BR112014000246B1

BR112014000246B1 - Método para capturar um gás ácido em um gás de exaustão

Info

Publication number: BR112014000246B1
Application number: BR112014000246-0A
Authority: BR
Inventors: Jamtvedt Svein; Øysaed Harry; Gjerp John Ole; Forsberg Frank Henning
Original assignee: Aker Solutions As
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2021-07-20
Also published as: BR112014000246A2; AU2012280258A8; JP6180411B2; DK2729232T3; ES2668907T3; JP2014526955A; US9278308B2; CN103796732B; EA201490190A1; CA2837152A1; AU2012280258B2; NO20110971A1; US20140123851A1; EA026720B1; EP2729232B1; PL2729232T3; CN103796732A; HRP20180724T1; AU2012280258A1; WO2013004797A1

Abstract

elemento de construção para a captura de co2 um elemento de construção para uma planta para a captura de um gás ácido usando um absorvente aquoso de amina, em que pelo menos uma parte de uma superfície de dito elemento compreende uma poliolefina, e um antioxidante estável hidroliticamente, é descrito. adicionalmente, um forro compreendendo dita poliolefina e o antioxidante estável hidroliticamente, é descrito. 0 elemento de construção pode ser uma coluna, um cano, uma pastilha, como um elemento de gaxeta de coluna ou uma bandeja. um aparelho para capturar co2 usando os elementos de construção, é também descrito.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a um elemento de construção para a captura de gases ácidos, por exemplo, CO2, a um forro e pastilhas para uso na coluna e a um aparelho compreendendo a coluna, forro ou pastilhas. A invenção também se refere à tubulação para uso em métodos de captura de gases ácidos, por exemplo, CO2 bem como a métodos de captura de gases ácidos, por exemplo, CO2, usando as colunas, forros e pastilhas mencionados acima. Estado da Técnica

[002] A combustão continuamente crescente de combustíveis fósseis, tais como carvão, gás natural, e óleo, tem resultado em um aumento dramático na concentração de CO2 na atmosfera. Existe uma esmagadora evidência de que o efeito estufa seja pelo menos parcialmente causado por esta concentração aumentada de CO2 e que isto já tem contribuído às mudanças climáticas que têm ocorrido ao longo das últimas décadas. De acordo com modelos de simulação, suspeita-se que cause mais mudanças e potencialmente mais dramáticas no clima no futuro.

[003] Como um resultado, cientistas, ambientalistas e políticos ao redor do mundo estão dirigindo iniciativas para reduzir a quantidade de CO2 descarregado na atmosfera pela combustão de combustíveis fósseis. Uma abordagem a ser adotada é capturar CO2 (isto é, prevenir a liberação de CO2) dos gases de exaustão, por exemplo, de centrais térmicas, antes de ser liberado à atmosfera. O CO2 capturado pode ser injetado em formações subterrâneas tais como aquíferos, poços de petróleo para a recuperação aumentada de petróleo ou em petróleo depletado e poços de gás para deposição uma vez que os testes indiquem que o CO2 permanece na formação subterrânea por milhares de anos e não é liberado de volta na atmosfera.

[004] A maioria dos processos comuns de captura de CO2 é baseada na mistura de gás contendo CO2 que é introduzida, em contra-fluxo, a um absorvente aquoso em uma coluna de absorvedor. O gás deixando a coluna de absorvedor é CO2 depletado. O CO2 deixa a coluna de absorvedor juntamente com o absorvente. Tipicamente o absorvente é subsequentemente regenerado em uma coluna de regenerador e retornado à coluna de absorvedor. O CO2 separado do absorvente é enviado para o armazenamento, por exemplo, em uma formação subterrânea.

[005] Diversos tipos de absorventes aquosos são utilizados em processos de captura de carbono incluindo aminas, carbonatos e sais de aminoácido.

[006] Os absorventes atualmente preferidos para uso nestes processos são, no entanto, as soluções aquosas de aminas diferentes. As aminas usadas para a captura de CO2, e também os fluidos usados para o controle de emissão e tratamento de gás de fornalha, no entanto, interagem com diversos dos materiais mais comumente usados na construção do equipamento que é usado no processo de captura de CO2. Por exemplo, as aminas podem causar corrosão ou degradação do material do equipamento, particularmente as colunas, as suas pastilhas e tubulação onde as aminas estão presentes em quantidades significativas e em temperaturas relativamente altas.

[007] Os materiais de poliolefina, por exemplo, polipropileno e polietileno, são geralmente muito resistentes contra aminas em temperaturas baixas e moderadas, e podem ser usados em contato com aminas em separado ou como forros em substratos menos resistentes de, por exemplo, aço, concreto, ou materiais compósitos. Para a aplicação em plantas de captura de CO2, a vida útil de serviço requerida de um forro é superior a 30 anos em temperaturas até 80 °C e em solução de amina (por exemplo, 30 % de monoetanolamina (MEA) em água ou concentrações similares de outras aminas ou misturas de aminas).

[008] O documento EP 0657684 A (KERAMCHEMIE GMBH) 14.06.1995 descreve a parte de construção para plantas químicas onde um forro é proporcionado nas superfícies metálicas como revestimento contra a corrosão, onde o forro tem uma estrutura em camadas compreendendo uma camada de resina interna fixa a um corpo metálico de apoio, e onde a camada interna é protegida por uma ou mais camadas externas, a camada externa da qual é uma camada de borracha não difusa.

[009] O documento DE 2105859 A (FRACTIONATION RESEARCH LTD) 07.10.1971 se refere a elementos de construção para plantas de processo químico feitos de polipropileno de alta temperatura sem quaisquer compostos metálicos orgânicos pelo menos na camada superficial. Diz- se que os ditos elementos de construção são resistentes à água e muitos produtos químicos.

[0010] O documento DE 3820434 A (LINDE AG) 21.12.1989 se refere a uma coluna de absorção que tem uma gaxeta compreendendo elementos de gaxeta feitos de polímeros tais como polipropileno ou polietileno. Não se diz nada sobre a natureza dos polímeros, ou o seu uso como um forro.

[0011] O documento DE 102009013757 A (LINDE AG) 29.09.2010 descreve uma coluna de absorção para a captura de CO2 incluindo uma gaxeta de material sintético, tal como plástico. Nada é descoberto sobre a natureza do material sintético.

[0012] O documento US 2006/0156923 A (BASF AG) 20.07.2006 revela a ideia de usar um forro de polipropileno em uma coluna de embaralhamento inerte para desacidificar gases ácidos. Adicionalmente, MOSER, Peter, et al. Material Testing for Future Commercial Post-Combustion Capture Plants -. Energy Procedia.Set de 2010, vol. 4, p. 1317 1322. testam o desempenho de um módulo de concreto forrado com polipropileno em uma linha de fluxo que retorna absorvente a uma coluna de absorção. Nenhum detalhe sobre a natureza do polipropileno é, no entanto, revelado na publicação.

[0013] MÜLLER, Werner W., et al. Antioxidant depletion and oit values of high impact PP strands. Chinese Journal of Polymer Science. 2009, vol. 27, n° 3, p. 435 445. se refere a um estudo de depleção de diferentes antioxidantes em polipropileno (PP) durante a imersão em água, e inversão de água combinada com envelhecimento em forno a ar. Não há, no entanto, nenhuma menção sobre os efeitos de soluções aquosas como tais, ou mais especificamente soluções aquosas de amina usadas como absorventes de CO2 nos antioxidantes, ou no PP incluindo os antioxidantes.

[0014] Os requisitos para a vida útil, ou vida de serviço, dos elementos de construção em contato com soluções aquosas de amina em uma planta para a captura de CO2, tal como colunas, tanques, tubulação, gaxeta etc, é 30 anos. A depleção de antioxidantes, usados para estabilizar poliolefinas sob exposição para as condições de operação, cujo elemento de construção compreendendo uma poliolefina será exposto, é uma indicação sobre a vida útil para a poliolefina. O teste sob temperaturas maiores que a temperatura de operação esperada até a degradação ou quebra mecânica do material de poliolefina, é um teste acelerado aceito que pode dar uma melhor indicação sobre a vida útil.

[0015] Os testes descritos por Müller et al, ver tabela 3, indica que os antioxidantes como Irganox 1010 e Irganox 1330 são depletados dentro de 120 dias em banho de água a 90 °C, e 301 dias a 90 °C. Mesmo embora seja indicado que, para o antioxidante Irganox 1330, os valores de OIT durante o envelhecimento se alteraram mais lentamente que a redução de concentração de antioxidante no polímero, a vida útil para uma poliolefina estabilizada com Irganox 1330 assumida a partir dos dados proporcionados por Müller et al, é bem mais curta que 30 anos. O técnico no assunto ao ler Müller et al concluiria que outros antioxidantes diferentes de Irganox 1330 tinham que ser usados para proporcionar a vida útil requerida.

[0016] O material candidato, beta (b)-PP BE60- 7032 de Borealis AS e, vendido por Steuler, como um polímero resistente a corrosão, foi submetido a teste de longa duração sob condições representativas para as condições em uma coluna de absorção de CO2. Foi encontrado que não tem a resistência de longa duração requerida ao absorvente. Este teste é mostrado na seção de exemplos.

[0017] Por este motivo, existe uma necessidade de desenvolver materiais mais resistentes para operação de longa duração para construir equipamento para uso em plantas de captura de CO2. Metas adicionais para a presente invenção serão aparentes para o técnico no assunto ao ler a descrição.

