ДОБАВКИ ДЛЯ ПЛАСТПЕРЕРАБОТКИ: инновации 2008


На некоторые добавки и наполнители имеется устойчивый спрос, поскольку обработчики стремятся перейти на более высококачественные применения или же растянуть используемое количество смолы, чтобы как-то компенсировать постоянно подскакивающие цены.


По мнению аналитика Principia Partners (Экстон, Пенсильваания) Джима Мортона, которое он излагает в новом исследовании, модифицированные наполнители и армирующие добавки пользуются в Северной Америке высоким спросом, который достиг в прошлом году  1.36 миллиона тонн. Прирост в области наполнителей из натуральных волокон для автомобильных и строительных применений достиг уровня в 20% в год. И на протяжении последних десяти лет спрос на диспергирующие добавки и средства, способствующие адгезии между смолой и наполнителем, вырос более, чем на 9% в год.

Таковы некоторые тенденции, которые прослеживаются в развитии обрабатывающей промышленности. На прошедшей недавно в Чикаго выставке NPE производители добавок наглядно продемонстрировали, куда идет рынок, и чего следует ожидать обработчикам в ближайшие месяцы.

Шон П. О’Коннор, вице-президент по пластмассовым добавкам в компании Chemtura (Миддлбери, Коннектикут), считает, что европейская директива REACH (январь 2006 г. MPW, стр. 50) оказала существенное отрицательное воздействие на ассортимент продукции компании, особенно в секторе производства огнеупорных материалов. Михаель Гаусс из конкурирующей компании Lanxess (Леверкузен, Германия) высказывается в еще более пессимистическом духе, и говорит, что принятые меры погубят всякое стремление к инновациям, и многие новые добавки просто исчезнут. Бернар Нижен, менеджер по маркетингу эластомерных модификаторов в компании Eliokem (Куртабёф, Франция) говорит, что REACH может оказать разрушительное воздействие на бизнес по производству добавок со всех точек зрения.

Но имеются и положительные оценки. Джон Д. Клей, менеджер по научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности по высокопроизводительным продуктам в компании Honeywell (Морристаун, Нью-Джерси), говорит, что REACH могла бы действительно повысить спрос на системы органического стабилизатора для производства из ПВХ, которые производит компания. Гаусс из Lanxess считает, что описанные меры могут означать уменьшение использования хлорированных огнезащитных добавок в пользу применения систем из сложных эфиров фосфорной кислоты.

Майкл Дж. Гуд, вице-президент по технологии компании Chemtura, считает, что затраты остаются стимулом номер один в секторе производства добавок. Но обработчики уже начинают осознавать, что одной стандартной добавки уже не может быть достаточно для использования со всеми применениями, и они рассматривают добавки, изготавливаемые в соответствии с индивидуальными параметрами, как одно из средств дифференциации своей продукции. Тем не менее, обработчики зачастую неохотно принимают решение об использовании добавки, которая является новинкой и поставляется единственным производителем, поскольку боятся оказаться в ловушке в случае, если продукт окажется недоступен по какой-либо причине.

"Более мелкие обработчики могут оказаться более открытыми по отношению к инновациям, нежели более крупные", - говорит он. В компании отмечают, что лучше воспринимают новые или иные по своему составу добавки обработчики из Латинской Америки и Китая, а не компании из Европы, которые, по его словам, "до боли медленно" воспринимают новые разработки в области добавок.

Луис Дж. Лундберг из 3M, менеджер по развитию бизнеса из Сент-Пола, Мичиган, напротив, указывает, что он наблюдает повышенный интерес к разработкам в области добавок, которые позволяют обработчикам снижать время от разработки до реализации на рынке или же дают возможность получать более быстрое заполнение пресс-формы или охлаждение.

Нижен из Eliokem считает по повышение цены на добавки не так значительно, как повышение цен на товарные смолы, но, поскольку многие из них производятся на основе производных нефти, существует постоянное движение цены вверх, которое компании трудно перекладывать далее на плечи своих заказчиков.

"Если Вы сможете доказать своему заказчику, что он получит преимущество с повышением стоимости своего применения, в большинстве случаев Вы добьетесь согласия на повышение цены", - говорит он.

