BR102017015947A2 - Formulação plastificante, processo de obtenção de uma formulação plastificante, e, composição de pvc plastificado - Google Patents

Abstract

formulação plastificante, processo de obtenção de uma formulação plastificante, e, composição de pvc plastificado. a presente invenção refere-se a uma formulação plastificante consistindo de bioésteres de ácido graxo de óleo vegetal modificado que compreende a mistura de um ou mais dentre hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal, hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado e ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado; um processo de obtenção de dita formulação plastificante que compreende as etapas de (a) reação de epoxidação do óleo vegetal, (b) reação de substituição nucleofílica do produto de reação da etapa (a) utilizando um álcool, e (c) reação de transesterificação do produto de reação (b) utilizando um álcool; e uma composição de pvc plastificado com dita formulação plastificante.

Description

“FORMULAÇÃO PLASTIFICANTE, PROCESSO DE OBTENÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO PLASTIFICANTE, E, COMPOSIÇÃO DE PVC PLASTIFICADO”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção está relacionada a uma formulação plastificante que consiste da mistura de um ou mais bioésteres de ácido graxo de óleo vegetal modificado e um processo de obtenção de dita formulação plastificante. Além disso, a presente invenção também abrange uma composição de PVC plastificado com a formulação plastificante obtida. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] O poli(cloreto de vinila), popularmente conhecido pela sigla

PVC, é um polímero que apresenta uma estrutura com rigidez elevada e possui vasta aplicação industrial. Os produtos de PVC são divididos em duas grandes classes: rígidos ou flexíveis.

[003] O PVC rígido é usado em encanamentos e dutos, assim como também em aplicações similares que requerem alta resistência a substâncias químicas.

[004] Em aplicações que necessitam de melhor processabilidade, flexibilidade e maleabilidade, plastificantes devem ser inseridos na resina de PVC, formando assim compostos de PVC plastificado. Esses compostos possuem baixa rigidez e inúmeras aplicações, tais como filmes, laminados, isolamentos de fios e cabos, embalagens, mangueiras, brinquedos, dentre outros.

[005] Os plastificantes têm a função de alterar a viscosidade da composição desejada, visando ao aumento da mobilidade das macromoléculas. Além disso, o efeito plastificante da molécula obtida também pode ser percebido por meio da redução da temperatura de transição vítrea da composição estudada.

[006] Os plastificantes são, geralmente, líquidos inodoros e incolores

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 12/39 / 17 relativamente não voláteis que exibem um peso molecular médio variando de aproximadamente 300 a 600, podendo apresentar cadeias abertas ou cíclicas de 14 a 40 carbonos. A escolha do plastificante a ser empregado está estritamente ligada às características e propriedades necessárias para cada aplicação, tal como a propriedade mecânica almejada, por exemplo.

[007] Uma das características mais importantes de um plastificante é sua compatibilidade com a matriz de polímeros a ser processada.

[008] Um plastificante que possui alta compatibilidade com o polímero em questão é chamado de plastificante primário. Os plastificantes primários são empregados como o único ou mais importante componente plastificante de uma resina e, em geral, podem ser aplicados em grandes quantidades (podendo inclusive estar em uma relação de até acima de 150 partes por cem partes de resina) sem ocorrer problemas como exsudação.

[009] Já um plastificante que possui uma compatibilidade limitada com a resina é classificado como plastificante secundário. Geralmente, os plastificantes secundários são utilizados em misturas com plastificantes primários, de forma a obter propriedades específicas ou visando à substituição de parte do plastificante primário para reduzir o custo da formulação.

[0010] Plastificantes ftálicos, especificamente ftalatos, são os mais empregados como plastificantes primários devido à sua favorável relação custo/desempenho. Porém, tais compostos apresentam algumas desvantagens, tais como sua origem a partir de fonte não renovável, o que os tornam dependentes da flutuação do preço do petróleo, e o fato de serem suspeitos de prejudicar a saúde humana, podendo causar danos ao fígado, rins e pulmão, além de anormalidade no sistema reprodutivo.

[0011] Uma alternativa seria a substituição de tais compostos por plastificantes obtidos a partir de fontes renováveis, tais como óleos vegetais. Contudo, os óleos vegetais necessitam de modificação em sua estrutura química devido à sua baixa compatibilidade com a resina de PVC, por exemplo.

