Применение слип-добавок в производстве ПП литьевой упаковки

Ваш гид
в мире пластиков
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
СЛИП-ДОБАВОК В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИПРОПИЛЕНОВОЙ ЛИТЬЕВОЙ
УПАКОВКИ.
Докладчик: Технический директор ООО
«Интернешнл Пластик Гайд»,
к.х.н. Э.В. ЗАМЫСЛОВ.
Москва,
март 2015 г.
«Интернешнл Пластик Гайд»
Производитель и поставщик суперконцентратов красителей
и функциональных добавок для переработки полимеров, в том числе
полипропилена, которые используются в производстве упаковки, ТНП,
кабельной продукции, строительных, нетканых, композиционных
материалов и др.
Является эксклюзивным дистрибьютором в России крупных
мировых производителей.
Ваш гид
в мире пластиков
•
Лубриканты на основе производные жирных кислот
широко применяются в переработке пластмасс
методами экструзии и литья.
•
Амиды жирных кислот можно получать из сырья животного
происхождения, продуктов переработки нефти и растительного
происхождения.
Мы поговорим о
продуктах,
полученных из
растительного сырья
(рапсового, пальмового,
касторового масел).
Так выглядит рапсовое поле.
Ваш гид
в мире пластиков
Классификация.
Первичные, вторичные амиды и бисамиды.
В основном, применяются как скользящие добавки и органические антиблоки.
В зависимости от своего химического строения амиды
по-разному снижают коэффициент трения (КТ). Наиболее низкие
показатели КТ полиолефинам придают ненасыщенные амиды:
олеамид и эрукамид.
(Олеамид имеет склонность к быстрой миграции и используется в случаях, когда
необходимо обеспечить слип-эффект за короткий промежуток времени.
Эрукамид обладает меньшим давлением паров, низкой летучестью и более
высокой термоокислительной стабильностью по сравнению с олеамидом.)
Стеарамид часто используется совместно с эрукамидом или олеамидом,
особенно когда необходима слип-добавка с антиблоковыми свойствами. В
отличие от неорганических антиблоков (например, диоксид кремния), стеарамид
позволяет сохранить высокую прозрачность пленки.
В сочетании с неорганическими минералами наиболее эффективно
улучшает антиблоковые характеристики бехенамид. Он позволяет сократить
потребление неорганических антиблоков и тем самым существенно улучшить
прозрачность пленок.
Ваш гид
в мире пластиков
Классификация.
Первичные, вторичные амиды и бисамиды.
Амиды с более разветвленной структурой
и более высокой молекулярной массой (медленной скоростью миграции)
используют в многослойных пленках для обеспечения слип-эффекта в пределах
одного слоя, например, вторичные амиды (олеилпальмитамид,
стерилэрукамид), которые наряду с бисамидами отличаются высокой
термической стабильностью. Их используют в процессе получения cast-пленок и
переработке таких полимеров, как полистирол.
Ваш гид
в мире пластиков
Производство
Мощности крупнейших мировых производителей
слип-добавок. 2012 гг. (тонн)
30000
30000
25000
25000
20000
15000
15000
10000
5000
7000
5000
0
произв-ль
№5
произв-ль
№4
произв-ль
№3
произв-ль
№2
Ваш гид
в мире пластиков
Fine
Organics
Структура потребления слип-добавок в России.
Российский рынок слип-добавок
составляет около 0,5% от мирового
Мастербатчи,
компаунды
38%
Прочее -3%
Базовые
полимеры 59%
Ваш гид
в мире пластиков
Производство
В России нет собственного производства слип-добавок. Вся продукция –
импортная.
Fine Organics – не только самый крупный российский поставщик, но и
лидер мирового рынка слип-добавок. В 2008 году Fine Organics ввел в
эксплуатацию новый завод с самым современным оборудованием. В
результате его производственные мощности по выпуску слип-добавок
достигли 30 тыс. т в год
Некоторые компании, поставляющие слип-добавки в Россию, называют
себя производителями, но на самом деле таковыми не являются. Они –
дилеры, которые закупают продукцию у производителей и затем
перепродают ее. К таким компаниям относится Union derivan sa - Undesa
(Испания) и др.
Ваш гид
в мире пластиков
Тенденции российского
рынка
• По сравнению с другими странами в России используется мало
добавок. Примерно 0,5% от объема мирового потребления.
• Производители базовых полимеров не применяют слип-добавки,
хотя поставщики технологий рекомендуют.