Деннис Кин, президент компании-производителя вспенивающих веществ Bergen International (Рошелл Парк, Нью-Джерси), сообщил MPW, что спрос на композиты из древесины и пластмассы растет примерно на 10% в год, поскольку обработчики видят, насколько они выгодны с точки зрения уменьшения массы, меньшего расхода полимера и хорошей стабильности для снижения коробления и деформации.

Лэрри Найтарди, менеджер по управлению продукцией и маркетингом компании PolyOne (Уайлдер, Кентукки), говорит, что "мы вступили в эру добавок". Обработчики смотрят на рецептуры добавок как на инструмент, который позволит им снизить затраты и повысить эффективность. Он говорит, что компания наблюдает повсеместно высокий спрос на системы добавок для применений, связанных с упаковкой из РЕТ для косметических и пищевых продуктов. Они необходимы, поскольку на срок годности отрицательно влияет воздействие ультрафиолетовых лучей, из-за которых изменяются активные вещества, или же вкус, запах или цвет.

Конструкционная износостойкость за счет использования арамидных волокон

Исследования, проведенные нидерландским исследовательским институтом TNO (Делфт, Нидерланды) для того, чтобы установить, до какой степени арамидные волокна снижают трение и износ, доказывают, что наполнители могут помочь обработчикам полиамида 66 (PA66) создавать детали с прекрасными трибологическими и механическими свойствами.

Арамидные волокна обычно добавляют для того, чтобы уменьшить трение и износ в таких деталях, как шестерни, подшипники скольжения и вкладыши подшипников; стекло- и углеволокно также могут снижать трение при использовании в деталях в качестве наполнителя, но эти хрупкие волокна могут вызывать больший износ вступающего в контакт материала. По данным компании-поставщика волокна Twaron, ее арамидные волокна Twaron и Tecnota вызывают минимальный (или, вообще, никакого) износ вступающего в контакт материала, даже если это очень мягкий материал, такой как алюминия или бронза.

Исследователи TNO, в сотрудничестве с исследователями Teijin Twaron (Арнхем), включая Эдвина Доммершюйцена, менеджера по технической поддержке и разработкам, сравнили два типа арамидных волокон, Twaron тип 1488, 6-мм мелконарезанное волокно, и Technora тип T322EH, 6-мм мелконарезанное волокно, оба типа обработаны количествами полиэфира, на которые ожидается получение патента. Этот новый метод повысил плотность основного материала для обоих типов с примерно 150 кг/м3 до примерно 240 кг/м3, что облегчило контроль и ускорение дозировки в экструдере.

Испытания TNO показали, что значение снижения износа выросло в 20 раз для PA66, армированного обоими волокнами, по сравнению с РА66, в котором не содержится армирования.

Дополнительным преимуществом, которое дают эти армирующие волокна при введении в РА66, является относительно небольшое повышение коэффициента трения, которое, по словам поставщика, составляет значения, которыми в большей или меньшей степени можно пренебречь при использовании в качестве армирующего волокна 5% Twaron. При необходимости можно снизить коэффициент трения за счет добавления в компаунд PTFE без какого-либо ущерба для низкого уровня износа.

Для обработчиков существенным результатом проведенных испытаний стало подтверждение того, что волокна позволяют производить более компактные детали легче и проще с технологической точки зрения, при этом они смогут по-прежнему справляться с повышенными тепловыми и механическими нагрузками на протяжении всего запланированного срока их эксплуатации. Более дорогие волокна Technora обеспечивают более высокие механические свойства. Прочность на разрыв и предел прочности при статическом изгибе  могут быть увеличены при добавлении таких волокон более, чем вдвое, в то время как  модуль упругости при растяжении может быть увеличен даже более чем в три раза. Teijin Twaron, Арнхем, Нидерланды; +31-26-366-24-23; www.twaron.com

СМАЗОЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Более высокие эксплуатационные характеристики помогают при экструзии ПВХ