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 13/39 / 17 [0012] O óleo de soja epoxidado vem sendo comumente usado como plastificante e estabilizador térmico tanto no processamento de produtos de PVC flexíveis quanto no processamento de produtos de PVC rígidos. No entanto, seu uso é restrito apenas como plastificante secundário, uma vez que apresenta baixa compatibilidade com a resina em questão. Sua baixa compatibilidade ocorre devido a alguns fatores, tais como baixa polaridade do grupamento epóxi.

[0013] Com o objetivo de solucionar esse problema da compatibilidade, já existem diferentes processos químicos que visam à obtenção de óleos vegetais modificados que empregam uma ou mais etapas selecionadas dentre, mas não limitadas a, epoxidação, esterificação, transesterificação, acetilação e alcólise.

[0014] O documento KR 2014/096564 refere-se a um processo para produzir um éster de ácido graxo epoxidado para a aplicação como plastificante para produto de PVC moldado. Tal processo compreende a epoxidação do óleo vegetal e, posteriormente, uma reação de transesterificação do óleo vegetal epoxidado.

[0015] O documento WO 2013/003225 é referente à obtenção de plastificantes a partir de óleos vegetais com alto teor de iodo a partir de um processo que consiste nas etapas de epoxidação e transesterificação do óleo.

[0016] No entanto, é conhecido do estado da técnica que derivados de óleos vegetais, tais como ésteres metílicos epoxidados de soja, apresentam impurezas ocasionadas pela abertura do anel oxirano do grupamento epóxi, o que restringe a sua aplicação a apenas plastificantes secundários em uma blenda de plastificantes. A abertura do anel oxirano resulta na presença de grupamentos hidroxilas na estrutura do plastificante e a ocorrência de grupos hidroxila-epóxi permite a sua lixiviação quando em contato com água, uma vez que são mais hidrofílicos que o grupamento epóxi original.

[0017] Portanto, a presença de grupamento hidroxila na estrutura do

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 14/39 / 17 plastificante renovável limitaria sua aplicação a um plastificante secundário uma vez que apresentaria um efeito plastificante reduzido na resina de PVC. [0018] De forma a evitar a presença de tais grupamentos, Jia et al.,

2015, (Synthesis and application of phosphaphenanthrenegroups-containing soybean-oil-based plasticizer, Industrial Crops and Products 76 (2015) 590603) sintetizou um plastificante a base de ésteres de poliol de óleo de soja epoxidado contendo um grupamento de phosphaphenanthrene, sintetizado via alcólise, epoxidação, abertura do anel e esterificação do óleo de soja.

[0019] Assim, o plastificante obtido por Jia et al. não possui hidroxilas ligadas à sua estrutura final, na medida em que tais grupamentos presentes no poliol originário e os que foram originados pela etapa de abertura do anel são reagidos com anidrido acético para obter o produto desejável.

[0020] Surpreendentemente, a presente invenção desenvolveu um novo processo de obtenção de plastificantes consistindo de óleos vegetais modificados, em que o produto final possui grupamentos hidroxilas ligados à sua estrutura final sem perder sua compatibilidade com a resina de PVC e, portanto, podendo ser empregado como plastificante primário, conforme será melhor detalhado a seguir.

[0021] A formulação plastificante obtida atinge os seguintes objetivos: melhora a viscosidade de formulações de plastisol PVC, apresentando características de viscosidade próximas a de plastificantes ftálicos, reduz o aumento de viscosidade em função do tempo, melhora a compatibilidade com a resina de PVC, melhora a maciez e flexibilidade da resina, além de constituir uma alternativa técnica e economicamente viável de plastificantes primários para compostos de PVC.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0022] A presente invenção está relacionada a uma formulação plastificante consistindo de bioésteres de ácido graxo de óleo vegetal modificado que compreende a mistura de um ou mais hidróxi-alcóxi de

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 15/39 / 17 ésteres de ácido graxo vegetal, hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado e ésteres de ácido graxo vegetal epoxidado.

[0023] A presente invenção também se refere ao processo de obtenção de dita formulação plastificante consistindo de óleo vegetal modificado que compreende as etapas de epoxidação do óleo vegetal, substituição nucleofílica empregando um álcool de forma a abrir o anel oxirano e transesterificação com um álcool.