• При правильном выборе добавки свойства пластика можно
варьировать и получать материалы с заданными технологическими
свойствами.
• Развитие спроса есть, но медленное и по-прежнему отстаем от
других стран в этом сегменте.
Ваш гид
в мире пластиков
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
СЛИП-ДОБАВОК В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИПРОПИЛЕНОВОЙ ЛИТЬЕВОЙ
УПАКОВКИ.
Ваш гид
в мире пластиков
FinaSlip-EZY компании Fine
Organics
 Специальная добавка, замещающая Эрукамид, чтобы
улучшить органолептические свойства ПП колпачков и
крышек.
 Свойства: Скользящие / легкий момент
отворачивания / скользящая поверхность.
 Применение:
ПП крышки
Механизм миграции добавки
Р
А
С
П
Л
А
В
На выходе
О
Х
Л
А
Ж
Д.
Со временем
Ваш гид
в мире пластиков
Ненасыщенные первичные амиды
 Могут применяться для пленок
 Могут придавать хорошие высвобождающие свойства в
процессах литья
 Могут применяться в крышках и колпачках для
бутилированной воды и других напитков, где также нужны
скользящие свойства
 Ненасыщенные первичные амиды хорошо подходят для
крышек, уплотнительных колпачков, когда их можно легко
открыть
Ваш гид
в мире пластиков
Ограничения для
ненасыщенных первичных амидов
 Продукт внутри упаковки может иметь специальные
условия хранения
 Бутилированная вода, напитки со стерилизацией озоном.
Особые требования по органолептическим свойствам

Ненасыщенные амиды:
- возможное окисление
- воздействие УФ
- эффект окружающей температуры
Ваш гид
в мире пластиков
Дополнительные
ограничения
 Для бутилированной воды и газированных напитков
главное свойство - это вкус и аромат ( запах)
 Ненасыщенные амиды могут окисляться по двойной
связи (C = C)
 Вследствие окисления появляются карбонильные
соединения , который имеют специфический запах,
который не приемлем в упаковке
Ваш гид
в мире пластиков
Насыщенный продукт –
FinaSlip-EZY
 FinaSlip-EZY обладает скользящими свойствами, схожими
с эрукамидом.
 Благодаря
отсутствию
двойных связей
FinaSlip-EZY улучшает
органолептические
свойства
Ваш гид
в мире пластиков
Одобрен:
 FinaSlip-EZY производится на основе растительного
сырья
 Имеет разрешение на контакт с пищевыми продуктами
Ваш гид
в мире пластиков
Добавки:
 FinaSlip-EZY
 Эрукамид
Свойства:
FinaSlip-EZY
Эрукамид
Внешний вид
Бело-кремовый бисер
Белокремовый бисер
Точка
плавления(⁰C)
Около 88
Около 83
Ваш гид
в мире пластиков
TGA Анализ
% Потери в массе при высокой температуре
на воздухе
14
12
10
% вес
потери
8
FinaSlip-EZY
6
Erucamide
4
2
0
107
127
157
177
207
227
257
277
Температура (⁰C)
% Потери Эрукамида выше, чем FinaSlip-EZY
Ваш гид
в мире пластиков
Tested as per ASTM D3850
TGA Анализ
% потери в массе компаундов, содержащих добавки 5000 ppm,
при высокой температуре на воздухе
4.00
3.50
% Потери в массе
3.00
2.50
2.00
Control
1.50
Erucamide (5000 ppm)
FinaSlip-EZY (5000 ppm)
1.00
0.50
0.00
107
127
157
177
207
227
257
277
Tемпература (⁰C)
% Потери у FinaSlip-EZY (ПП компаунд 5000 ppm) меньше, чем у Эрукамида (ПП
компаунд 5000 ppm)
Tested as per ASTM D3850
Ваш гид
в мире пластиков
Параметры литья
время (сек.)
Температурный профиль (⁰C)
ПП с
добавкой и
без
Зона Зона Зона
1
2
3
Зона
4
Форсунка
Впрыск Охлаждение
170
190
200
5
180
185
20 тонн лаб. литьевая машина
Ваш гид
в мире пластиков
9
впрыск
давлен
kg/cm2
15/1
85
ПП крышки
ПП крышки для
газированных
напитков
ПП крышки для воды
Ваш гид
в мире пластиков
ПП крышки
ПП крышки для
газированных
напитков
ПП крышки для воды
Ваш гид
в мире пластиков
Динамометрический ключ
Ваш гид
в мире пластиков
% Момент отворачивания. Крышки для
бутилированной воды
% Момент отворачивания
ПП крышки Grade (MFI 3.5)
9%
FinaSlip-EZY (2500 ppm)
49%
Erucamide (2500 ppm)
48%
FinaSlip-EZY (5000 ppm)
52%
Erucamide (5000 ppm)
53%
FinaSlip-EZY (7500 ppm)
55%
Erucamide (7500 ppm)
55%
FinaSlip-EZY (10000 ppm)
58%
Erucamide (10000 ppm)
56%
FinaSlip-EZY работает наравне с Эрукамидом в бутилированной
воде
Ваш гид
в мире пластиков
% Момент отворачивания. Крышки для
бутилированной воды.