Descrição da Invenção

[0018] De acordo com uma primeira modalidade, a presente invenção se refere a um elemento de construção para uma planta para a captura de um gás ácido usando um absorvente aquoso de amina, em que pelo menos uma parte de uma superfície de dito elemento compreende uma poliolefina, em que a composição de poliolefina compreende um antioxidante estável hidroliticamente estável em soluções de amina, de fórmula (I) ou (II),

em que R1 é C1-18 alquila, C5-12 cicloalquila, fenila ou C7-9 fenilalquila; R2é hidrogênio, C1-18 alquila, C5-12 cicloalquila, fenila ou C7-9 fenilalquila; R3é hidrogênio ou metila; R4 é (a), (b), (c) ou (d)

e R5 é hidrogênio ou fenila.

[0019] Poliolefinas estabilizadas pelo grupo identificado ou antioxidantes mostraram ser, em testes, muito prometedoras para uso de longa duração para construir elementos de construção para plantas para a captura de CO2, uma vez que os testes indicam que estes polímeros podem ter uma vida útil de 30 anos ou mais no ambiente extremamente desafiador encontrado dentro das colunas, canos etc de tais plantas.

[0020] Um antioxidante especialmente preferido é 1,3,5-tri-metil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil) benzeno. Este antioxidante foi extensivamente testado após dar resultados preliminares prometedores.

[0021] A poliolefina pode ser um polímero de polipropileno, tal como um homopolímero de polipropileno, opcionalmente compreendendo um fase beta-cristalina. Alternativamente, a poliolefina pode ser um polímero de etileno.

[0022] De acordo com uma modalidade, a hidrotalcita sintética é adicionada a mistura de polímeros. Assume-se que a hidrotalcita tenha um efeito positivo sobre a vida útil de uma poliolefina em soluções de amina nas temperaturas de operação de uma planta de captura de CO2. Teste adicional é realizado para confirmar a suposição.

[0023] De acordo com uma modalidade, a superfície do elemento de construção que se espera que seja exposta ao absorvente aquoso de amina, vapor de amina e/ou vapor é revestida com dita composição de poliolefina. Alternativamente, a superfície do elemento de construção que se espera que seja exposta à solução aquosa de amina, vapor da mesma ou vapor é um forro compreendendo dita composição de poliolefina que é fixo à superfície do elemento de construção. O revestimento ou o forro protegerá, de acordo com estas modalidades, as estruturas subjacentes da exposição a soluções de amina. As soluções aquosas de amina são extremamente corrosivas e pela proteção da estrutura subjacente com um revestimento de polímero ou um forro de polímero de acordo com a presente invenção, os materiais que não são resistentes à corrosão pela solução de amina são protegidos da exposição, tornando possível usar materiais mais simples e menos caros para a construção da planta.

[0024] Exemplos de elementos de construção de acordo com a presente invenção são uma coluna de absorção, uma coluna de dessorção, um tubo, um forro, uma bandeja, ou um elemento de gaxeta de coluna. Todos dos ditos elementos são expostos a soluções quentes de amina e um revestimento ou forro compreendendo a presente mistura de poliolefinas pode ser benéfico.

Breve Descrição de Desenhos

[0025] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma coluna de absorção

[0026] A Figura 2 é um diagrama esquemático de um processo de captura

[0027] A Figura 3a mostra a depleção de IRGANOX 1010 de um PP comercialmente disponível exposto a 30 % de solução de MEA aquosa ao longo do tempo e a Figura 3b é um gráfico de Arrhenius para prever a vida útil em qualquer dada temperatura do PP

[0028] A Figura 4 mostra imagens microscópicas de uma (a) amostra não envelhecida e (b) amostra envelhecida de material de PP comercialmente disponível

[0029] A Figura 5 mostra as curvas de DSC de (a) amostra não envelhecida e ((b) e (c)) amostras envelhecidas de PP comercialmente disponível

[0030] A Figuras 6a e 6b mostram a depleção de IRGANOX 1010+IRGANOX 1330 de uma composição de poliolefina da invenção exposta à nova solução aquosa de MEA a 30 % e solução aquosa de 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP) e 1-(2- aminoetil)-piperazina (AEP) usada ao longo do tempo e 6c é um gráfico de Arrhenius para prever a vida útil em qualquer dada temperatura da composição de poliolefina.

[0031] A Figura 7a mostra separadamente a depleção de IRGANOX 1010 e IRGANOX 1330 de uma composição de poliolefina da invenção exposta à nova solução de MEA aquosa a 30 % ao longo do tempo e a Figura 7b é um gráfico de Arrhenius determinando para prever a vida útil em qualquer dada temperatura da composição de poliolefina

[0032] A Figura 8 mostra imagens microscópicas de uma amostra não envelhecida e amostra envelhecida de placas de composição de poliolefina usada na presente invenção

[0033] A Figura 9 mostra as curvas de DSC de amostras não envelhecidas e amostras envelhecidas de composição de poliolefina usada na presente invenção.

[0034] A Figura 10 ilustra a depleção de IRGANOX1010 e IRGANOX 1330 em solução quente de amina,

[0035] A Figura 11 são figuras de espécimes de teste após um período de envelhecimento,

[0036] A Figura 12 ilustra a mudança de módulo de tração e resistência à quebra como uma função de envelhecimento de amostras,

[0037] A Figura 13 ilustra superfícies de fratura de espécimes de teste após o envelhecimento em solução de amina,

[0038] A Figura 14 ilustra a depleção de IRGANOX1010 como uma função de tempo embebida em diferentes soluções, e

[0039] A Fig 15 ilustra a depleção de IRGANOX1330 como uma função de tempo embebida em diferentes soluções.

Descrição detalhada Definições

[0040] Pelo termo elemento de construção se entende qualquer elemento formando uma parte de uma planta de acordo com a presente invenção que está em contato com soluções aquosas de amina, e/ou vapor e vapor de amina, tal como colunas, tubulação, elementos de gaxeta para colunas e similares, etc.

[0041] Pelo termo coluna se entende qualquer estrutura alongada que tem um corpo, pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída. A coluna pode ser qualquer forma, por exemplo, cilíndrica ou oblonga.

[0042] Pelo termo “gás ácido” se entende um gás que quando dissolvido em água produz um pH de menos de 7.

[0043] Pelo termo “poliolefina” se entende no presente documento um polímero que compreende unidades derivadas a partir de um alceno. Poliolefinas preferidas são C2 e C3 poliolefinas que compreendem unidades derivadas a partir de etileno e/ou propileno respectivamente.

[0044] Pelo termo “polímero de etileno” se entende no presente documento um polímero que compreende pelo menos 50 % em mol de unidades derivadas a partir de etileno.

[0045] Pelo termo “polímero de propileno” se entende no presente documento um polímero que compreende pelo menos 50 % em mol de unidades derivadas a partir de propileno.

[0046] Os termos “homopolímero de etileno” e “homopolímero de propileno” pretendem abranger polímeros que consistem essencialmente em unidades repetidas derivando a partir de etileno ou propileno respectivamente. Homopolímeros podem, por exemplo, compreender pelo menos 99 %, por exemplo, 100 %, em peso de unidades repetidas derivando a partir de etileno ou propileno como apropriado.

[0047] O termo “copolímero de etileno” pretende abranger polímeros compreendendo unidades repetidas de etileno e pelo menos um outro monômero. Em copolímeros típicos pelo menos 1 %, mais preferivelmente pelo menos 2 % em peso de unidades repetidas derivam de pelo menos um monômero diferente de etileno.

[0048] O termo “copolímero de propileno” pretende abranger polímeros compreendendo unidades repetidas de propileno e pelo menos um outro monômero. Em copolímeros típicos pelo menos 1 %, mais preferivelmente pelo menos 2 % em peso de unidades repetidas derivam de pelo menos um monômero diferente de propileno.

[0049] Pelo termo “antioxidante” se entende um agente que é capaz de inibir reações de radical em uma poliolefina e assim prevenir processos de degradação.

[0050] Pelo termo “antioxidante estável hidroliticamente” se entende um antioxidante que tem uma meia-vida de pelo menos 3 anos a pH7 a 25 oC (programa EPIWIN HIDROWIN v1.67). Gás ácido

[0051] O gás ácido pode ser, por exemplo, CO2, H2S, SO2, CS2, HCN, COS, NO2 ou mercaptanas. Mais com frequência, no entanto, o gás ácido será CO2. O gás está geralmente presente na exaustão de reações de oxidação tais como a combustão de carvão, resíduos orgânicos ou óleo.

Absorvente aquoso de amina

[0052] O absorvente aquoso de amina usado para capturar os gases ácidos, pode compreender uma solução aquosa de qualquer amina que é proposta ou foi usada para a captura de gases ácidos, tais como CO2. Exemplos de aminas sugeridas para a captura de gases ácidos podem ser encontrados, isto é, no documento US 7585479 B (INSTITYTE FRANCAIS DU PETROE) 08.08.2009. Aminas exemplares que são testadas em relação à presente invenção são AMP (2-amino-2- metil-1-propanol), AEP (aminoetilpiperazina), MEA (monoetanolamina), piperazina, e combinações dos mesmos.

Poliolefina

[0053] Preferivelmente a poliolefina é um polímero de etileno ou um polímero de propileno, mais preferivelmente um polímero de propileno.

