O PAPEL DO CPE EM COMPÓSITOS DE PVC, MADEIRA E PLÁSTICO
Utilizando portas e janelas de plástico misto de CPE e PVC, a elasticidade, a resistência e o desempenho em baixas temperaturas são bastante aprimorados, e a resistência às intempéries, ao calor e a estabilidade química são boas.
Os materiais compósitos de PVC e plástico são compostos principalmente de resina de PVC e cargas. Através da mistura com fibras vegetais, ajuste da tecnologia de formulação e modificação física com o modificador CPE (polietileno clorado) (com efeito incremental e efeito de modificação), é possível melhorar a dureza, rigidez, resistência, resistência ao calor e retardância à chama do produto (dentro da faixa permitida de requisitos de propriedades físicas, quanto maior o teor de cloro do CPE, melhor o efeito retardante à chama), aumentar a resistência à tração e melhorar a resistência à fragilidade e à fluência do PVC.
O mecanismo de moldagem por extrusão de materiais compósitos de PVC e plástico difere bastante do de materiais plásticos comuns. Como o principal componente da fibra vegetal é a celulose, esta contém um grande número de grupos hidroxila, que formam ligações de hidrogênio intermoleculares, conferindo às fibras vegetais forte polaridade e capacidade de absorção de água. Por outro lado, a maioria dos materiais termoplásticos é apolar e hidrofóbica, resultando em baixa compatibilidade entre os dois materiais. A força de ligação na interface é pequena e a quantidade de fibras vegetais necessária para o preenchimento é grande, comprometendo a fluidez e a processabilidade do material, além de dificultar a moldagem por extrusão e a mistura. Portanto, o aprimoramento da formulação de materiais compósitos de madeira e plástico tem se mostrado fundamental para melhorar o processamento de moldagem e o desempenho do produto.
O CPE foi originalmente desenvolvido rapidamente como um modificador de PVC, e o PVC modificado ainda é um dos campos de aplicação mais importantes do CPE. O CPE possui excelentes propriedades de enchimento, e uma grande variedade de cargas pode ser adicionada para melhorar suas propriedades de tração, compressão e deformação permanente, além de reduzir custos. O valor de uso do PVC modificado também é ampliado.
Em produtos de PVC rígido e software modificados com CPE, em comparação com outros polímeros como PE e PP, o efeito retardante de chama é particularmente significativo. Muitos produtos de PVC rígido são modificados com um modificador CPE com teor de cloro de 36%, e sua resistência máxima ao impacto é geralmente obtida com CPE com átomos de cloro distribuídos aleatoriamente na cadeia principal do polietileno. Portanto, esse modificador pode apresentar melhorias significativas em termos de processabilidade, dispersibilidade e resistência ao impacto.
APLICAÇÃO DE CPE NA CAMADA DE ISOLAMENTO DE FIOS, PNEU E CORREIA
Como a molécula de CPE não contém cadeias duplas, apresenta boa resistência às intempéries, à chama e estabilidade térmica superiores ao PVC, além de baixo custo e excelente desempenho. É solúvel em hidrocarbonetos aromáticos e halogenados, insolúvel em hidrocarbonetos alifáticos, decompõe-se acima de 170 °C, liberando gás cloreto de hidrogênio. Possui estrutura química estável, excelente resistência ao envelhecimento, à chama, ao frio e às intempéries, não mancha, é resistente a produtos químicos, ao ozônio e possui isolamento elétrico, boa compatibilidade e processabilidade, podendo ser misturada com PVC, PE, PS e borracha para melhorar suas propriedades físicas.
O CPE é um novo tipo de material sintético com uma série de excelentes propriedades. É um excelente modificador de impacto para plásticos de PVC e uma borracha sintética com boas propriedades gerais. Possui uma ampla gama de aplicações e tem sido amplamente utilizado em cabos, fios, mangueiras, fitas, produtos de borracha e plástico, materiais de vedação, correias transportadoras retardantes de chama, membranas impermeáveis, filmes e diversos materiais perfilados, entre outros produtos. O CPE também pode ser misturado com polipropileno, polietileno de alta e baixa pressão, ABS, etc., para melhorar a resistência à chama, a resistência ao envelhecimento e o desempenho de impressão desses plásticos. O CPE pode ser considerado um copolímero aleatório de etileno, polietileno e 1,2-dicloroetileno. Sua cadeia molecular é saturada e os átomos de cloro polares estão distribuídos aleatoriamente. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, é amplamente utilizado nas indústrias de máquinas e eletricidade, química, de materiais de construção e de mineração. O CPE apresenta resistência ao calor, ao ozono e às intempéries, além de melhor resistência ao envelhecimento do que a maioria das borrachas. Sua resistência a óleos é superior à da borracha nitrílica (ABR) e do neoprene (CR), e ao envelhecimento ao do cloreto de vinila clorossulfonado (CSM). Possui também resistência a ácidos, álcalis, sais e outras substâncias corrosivas, é atóxico, retardante de chamas e não apresenta risco de explosão.