% Момент отворачивания
70%
60%
50%
40%
PP GRADE (3.5)
30%
FINASLIP-EZY
ERUCAMIDE
20%
10%
0%
Blank
2500 ppm
5000 ppm
7500 ppm
Ваш гид
в мире пластиков
10000 ppm
% Момент отворачивания. Крышки
для газированных напитков
% Момент отворачивания
PP Cap Grade (MFI 3.5)
7%
FinaSlip-EZY (2500 ppm)
10%
Erucamide (2500 ppm)
10%
FinaSlip-EZY (5000 ppm)
14%
Erucamide (5000 ppm)
14%
FinaSlip-EZY (7500 ppm)
17%
Erucamide (7500 ppm)
17%
FinaSlip-EZY (10000 ppm)
19%
Erucamide (10000 ppm)
18%
FinaSlip-EZY работает на равных с Эрукамидом
Ваш гид
в мире пластиков
% Момент отворачивания. Крышки
для газированных напитков
20%
% Момент отворачивания
18%
16%
14%
12%
PP GRADE (3.5)
FINASLIP-EZY
10%
ERUCAMIDE
8%
6%
4%
2%
0%
Blank
2500 ppm
5000 ppm
7500 ppm
Ваш гид
в мире пластиков
10000 ppm
% Момент отворачивания ПП крышек при
пониженной температуре (10⁰C)
% Момент.
Бутилированная вода
Контроль
FinaSlip-EZY
Эрукамид
15
50
51
% Момент отворачивания ПП крышек при 10⁰C –
Бутилированная вода
% Момент отворачивания
60
50
40
30
20
10
0
Control
FinaSlip-EZY
(5000 ppm)
Erucamide
(5000 ppm)
В момент открывания (отворачивания) свойства Finaslip-EZY подобны
Эрукамиду даже при пониженной температуре (бутилированная вода).
Ваш гид
в мире пластиков
% Крутящий момент. ПП крышки при
пониженной температуре. (10⁰C)
% Крутящий
момент.
Газированные
напитки
Контрольный
FinaSlip-EZY
(5000 ppm)
Erucamide
(5000 ppm)
7
14
14
% Крутящий момент. ПП крышки при 10⁰C –
Бутылки с газированной водой
16
% Крутящий момент
14
12
10
8
6
4
2
0
Control
FinaSlip-EZY
(5000 ppm)
Erucamide
(5000 ppm)
В момент открывания (отворачивания) свойства Finaslip-EZY подобны
свойствам Эрукамида даже при пониженной температуре. (Бутылки с
газированной водой).
Бехенамид
•
•
•
•
Вторичный амид Бехенамид так же может использоваться в
крышках ПП и имеет лучшие показатели по сравнению с
Эрукамидом по органолептическим свойствам, поскольку не
окисляется.
Но стоимость этих трех продуктов растет в ряду ЭрукамидFinaslip EZY –Бехенамид
Формула Бехенамида C 22H45 NO , темпераутра плавления 110
град С. Молекулярный вес 339,5
Молекулярный вес Эрукамида тоже порядка 337,58 и формула
C22H43NO отличается на два водорода.
Ваш гид
в мире пластиков
Заключение



Finaslip EZY дает схожий эффект по скользящим свойствам с
эрукамидом при нормальной и пониженной температуре
Реология поведения добавок также одинакова.
более высокая дозировка FinaSlip-EZY может дать преимущество по
сравнению с эрукамидом.
 FinaSlip-EZY может заменить Эрукамид
в ПП изделиях, где более высокие
требования к органолептическим
свойствам, при сохранении
скользящих и антиблокирующих
свойств.
Ваш гид
в мире пластиков
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
ООО «Интернешнл Пластик Гайд»
125212, г.Москва,
Ул.Выборгская, дом 16 стр.4 офис 102Б
8(495)933-15-57
www.ipgrussia.ru