Propriedades de polímero de propileno

[0054] O polímero de propileno presente na composição usado na invenção preferivelmente compreende pelo menos 80 % em mol de unidades derivadas a partir de propileno. Ainda mais preferivelmente o polímero de propileno compreende pelo menos 95 % em mol de unidades, especialmente preferivelmente pelo menos 99 % em mol de unidades derivadas a partir de propileno (por exemplo, 97 a 99,9 % em mol de unidades derivadas a partir de propileno).

[0055] O polímero de propileno pode compreender unidades de um ou mais outros monômeros. As unidades podem, por exemplo, estar presentes as quais derivam de a-olefinas que têm 2 ou 4-10 átomos de carbono. Exemplos de monômeros adequados incluem etileno, but-1-eno, pent-1-eno, hex-1-eno e oct-1-eno. Etileno e buteno são preferidos.

[0056] Polímeros de propileno preferidos compreendem menos de 40 % em mol de unidades que derivam a partir de a-olefina que tem 2 ou 4-10 átomos de carbono. Polímeros de propileno preferidos ainda adicionais compreendem menos de 20 % em mol, especialmente preferivelmente menos de 10 % em mol, por exemplo, menos de 5 % em mol de unidades que derivam a partir de a-olefina que tem 2 ou 4-10 átomos de carbono. Particularmente polímeros de propileno preferidos consistem essencialmente (por exemplo, consistem em) em unidades derivadas a partir de propileno.

[0057] Ainda mais preferivelmente o polímero de propileno é um homopolímero. O homopolímero de propileno tem excelente resistência química bem como alta resistência térmica. É assim preferido usar na presente invenção.

[0058] O polímero de propileno preferivelmente tem uma densidade de 855 a 946 kg/m3, mais preferivelmente 900 a 920 kg/m3, ainda mais preferivelmente 902 a 905 kg/m3.

[0059] O polímero de propileno preferivelmente tem uma taxa de fluxo de fusão (MFR2) na faixa 0,01 a 100 g/10 min, preferivelmente 0,05 a 20 g/10 min, mais preferivelmente 0,1 a 2 g/10 min. Preferivelmente a taxa de fluxo de fusão (MFR2) do polímero de propileno é inferior a 2 g/10 min.

[0060] O polímero de propileno preferivelmente tem um ponto de fusão na faixa 130 a 171 oC, mais preferivelmente 140 a 165 oC, ainda mais preferivelmente 140 a 150 oC (por exemplo, ao redor de 150 a 165 oC).

[0061] O polímero de propileno é preferivelmente parcialmente cristalino, por exemplo, que tem uma cristalinidade da ordem de 30 a 70 %, por exemplo, de 45 a 60 %. Particularmente preferivelmente o polímero de propileno compreende uma fase beta-cristalina. Preferivelmente 30-100 %, mais preferivelmente mais de 50 %, ainda mais preferivelmente mais de 80 % da fase cristalina presente no produto final é na forma beta. Descobriu-se que a presença de cristais na forma beta melhora a resistência química do polímero.

[0062] O polímero de propileno usado na invenção é preferivelmente homogêneo em estrutura (por exemplo, gel livre). Preferivelmente o polímero de propileno é solúvel em decalina a 135 oC. Preferivelmente a distribuição de peso molecular (MWD) do polímero de propileno é na faixa de 2 a 20, mais preferivelmente de 2,5 a 8, ainda mais preferivelmente de 3 a 7, por exemplo, cerca de 3,5 a 6,5.

[0063] O polímero de propileno pode ser unimodal ou multimodal (por exemplo, bimodal) com respeito à distribuição de peso molecular. O perfil de peso molecular de um polímero multimodal não consiste em um único pico, mas ao invés disso compreende a combinação de dois ou mais picos (que podem ou podem não ser distinguíveis) centrados cerca de diferentes pesos moleculares médios como um resultado do fato de que o polímero compreende dois ou mais componentes separadamente produzidos.

[0064] Quando o polímero de propileno é multimodal, os seus componentes podem ser homopolímeros de propileno ou copolímeros de propileno. Preferivelmente, no entanto, em tais polímeros os componentes de polímero de propileno são diferentes copolímeros. Em polímeros multimodais de propileno pelo menos 20 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 40 % em peso de cada componente de propileno (por exemplo, homopolímero e copolímero) está presente baseado no peso total do polímero.

[0065] Preferivelmente o polímero de propileno da presente invenção é unimodal com respeito à distribuição de peso molecular.

[0066] Polímeros de propileno adequados para uso na invenção estão comercialmente disponíveis. Por exemplo, b-PP BE60-7032 está comercialmente disponível de Borealis AS.

[0067] Alternativamente, o polímero de propileno pode ser preparado por processos de polimerização conhecidos na técnica.

Propriedades de polímero de etileno

[0068] O polímero de etileno presente na composição da invenção preferivelmente compreende pelo menos 80 % em mol de unidades derivadas a partir de etileno. Ainda mais preferivelmente o polímero de etileno compreende pelo menos 95 % em mol de unidades, especialmente preferivelmente pelo menos 99 % em mol de unidades derivadas a partir de etileno (por exemplo, de 97 a 99,9 % em mol de unidades derivadas a partir de etileno).

[0069] O polímero de etileno pode compreender unidades de um ou mais outros monômeros. As unidades podem, por exemplo, estar presentes as quais derivam a partir de a-olefinas que têm 3-10 átomos de carbono. Exemplos de monômeros adequados incluem propileno, but-1-eno, pent-1- eno, hex-1-eno e oct-1-eno. Propileno e buteno são preferidos.

[0070] Polímeros de etileno preferidos compreendem menos de 40 % em mol de unidades que derivam a partir de a-olefina que tem 3-10 átomos de carbono. Polímeros de etileno ainda mais preferidos compreendem menos de 20 % em mol, especialmente preferivelmente menos de 10 % em mol, por exemplo, menos de 5 % em mol de unidades que derivam a partir de a-olefina que tem 3-10 átomos de carbono. Polímeros de etileno particularmente preferidos consistem essencialmente (por exemplo, consistem em) em unidades derivadas a partir de etileno.

[0071] Ainda mais preferivelmente o polímero de etileno é um homopolímero.

[0072] O polímero de etileno preferivelmente tem uma densidade de 925 a 970 kg/m3, mais preferivelmente 940 a 965 kg/m3, ainda mais preferivelmente 960 a 965 kg/m3.

[0073] O polímero de etileno preferivelmente tem uma taxa de fluxo de fusão (MFR2) na faixa de 0,0001 a 50 g/10 min, preferivelmente de 0,001 a 10 g/10 min, mais preferivelmente de 0,005 a 1 g/10 min. Preferivelmente a taxa de fluxo de fusão (MFR2) do polímero de etileno é inferior a 0,5 g/10 min.

[0074] O polímero de etileno preferivelmente tem uma taxa de fluxo de fusão (MFR5) na faixa de 0,001 a 200 g/10 min, preferivelmente de 0,01 a 50 g/10 min, mais preferivelmente de 0,05 a 5 g/10 min. Preferivelmente a taxa de fluxo de fusão (MFR5) do polímero de etileno é inferior a 1 g/10 min.

[0075] O polímero de etileno preferivelmente tem um ponto de fusão de mais de 110 oC, mais preferivelmente mais de 120 oC, ainda mais preferivelmente mais de 125 oC (por exemplo, ao redor de 128 a 132 oC). O ponto de fusão máximo do polímero de etileno pode ser 150 oC.

[0076] O polímero de etileno é também preferivelmente parcialmente cristalino, por exemplo, que tem uma cristalinidade da ordem de 40 a 80 %, por exemplo, de 60 a 70 %.

[0077] O polímero de etileno da invenção é preferivelmente homogêneo em estrutura (por exemplo, gel livre). Preferivelmente o polímero de etileno é solúvel em decalina a 135oC. Preferivelmente o MWD do polímero de etileno é na faixa de 2 a 20, mais preferivelmente de 3 a 10, ainda mais preferivelmente de 3,5 a 8, por exemplo, cerca de 4 a 7.

[0078] O polímero de etileno pode ser unimodal ou multimodal (por exemplo, bimodal) com respeito à distribuição de peso molecular. O perfil de peso molecular de um polímero multimodal não consiste em um único pico, mas ao invés compreende a combinação de dois ou mais picos (que podem ou podem não ser distinguíveis) centrados cerca de diferentes pesos moleculares médios como um resultado do fato de que o polímero compreende dois ou mais componentes separadamente produzidos.

[0079] Quando o polímero de etileno é multimodal, os seus componentes podem ser homopolímeros de etileno ou copolímeros de etileno. Preferivelmente, no entanto, em tais polímeros os componentes de polímero de etileno são diferentes copolímeros. Em polímeros multimodais de etileno pelo menos 20 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 40 % em peso de cada componente de etileno (por exemplo, homopolímero e copolímero) está presente baseado no peso total do polímero.

[0080] Preferivelmente, o polímero de etileno da presente invenção é multimodal com respeito à distribuição de peso molecular.

[0081] Polímeros de etileno adequados para uso na invenção estão comercialmente disponíveis. Por exemplo, BS2581 está comercialmente disponível de Borealis AS. Alternativamente polímero de etileno pode ser preparado por processos de polimerização conhecidos na técnica.

