BR102020019802A2 - Plastificante à base de óleos vegetais, ésteres de óleos vegetais epoxidados e compostos policarboxilicos, processo de obtenção e uso em compostos poliméricos e similares - Google Patents
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Abstract
PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES refere-se refere-se a um plastificante, e seu processo de produção, resultado da epoxidação de óleos vegetais e ésteres de óleos vegetais e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico, para aplicação na produção de polímeros, como compostos ou artefatos de PVC (cloreto de polivinila), tintas, adesivos e borrachas, dentre outros.
Description
[001] PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES refere-se a um plastificante, e seu processo de produção, resultado da epoxidação de óleos vegetais e ésteres de óleos vegetais e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico, para aplicação na produção de polímeros, como compostos ou artefatos de PVC (cloreto de polivinila), tintas, adesivos e borrachas, dentre outros.
[002] Aplica-se a presente invenção ao campo de aditivos poliméricos, que possuem o objetivo de aperfeiçoar propriedades de polímeros de PVC, com redução de custo para compostos renováveis.
[003] O uso de óleos vegetais para o processo de plastificantes possui limitação devido a sua baixa compatibilidade, o que pode resultar em exsudação quando submetidos a baixas temperaturas (abaixo de 18Oºc) e, consequentemente, em contaminação humana. Para conter esse risco, foram encontradas algumas soluções como a Patente EP2070977B1 que mostra uma composição plastificante obtida por transesterificação parcial de óleos vegetais com etanol, acetilação e epoxidação e difere da presente invenção, pois não contém a presença de compostos policarboxilicos, compostos este, responsáveis pela melhora significativa da compatibilidade do plastificante com as resinas de polivinilcloreto (PVC), reduzindo de forma expressiva a exsudação a baixas temperaturas.
[004] Já a PI0111905-2 expõe o uso dos ésteres de óleos de soja transesterificados com metanol, etileno glicol, propileno glicol, pentaeritritol ou sacarose. Muitos destes plastificantes, com exceção do fabricado com metanol tem seu custo elevado, inviabilizando o uso em larga escala, sendo que a presente invenção não utiliza compostos a base de glicóis, pentaeritritol ou sacarose.
[005] Também a patente PI 0111905-2 tem na sua composição o metil éster de soja (soyato de metila), porém, não possui a combinação com o óleo de soja epoxidado e nem com o ácido carboxílico (dioctil teraftalato).
[006] As soluções conhecidas no mercado que reportam o uso de óleos vegetais ou não são completamente livres de derivados orto-ftálicos, ou possuem as características e processos diferentes da presente invenção, como possuir apenas metil este epoxidado ou apenas metilester-óleo de soja epoxidado. A presente solução é economicamente mais viável, não agride o meio ambiente, reduz os impactos ambientais, reutiliza óleos, reduz custos de produção de produtos como de PVC, tintas, adesivos e borrachas, é mais fácil de fazer do que produtos similares e aumenta o desempenho em produtos que são aplicados (PVC, tintas, adesivos e borrachas).
[007] A presente invenção apresenta um plastificante para compostos poliméricos produzidos a partir da epoxidação de uma mistura de óleo vegetal e éster de óleo vegetal e do éster bis (2-etil- hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico em proporções diversas, variando entre 5% a 95% de óleo vegetal em relação à massa total da mistura com o éster de óleo vegetal e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico, para aplicação na produção de polímeros, entre eles, na produção de compostos ou artefatos de PVC (cloreto de polivinila), tintas, adesivos e borrachas. A obtenção do éster de óleo vegetal deriva da esterificação e/ou interesterificação, com uso de álcoois primário, secundário e/ou terciário, tendo de 1 a 12 átomos carbonos. O plastificante resultante apresenta desempenho superior, com elevada compatibilidade, alta solvatação com as resinas de PVC e ausência de exsudação, quando comparados ao óleo de vegetal epoxidado ou ao éster de óleo vegetal epoxidado. Devido à alta compatibilidade do plastificante aqui apresentado, seu uso em menor quantidade proporciona a mesma plastificação que quantidades maiores dos demais plastificantes vegetais. Assim, apresenta-se como uma alternativa econômica viável para aplicação na fabricação de compostos poliméricos, especialmente para os compostos de policloreto de vinila (PVC) tais como chinelos, tubos de soro, bolsas de sangue, solados, botas, entre outras aplicações.
[008] Alternativamente pode-se produzir o plastificante pela mistura de um óleo vegetal epoxidado e um éster de óleo vegetal epoxidado, em proporções diversas, variando entre 5% a 95% de óleo vegetal epoxidado em relação à massa total da mistura com o éster de óleo vegetal epoxidado. As variações dos percentuais de óleo vegetal epoxidado permitem termos diversos produtos, variando a viscosidade e assim podendo atender as demandas das mais variadas formulações de compostos de PVC presentes no mercado.
