Тенденции в разработке гидроксидов металлов для кабельных композитов на основе полиолефинов (HFFR) и поливинилхлорида Диего Тирелли - Менеджер по R&D Нуова Сима – Италия VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ
Содержание доклада • История компании • Наполнители природного происхождения • Брусит в кабельных композитах • Гидроксид алюминия в кабельных композитах • Выводы и заключение NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Местонахождение Нуова Сима находиться в городе Генга, провинция Анкона, Италия Рядом с известняковым месторождением Аппенинских гор Удобный доступ к Адриатическому морю через порт города Анкона NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Продукты и их торговые марки Природный карбонат кальция Природный карбонат магния Природный гидроксид магния Измельченный гидроксид алюминия Ca. CO 3 Mg(OH)2 Al(OH)3 NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Система управления качеством NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Основные приимущества ü Многолетний опыт в измельчении натуральных минералов. ü Планирование новых инвестиций: ‒ увеличение производственных объемов; ‒ расширение ассортимента продукции; ‒ улучшение показателей продукции. ü Постоянное повышение качества. ü Консультирование клиентов. ü R&D лаборатория оснащена оборудованием для производства и тестирования прототипов композитов: ‒ ‒ ‒ Экструдер типа Ko-Kneader; Двухвалковый смеситель; Конический калориметр; Кислородный индекс; Физико-механический комплекс; и другое оборудование. NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Морфология наполнителей природного происхождения Теоретическая форма частицы Химически осажденный гидроксид магния Природный гидроксид магния D/h = 6 1, 5 m 1, 7 м 2/г 1, 5 m 3 м 2/г d 50 = 1, 5 m 9 -10 м 2/г Увеличение удельной поверхности ü НЕПРАВИЛЬНАЯ ФОРМА. ü ПОРИСТОСТЬ. ü НЕНАСЫЩЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ НА ПОВЕРХНОСТИ. NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Морфология наполнителей природного происхождения Обработка поверхности ПРЕИМУЩЕСТВА: ü Цена/Показатели огнестойкости: ‒ Отличные огнестойкие показатели; ‒ Высокая реакционная способность. ВОЗМОЖНЫЕ НЕДОСТАТКИ: ü ü Влагопоглощение Высокая вязкость композитов Тенденция к агломерации Лимитированные механические свойства NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС КАК ПРЕОДОЛЕТЬ НЕДОСТАТКИ? Поиск полимерной матрицы 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для кабельных композитов Тип обработки поверхности G необработанная GS стеариновая кислота NG производные жирных кислот Преимущества базовая марка Кумулятивные кривые распределения размера частиц улучшенная дисперсия текучесть порошка стабильность при хранении гидрофобность механические свойства TV огнестойкость винилсилан текучесть порошка стабильность при хранении Физические характеристики Ед. измерения G 5 G 2. 5 G 1. 5 Средний размер частиц (d 50) mм 5, 0 2, 5 1, 5 Массовая доля остатка (сито 44 мкм) % 0, 20 0, 01 Содержание Mg(OH)2 % 90 92 92 Плотность г/cм 3 2, 36 Плотность кажущаяся (после уплотнения) г/cм 3 0, 70 0, 60 0, 50 Удельная поверхность м 2/г 5, 6 7 Процентная доля частиц меньше чем Марки HYDROFY 9 NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС Диаметр частиц в микронах 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для кабельных композитов В сравнении с химически осажденным гидроксидом алюминия: - Высокая прочность; Низкое относительное удлинение; Высокая вязкость; Возможна частичная замена Al(OH)3 для оптимизации свойств Эталон Компоненты (состав в масс. долях) HYDROFY Al(OH)3 G 2. 5 TV 2. 5 G 2. 5 TV 2. 5 ЕВА (28% ВА - ПТР=3) 70 70 LLDPE (d=0, 92 - ПТР=3) 20 20 Привитой ULDPE 10 10 80 80 HYDROFY G 1. 5 160 80 HYDROFY TV 1. 5 Обработка поверхности улучшает характеристики 160 80 Синтетический Al(OH)3 (4 m 2/g) 0, 5 Процессинговая добавка MПa 10, 1 12, 2 11, 5 10, 7 10, 5 % 242 131 152 160 181 Прочность Относительное удлинение 11, 4 5, 2 5, 5 7, 4 8, 1 г/10 мин Кислородный индекс NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 2 ПТР (190°C/21. 6 кг) 0, 5 2 Антиоксиданты %O 2 39 37 37 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для кабельных композитов Оптимизация полимерной матрицы: Компоненты EVA / m. ULDPE G 2. 5 (состав в масс. долях) - Металлоценовые сополимеры позволяют улучшить механические свойства даже при высоком наполнении. m. ULDPE TV 2. 5 G 2. 5 - Кислородный индекс HFFR композитов не позволяет предвидеть огестойкость готовой кабельной продукции. Конический калориметр позволяет предвидеть огнестойкость. m. ULDPE (d=0, 885 - ПТР=1) 50 70 EVA (28% VA - MFI=3) 20 LLDPE (d=0, 92 - MFI=3) 10 20 Привитой ULDPE - 10 10 160 HYDROFY TV 1. 5 160 180 200 HYDROFY G 1. 5 160 0, 5 Антиоксиданты 0, 5 2 Процессинговая добавка 2 Прочность MПa 12. 3 11, 9 13, 2 12, 3 11, 7 Относительное удлинение % 140 163 360 248 206 2. 