Propriedades mecânicas da poliolefina

[0082] As propriedades mecânicas da poliolefina usada na presente invenção são preferivelmente como segue:

[0083] O módulo de tração (1 mm/min) da poliolefina (por exemplo, polímero de etileno ou propileno) é preferivelmente na faixa de 500-5000 MPa, mais preferivelmente 800-3000 MPa, ainda mais preferivelmente 1000-2000 MPa. A resistência a tração em rendimento (50 mm/min) da poliolefina é preferivelmente na faixa de 2-25 %, mais preferivelmente 5 a 15 %, ainda mais preferivelmente 8-12 %. O esforço de tração em rendimento (50 mm/min) da poliolefina é preferivelmente na faixa de 5 100 MPa, mais preferivelmente 15-50 MPa, ainda mais preferivelmente 20-40 MPa.

[0084] A temperatura de deflexão de calor (Método B - 0,45MPa) da poliolefina (por exemplo, polímero de etileno ou propileno) é preferivelmente na faixa de 70-150 oC, mais preferivelmente 80-130 oC, ainda mais preferivelmente 90-120 oC.

[0085] A temperatura de abrandamento de Vicat A50 (10N) da poliolefina (por exemplo, polímero de etileno ou propileno) é preferivelmente na faixa de 80-170 oC, mais preferivelmente 100-165 oC, ainda mais preferivelmente 120 160oC.

[0086] A potência de impacto de Charpy, ranhurado (23 oC) da poliolefina (por exemplo, polímero de etileno ou propileno) é preferivelmente na faixa de 1-100 kJ/m2, mais preferivelmente 25-75 kJ/m2, ainda mais preferivelmente 40 60 kJ/m2.

[0087] A potência de impacto de Charpy, ranhurado (-20 oC) é preferivelmente na faixa de 1-10 kJ/m2, mais preferivelmente 2,5-7,5 kJ/m2, ainda mais preferivelmente 4-6 kJ/m2for polímero de propileno e na faixa 1-40 kJ/m2, mais preferivelmente 5-35 kJ/m2, ainda mais preferivelmente 10-30 kJ/m2for polímero de etileno.

Estabilização de poliolefina

[0088] As poliolefinas prontamente passam por reações com oxigênio. Tais reações de oxidação são de vital interesse já que o resultado pode ser a excisão de cadeia molecular e como um resultado propriedades mecânicas reduzidas. Tecnicamente tais reações de oxidação são com frequência denominadas como degradação de poliolefinas.

[0089] A degradação de polímeros pode ser influenciada tanto quimicamente (por exemplo, por água, ácidos, aminas e oxigênio etc) como fisicamente (por exemplo, por calor, luz UV, irradiação de alta energia ou energia mecânica). Os fatores principais determinando o grau de degradação de poliolefina durante a vida útil de serviço são estabilização de temperatura, ambiente e poliolefina. As poliolefinas usadas na presente invenção são expostas a soluções aquosas de aminas, tais como MEA, em temperaturas de 60-100 oC por períodos prolongados de tempo, idealmente 30 anos. Esta exposição coloca uma alta demanda sobre a resistência do polímero à degradação.

[0090] A vida útil de serviço da poliolefina usada na presente invenção é significativamente melhorada utilizando um antioxidante particular, e especialmente usando uma combinação específica de antioxidantes e estabilizantes. Sem desejar estar preso pela teoria, acredita-se que a vida útil de serviço da poliolefina usada na presente invenção é principalmente determinada pelos antioxidantes e estabilizantes adicionados à mesma. Assim é hipotetizado que até que os antioxidantes/estabilizantes sejam consumidos a poliolefina será protegida de oxidação prejudicial e as propriedades mecânicas da poliolefina permanecerão inalteradas durante este período. Por outro lado, tão logo todos os antioxidantes/estabilizantes, sejam consumidos as reações de oxidação acelerarão resultando em uma redução relativamente rápida em propriedades mecânicas. A presença de antioxidantes que são hidroliticamente estáveis na composição de poliolefina é, portanto uma importante característica da presente invenção.

Antioxidantes estáveis hidroliticamente

[0091] A composição usada na presente invenção compreende um antioxidante estável hidroliticamente. Antioxidantes estáveis hidroliticamente preferidos têm uma meia-vida de pelo menos 5 anos, mais preferivelmente 10 anos, ainda mais preferivelmente 15 anos a pH 7 a 25 oC (programa EPIWIN HIDROWIN v1.67). Ainda mais preferivelmente o antioxidante estável hidroliticamente usado na presente invenção tem uma meia-vida de pelo menos 1 ano, mais preferivelmente 2 anos, ainda mais preferivelmente 5 anos a pH 8 a 25 oC (programa EPIWIN HIDROWIN v1.67). Não existe limite superior nas meias-vidas dos antioxidantes estáveis hidroliticamente. Poderiam ser, por exemplo, 50 anos a pH 7 e 40 anos a pH 8.

[0092] Preferivelmente, o antioxidante usado na invenção compreende um antioxidante estável hidroliticamente de fórmula (I) ou (II)

em que fenilalquila; R2é hidrogênio, C1-18 alquila, C5-12 cicloalquila, fenila ou C7-9 fenilalquila; R3é hidrogênio ou metila; R4é (a), (b), (c) ou (d)

estáveis hidroliticamente

[0093] Antioxidantes estáveis hidroliticamentepreferidos são aqueles em que R1é terc-butila, ciclohexila ou fenila, especialmente terc-butila.

[0094] Antioxidantes estáveis hidroliticamente adicionais são aqueles em que R2é hidrogênio, terc-butila, ciclohexila ou fenila, especialmente terc-butila.

[0095] Antioxidantes estáveis hidroliticamente adicionais preferidos são aqueles em que R3é hidrogênio.

[0096] Ainda antioxidantes estáveis hidroliticamente adicionais preferidos são aqueles em que R4 é grupo (a), (b) ou (c), especialmente (a).

[0097] Antioxidantes estáveis hidroliticamente preferidos particularmente preferidos são aqueles defórmula (I).

[0098] Um antioxidante estável hidroliticamente especialmente preferido é um da seguinte fórmula:

[0099] Este antioxidante estável hidroliticamente, 1,3,5-tri-metil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc- butil-4-hidroxifenil) benzeno, está comercialmente disponível de BASF sob o nome comercial Irganox 1330 ou de Albemarle sob o nome comercial Etanox 330 (abreviação IRGANOX 1330).

Hidrotalcita sintética

[00100] A composição usada na presente invenção preferivelmente compreende hidrotalcita, particularmente hidrotalcita sintética (SHT). SHT é também algumas vezes denominada como uma argila aniônica ou um hidróxido de dupla camada. Em cátions de magnésio de SHT são octahedricamente rodeados por seis oxigênios na forma de hidróxidos; as unidades octahédricas então, através de compartilhamento de borda, formam lâminas infinitas. As lâminas são empilhadas na parte superior uma da outra através de ligação de hidrogênio. Quando um pouco do magnésio na treliça é isomorficametne substituído por um cátion mais carregado, por exemplo, Al3+, então as resultantes camadas de Mg2+- A13+ - OH globais ganham uma carga positiva. Contra-ânions na forma de carbonato estão também com frequência presentes. Usualmente SHT está em forma hidratada.

[00101] Uma hidrotalcita típica pode ser representada pela fórmula Mg1-xAlx(CO3)x/2(OH)2. mH2O em que 0<x<0,5. Preferivelmente, a hidrotalcita é da fórmula Mg4,5Al2(CO3)(OH)13. 3,5H2O.

[00102] Preferivelmente, a hidrotalcita tem uma densidade na faixa 1 a 5 g/cm3, mais preferivelmente 1,5 a 3 g/cm3.

[00103] Preferivelmente, a hidrotalcita presente na composição da presente invenção tem um tamanho de partícula médio de 0,1 a 1 mm, mais preferivelmente 0,2 a 0,8 mm, ainda mais preferivelmente 0,30 a 0,60 mm. Preferivelmente pelo menos 75 % em volume das partículas são menos de 1 mm em tamanho, ainda mais preferivelmente pelo menos 80 % em volume das partículas são menores que 1 mm em tamanho, ainda mais preferivelmente pelo menos 85 % em volume das partículas são menores que 1 mm em tamanho.

[00104] Particularmente preferivelmente a hidrotalcita presente na composição da presente invenção é revestida com um tensoativo.

[00105] Preferivelmente, a hidrotalcita presente na composição da presente invenção tem uma dureza de 1 a 5 Mohs, mais preferivelmente de 1,5 a 3 Mohs.

[00106] A hidrotalcita sintética para uso na presente invenção está comercialmente disponível de, por exemplo, Kyowa Chemical Industry Co. como DHT-4A ou DHT-4V.

Antioxidante estável ao calor

[00107] A composição usada na presente invenção preferivelmente compreende um antioxidante estável ao calor. Antioxidantes estáveis ao calor preferidos são compostos fenólicos de fórmula geral (IIIa): HO-(R1R2R3R4Fenil)-W (IIIa) em que R1e R4estão na posição 2 e 6 do resíduo de fenol, podem ser o mesmo ou diferentes e são selecionados a partir do grupo consistindo em C1 a C12 alquila; R2e R3são independentemente H ou C1-12 alquila; e W é selecionado a partir de C1 a C12 alquila, C1 a C12 alcoxi, carboxilato de C1 a C12 alquila ou C1 a C12 alquila substituído por um grupo adicional da fórmula HO- (R1R2R3R4Fenil)-, em que R1 a R4 são como foram definidos antes no presente documento.