Новая серия высокоэффективных смазочных веществ специализированного применения для виниловой экструзии была представлена обработчикам в ходе работы проходившей в Чикаго в июне этого года выставки NPE. Семейство смазочных веществ под брендом Rheochem было расширено с четырех до десяти стандартных рецептур для удовлетворения большего диапазона требований при высокoм объеме производства оконного и дверного профиля, ограждений, настилов, труб и боковой обшивки. Первые марки были представлены два года тому назад во время ярмарки K 2004 в Дюссельдорфе. Линия смазочных веществ, на которые ожидается получение патента, была разработана для работы с существующими системами стабилизации олова, а также систем кальция и цинка и кальция и органических веществ. Эти марки позволяют осуществлять экструзию компаундов из ПВХ при более низких (по сравнению с предыдущими) температурах плавления, уменьшают горение и потерю окраски, снижают осаждение, затраты энергии, а также увеличивают интервалы между остановками установок для материально-технического обслуживания. Honeywell Specialty Materials, Морристаун, Нью-Джерси, США, Morristown, NJ, USA; +1 973-455-4908; www.honeywell.com

ПЛАСТИФИКАТОРЫ

Материалы, оптимизированные для повышения способности подвергаться обработке

Новые пластификаторы Ultramoll IV и Ultramoll VP SP51020NV одобрены к использованию в виниловых пленках, вступающих в контакт с пищевыми продуктами. Они не мигрируют, и не оказывают воздействия на содержимое упаковки. Марка Mesamoll, сложный эфир алканфосфоновой кислоты, устойчивый к гидролизу сложных эфиров с образованием карбоновых кислот, был переработан для того, чтобы обеспечить обработчикам более простую обработку пластмассовых продуктов, изготовленных из ПВХ, полиуретана или каучука. Его также можно использовать в системах связывания и герметизации. Благодаря своей устойчивости к воздействию щелочной среды, которая часто встречается в строительной отрасли, его можно использовать там, где необходима надежная герметизация и долговременная эластичность. Эта марка продемонстрировала хорошие свойства гелеобразования в ПВХ, и она пригодна для производства виниловых перчаток. Lanxess Deutschland GmbH, Леверкузен, Германия; +49 214 3054529; www.lanxess.com

КРАСИТЕЛИ

Профиль из ПВХ приобретает новый цвет

Европейский рынок прямых изделий из винила находится в настоящее время в процессе преобразования, стимулом которого является процесс замены содержащих свинец стабилизаторов органическими материалами и необходимость повышать производительность экструдеров. Производитель поставляет два типа красителей для удовлетворения спроса рынка профиля из ПВХ. Они обладают свободной текучестью, не создают пыли, обеспечивают однородность от партии к партии, а также хорошее распределение окраски. Holcobatch представляет собой концентрат сферического красителя в формате микрошариков со средним диаметром 500-750 µм. В его состав обычно входит 25% органического или 70% неорганического красителя на неполимерной подложке с низкой температурой плавления. Он плавится еще на ранних стадиях производственного процесса, что позволяет осуществлять максимально адекватное смешивание и распределение по всему расплаву. Его можно использовать для создания компаундов на основе олова или компаундов, окрашенных в светлые тона, стабилизированных свинцом или кальцием/цинком. Этот краситель реализуется в целом диапазоне стандартных цветов, или же, если потребуется, он может иметь окраску по индивидуальному заказу.

Holcoprill обладает более высокой концентрацией цвета в шариках со средним размером 1-2 мм. Он содержит либо примерно 50% органического, либо 80% неорганического красителя, и подходит для более темных цветов. Считается, что на серию компании Profile 181 не оказывают влияния параметры текучести компаунда в экструдере. Серия 182 представляет собой систему окрашивания, предназначенную для улучшения плохого слияния в компаундах для изготовления профиля из ПВХ. У этих добавок хорошая устойчивость к воздействию света и атмосферных явлений, низкое теплообразование, и либо нулевое, либо минимальное воздействие на физические свойства профиля. Holland Colours NV, Апельдорн, Нидерланды, Apeldoorn, Netherlands; +31 55 3680700; www.hollandcolours.com