APLICAÇÃO DE CPE EM TINTA
O polietileno clorado pode ser processado por moldagem por injeção e moldagem por extrusão. No entanto, como o CPE contém um grande número de átomos de cloro, uma certa proporção de estabilizadores térmicos, antioxidantes e estabilizadores de luz deve ser adicionada ao CPE antes da moldagem para proteger a estabilidade de sua composição e desempenho. CPEs com baixo teor de cloro também estão disponíveis para moldagem rotacional e moldagem por sopro.
Atualmente, o polietileno clorado (CPE) é usado principalmente como modificador para PVC, PEAD e MBS na indústria de produtos plásticos. Após a mistura de uma determinada proporção de CPE na resina de policloreto de vinila, ela pode ser extrudada em produtos como tubos, placas, revestimentos isolantes de fios, perfis, filmes, filmes termoencolhíveis, etc., com equipamentos comuns de processamento de PVC; também pode ser usado para revestimento, moldagem por compressão, laminação, colagem, etc., em plásticos. Como modificador para PVC e PE, melhora o desempenho do produto, aumentando a elasticidade, a resistência e o desempenho em baixas temperaturas do PVC, além de reduzir a temperatura de fragilização para -40 °C. A resistência às intempéries, a resistência ao calor e a estabilidade química também são superiores às de outros modificadores. Como modificador para PE, melhora a imprimibilidade, a resistência à chama e a flexibilidade de seus produtos, além de aumentar a densidade da espuma de PE.
A resina de polietileno clorado (CPE) é um novo tipo de material sintético com uma série de excelentes propriedades. É um excelente modificador de impacto para plásticos de PVC e uma borracha sintética com boas propriedades gerais. Possui uma ampla gama de aplicações e tem sido amplamente utilizada em cabos, fios, mangueiras, fitas, produtos de borracha e plástico, materiais de vedação, correias transportadoras retardantes de chamas, membranas impermeáveis, filmes e diversos materiais perfilados, entre outros produtos. O CPE também pode ser misturado com polipropileno, polietileno de alta e baixa pressão, ABS, etc., para melhorar a resistência à chama, a resistência ao envelhecimento e o desempenho de impressão desses plásticos. O CPE pode ser considerado um copolímero aleatório de etileno, polietileno e 1,2-dicloroetileno. Sua cadeia molecular é saturada e os átomos de cloro polares estão distribuídos aleatoriamente. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, é amplamente utilizado em máquinas e eletricidade.
Indústrias químicas, de materiais de construção e de mineração. O CPE apresenta resistência ao calor, ao ozônio e às intempéries, além de resistência ao envelhecimento superior à da maioria das borrachas, resistência a óleos superior à da borracha nitrílica (ABR) e do neoprene (CR), e resistência ao envelhecimento superior à do cloreto de vinila clorossulfonado (CSM); resistência a ácidos, álcalis, sais e outras substâncias corrosivas; não tóxico, retardante de chamas e sem risco de explosão.
Utilizado principalmente em: fios e cabos (cabos para mineração de carvão, fios especificados nas normas UL e VDE), mangueiras hidráulicas, mangueiras automotivas, fitas, folhas de borracha, modificação de tubos de PVC perfilado, materiais magnéticos, modificação de ABS, etc.
APLICAÇÃO DE CPE EM FILMES
1. Plastificantes e antioxidantes usados em borracha e plásticos são mais eficazes em PVC semirrígido e flexível, especialmente em moldagem por injeção e produtos com processamento secundário. O CPE, quando usado como plastificante para PVC, não desbota, não migra, não extrai, possui resistência à ozonização e à corrosão, além de boa compatibilidade. Na fabricação de filmes, couro artificial, solados de calçados, mangueiras, etc., pode aumentar a maciez, a capacidade de coloração e prolongar a vida útil dos produtos. É usado na fabricação de tubulações anticorrosivas, fios, placas e peças prensadas para campos petrolíferos, e seu preço é de 30% a 40% menor do que o de outros PVCs modificados. Espuma retardante de chamas, resistente a baixas temperaturas e a impactos pode ser produzida pela mistura de CPE com PE e PP, e seu desempenho é superior ao da espuma de poliuretano e poliestireno. O uso de CPE como plastificante permanente para ABS, AS, PS, etc., na produção de carcaças de eletrodomésticos, revestimentos, autopeças, acessórios eletrônicos e elétricos e fitas retardantes de chamas, pode reduzir custos.
2. Utilizado em materiais compósitos de borracha, o CPE é uma borracha sintética especial com excelente desempenho, especialmente adequada para fios e cabos com altos requisitos de resistência ao calor, retardância à chama e propriedades elétricas, além de correias transportadoras com alta resistência à chama. Também pode ser utilizado em oleodutos, membranas impermeabilizantes para construção civil e revestimentos de equipamentos químicos, entre outros. A borracha vulcanizada feita com base elástica de CPE é superior ao neoprene em termos de resistência ao desgaste, propriedades dielétricas, resistência ao calor, resistência ao envelhecimento, resistência a óleos, etc. Similarmente à borracha natural, seu custo é inferior ao do neoprene e da borracha nitrílica, podendo ser utilizado na indústria de fios e cabos, peças automotivas, mangueiras resistentes a altas temperaturas e óleos, entre outros. A resistência a gases do CPE é similar à da borracha clorada. Além disso, o CPE também é amplamente utilizado em diversos produtos de borracha.