[00108] Em compostos preferidos de fórmula (IIIa), R1e R4são os mesmos. Particularmente preferivelmente R1e R4são alquila ramificada. Particularmente preferivelmente R1e R4são selecionados a partir de terc-butila, iso-propila, ciclohexila, ciclopentila e adamantila.

[00109] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos adicionais são aqueles de fórmulas (IIIb)

em que R1é C1-18 alquila, C5-12 cicloalquila, fenila ou C7-9 fenilalquila; R2é hidrogênio, C1-18 alquila, C5-12 cicloalquila, fenila ou C7-9 fenilalquila; R3é hidrogênio ou metila; n é 0 ou um número inteiro de 1 a 6; e p é um número inteiro de 2 a 6.

[00110] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos de fórmula (IIIb) são aqueles em que R1é terc- butila, ciclohexila ou fenila, especialmente terc-butila.

[00111] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos adicionais de fórmula (IIIb) são aqueles em que R2é hidrogênio, terc-butila, ciclohexila ou fenila, especialmente terc-butila.

[00112] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos adicionais de fórmula (IIIb) são aqueles em que R3é hidrogênio.

[00113] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos ainda adicionais de fórmula (IIIb) são aqueles em que n é 1, 2 ou 3, especialmente 2.

[00114] Antioxidantes estáveis ao calor preferidos ainda adicionais de fórmula (IIIb) são aqueles em que p é 4.

[00115] Exemplos representativos de antioxidantes estáveis ao calor que podem estar presentes nas composições da invenção incluem: - 2,6-Di-terc-butil-4-metil fenol; - Pentaeritritil-tetrakis(3-(3’,5’-di-terc-butil-4- hidroxifenil)-propionato; - 3-(3’,5’-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecila; - 1,3,5-Trimetil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil) benzeno; - 2,2’-Tiodietileno-bis-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)- propionato; - Cálcio-(monoetil-fosfonato de 3,5-di-terc-butil-4-hidroxi benzila); - 1,3,5-Tris(3’,5’-di-terc-butil-4’-hidroxibenzil)- isocianurato; - Glicoléster de bis-(ácido 3,3-bis-(4’-hidroxi-3’-terc- butilfenil)butanoico); - 4,4’-Tiobis (2-terc-butil-5-metilfenol); - 2,2’-Metileno-bis(6-(1-metil-ciclohexil)para-cresol); - N,N’-hexametileno bis(3,5-di-terc-Butil-4-hidroxi- hidrocinamamida; - 2,5,7,8-Tetrametil-2(4’,8’,12’-trimetiltridecil)croman-6- ol; - 2,2’-Etilidenobis (4,6-di-terc-butilfenol); - 1,1,3-Tris(2-metil-4-hidroxi-5-terc-butilfenil)butano; -1,3,5-Tris(4-terc-butil-3-hidroxi-2,6-dimetilbenzil)- 1,3,5-triazina-2,4,6-(1H,3H,5H)-triona; -3,9-Bis(1,1-dimetil-2-(beta-(3-terc-butil-4-hidroxi-5- metilfenil)propioniloxi)etil)-2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5)undecano; - 1,6-Hexanediil-bis(3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4- hidroxibenzenopropanoato); - 2,6-Di-terc-butil-4-nonilfenol; - triéster do ácido 3,5-di-terc-butil-4- hidroxihidrocinâmico com 1,3,5-tris (2-hidroxietil)-s- triazina-2,4,6(1H,3H,5H)-triona; - 4,4’-Butilidenobis(6-terc-Butil-3-metilfenol); - 2,2’-Metileno bis (4-metil-6-terc-butilfenol); - 2,2-Bis(4-(2-(3,5-di-t-butil-4- hidroxihidrocinnamoiloxi))etoxifenil))propano; - Propionato de trietilenoglicol-bis-(3-terc-butil-4- hidroxi-5 metilfenil); - Ácido benzenopropanoico, 3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4- hidroxi,C13-C15-ésteres de alquila ramificada e linear; - 6,6’-Di-terc-butil-2,2’-tiodi-p-cresol; - Dietil((3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4-hidroxifenil)metil) fosfonato; - 4,6-Bis(octiltiometil)o-cresol; - Ácido benzenopropanoico, 3,5-bis(1,1-dimetiletil)4- hidroxi-, C7-C9-ésteres de alquila ramificada e linear; - 1,1,3-Tris[2-metil-4-[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)- propioniloxi]-5-t-butilfenil] butano; e - um produto de reação butilado de p-cresol e diciclopentadieno. Antioxidantes estáveis ao calor preferidos são: - Pentaeritritil-tetrakis(3-(3’,5’-di-terc-butil-4- hidroxifenil)-propionato; -3-(3’,5’-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecila; -1,3,5-Trimetil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil) benzeno; -1,3,5-Tris(3’,5’-di-terc-butil-4’-hidroxibenzil)- isocianurato; -Glicoléster de bis-(ácido 3,3-bis-(4’-hidroxi-3’-terc- butilfenil)butanoico); e - 3,9-Bis(1,1-dimetil-2-(beta-(3-terc-butil-4-hidroxi-5- metilfenil)propioniloxi)etil)-2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5)undecano;

[00116] Um antioxidante estável ao calor especialmente preferido é um da seguinte fórmula:

[00117] Este antioxidante estável ao calor está comercialmente disponível de BASF sob o nome comercial Irganox 1010 (abreviação IRGANOX 1010). Antioxidante de fosfonita ou fosfato orgânico

[00118] A composição usada na presente invenção preferivelmente compreende um antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico. Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos são aqueles de fórmulas (IVa) bis(R1)-pentaeritritoldifosfito (IVa), em que R1é selecionado a partir de grupo C1-C25 alquila ou grupo C6-10 arila opcionalmente substituído por C1-6 alquila.

[00119] Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos adicionais são aqueles de fórmulas (IVb)

/ (IVb) em que Y é uma ligação direta ou -O-; e R1, R2e R3são independentemente selecionados a partir de alquila substituída ou não substituída que tem 1-30 carbonos, cicloalquila substituída ou não substituída que tem 5 a 12 carbonos, arila substituída ou não substituída que tem 6 a 10 carbonos ou um grupo da fórmula (V)

4 em que m é um número inteiro na faixa 1 a 3; e R4e R5são independentemente C1-18 alquila ou C5-12 cicloalquila.

[00120] Os substituintes opcionalmente presentes em R1, R2e R3grupos são preferentemente selecionados a partir de halogênio, C1-6 alquila, C1-6 alcoxi ou COOC1-6. Particularmente preferivelmente os substituintes são C1-6 alquila, por exemplo, terc-butila.

[00121] Grupos preferidos de fórmula (V) são aqueles em que R4e R5são C1-18 alquila, mais preferivelmente C1-6 alquila, por exemplo, C4 alquila. Preferivelmente R4e R5são terc-butila.

[00122] Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos são aqueles de fórmulas (IVb) em que Y é -O- .

[00123] Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos adicionais são aqueles de fórmulas (IVb) em que R2e R3são arila substituída ou não substituída, particularmente arila substituída, por exemplo, fenila. Grupos substituintes preferidos são C1-6 alquila, por exemplo, terc-butila.

[00124] Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos adicionais são aqueles de fórmulas (IVb) em que R1é arila substituída ou não substituída, particularmente arila substituída, por exemplo, fenila. Grupos substituintes preferidos são C1-6 alquila, por exemplo, terc-butila.

[00125] Exemplos representativos de antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico que podem estar presentes nas composições da presente invenção incluem: - Tris (2,4-di-t-butilfenil) fosfito; - Tetrakis-(2,4-di-t-butilfenil)-4,4’-bifenilen-di- fosfonita - Bis (2,4-di-t-butilfenil)-pentaeritritil-di-fosfito; - Di-estearil-pentaeritritil-di-fosfito; - Tris-nonilfenil fosfito; - Bis(2,6-di-t-butil-4-metilfenil)pentaeritritil-di- fosfito; - 2,2’-Metilenobis (4,6-di-t-butilfenil) octil-fosfito; - 1,1,3-Tris (2-metil-4-ditridecil fosfito-5-t-butilfenil) butano; - 4,4’-Butilidenobis (3-metil-6-t-butilfenil-di-tridecil) fosfito; - Difosfito de bis(2,4-dicumilfenil)pentaeritritol; - Etiléster do ácido bis(2-metil-4,6-bis(1,1- dimetiletil)fenil)fosforoso; - 2,2’,2’’-Nitrilo trietil-tris(3,3’,5,5’-tetra-t-butil- 1,1’-bifenil-2,2’-diil)fosfito); - Ácido fosforoso, propandiol de butiletila cíclica, éster 2,4,6-tri-t-butilfenílico; - Bis (2,4,6-tri-t-butilfenil)-pentaeritritil-di-fosfito; - 2,2’-Etilidenobis (4,6-di-t-butilfenil) fluorofosfonita - 6- (3-terc-Butil-4-hidroxi-5-metilfenil) propoxi)- 2,4,8,10-tetra-terc-butildibenzo (d,t)(1.3.2) dioxafosfepina; e - Tetrakis-(2,4-di-t-butil-5-metil-fenil)-4,4’-bifenilen- di-fosfonita

[00126] Antioxidantes de fosfonita ou fosfito orgânico preferidos são: Tetrakis-(2,4-di-t-butilfenil)-4,4’-bifenilen-di- fosfonita; Bis(2,6-di-t-butil-4-metilfenil)pentaeritritil-di- fosfito; Di-estearil-pentaeritritil-di-fosfito; e Difosfito de bis(2,4-dicumilfenil)pentaeritritol.

