y las dihidrotalcitas sintéticas son de suma importancia como captadores de ácido aplicados en formulaciones de aditivos. Una pequeña parte está ocupada por los lactatos / lactilatos de calcio (sales de ácido láctico), ZnO y otros óxidos. Estearatos metálicos La mayoría de los estearatos metálicos comerciales (además de los grados especiales) se producen por reacción de ciertos hidróxidos u óxidos metálicos con ácidos grasos de sebo hidrogenado (HTF A) o mezclas de ácidos esteárico y palmítico. Dependiendo del proceso de producción aplicado (fusión directa en ácido graso fundido o precipitación en un exceso de agua) se encuentra disponible una amplia gama de calidades (desde un exceso de base neutra a alto) en diversas formas comerciales. Con respecto a las aplicaciones de polímeros, debería preferirse un grado casi neutro de alta pureza y estabilidad térmica, es decir, con bajo contenido de ácido y baja cantidad de sales solubles en agua (basicidad). Lactilatos / lactatos de calcio Al igual que los estearatos de calcio, los lactatos de calcio se producen por la reacción de Ca (OHh con ácido láctico y / o ácido esteárico para formar el estearoil-2-lactilato de calcio, respectivamente. Además de la capacidad de eliminación de ácido convencional, que es análoga a la estearatos, los derivados del ácido láctico pueden formar complejos quelatos con cantidades residuales de aluminio y titanio a través del grupo OH libre presente. Al eliminar las trazas metálicas del sistema catalizador con alta acidez de Lewis, se puede reducir la decoloración en combinación con fenoles. Los lactatos no son térmicamente tan estables como los derivados de estearato puros. Se logra cierto compromiso con los lactilatos. Captadores de ácidos inorgánicos DHT y ZnO Las hidrotalcitas sintéticas son hidroxicarbonatos de AlMg en capas que contienen aniones intercambiables, que actúan como captadores de halógenos (Cl) eficientes. La abreviatura DHT es ampliamente utilizado y corresponde al nombre comercial del primer producto sintético disponible comercialmente hidrotalcita. Como resultado de la síntesis, se obtiene un polvo amorfo de flujo libre finamente dividido, que muestra una capacidad neutralizante razonablemente alta en poliolefinas en comparación con los estearatos de Ca convencionales, probablemente respaldado por los efectos de absorción de la estructura en capas. Los productos DHT se caracterizan por su relación molar de Al y Mg. Debido al carácter básico de la DHT (pH 9,5), concentraciones más altas pueden conducir fácilmente a una sobrebasificación de todo el sistema de aditivos, lo que eventualmente da como resultado decoloraciones por reacciones secundarias de los antioxidantes fenólicos presentes. Como se observa con todos los antiácidos minerales, la dispersión adecuada en la matriz polimérica de las sales que no se funden en las condiciones de procesamiento es de vital importancia. En el caso de la DHT, la dispersión se puede mejorar mediante un recubrimiento de, por ejemplo, estearato de sodio, que también proporciona un efecto eliminador de ácido adicional. El ZnO anfótero, producido en forma micronizada por el proceso francés (quema de vapor de Zn en un ambiente de oxígeno) ingresó al campo de la estabilización de poliolefinas por su propiedad VV-'absorbente', análogamente al TiO2. El rendimiento de eliminación de ácido del ZnO puede estar relacionado con la formación de hidroxicloruros básicos, hidratos de ZnCl2 · 4Zn (OH) 2, que se sabe que se forman en presencia de HCl. Los efectos de absorción en las superficies de las partículas también pueden contribuir al rendimiento de eliminación de ácido del ZnO. Al ser un producto similar a un pigmento de color blanco brillante, el ZnO contribuye a cubrir ciertos efectos de decoloración a una concentración de aplicación de p. 500-1000 ppm, sin generar una opacidad razonable (solo grados micronizados). Las mezclas de DHT y ZnO con estearatos metálicos convencionales pueden mejorar el rendimiento general de los paquetes de aditivos. Estabilización de color/fusión. Todas las muestras contenían 500 ppm de antioxidante fenólico, 700 ppm a base de fósforo secundario estabilizador de procesamiento y eliminador de ácido de 1000 ppm. Las variaciones en la eficacia de estabilización de la masa fundida (MFI) así como en la correspondiente decoloración (amarillez) se aprecian claramente para los diferentes captadores de ácido utilizados.  Sin embargo, la clasificación de rendimiento de los captadores de ácido individuales está influenciada, además, por el tipo de estabilizador de procesamiento de fósforo y, por lo tanto, la estabilización óptima del polímero debe lograrse preferiblemente ajustando todo el 'paquete de aditivos' y no solo por la variación de un componente (por ejemplo, eliminador de ácido). Los estudios sobre la estabilización del procesamiento de polietilenos no informaron una influencia significativa de los captadores de ácido - estearato de Ca y estearato de Zn - en la estabilización de la masa fundida, independientemente del tipo de polietileno (HOPE Cr o catalizado por Ziegler, LLOPE fase gaseosa y solución) proceso). Por otro lado, la estabilidad del color se vio significativamente influenciada por la elección adecuada del estearato metálico o sus combinaciones con OHT. Sin embargo, basándose en los resultados publicados, no se puede hacer una recomendación general sobre el tipo de eliminador de ácido para polietilenos; Se debe ajustar y probar un paquete de aditivos que incluya un eliminador de ácido para cada tipo de polímero por separado.

La elección adecuada del sistema captador de ácido es particularmente importante para los paquetes de aditivos que contienen estabilizadores de luz de amina impedida (HALS). La funcionalidad amina de HALS se protona fácilmente en presencia de especies ácidas, produciendo una sal de amonio inactiva que no actúa como estabilizador de luz. Se ha demostrado que la estabilidad a la luz de las películas de PP que contienen un HALS oligomérico se puede mejorar cuando se usa estearato de sodio en lugar de estearato de calcio. La mejora también se observó en la meteorización acelerada de las fibras de PP que se estabilizaron a la luz mediante un paquete que contenía HALS. La eficacia de estabilización se incrementó cuando un captador de ácido menos adecuado, el estearato de Ca, fue reemplazado por DHT o incluso mejor por DHT recubierto con estearato de Na.