[0024] Além disso, a presente invenção também está relacionada com uma composição de PVC plastificado com a formulação plastificante obtida. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0025] A descrição apresentada adiante faz referência às figuras anexas, as quais:

[0026] A Figura 1 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 9-etoxi-10-hidroxi nonadecanoato de metila.

[0027] A figura 2 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 9,12-dietoxi-10,13-dihidroxi nonadecanoato de metila.

[0028] A figura 3 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 9-etoxi-11-(3-hexiloxirano-2-ila)-10 hidroxi undecanoato de metila. [0029] A figura 4 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 8-(3-noniloxirano-2-ila) octanoato de metila.

[0030] A figura 5 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 8-{3-[(3-hexiloxirano-2-ila)metil]oxirano-2-ila} octanoato de metila.

[0031] A figura 6 mostra as propriedades básicas e estruturais do composto 10-hidroxi-9-(4-hidroxibutoxi) nonadeanoato de metila.

[0032] A figura 7 mostra a reação de dissociação do hidrogênio da hidroxila em uma molécula após a reação de substituição nucleofílica do anel oxirano.

[0033] A figura 8 mostra a reação de dissociação do hidrogênio da

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 16/39 / 17 hidroxila em um ácido carboxílico.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0034] A formulação plastificante da presente invenção compreende a mistura de um ou mais dentre hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal, hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado e ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado, em que:

o radical alcóxi dos bioésteres da invenção é representado por O-R, em que R é selecionado dentre um radical alquila C1-C» ou um radical hidróxi-alquila C1-C8, os ésteres de ácido graxo de óleo vegetal são ésteres C1-C8, o número de grupamentos hidróxi-alcóxi nas cadeias varia de 0 a 3, o índice de oxirano dos ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado varia de 0 a 6,5, e os óleos vegetais são selecionados dentre soja, canola, girassol, milho, linhaça, semente de colza, açafrão, talóleo, tungue e mistura dos mesmos.

[0035] Em uma condição preferencial, os óleos vegetais utilizados são majoritariamente insaturados.

[0036] Mais preferencialmente, os óleos utilizados podem ser selecionados dentre o óleo de canola, óleo de girassol, óleo de milho e óleo de soja.

[0037] A tabela 1 a seguir contém as características físico-químicas e a composição dos ácidos graxos dos óleos vegetais mais preferencialmente utilizados, tais como se segue.

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Tabela 1: Características físico-químicas e composição dos ácidos graxos dos óleos refinados de canola, girassol, milho e soja.

	Canoia	Girassol	Milho	Soja
	índice de Refraçao t40°C)	1,465-1,467	1,467-1,469	1,465-1,468	1,466-1,470
tn cn	índice de Iodo (Wljs)	110-126	110-143	103-128	120Ί43
fc m U u	índice de Saponificação	182Ί93	188-194	187-195	189-195
W E	Matéria Insaponificávei (9/1009)	< 2,0	< 1,5	< 2,8	< 1,5
ΰ 4?	Acidez (g de ácido üléico/100g)	< 0,3	< 0,3	< 0,3	< 0,3
índice de Peróxido {meq/Kg)	< 10,0	< 10,0	< 10,0	< 10,0
	Brassícasterol (g/lOOg)	> 5,0	—	—	—
	C < 14	—	< 0,4	< 0,3	< 0,1
	Mirístico - C14:0	< 0,2	< 0,5	< 0,1	< 0,5
	Palmítico - C16:0	2,5-6,5	3,0-10,0	9,0-14,0	7,0-14,0
CJl	Paimitoléico - C16:l	< 0,6	< 1,0	< 0,5	< 0,5
o	Esteárico - C18:0	0,8-3,0	1,0-10,0	0,5-4,0	1,4-5,5
cn	Oléico (ω9) - C18:l	53,0-70,0	14,0-35,0	24,0-42,0	19,0-30,0
UI D	Linoléico (tü5) - C18:2	15,0’30,0	55,0-75,0	34,0-62,0	44,0-62,0
X ra	Linolênico (oj3) - C18:3	5,0-13,0	< 0,3	< 2,0	4,0-11,0
	Araquídico - C2O:0	0,1 ’ 1,2	< 1,5	<r 1,0	< 1,0
o “O	Eicosenóico - C20:1	0,1 -4,3	< 0,5	< 0,5	< 1,0
	Behéníco - C22:0	< 0,6	< 1,0	< 0,5	c 0,5
	Lignocérico - C24:0	< 0,2	< 0,5	< 0,5	—
	Erúcica- C2211	< 2,0	< 0,5	—	—
	Tetra cosenóico - C24:l	< 0,2	< 0,5	—	—