[00127] Um antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico especialmente preferido é um da seguinte fórmula:

[00128] Este antioxidante está comercialmente disponível de BASF sob o nome comercial Irgafos 168 (abreviação AO168).

Antioxidante de sulfoéter

[00129] A composição usada na presente invenção preferivelmente compreende um antioxidante de sulfoéter. Acredita-se que estes antioxidantes ajam decompondo hidroperóxidos. Antioxidantes de sulfoéter preferidos são aqueles derivados a partir de ácido láurico ou esteárico.

[00130] Antioxidantes de sulfoéter preferidos são di(C1-C20)alquil-S-di-carboxilatos em que o ácido carboxílico é selecionado a partir de ácidos carboxílicos de C1 a C10 alquila.

[00131] Exemplos representativos de antioxidantes de sulfoéter que podem ser usados nas composições da presente invenção incluem: - Di-estearil-tio-di-propionato; - Di-palmitil/estearil-tio-di-propionato; - Di-lauril-tio-di-propionato; - Di-tridecil-tio-di-propionato; - Di-miristil-tio-di-propionato; - Tiodipropionato de pentaeritritol octila; - Lauril-estearil-tio-di-propionato; - Di-octadecil-disulfeto; - Di-terc-dodecil-disulfeto; e - Pentaeritritol-tetrakis-(3-lauriltiopropionato).

[00132] Pentaeritritol tetrakis(B- lauriltiopropionato) (CAS 29598-76-3)), distearil-3,3'- tiodipropionato (CAS 693-36-7) e dilauril-3,3'- tiodipropionato (CAS 123-28-4) são preferidos. Um antioxidante de sulfoéter particularmente preferido é distearil-3,3'-tiodipropionato (DSTDP). Está comercialmente disponível sob o nome comercial Irganox PS 802-FL da BASF.

Antioxidante de amina bloqueada

[00133] A composição usada na presente invenção preferivelmente também compreende um antioxidante de amina estericamente bloqueada. Antioxidantes de amina estericamente bloqueada preferidos têm um peso molecular de mais de 500 g/mol.

[00134] Antioxidantes de amina particularmente preferidos para uso nas composições da presente invenção compreendem um radical de fórmulas (VI)

(VI) em que G é hidrogênio ou metila; G1 e G2 são hidrogênio, metila ou juntos são =O.

[00135] Um antioxidante de amina especialmente preferido é um da seguinte fórmula:

[00136] Este antioxidante está comercialmente disponível de BASF sob o nome comercial Chimassorb 119.

Outros aditivos

[00137] A composição usada na presente invenção opcionalmente compreende outros aditivos convencionais. Exemplos representativos de aditivos adequados incluem agentes de nucleação (a ou b, preferivelmente b, agentes de nucleação), estabilizantes de luz, corantes, agentes antiestáticos, lubrificantes, negro de carbono e retardantes de chama. Uma carga (por exemplo, talco) pode também estar presente.

Preparação de composição

[00138] A poliolefina é misturada com antioxidantes e opcionalmente SHT, bem como quaisquer aditivos adicionais presentes na composição, por técnicas convencionais, por exemplo, por mistura. A composição preferida pode ser preparada diretamente pelo produtor de polímero, isto é, por 1) adicionando a formulação de aditivo total a um pó de polímero seguido por composição por extrusão e peletização, ou 2) por meio da adição dos aditivos que faltam a um polímero comercial (P1) preferivelmente via um masterbatch (MB) dos aditivos que faltam no mesmo tipo de polímero que P1, ou preferivelmente adição dos aditivos direto em P1. Para ambos 1) e 2) as misturas totais são compostas por extrusão para dar uma distribuição ótima dos aditivos no polímero.

[00139] Composições preferidas para uso na presente invenção compreendem uma poliolefina, um antioxidante estável hidroliticamente e SHT. Outras composições preferidas para uso na invenção compreendem uma poliolefina, um antioxidante estável hidroliticamente e um antioxidante estável ao calor. Composições particularmente preferidas compreendem uma poliolefina, um antioxidante estável hidroliticamente, um antioxidante estável ao calor e SHT. Composições listadas como antes no presente documento adicionalmente compreendendo um antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico e/ou um antioxidante de tioéter são especialmente preferidas.

[00140] Uma composição preferida para uso na presente invenção compreende: (i) uma poliolefina, preferivelmente um polímero de propileno; (ii) um antioxidante estável hidroliticamente, preferivelmente um composto de fórmulas I ou II, por exemplo, Irganox 1330; (iii) hidrotalcita sintética; (iv) um antioxidante estável ao calor, preferivelmente um composto de fórmula III, por exemplo, Irganox 1010; (v) um antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico, preferivelmente um composto de fórmula IV, por exemplo, Irgafos 168; e (vi) um antioxidante de tioéter, preferivelmente distearil- 3,3'-tiodipropionato.

[00141] A quantidade de poliolefina, preferivelmente um polímero de propileno, presente na composição é preferivelmente 55-99,8 % em peso, ainda mais preferivelmente 90-99,5 % em peso, por exemplo, 98-99,5 % em peso.

[00142] A quantidade antioxidante estável hidroliticamente, preferivelmente um composto de fórmulas I ou II, presente na composição é preferivelmente 100-10.000 p ppm, ainda mais preferivelmente 2000-8000 p ppm, por exemplo, 3000-6000 p ppm.

[00143] A quantidade de hidrotalcita sintética presente na composição é preferivelmente 100-10000 p ppm, ainda mais preferivelmente 250-5000 p ppm, por exemplo, 1000-3000 p ppm.

[00144] A quantidade de antioxidante estável ao calor, preferivelmente um composto de fórmula III, presente na composição é preferivelmente 100-10000 p ppm, ainda mais preferivelmente 500-6000 p ppm, por exemplo, 1000-4000 p ppm.

[00145] A quantidade de antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico, preferivelmente um composto de fórmula IV, presente na composição é preferivelmente 100-5000 p ppm, ainda mais preferivelmente 300-3000 p ppm, por exemplo, 500-2000 p ppm.

[00146] A quantidade de antioxidante de tioéter, preferivelmente distearil-3,3'-tiodipropionato, presente na composição é preferivelmente 500-10000 p ppm, ainda mais preferivelmente 1000-8000 p ppm, por exemplo, 2000-6000 p ppm.

[00147] A quantidade total de todos os antioxidantes presentes nas composições é preferivelmente 400-35000 p ppm, ainda mais preferivelmente 2000-25000 p ppm, por exemplo, 4000-18000 p ppm.

Propriedades de composição

[00148] As propriedades preferidas da composição, como determinado de acordo com os métodos estabelecidos na seção de exemplos em relação a placas únicas, são como segue:

[00149] A quantidade de antioxidante estável hidroliticamente presente em uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é pelo menos 75 %, preferivelmente pelo menos 80 %, mais preferivelmente pelo menos 85 % da quantidade originalmente presente. Ainda mais preferivelmente a quantidade de antioxidante estável hidroliticamente presente em uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é pelo menos 70 %, preferivelmente pelo menos 75 %, mais preferivelmente pelo menos 80 % da quantidade originalmente presente.

[00150] O peso inchado de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é preferivelmente menos de 1 %, ainda mais preferivelmente menos de 0,5 %, ainda mais preferivelmente menos de 0,3 %. Ainda mais preferivelmente o peso inchado de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é preferivelmente menos de 2 %, ainda mais preferivelmente menos de 1 %, ainda mais preferivelmente menos de 0,75 %.

[00151] O módulo de tração de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é pelo menos 80 %, preferivelmente pelo menos 85 %, mais preferivelmente pelo menos 90 % do módulo de tração da composição não envelhecida. Ainda mais preferivelmente o módulo de tração de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é pelo menos 75 %, preferivelmente pelo menos 80 %, mais preferivelmente pelo menos 85 % do módulo de tração da composição não envelhecida.

[00152] O esforço em rendimento de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é pelo menos 85 %, preferivelmente pelo menos 90 %, mais preferivelmente pelo menos 95 % do esforço em rendimento da composição não envelhecida. Ainda mais preferivelmente o esforço em rendimento de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é pelo menos 80 %, preferivelmente pelo menos 85 %, mais preferivelmente pelo menos 90 % de esforço em rendimento da composição não envelhecida.

[00153] A resistência em rendimento de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é inferior a 150 %, preferivelmente menos de 145 %, mais preferivelmente menos de 140 % da resistência em rendimento da composição não envelhecida. Ainda mais preferivelmente a resistência em rendimento de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é inferior a 155 %, preferivelmente menos de 150 %, mais preferivelmente menos de 145 % de resistência em rendimento da composição não envelhecida.

[00154] O esforço na quebra de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é pelo menos 80 %, preferivelmente pelo menos 85 %, mais preferivelmente pelo menos 90 % do esforço na quebra da composição não envelhecida. Ainda mais preferivelmente o esforço na quebra de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é pelo menos 80 %, preferivelmente pelo menos 85 %, mais preferivelmente pelo menos 90 % de esforço na quebra da composição não envelhecida.

