Aditivos Basf e PolyAd

Depois de um bom tempo sem postar artigos devido ao trabalho no novo fórum do site, eu volto aqui com uma análise sobre alguns aditivos destinados à reciclagem de plásticos. São aditivos da Basf (antiga Ciba) e de sua parceira, a PolyAd, que tive a oportunidade de testar e agora estarei apresentando o resultado para vocês.


Uma breve apresentação

A Basf é a maior indústria química do mundo, e atua em áreas como polímeros (plásticos e tintas), aditivos de desempenho, catalisadores, exploração de gás natural, entre outras. Já a PolyAd é uma empresa que oferece soluções em forma de aditivos granulados combinados (não é masterbatch, o produto não contém resina, apenas o aditivo) para poliolefinas carregadas e lisas, PS, PVC, PP, PE e plásticos de engenharia como as poliamidas, ABS/PC, ABS/PMMA, PC e ABS. Essa forma granulada visa aperfeiçoar a relação custo/benefício em termos de melhorias de dosagem, eliminação de problemas de processamento, ganhos de produtividade, melhoria de propriedades e uso final de seus produtos por seus clientes. Um dos focos da PolyAd é oferecer soluções específicas para reciclagem de polímeros.

Os aditivos

Os aditivos testados em ABS reciclado foram:

- Joncryl ADF 1300 - promove o aumento da fluidez e em alguns casos, o brilho também
- Recycloblend 674 - promove o aumento da resistência ao impacto
- PolyAd CC1 – reduz o amarelamento em ABS branco

Os dois primeiros foram testados em um ABS preto reciclado considerado de baixo impacto, com:

- 359 J/m de impacto (sem entalhe*, norma ASTM D 4812) e;
- 3 de fluidez (200ºC/5kg, norma ASTM 1238), que pode ser considerada média-alta.

Primeiro fiz os testes separadamente, uma batelada só com o Joncryl e outra só com o Recycloblend, depois testei com os dois aditivos misturados ao ABS para ver se conseguia uma combinação de melhorias.

* Eu prefiro fazer ensaio de impacto no ABS reciclado usando corpos-de-prova sem entalhe, pois testar ABS reciclado usando entalhe em minha opinião é como medir a altura de uma pessoa em km ao invés de metros, já que a máquina acaba fornecendo um resultado muito próximo, independente do material ser muito resistente ou fraco demais.

Por se tratar de testes com quantidades pequenas de amostras, as misturas foram feitas a mão e extrudadas numa extrusora monorosca de laboratório da marca BGM. A injeção dos corpos-de-prova foi realizada numa injetora de laboratório da marca MG. Tanto o ABS reciclado moído quanto o granulado já aditivado foram secos em estufa de ar circulante por cerca de 3~4 horas a ~80°C antes de seus respectivos processamentos.



Joncryl ADF 1300

Incorporando 3% de Joncryl ADF 1300 no ABS reciclado obtive um aumento de 13,3% no índice de fluidez (foi para 3,4g/10min), entretanto o impacto que já era crítico caiu para 11,7% tornando o material inutilizável para a maioria das aplicações.

Uma observação muito importante é que ao misturar o Joncryl com o ABS reciclado recém saído da estufa, este empelotou instantaneamente sendo necessário desfazer os gomos formados com a mão! Isso me levou a pensar o que poderia acontecer se esse aditivo fosse misturado com o ABS dentro de um aglutinador de produção, onde a temperatura seria maior... Provavelmente haveria formação de borra dentro do aglutinador e seria bem difícil de remover o material dali tendo em vista que o aditivo quando aquecido tem um comportamento parecido com o de uma cola.

Durante a extrusão o material não apresentou nenhum comportamento fora do normal, e aparentemente o ABS ganhou um leve aumento de brilho, mais visível no granulado do que na plaqueta injetada.

Somados o aumento tímido de fluidez, a perda de impacto e essa reação indesejada durante a mistura, não vi o Joncryl como uma opção interessante para o ABS reciclado do ponto de vista técnico.

Recycloblend 674

Incorporando 4% de Recycloblend 674 no ABS reciclado obtive um aumento de 24% na resistência ao impacto, o que é bem interessante. Porém, a queda na fluidez foi de 26,7%, que é muito expressiva também.

Ao contrário do Joncryl esse aditivo não causou nenhuma reação inesperada e teve um desempenho satisfatório, o único ponto crítico dele é essa perda de fluidez, mas pela minha experiência com o ABS posso dizer que não existe muita diferença entre injetar um material com fluidez 3 (puro) e outro com 2,2 (com Recycloblend).

Fiz ainda um outro teste com 6% de Recycloblend, mas ao invés de aumentar a resistência ao impacto essa proporção maior a derrubou! Caiu de 444 J/m do Recycloblend à 4% para 414 J/m (lembrando que a amostra com 6% foi produzida a partir do zero, não aproveitei a com 4%).

Resumindo, é um aditivo que realmente vale a pena ter para fazer correções em materiais reciclados ou quem sabe até usá-lo em linha.

E se misturasse o Joncryl com o Recycloblend?

Buscando uma combinação de propriedades fiz essa mistura de Joncryl com Recycloblend para ver o que saía, e como já era de se esperar novamente tive problemas com empelotamento provocado pelo Joncryl.

A amostra se comportou bem durante a extrusão, mesmo com os 7% de aditivos incorporados, e não necessitou de nenhuma regulagem de máquina fora do usual.

O desempenho ficou bem dentro do que eu esperava:

Fluidez: 2,4 g/10min
impacto: 371 J/m

Ou seja, resultado intermediário entre o teste só com o Joncryl e o primeiro teste só com o Recycloblend. O que por si já é insatisfatório, pois 371 J/m de impacto é pouco para um ABS e, além disso, o empelotamento torna as coisas ainda mais difíceis para a viabilidade dessa mistura.

PolyAd CC1

É um aditivo usado para reduzir o amarelamento em ABS branco, efeito crônico do reciclado. Foi testado na proporção de 0,5%, sendo o aditivo granulado misturado à mão e processado em extrusora monorosca de laboratório.

O resultado não foi satisfatório, inclusive a plaqueta injetada ficou mais escura por causa do aditivo que é lilás e não diluiu bem. Entretanto deixo uma ressalva devido ao teste ter sido realizado numa extrusora pequena, de laboratório, e monorosca ainda por cima. Muito provavelmente isso não teria ocorrido se a amostra fosse preparada numa extrusora de produção, o que eu não tenho condições de realizar no momento, infelizmente.

E o preço?

Bom, esses aditivos são importados e seus preços mudam todos os dias, então como desejo que essa página fique alguns anos online, não vou ficar me apegando a preço, senão terei que atualiza-la constantemente.

O que posso dizer é que o Recycloblend hoje é 20% mais caro que o decabromodifenila (usado como retardante de chama), só pra se ter uma noção de custo.



Bibliografia:
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Process: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
WIEBECK, Hélio; HARADA, Júlio. Plásticos de Engenharia: Tecnologia e Aplicações. São Paulo: Artliber Editora, 2005.
Artigo postado em 27/12/2012
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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