[0038] Em uma forma de realização mais preferencial, o óleo vegetal utilizado é o óleo de soja, e a formulação do plastificante derivado do óleo de soja modificado é representada pela mistura das seguintes estruturas:

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[0039] Nas estruturas acima, R é um radical alquila Ci-Cg ou um radical hidróxi-alquila Ci-Cg e RI representa o radical dos ésteres de ácido graxo do óleo de soja sendo um radical alquila Ci-Cg.

[0040] Além disso, em uma forma de realização preferida, os bioésteres da formulação plastificante apresentam cadeia molecular ramificada longa (entre 20 a 41 átomos de carbono) e um peso molecular médio variando entre 350 e 500.

[0041] Preferencialmente, a formulação plastificante de acordo com a presente invenção é uma formulação plastificante primária para PVC.

[0042] O produto final obtido é um liquido de baixa viscosidade transparente, ligeiramente amarelo, porém sem apresentar o odor característico do óleo vegetal utilizado

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 19/39 / 17 [0043] O processo de obtenção da formulação plastificante de ácido graxo de óleo vegetal desenvolvida na presente invenção compreende as etapas de epoxidação do óleo vegetal, ataque nucleofílico com um álcool para abrir o anel oxirano e transesterificação com um álcool.

[0044] O nucleófilo utilizado na abertura do anel oxirano insere grupos químicos estáveis térmica e quimicamente à molécula do plastificante. Mais especificamente, a presença de grupos éter e álcool na estrutura do plastificante apresenta maior polaridade do que os grupos epóxi tradicionais, o que confere maior compatibilidade com a resina PVC.

[0045] Por conseguinte, a substituição dos grupos epóxi por grupos químicos mais polares contribui para que a formulação plastificante da invenção apresente excelente compatibilidade com a resina PVC mesmo quando os índices de iodo e os índices de oxiranos do óleo vegetal são baixos. [0046] Em um modo de concretização preferencial, a substituição nucleofílica do grupamento oxirano do óleo vegetal epoxidado ocorre por meio do emprego de álcool selecionado dentre monoálcoois ou dióis compreendendo cadeia carbônica de 1 a 8 carbonos.

[0047] Em uma condição mais preferencial, o álcool empregado na reação de substituição nucleofílica é selecionado dentre metanol, etanol, 1,4 butanodiol e metil propanodiol.

[0048] Mais preferencialmente, o álcool empregado na reação de substituição nucleofílica é metanol ou etanol.

[0049] Ainda em um modo preferencial, a substituição nucleofílica do grupamento oxirano do óleo vegetal epoxidado é conduzida sob catálise ácida utilizando o álcool selecionado dentre monoálcoois ou dióis compreendendo cadeia carbônica de 1 a 8 carbonos em até 50% em relação à massa de óleo e até 5% de catalisador sobre a massa de óleo.

[0050] Em uma forma de concretização preferencial, o álcool empregado na reação de transesterificação do óleo vegetal epoxidado

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 20/39 / 17 compreende cadeia carbônica de 1 a 8 carbonos.

[0051 ] Em uma condição ainda mais preferencial, o álcool empregado na reação de transesterificação é metanol ou etanol.

[0052] Mais preferencialmente, a reação de transesterificação do óleo vegetal epoxidado ocorre a uma relação molar óleo submetido ao ataque nucleofilico:álcool variando de 1:10 a 1:20.

[0053] A estabilidade da formulação plastificante obtida pode ser comprovada por meio das suas propriedades estruturais, tais como polarizabilidade e refração molar.

[0054] As figuras 1 a 6 mostram, dentre outras propriedades, a polarizabilidade e refração molar da estrutura hidróxi-alcóxi do éster metílico de ácido graxo vegetal, demonstrando a influência da presença dos grupos éter-álcool na molécula dos mesmos. Pode ser percebido que essas duas propriedades são maiores nos grupos substituintes do anel epóxido, se aproximando dos resultados encontrados para dioctilftalato, plastificante amplamente usado na indústria.