Eupolen PE Blue получает разрешение FDA

Eupolen PE Blue 69-1501 получил разрешение FCN (уведомление о контакте с пищевыми продуктами) от FDA, а это означает, что добавка теперь может использоваться в концентрациях до 2% в пластмассовых применения, которые вступают в контакт с пищевыми продуктами, таких как герметичная упаковка, решетчатые ящики, морозильные камеры для хранения продуктов, банки для напитков, стаканчики и пленки. Это высококонцентрированный материал на полиолефиновой основе, диспергированный монопигментный концентрат. Он сочетает свойства фталоцианинового красителя с хорошими параметрами низкого коробления с теми, преимуществами, которые дает монопигментный концентрат. Общую картину параметров завершает наличие высокой прочности окрашивания, хорошей устойчивости к воздействию света и атмосферных явлений, постоянства свойств окрашивания, хорошего дозирования и низкого образования пыли. Его можно использовать при литьевом формовании, и у него хорошая степень совместимости с другими красителями. Это дает большую степень гибкости при окрашивании. Считается, что легко производить очистку оборудования, на котором производится обработка, поскольку материал с хорошей текучестью и образует мало пыли. BASF, Людвигсхафен, Германия, Ludwigshafen, Germany; +49 621 600; www.basf.com

СТАБИЛИЗАТОРЫ

Системы на основе кальция делают обработку ПВХ проще

Стабилизаторы из калция/цинка и кальция/ органического вещества, которые используются при обработке труб и профилей из ПВХ, вплотную приблизились к тому, чтобы стать простой заменой свинца. Этот производитель представил свой стабилизатор Ecostab в 2000 г. с дозировкой 3.5-4.5 фунта в час, но для многих рынков фактор затрат, которые были в 1.3 раза выше затрат на свинец, стал решающим. В прошлом году компания представила новую марку данного материала, которая используется с дозировкой менее 4.0 фунтов в час, что позволяет иметь структуру затрат аналогичную структуре затрат при использовании свинца. Удельная плотность основного материала компаундов стабилизатора с кальцием/цинком, по сравнению с теми, что содержат свинец, составляет примерно на 60% меньше. При расчете затрат для сухой смеси, уменьшение будет означать, что тот же объем профиля можно продать при использовании меньшего количества стабилизатора для экономии затрат. Такие стабилизаторы на основе кальция позволяют включать вещества, повышающие способность поддаваться обработке, и различные системы доставки. Как рассказывает Йорг Фрёлих, директор по разработке добавок для ПВХ , в конце прошлого года этот производитель начал предлагать такой стабилизатор в виде лепешек расплава, что позволяет проще осуществлять дозирование, обеспечивает хорошую текучесть и позволяет обойтись без пыли. Baerlocher GmbH, Унтершлайссхайм, Германия, Unterschleissheim, Germany; +49 89 14373255; www.baerlocher.com

ВСПЕНИВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Этот материал опередит всех: он позволяет экономить энергию

В странах Европейского Союза 40% всех выбросов углекислого газа производится за счет использования энергии для обогрева зданий. Здесь может помочь Enovate HFC, вспенивающее вещество для производства полиуретанового изолирующего пенопласта, которое обеспечивает долговременные эксплуатационные характеристики. Оно соответствует самым строгим требованиям испытаний на пожаростойкость, на основе стандартов Комиссии сертификации по технике безопасности Великобритании, которые, по всеобщему мнению, являются самыми строгими стандартами в Европе. Это вещество также не вызывает истощения озонового слоя, не воспламеняется и является безопасным для использующих его строительных бригад. Производитель материала говорит, что хорошие параметры пожаростойкости при использовании в изоляционных материалах, позволяют собственникам экономить на затратах на страхование. Honeywell International, Зельце, Германия, Seelze, Germany; +49 5137 9999411; www.honeywell.com

ДОБАВКИ, УЛУЧШАЮЩИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ

Добавки повышают текучесть и облегчают извлечение из формы формованных приборных панелей

INT-33CRS, патентованная добавка, улучшающая обрабатываемость, от данного поставщика повысила текучесть смолы и облегчила извлечение из формы формованных приборных панелей из TPO. Эта добавка, улучшающая обрабатываемость, представляет собой смесь насыщенных и ненасыщенных сложных эфиров жирных кислот с модифицированными производными органической кислоты. Скотт Уотренман, технический представитель компании Axel, сообщает, что для этого применения добавление в ТРО 0.3% INT-33CRS  позволяет осуществлять формование при давлении на 23% ниже. Это позволяет использовать более мелкие установки для формования, и уменьшает количество образующихся под воздействием напряжения трещин, которые возникают, когда необходимо большое усилие извлечения для того, чтобы удалить детали из гнезд пресс-формы. По информации компании Axel, до того, как начали применять эту добавку, образование трещин от напряжения повысило процент брака на некоторых формовочных линиях до 35%, а при использовании добавки процент брака снизился до 0.02%. Включение этой добавки также обеспечивает четкую однородность поверхности деталей, что делает ее пригодной для производства как для формования с окраской в форме, так и для формования с последующей окраской, а также для производства деталей, которые обрабатываются с использованием других вторичных декоративных технологий.