[009] O processo de produção consiste na mistura do óleo vegetal e do éster do óleo de vegetal em um recipiente dotado de agitação e refrigeração, nas proporções de óleo vegetal variando, aproximadamente, entre 5% a 95% da massa total da mistura dos óleos vegetais e dos ésteres de óleos vegetais e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico. A mistura é aquecida entre 30 e 90°C, em seguida adiciona-se o catalisador, na proporção variando entre 0,5 a 5%, sob agitação. Adiciona-se o peróxido de hidrogênio na proporção de 30% a 50% em relação à massa total de óleo vegetal e éster do óleo vegetal. O sistema é mantido em temperatura constante, quando ocorre a epoxidação da mistura de óleo vegetal e éster de óleo vegetal criando a função química denominada oxirana nas estruturas do óleo vegetal e do éster do óleo vegetal por cerca 3 a 10 horas. Em seguida deixa-se em repouso por cerca de 3 a 5 horas e drena-se a fase aquosa. A fase oleosa é lavada com 5% a 30% água deionizada e em seguida é seca sob vácuo e agitação. Em seguida é feita a purificação do composto plastificante vegetal obtido, através da lavagem e secagem, com posterior filtração. Após a finalização do processo, o produto é analisado a fim de determinar o índice de iodo pelo método AOCS Tg 1-64, sendo o valor expresso em gramas de iodo (I2) por 100 gramas de amostra analisada e também determinar o índice de oxigênio oxirano (ou número de oxigênio oxirano) conforme a norma ASTM D1652.
Claims (11)
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES caracterizado por ser resultado da epoxidação de óleos vegetais e ésteres de óleos vegetais e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES, de acordo com a reivindicações 1 e 2, caracterizado por conter de 5% a 95% de éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico em relação à massa total da mistura de óleo vegetal epoxidado e éster de óleo vegetal epoxidado;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES, de acordo com a reivindicações 1 a 3, caracterizado por conter de 5% a 95% de óleo vegetal e de éster de óleo vegetal da massa total da mistura dos óleos vegetais e dos ésteres de óleos vegetais e do éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES, de acordo com a reivindicações 1 a 4, caracterizado por conter de 5% a 95% de óleo vegetal em relação à massa total da mistura de óleo vegetal e do éster de óleo vegetal;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO E USO EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES, de acordo com a reivindicações 1 a 5, caracterizado por conter de 5% a 95% de éster de óleo vegetal em relação à massa total da mistura de óleo vegetal e éster de óleo vegetal;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, de acordo com a reivindicações 1 a 6, caracterizado por conter 5% a 95% de um óleo vegetal epoxidado e um éster de óleo vegetal epoxidado, em proporções diversas, variando entre de óleo vegetal epoxidado em relação à massa total da mistura com o éster de óleo vegetal epoxidado;
- PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, de acordo com a reivindicações 1 a 7, caracterizado por apresentar um índice de iodo inferior a 5g de I2/100g da mistura de óleo vegetal epoxidado e do éster de óleo vegetal epoxidado;
- PROCESSO DE OBTENÇÃO DE PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, de acordo com a reivindicações 1 a 7, caracterizado por adicionar óleo vegetal, éster do óleo de vegetal e éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico em recipiente dotado de agitação e refrigeração, posteriormente, aquecer a mistura de 30 a 90°C, adicionando-se: o catalisador, na proporção entre 0,5 a 5%, sob agitação e o peróxido de hidrogênio na proporção de 30% a 50% em relação à massa total de óleo vegetal e éster do óleo vegetal;
- PROCESSO DE OBTENÇÃO DE PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por manter a mistura de óleo vegetal, éster do óleo de vegetal, éster bis (2-etil-hexil) do ácido 1,4 – benzenodicarboxilico, catalisador e peróxido de hidrogênio em temperatura constante até a epoxidação, deixando-se em repouso de 3 a 5 horas e drenando-se a fase aquosa;
- PROCESSO DE OBTENÇÃO DE PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS, de acordo com a reivindicação 9 e 10, caracterizado por lavar a fase oleosa com 5% a 30% água deionizada, secá-la à vácuo e sob agitação, submeter à purificação do composto por filtragem e determinar o índice de iodo e de de oxigênio oxirano;
- USO DO PLASTIFICANTE À BASE DE ÓLEOS VEGETAIS, ÉSTERES DE ÓLEOS VEGETAIS EPOXIDADOS E COMPOSTOS POLICARBOXILICOS EM COMPOSTOS POLIMÉRICOS E SIMILARES, de acordo com a reivindicações 1 e 9, caracterizado por ser aplicado na produção de polímeros como compostos ou artefatos de PVC (cloreto de polivinila), tintas, adesivos e borrachas.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102020019802A BR102020019802A8 (pt) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Plastificante à base de óleos vegetais, ésteres de óleos vegetais epoxidados e compostos policarboxilicos, processo de obtenção e uso em compostos poliméricos e similares |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102020019802A8 (pt) |
-
2020
- 2020-09-28 BR BR102020019802A patent/BR102020019802A8/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR102020019802A8 (pt) | 2023-03-28 |
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