7 2, 9 7, 0 5, 9 5, 7 ПТР (190°C/21. 6 кг) г/10 мин Кислородный индекс %O 2 NUOVA SIMA G 2. 5 IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 35 35 29 31 32 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Конический калориметр Условия проведения испытаний: § Размеры образца: 100 x 100 мм § Толщина образца: 3 мм § Тепловой поток: 50 k. ВТ/м 2 § Ориентация образца: горизонтальная - Hydrofy и синтетический Al(OH)3 дают одинаковый уровень огнестойкости. Hydrofy обработанный силаном, лучше чем химически осажденный Al(OH)3. Металлоценновые полимеры должны быть с высоким наполнением (180 -200 phr) в сравнении с ЭВА. NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для ПВХ композитов Для достижения низкого дымообразования и низкого выделения HCl, необходимо использовать гидроксиды металлов HYDROFY – это высокоэффективный наполнитель для ПВХ: ü Основность гидроксида магния больше, чем гидроксида алюминия; ü В результате реакция с HCl образуется Mg. Cl 2 (катализатор коксообразования). Синергизм с Sb 2 O 3 Значительное уменьшение дымообразования Высокая эффективность в поглощении HCl NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для ПВХ композитов Компоненты Замещение Sb 2 O 3 Экономический эффект в ПВХ композитах A (состав в масс. долях) B C ДИНФ 35 15 4 Стеариновая кислота 1 Карбонат кальция 80 65 50 35 20 HYDROFY GS 1. 5 - 15 30 45 60 6, 0 Трехокись сурьмы ü Значительное уменьшение дымообразования и выделения HCl. 4, 5 3, 0 1, 5 КИ %O 2 33, 0 32, 5 33, 0 31, 5 29, 0 Твердость Шор A 90 90 90 89 90 68 63 60 65 Термическая мин. при 68 стабильность 200°C HCl NUOVA SIMA E 100 ПВХ смола K 70 Ca/Zn стабилизатор ü Sb 2 O 3 можно уменьшить без ущерба для кислородного индекса, твердости и термической стабильности. D Хлоропарафин (52% Cl) ü Hydrofy можно использовать для частичной замены Sb 2 O 3. IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС % 19, 4 19, 0 17, 4 17, 7 21, 0 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
HYDROFY – марки для ПВХ композитов Уменьшение дымообразования в LS ПВХ ü Sb 2 O 3 негативно влияет на дымообразование. ü HYDROFY вносит значительный вклад в подавление дыма при горении и тлении. Компоненты M (состав в масс. долях) N O P 100 ПВХ смола K 70 45 ДОФ Эпоксидированное соевое масло 3 Ca/Zn стабилизатор 3 Карбонат кальция 80 - 40 40 HYDROFY GS 1. 5 - 80 40 40 Трехокись сурьмы - - - 3 ASTM E 662 Dmax При тлении 226 261 - При горении NUOVA SIMA 311 445 164 150 450 IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
ALUFY 2 - гидроксид алюминия для кабельных композитов Физические характеристики Размер частиц Ед. измерения mм mм mм d 10 d 50 d 90 Значение Плотность кажущаяся (после уплотнения) г/cм 3 0, 6 2, 5 6, 0 2, 40 0, 58 Удельная поверхность м 2/г 9 Процентная доля частиц меньше чем Кумулятивная кривая распределения размера частиц Диаметр частиц в микронах ü ALUFY 2 представляет собой измельченный Al(OH)3 произведенный по особой технологии. ü ALUFY 2 может конкурировать с химически осажденным Al(OH)3, благодаря контролируемой морфологии и высокой чистоте. NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
ALUFY 2 - гидроксид алюминия для кабельных композитов В сравнении с синтетическим Al(OH)3 в HFFR композитах Компоненты Мас. доли EVA (28% ВА - ПТР=3) 70 LLDPE (d=0, 92 - MFI=3) 20 Привитой LLDPE 10 Al(OH)3 160 Антиоксиданты 0, 5 Процессинговая добавка Наполни тель 2 ALUFY 2 Химически осажденный Al(OH)3 % Мас. (от об. количества доли наполнителей) Тест Мас. доли A 160 100 - - B 120 75 40 25 C 80 50 D 40 25 120 75 E - - 160 100 NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
ALUFY 2 - гидроксид алюминия для кабельных композитов Тест КИ (% O 2) A 39 B 39 C 39 D 39 E 39 ALUFY 2 и химически осажденный Al(OH)3 дают одинаковую степень огнестойкости NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Выводы и заключение КЛЮЧЕВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ü Базовых научные исследования: Ø непонимание сложности свойств наполнителей. ü Передовые технологии измельчения: Ø решение сложных задач; Ø гарантировать постоянное качество. ü Разработка специальной поверхностной обработки и поиск подходящей полимерной матрицы: Ø уменьшении разницы между природными и химически осажденными наполнителями. Наполнители природного происхождения являются техникоэкономически эффективными компонентами для производства огнестойких кабельных композитов NUOVA SIMA IX МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ САММИТ VI РОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС ПЕРЕРАБОТЧИКОВ ПЛАСТМАСС 26 -27 НОЯБРЯ 2012 ГОДА
Diego Tirelli R&D Manager phone: (+39) 073290162 mobile: (+39) 3207470015 e-mail: tirelli@nuovasima. it Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Тенденции в разработке гидроксидов металлов для кабельных композитов
80cb273add863f8390399b718251056e.ppt