[0055] Além disso, a estabilidade da molécula obtida também pode ser verificada por meio do pKa da reação de dissociação do hidrogênio da hidroxila.

[0056] Na figura 7, o pKa da reação é cerca de 14,2. É de amplo conhecimento que um pKa entre 5 e 15 é característico de ácidos fracos. Logo, a molécula não se apresenta na forma de íon alcóxi facilmente uma vez que se constitui um ácido significativamente fraco e, consequentemente, dissocia-se menos.

[0057] Já na figura 8, pode ser visto que o pKa da reação é cerca de

4,65, ou seja, um ácido forte em que a hidroxila na molécula se apresenta normalmente na forma de íon alcóxi.

[0058] A diferença na estabilidade das estruturas ocorre devido à presença de ambos os grupos éter e álcool na molécula, conferindo assim

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[0059] A presente invenção também diz respeito a uma composição de PVC plastificado com a formulação plastificante resultante.

[0060] Em um modo de concretização preferencial, o produto plastificado final compreende 100 partes (peso/peso) de pelo menos um tipo de resina PVC e de 1 a 200 partes (peso/peso) da formulação plastificante.

[0061] Além disso, em outro modo de concretização, a composição plastificada pode conter elementos inerentes à formulação de uma mistura, tais como cargas, plastificantes secundários, estabilizantes térmicos, agentes de expansão, aceleradores de decomposição do agente de expansão, dentre outros. EXEMPLOS

Exemplo Comparativo 1 - Caracterização de plastisóis de PVC e dos laminados flexíveis produzidos.

[0062] Foram testadas 6 composições contendo, em diferentes proporções, uma resina de PVC, um plastificante primário, um plastificante secundário e carga mineral. Algumas das composições ainda compreendem estabilizantes térmicos ou agente de expansão e agente acelerador da decomposição do agente de expansão.

[0063] Para fins de comparação, diferentes plastificantes primários foram avaliados, a saber: dioctilftalato, metil éster epoxidado comercial e a formulação plastificante de acordo com a presente invenção, chamada de BIOTEX.

[0064] As composições testadas podem ser visualizadas nas tabelas 2 a 7 a seguir.

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Tabela 2: Composição 1 - Plastisol compacto.

(100 partes de Resina / 45 partes de plastifícante/ 30 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	40	40	40
Tipo em Emulsão K = 75	60	60	60
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	30
Metil Ester Epoxidado		30
BIOTEX			30
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol diisobutirato	10	10	10
Plastifícante Secundário	Metil Ester	5	5	5
Estabilizante Térmico	A base de Cálcio e Zinco	1,25	1,25	1,25
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	30	30	30

Tabela 3: Composição 2 - Plastisol compacto.

(100 partes de Resina / 45 partes de plastifícante/ 70 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	10	10	10
Tipo em Emulsão K = 75	80	80	80
Tipo em Suspensão K = 66	10	10	10
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	35
Metil Ester Epoxidado		35
BIOTEX			35
Plastifícante Secundário	Metil Ester	10	10	10
Aditivo Dispersante/umectante	Ester Fosforo-derivado de caráter aniônico	2	2	2
Estabilizante Térmico	A base de Cálcio e Zinco	1,25	1,25	1,25
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	70	70	70

Tabela 4: Composição 3 - Plastisol compacto.

(100 partes de Resina / 60 partes de plastifícante/ 30 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	20	20	20
Tipo em Emulsão K = 75	80	80	80
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	50
Metil Ester Epoxidado		50
*BIOTEX			50
Plastifícante Secundário	Metil Ester	10	10	10
Estabilizante Térmico	A base de Cálcio e Zinco	1,25	1,25	1,25
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	30	30	30

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Tabela 5: Composição 4 - Plastisol expandido.

(100 partes de Resina / 50 partes de plastifícante/130 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	40	20	20
Tipo em Emulsão K = 75	60	80	80
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	40
Metil Ester Epoxidado		40
*BIOTEX			40
Plastifícante Secundário	Metil Ester	10	10	10
Agente de Expansão	Azodicarbonamida	5	5	5
Acelerador da decomposição do Agente de Expansão	A base de Zinco e Potássio	2	2	2
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	130	130	130

Tabela 6: Composição 5 - Plastisol expandido.