[00155] A resistência à quebra de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 80 oC por 12 semanas é pelo menos 70 %, preferivelmente pelo menos 75 %, mais preferivelmente pelo menos 80 % da resistência à quebra da composição não envelhecida. Ainda mais preferivelmente a resistência à quebra de uma composição após exposição a uma nova solução aquosa a 30 % de uma amina, por exemplo, MEA a 95 oC por 12 semanas é pelo menos 65 %, preferivelmente pelo menos 70 %, mais preferivelmente pelo menos 75 % de resistência à quebra da composição não envelhecida.

Aplicação

[00156] A presente invenção se refere a uma coluna para a captura de gases ácidos tais como CO2. Como descrito acima este processo tipicamente envolve introduzir um gás de exaustão contendo, por exemplo, CO2 no fundo de uma coluna de absorção em que o gás flui para cima e contracorrente a um absorvente pobre (baixo conteúdo de CO2) em uma ou mais seções de contato da coluna. As seções de contato podem opcionalmente compreender uma gaxeta aleatória ou estrutural para aumentar a área de contato entre o absorvente e o gás. Após deixar as seções de contato o gás é usualmente lavado e então arrastado através de uma linha na parte superior da coluna.

[00157] O absorvente rico (conteúdo mais alto de CO2), usualmente uma amina, é tipicamente colhido (por exemplo, em bandejas coletoras) e arrastado por uma linha no fundo da coluna. É alimentado a uma coluna de regeneração ou desabsorvedor em que flui para baixo e contracorrente a um fluxo de CO2 e vapor d’água. Preferivelmente o fluxo de CO2 e vapor d’água é gerado por aquecimento de uma fracção de absorvente pobre do fundo do desabsorvedor através de um refervedor de vapor aquecido. Do fundo do desabsorvedor absorvente pobre pode ser retornado à coluna de absorção. Existe preferivelmente uma seção de lavagem na parte superior do desabsorvedor e CO2 e vapor d’água são arrastados da parte superior da coluna de desabsorvedor através de uma linha e resfriado em um condensador de desabsorvedor.

[00158] Ambas a coluna de absorção e a coluna de regeneração (desabsorvedor) são, portanto expostas a absorventes de amina a altas temperaturas e por longos períodos de tempo e assim sofrem os problemas de degradação de material e falha descritos acima. A coluna da presente invenção pode, portanto ser uma coluna de absorção ou uma coluna de regenerador. Mais preferivelmente, no entanto, a coluna é uma coluna de absorção.

[00159] A totalidade da superfície interna de uma coluna pode compreender a composição de poliolefina descrita antes no presente documento. Alternativamente, somente uma parte da superfície interna pode compreender a composição de poliolefina, por exemplo, pode ser essa única superfície interna da seção da coluna em que ocorre contato com absorvente (denominado como a seção de contato) compreende a composição de poliolefina. As superfícies de outras partes presentes no interior da coluna, por exemplo, placas de coleta, bandejas, tubulação podem também ser revestidas ou forradas com a composição de poliolefina descrita no presente documento.

[00160] A coluna pode ser construída da composição de poliolefina descrita antes no presente documento. Mais preferivelmente, no entanto, a coluna é construída de concreto, metal ou material compósito. Neste caso, a superfície interna é formada por meio do revestimento do interior de dita coluna com dita composição de poliolefina. Alternativamente, e preferivelmente, a superfície interna pode ser formada fixando um forro compreendendo a composição de poliolefina ao interior de dita coluna.

[00161] Em alguns forros as âncoras para unir o forro às paredes da coluna também compreendem dita composição de poliolefina. Alternativamente as âncoras podem compreender uma composição diferente.

[00162] Os forros da presente invenção podem ser em qualquer forma convencional na técnica. Por exemplo, os forros podem ser na forma de lâminas, perfis ou tubos, preferivelmente lâminas e perfis. A espessura do forro é preferivelmente na faixa 0,5-50 mm, mais preferivelmente 2 20 mm, por exemplo, 4-12 mm.

[00163] A presente invenção também se refere a outro aparelho e partes usadas no processo de captura de gás ácido que são expostas a condições similares de operação como descrito acima. Isto inclui, por exemplo, pastilhas usadas na coluna (por exemplo, material de gaxeta de coluna, bandejas, etc) e tubulação.

[00164] Os forros, colunas, pastilhas, tubulação e aparelho da presente invenção podem ser usados em qualquer método de captura de um gás ácido, por exemplo, CO2. Mais preferivelmente, no entanto, são usados em métodos em que amina, particularmente uma solução aquosa de uma ou mais aminas, é usada como absorvente.

[00165] Absorventes preferidos para uso são, por exemplo, aminas alifáticas ou cicloalifáticas que têm de 4 a 12 carbonos, alcanolaminas que têm de 4 a 12 carbonos, aminas cíclicas onde 1 ou 2 nitrogênios juntamente com 1 ou 2 grupos alquileno formam anéis de 5, 6 ou 7 membros, misturas dos acima e soluções aquosas das aminas acima e misturas. Exemplos representativos de aminas que podem ser usadas incluem monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), trietanolamina (TEA), dietiletanolamina (DEEA), diisopropilamina (DIPA), aminoetoxietanol (AEE), metildietanolamina (MDEA), piperazina (PZ), 2-amino-2- metil-1-propanol (AMP) e misturas das acima e soluções aquosas das acima.

[00166] A estrutura das colunas, forros e aparelho da presente invenção é convencional e como descrito no estado da técnica. A Figura 1 ilustra uma coluna de absorção típica. A Figura 2 ilustra um aparelho típico compreendendo uma coluna de absorção e uma coluna de regeneração.

[00167] Em referência à Figura 1, gás de combustão, geralmente resfriado, é introduzido em uma câmara de entrada 1 no fundo da coluna de absorção 2. Da câmara de entrada 1, o gás flui para cima na coluna de absorção e contracorrente ao absorvente líquido, por exemplo, solução de amina, em uma ou mais seções de contato, 3, 4. A coluna de absorção ilustrada é proporcionada com duas seções de contato 3, 4 serialmente conectadas, mas qualquer número de tais seções pode ser incluído. Após deixar as seções de contato 3, 4 o gás é lavado por um fluxo contracorrente de água em uma seção de lavagem 5 para remover qualquer amina no fluxo de gás. Água de lavagem é introduzida via a linha 6 e pulverizada no topo da seção de lavagem 5. A água é colhida na placa 7 abaixo da seção de lavagem e removida via a linha 8. As gotículas de água no fluxo de gás lavado são preferivelmente removidas na seção de desnebulizador 9 antes do gás de exaustão depletado de CO2 ser arrastado através da linha 10. A coluna 2 pode compreender diversas seções de água ou outros tipos de seções de polimento/lavagem na parte superior. Tipicamente 80-99 % do CO2 original presente no gás é removido por absorção.

[00168] O absorvente é introduzido na coluna via a linha 11 e é pulverizado na parte superior da seção de contato superior 4 por meio de meios de distribuição de líquido. O absorvente flui através da seção de contato superior 4 e é colhido em uma placa absorvente 12. O absorvente é arrastado via a linha 13 e pulverizado na parte superior da seção de contato inferior 3. Após fluir através da seção de contato inferior 3 o absorvente e o CO2 absorvido ao mesmo é colhido do fundo da coluna e arrastado via a linha 14.

[00169] A temperatura do absorvente na etapa de absorção é geralmente de cerca de 30 a 100 oC, quando uma coluna é usada, por exemplo, de 30 a 70 oC na parte superior da coluna e de 30 a 100 oC no fundo da coluna. A pressão global na etapa de absorção é geralmente de cerca de 0,5 a 20 bara, preferivelmente de cerca de 0,7 a 12 bara, particularmente preferivelmente de 0,7 a 6 bara.

[00170] Em referência à Figura 2 na coluna de regeneração 15 o absorvente rico em CO2 flui para baixo, contracorrente a um fluxo de CO2 liberado e vapor d’água, opcionalmente gerado por aquecimento um pouco do absorvente em um refervedor de regeneração 16. O absorvente pobre deixa a coluna de regeneração através de uma saída 17. Uma parte deste absorvente pobre é introduzida na caldeira de regeneração 16 onde é aquecida para produzir absorvente quente e vapor que é reintroduzido na coluna de regeneração através da linha 18. O aquecimento da coluna do fundo dá um gradiente de temperatura em estado estacionário do fundo à parte superior da coluna, onde a temperatura na parte superior é de cerca de 10 a 50 oC mais baixa que no fundo, dependendo do desenho real da coluna. Em uma coluna de regeneração típica a temperatura no fundo da coluna é cerca de 120 oC e a temperatura na parte superior é cerca de 10 a 50 oC inferior.

[00171] O absorvente pobre que não é introduzido na caldeira de regeneração é reciclado de volta à coluna de absorção 2 através da linha 19 e resfriado no trocador de calor 20 contra absorvente rico na linha 14. No trocador de calor 20 o absorvente relativamente frio rico em CO2 é aquecido contra o absorvente relativamente quente pobre deixando o desabsorvedor em uma temperatura de cerca de 120 oC.

[00172] O CO2 liberado do absorvente e vapor d’água é arrastado do coluna de regenerador através da linha 21. O gás na linha é resfriado em um condensador de refluxo 22 para condensar água que é separada do gás restante, principalmente compreendendo CO2 em um separador de CO2 23. O CO2, arrastado na linha 24, pode ser tratado posteriormente, por exemplo, secagem, compressão e/ou deposição. A água condensada no CO2 separador é arrastada através da linha 25 e bombeada de volta à parte superior da coluna de regeneração.