3. A mistura de CPE, copolímero de CPE/estireno/acrilonitrila, apresenta alta resistência ao impacto, retardância à chama, resistência às intempéries e resistência a baixas temperaturas, podendo competir com o ABS em sua aplicação. O copolímero de CPE/estireno/ácido metacrílico possui alta resistência ao impacto, transparência e estabilidade às intempéries. A mistura de CPE com NBR pode melhorar diversas propriedades do NBR e ser utilizada na produção de mangueiras de borracha resistentes a óleo. O CPE pode ser utilizado em conjunto com SBR para produzir mangueiras de borracha e membranas impermeáveis; quando combinado com borracha de uso geral, pode ser utilizado em produtos de borracha como capas de chuva, pneus de bicicleta coloridos, dutos de ar retardantes de chama e cabos. No Japão, o CPE é frequentemente misturado com borracha e materiais plásticos para melhorar o desempenho de processamento, a aparência do produto e a qualidade interna. Com o aumento da produção de CPE e o aprimoramento da tecnologia de processamento, também é possível produzir misturas de CPE/EVA, que apresentam boa estabilidade dimensional e são utilizadas na fabricação de placas resistentes a baixas temperaturas. O CPE/estireno clorado é utilizado na fabricação de isoladores elétricos, espumas retardantes de chamas, revestimentos, etc.
4. O CPE para revestimentos especiais e membranas impermeabilizantes pode ser transformado em revestimentos especiais, como revestimentos anticorrosivos, anti-incrustantes, impermeabilizantes, etc., para substituir outros revestimentos. A mistura de CPE/PVC produz uma membrana impermeabilizante, que é um material impermeabilizante de nível intermediário. Sua resistência às intempéries, ao ozônio e à chama são semelhantes às de membranas de borracha de etileno-propileno de alta qualidade, apresentando baixo custo e bom desempenho na construção. A dissolução do CPE em solventes comuns permite a produção de revestimentos anticorrosivos. Após a mistura do CPE com asfalto, etc., ele é frequentemente utilizado na fabricação de revestimentos impermeabilizantes para telhados com melhor desempenho.
5. Polietileno altamente clorado: O polietileno altamente clorado possui um teor de cloro de 61% a 75%. É um produto duro, resistente ao calor, de alta resistência e com aspecto vítreo, além de ser um material formador de filme com excelentes propriedades. Pode ser misturado com tinta alquídica, resina epóxi, fenólica, poliéster insaturado, poliacrilato, etc., para produzir revestimentos anticorrosivos com boa estabilidade química. Sua resistência à chama, à corrosão, às intempéries e sua elasticidade são superiores às da borracha clorada. É uma alternativa à borracha clorada. O polietileno altamente clorado possui boa adesão a metais e concreto, proporcionando um efeito protetor eficaz nesses materiais. Apresenta boa miscibilidade com pigmentos inorgânicos e orgânicos, podendo ser utilizado na fabricação de revestimentos retardantes de chama.
6. Outras aplicações: A adição de CPE ao óleo combustível pode reduzir seu ponto de congelamento, e aditivos para óleo de engrenagem podem melhorar a resistência do óleo à pressão. A adição de CPE ao óleo de corte e ao óleo de perfuração pode aumentar a vida útil das ferramentas. Além disso, o CPE também é usado em amaciantes de couro e espessantes de tintas de impressão, etc., e sua gama de aplicações está em constante expansão.
Qual é o papel da adição de CPE na produção de plástico?
O polietileno clorado (CPE) é um material polimérico saturado, com aparência de pó branco, atóxico e inodoro. Possui excelente resistência às intempéries, ao ozônio, a produtos químicos e ao envelhecimento, além de boa resistência a óleos, retardamento de chamas e capacidade de coloração. Apresenta boa tenacidade (mantendo-se flexível a -30 °C), boa compatibilidade com outros materiais poliméricos, alta temperatura de decomposição, produzindo HCl, que catalisa a reação de descloração do CPE. O polietileno clorado é um material polimérico produzido a partir do polietileno de alta densidade (PEAD) por meio de uma reação de substituição por cloração. De acordo com suas diferentes estruturas e aplicações, o polietileno clorado pode ser dividido em polietileno clorado do tipo resina (CPE) e polietileno clorado do tipo elastômero (CM). Além de ser utilizado isoladamente, as resinas termoplásticas também podem ser misturadas com cloreto de polivinila (PVC), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), ABS e até mesmo poliuretano (PU). Na indústria da borracha, o CPE pode ser usado como uma borracha especial de alto desempenho e alta qualidade, podendo também ser utilizado em misturas com borracha de etileno-propileno (EPR), borracha butílica (IIR), borracha nitrílica (NBR), polietileno clorossulfonado (CSM), etc.