(100 partes de Resina / 40 partes de plastifícante/ 60 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	85	85	85
Tipo em Suspensão K = 66	15	15	15
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	30
Metil Ester Epoxidado		30
*BIOTEX			30
Plastifícante Secundário	Metil Ester	10	10	10
Agente de Expansão	Azodicarbonamida	5	5	5
Acelerador da decomposição do Agente de Expansão	A base de Zinco e Potássio	2	2	2
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	60	60	60

Tabela 7: Composição 6 - Plastisol expandido.

(100 partes de Resina / 55 partes de plastifícante/ 30 partes de carga)

Resina de PVC	Tipo em Emulsão K = 68	10	10	10
Tipo em Emulsão K = 70	90	90	90
Plastifícante Primário	Dioctilftalato (DOP)	45
Metil Ester Epoxidado		45
*BIOTEX			45
Plastifícante Secundário	Óleo de Soja Epoxidado	5	5	5
Metil Ester	5	5	5
Agente de Expansão	Azodicarbonamida	6	6	6
Acelerador da decomposição do Agente de Expansão	A base de Zinco e Potássio	1,2	1,2	1,2
Carga Mineral	Carbonato de Cálcio	30	30	30

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 24/39 / 17 [0065] As composições 1 a 6 tiveram suas propriedades testadas, tais como viscosidade, propriedades mecânicas, estabilidade térmica e exsudação.

[0066] Os resultados dos testes de caracterização dos plastisóis atrelados ao emprego dos diferentes plastificantes primários podem ser observados nas tabelas 8 a 10 a seguir.

[0067] Ao analisar os resultados dos testes realizados, pode ser percebido o grande impacto do percentual da formulação plastificante da presente invenção em relação ao metil éster epoxidado nas composições de plastisol testadas, como, por exemplo, nos ensaios de viscosidade e viscosidade após 24 horas.

[0068] Na avaliação das propriedades mecânicas, a formulação plastificante de acordo com a invenção em questão mantém alta eficiência, uma vez que reduz a força aplicada por área e aumenta a elasticidade do laminado no caso das formulações destinadas a materiais compactos. No caso dos laminados expandidos, a formulação plastificante proposta mantém uma taxa de expansão bem próxima aos resultados encontrados para o DOP, plastificante a base de ftalato.

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Tabela 8: Avaliação da viscosidade dos plastisóis produzidos pelas composições 1 a 6 com diferentes plastifícantes primários.

		COMPOSIÇÃO 1	(	COMPOSIÇÃO 2	COMPOSIÇÃO 3
DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX
Viscosidade Brookfiel a 25°C após 30 mimutos (cP)	7500	11000	8000	3500	5000	3500	2500	5000	3500
Viscosidade Brookfiel a 25°C após 24h (cP)	23500	36000	27500	9500	13500	10000	5000	15000	8000
		COMPOSIÇÃO 4	(	COMPOSIÇÃO 5	COMPOSIÇÃO 6
DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX
Viscosidade Brookfiel a 25°C após 30 mimutos (cP)	40500	-	37500	22500	34000	27500	27600	680000	29600
Viscosidade Brookfiel a 25°C após 24h (cP)	71000	-	78000	28500	88000	47500	112000	-	119000

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Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 26/39

Tabela 9: Avaliação de propriedades mecânicas, estabilidade térmica e exsudação das composições 1 a 3 com diferentes plastificantes primários (plastisóis compactos).

Plastisóis compactos (sem expansão)	COMPOSIÇÃO 1	COMPOSIÇÃO 2	COMPOSIÇÃO 3
DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metil éster epoxidado	BIOTEX
Modulo a 100% (Kgf)	4,1	2,9	3,2	3	2,2	2,6	2,4	1,8	1,9
Tensão na Ruptura (Kgf)	7,3	6,1	6,6	5	4,9	5,2	5,5	5	5
Elongação (%)	280	340	310	250	310	290	360	388	390
Estabilidade Térmica - 60 segundos a 200°C	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima
Estabilidade Térmica - 90 segundos a 200°C	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	não queima	leve queima	não queima	não queima
Estabilidade Térmica - 120 segundos a 200°C	leve queima	não queima	não queima	leve queima	não queima	não queima	queima intensa	não queima	não queima
Estabilidade Térmica - 150 segundos a 200°C	queima intensa	não queima	não queima	queima intensa	não queima	não queima	queima intensa	não queima	não queima
Exsudação	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta

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Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 27/39

Tabela 10: Avaliação da taxa de expansão e exsudação das composições 4 a 6 com diferentes plastificantes primários (plastisóis expandidos).