Продукт реализуется в виде свободнотекучего порошка или 100% активных гранул. Его можно использовать в маточных смесях, или же можно гравитационно смешивать и вводить в питатель формовочной установки. Axel Mold Releases & Process Aid Additives, Вудсайд, Нью-Йорк, США, Woodside, NY, USA; +1 718-672-8300; www.axelplastics.com

Диапазон добавок, предлагаемых для применений из PET

Бутылки из РЕТ, предназначенные для минеральной воды, пива, соков и безалкогольных напитков, продолжают завоевывать популярность по всему миру. Тем не менее, PET часто вырабатывает в процессе плавления ацеталдегид, наличие которого отрицательно сказывается на вкусе и запахе некоторых напитков. Данная компания разработала маточную смесь добавки-поглотителя ацеталдегида, которую также можно использовать как сочетание красителя/добавки для ограничения воздействия ацеталдегида. Другой новинкой для производства применений из РЕТ является удлинитель цепей, который является реактивной добавкой, способной повысить качество утилизированного материала из PET. Антиадгезивное вещество, предназначенное для полиэфира, позволяет осуществлять более легкое извлечение термоформованных деталей, оно уменьшает адгезию при наматывании и разматывании рулонов пленки, и позволяет так нарезать листы, чтобы их можно было, затем. вставить обратно без какого-либо повреждения поверхности. За счет использования нового поглотителя ультрафиолетовых лучей от данного производителя PET может обеспечивать низкую летучесть и хорошие параметры светопоглощения. Он защищает от ультрафиолетовых лучей, как РЕТ, так и красители. Gabriel-Chemie Ges.m.b.H., Гумпольдскирхен, Австия, Gumpoldskirchen, Austria; +43 2252 63630; www.gabriel-chemie.com

ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ

Очиститель шнека и цилиндра выполняет всю грязную работу

Два вещества для очистки экструдеров, CLEAN LDPE и CLEAN HDPE, содержат высокие концентрации абразивных неорганических добавок, поверхностно-активных веществ и антиоксидантов для того, чтобы счищать ненужные остатки деградировавшего расплава, наполнителей и красителей со шнеков и цилиндров. Первый из этих продуктов, который предназначен для LDPE, применяется при экструзии пленки и сокращает время на очистку. Он поставляется в виде компаунда, и остается относительно жидким, его можно легко удалить из экструдера, головки или машины для литьевого формования после очистки. В очистителе не содержится токсичных, летучих или коррозийных добавок. Его можно использовать непосредственно перед демонтажем оборудования для сокращения затрат времени на очистку на более, чем 50%. Марка CLEAN HDPE предназначена для очистки оборудования для экструзии трубы и пленки. Эта марка наиболее эффективна при использовании с температурами ниже 180°C. Velox GmbH, Гамбург, Германия, Hamburg, Germany; +49 40 3696880; www.velox.com

ОГНЕСТОЙКИЕ ВЕЩЕСТВА

Жесткое огнестойкое вещество улучшает свойства оболочки кабеля

Создается компаунд из не содержащего галогена огнестойкого вещества на полиолефиновой матрице для обеспечения пожаростойкости оболочек силовых кабелей. Данная марка, Casico FR6082, обеспечивает высокую физическую прочность, жесткость и хорошую защиту от воздействия ультрафиолетовых лучей для оболочек кабелей на основе полиэтилена (PE). Она дает выделение при горении дыма с низкой токсичностью, и является износостойкой при использовании для производства как воздушных, так и подземных силовых кабелей. Как рассказывает Микаель Бьёрн, менеджер по маркетингу в данной компании по производству кабелей и проводов, ее можно обрабатывать на экструдерах, предназначенных для обработки, как винила, так и полиэтилена. Borealis, Вена, Австрия, Vienna, Austria; +32 15 479024; www.borealisgroup.com

www.polymery.ru