Plastisóis expandidos	COMPOSIÇÃO 4	COMPOSIÇÃO 5	COMPOSIÇÃO 6
DOP	Metíl éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metíl éster epoxidado	BIOTEX	DOP	Metíl éster epoxidado	BIOTEX
Taxa de Expansão 60 segundos a 200°C	1,1	-	1,06	1,08	1,13	1,15	1,06	1,27	1,25
Taxa de Expansão 90 segundos a 200°C	2,42	-	1,5	3,02	2,77	3,06	1,79	2,04	1,56
Taxa de Expansão 120 segundos a 200°C	2,19	-	2,29	3,44	3,23	3,35	3,33	3,13	3,29
Taxa de Expansão 150 segundos a 200°C	2,33	-	2,35	3,27	3,08	3,23	3,44	3,02	3,71
Exsudação	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta	não apresenta

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Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 28/39

Claims (14)

1. Formulação plastificante, caracterizada pelo fato de que consiste em bioésteres de ácido graxo de óleo vegetal modificado que compreende a mistura de um ou mais dentre hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal, hidróxi-alcóxi de ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado e ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado, em que o radical alcóxi é representado por O-R, sendo R selecionado dentre um radical alquila C1-C» ou um radical hidróxi-alquila C1C8, os ésteres de ácido graxo de óleo vegetal são ésteres C1-C8, o número de grupamentos hidróxi-alcóxi nas cadeias varia de 0 a 3, o índice de oxirano dos ésteres de ácido graxo de óleo vegetal epoxidado varia de 0 a 6,5, e os óleos vegetais são selecionados dentre soja, canola, girassol, milho, linhaça, semente de colza, açafrão, talóleo, tungue e mistura dos mesmos.

2. Formulação plastificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os bioésteres do plastificante apresentam cadeia molecular ramificada entre 20 a 41 átomos de carbono.

3. Formulação plastificante de acordo a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os bioésteres do plastificante apresentam um peso molecular médio entre 350 a 500.

4. Formulação plastificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que é uma formulação plastificante primária para PVC.

5. Processo de obtenção de uma formulação plastificante como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 29/39 (a) reação de epoxidação de um óleo vegetal;

(b) reação de substituição nucleofílica do produto de reação da etapa (a) utilizando um álcool; e (c) reação de transesterificação do produto de reação da etapa (b) utilizando um álcool.

6. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o álcool utilizado na etapa (b) é selecionado dentre um monoálcool ou diol compreendendo cadeia carbônica de 1 a 8 átomos de carbonos.

7. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o álcool utilizado na etapa (b) é selecionado dentre metanol, etanol, 1,4 butanodiol e metil propanodiol.

8. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) é conduzida sob catalise ácida utilizando o álcool em até 50% em relação à massa de óleo e até 5% de catalisador sobre a massa de óleo.

9. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o álcool utilizado na etapa (c) é um monoálcool compreendendo cadeia carbônica de 1 a 8 átomos de carbonos.

10. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que o álcool utilizado na etapa (c) é metanol ou etanol.

11. Processo de obtenção de uma formulação plastificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) ocorre a uma relação molar óleo submetido ao ataque nucleofilico:álcool variando de 1:10 a 1:20.

12. Formulação plastificante, caracterizada pelo fato de que é

Petição 870170052521, de 25/07/2017, pág. 30/39 obtida pelo processo como definido na reivindicação 5.

13. Composição de PVC plastificado, caracterizada pelo fato de que compreende 100 partes (peso/peso) de pelo menos um tipo de resina PVC e de 1 a 200 partes (peso/peso) de uma formulação plastificante conforme definida na reivindicação 1.

14. Composição de PVC plastificado de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente cargas, plastificantes secundários, estabilizantes térmicos, agentes de expansão e aceleradores de decomposição do agente de expansão.