[00173] As colunas e forros da presente invenção podem também ser usados nos métodos descritos no documento WO2008/108657, documento WO2008/063079, documento WO2008/130244, documento US 2010/0029466, documento WO2009/035340, documento WO2009/108064, documento WO2010/102877 e documento WO/2010/142716, cujos conteúdos são incorporados por referência.

Exemplos

[00174] A invenção será agora descrita com referência aos seguintes exemplos não limitativos.

Testes analíticos

[00175] Os valores indicados na descrição e exemplos são medidos de acordo com os seguintes testes:

[00176] A taxa de fluxo de fusão (MFR) é determinada de acordo com ISO 1133 e é indicada em g/10 min. A MFR é uma indicação da viscosidade de fusão do polímero. A MFR é determinada a 230 oC para PP e a 190 oC PE. A carga sob a qual a taxa de fluxo de fusão é determinada é usualmente indicada como um subscrito, por exemplo, MFR2 é medida sob 2,16 kg de carga e MFR5 é medida sob 5 kg de carga.

[00177] A densidade foi medida de acordo com ISO 1183.

[00178] O peso molecular médio em peso Mw e a distribuição de peso molecular (MWD = Mw/Mn em que Mn é o peso molecular médio numérico e Mw é o peso molecular médio em peso) é medido por um método baseado em ISO 16014 4:2003. Um instrumento Waters 150CV plus, equipado com detector de índice de refração e viscosímetro online foi usado com colunas 3 x HT6E styragel de Waters (estireno- divinilbenzeno) e 1,2,4-triclorobenzeno (TCB, estabilizado com 250 mg/L 2,6-Di terc-butil-4-metil-fenol) como solvente a 140 oC e em uma taxa de fluxo constante de 1 mL/min. 500 mL de solução de amostra foram injetados para a análise. O conjunto de coluna foi calibrado usando calibração universal (de acordo com ISO 16014-2:2003) com 10 padrões estreitos de poliestireno MWD (PS) na faixa de 1,05 kg/mol a 11 600 kg/mol. As constantes de Mark Houwink foram usadas para poliestireno e polietileno (K: 19 x10<-3> dL/g e a: 0,655 para PS, e K: 19 x10<-3> dL/g e a: 0,725 para PP). Todas as amostras foram preparadas dissolvendo 0,5 - 3,5 mg de polímero em 4 mL (a 140 oC) de TCB estabilizado (o mesmo que fase móvel) e mantendo por 2 horas a 140 oC e por mais 2 horas a 160 oC com agitação ocasional antes da amostragem no instrumento GPC.

[00179] O conteúdo de comonômero pode ser determinado de um modo conhecido baseado em determinação de espectroscopia em infravermelho de transformada de Fourier (FTIR) calibrado com 13C-RMN.

[00180] Temperatura de fusão (Tm), temperatura de cristalização (Tc) e grau de cristalinidade (Xc) foram medidos de acordo com ISO11357. As amostras foram cortadas dos moldes de compressão, filmes de 0,2 mm. As medições foram realizadas nas seguintes condições: Tabela 1

[00181] O Tm e Xc foram determinados do segundo aquecimento. O grau de cristalinidade (Xc) foi calculado usando uma entalpia de fusão de 100 % de PP igual a 209 J/g.

[00182] O conteúdo de beta é medido por difração de raios X de ângulo amplo (WAXD). Um exame de WAXD de uma amostra de PP contém picos de difração tanto da fase alfa cristalina (3 picos devido aos planos (110), (130) e (040)) e a fase beta cristalina (1 pico devido ao plano (300). Uma razão empírica da intensidade (I) destes picos conhecida como o valor K e definida como segue é usada para definir o conteúdo beta: K = I(300)β/ I(300)β + I(110)α + I(130)α + I(040)α

[00183] O módulo de tração foi medido de acordo com ISO 527. A resistência a tração em rendimento e esforço de tração em rendimento foram medidos de acordo com ISO 527-2.

[00184] A temperatura de deflexão de calor foi medida de acordo com ISO-75-2.

[00185] A temperatura de abrandamento de Vicat B50 (50N) foi medida de acordo com ISO 306.

[00186] A potência de impacto de Charpy, ranhurado (23 e -20 oC) foi medida de acordo com ISO 179/1eA.

[00187] O envelhecimento acelerado de PP-H-100 e BE60-7032 com antioxidantes adicionais 1a. Lâminas comercialmente disponíveis de PP-H-100 sem âncora e que têm um tamanho de aproximadamente 20x30 cm, espessura de 8 mm foram usadas. 1b. Para a preparação de BE60-7032 com antioxidantes extra, um MB com a composição; 94 % de BE60-7032 + 5 % de Irganox 1330 + 1 % de SHT, foi composto. 10 % deste MB foi então adicionado a BE60-7032 para compor a composição preferida. Precipitados com a composição preferida foi então moldados por compressão a placas com a dimensão: 70 mm x 40 mm x 8 mm 2. As amostras para testar foram preparadas usando uma serra de banda/serra circular como segue. a. Para o teste de tração as amostras foram moídas ao osso de cachorro padrão (multipropósito tipo 1B). b. Para a medição de calorimetria de varredura diferencial (DSC); as amostras fatiadas por micrótomo de superfície de lâminas não expostas e expostas (70 x10x 8mm), 0-100 μm, 1-2 mg de peso de amostra. c. Para a medição da quantidade de antioxidante (AO) presente; lâmina de tamanho: 60x60x8mm ou 70x40x8mm. 3. Todas as amostras foram marcadas com um número para assegurar a traceabilidade especialmente para o cálculo de inchamento. 4. Todas as peças de teste foram imersas em containers de vidro de 2 litros. As amostras foram atadas a um rack feito de aço inoxidável à prova de ácido. Isto foi feito para assegurar a boa distância entre as amostras. 5. Os containers foram preenchidos com uma solução de MEA aquosa a 30 % e foram regulados a uma temperatura de 95°C, 80°C ou 60°C. 6. O número máximo de amostras colocadas em cada câmara foi: 8 ossos de cachorro padrão, 6 peças de teste de tamanho 60x60x8 mm ou 70x40x8 mm e 6 peças de teste de tamanho 70x10x8 mm. 7. Nenhuma agitação foi feita. Ao testar as amostras comercialmente disponíveis PP-H-100 contendo IRGANOX 1010, AO168 e DSTDP, a solução aquosa a 30 % de MEA para o container a 95 °C foi mudada a cada semana e para o container a 80 °C 50 % da solução de MEA aquosa a 30 % foram substituídos a cada semana. Ao testar amostras de BE60-7032 contendo IRGANOX 1010, IRGANOX 1330, SHT e DSTDP a nova solução aquosa a 30 % de MEA ou usada (como descrito acima) foi usada. A amina usada é amina que foi usada para a captura de CO2 para um período considerável de tempo em uma planta de teste, e que contém quantidades reais de produtos de degradação de amina e contaminações. Para a amina usada nenhuma mudança em soluções durante o período de teste foi feita, somente a recarga para assegurar que todas as amostras estejam cobertas pelo líquido durante todo o período de teste. 8. As amostras para DSC e medições de AO foram tomadas após 1, 2, 3, 5, 8, 12 e/ou 20 semanas. Para o teste de tração amostras foram medidas antes de envelhecimento e após 8, 12 e 20 semanas. 9. DSC foi realizado no material tomado da superfície da lâmina. Uma camada de 100 μm de espessura foi fatiada, seguido por uma fatia adicional de 100 μm. Ambas as peças de teste foram analisadas por DSC para avaliar as mudanças em cristais beta. 10. Medição de AO. Placas de tamanho 6x6 cm, espessura 8mm foram tomadas dos containers então cortadas/moídas em pó com um tamanho de 1mm. O pó foi misturado a uma mistura homogênea, então foi extraído em solventes adequados. As soluções foram filtradas para remover o pó. As soluções foram então injetadas em uma máquina de HPLC (Cromatografia Líquida de Alto Desempenho). Para assegurar a qualidade dos resultados um padrão conhecido é sempre usado juntamente com as amostras. Além disso, a técnica de extração é realizada usando um padrão interno. 11. As medições de AO foram usadas para calcular a vida útil para a lâmina como segue:

[00188] A partir dos resultados de HPLC, curvas de depleção como uma função de tempo de armazenamento nas diferentes condições de armazenamento foram feitas a partir dos diferentes AO. A redução de AO como uma função de tempo parece ser logarítmica, assim a partir de ln (AO concs) versus relação de tempo, o tempo até [AO] = 1 ppm foi calculado nas diferentes condições. Para colocar estes resultados em um gráfico de Arrhenius o tempo até concentração de AO = 1 ppm é predito em qualquer temperatura. Métodos de teste 1. Determinação da quantidade de AO presente em amostras não envelhecidas e amostras envelhecidas Método Cromatografia Líquida Instrumento Agilent 1100 Tipo de espécime Placa única a não ser que de outro modo especificado Condições cromatográficas: Coluna: C-18 Fase móvel: Gradiente de Água/AcN/IPA Detector: UV, 276 nm 2. . Inchamento de teste de absorção-De acordo com DS/ EN ISO 16101:2004 B.2.1 Resistência a Inchamento de Absorção Líquido de imersão Monoetanolamina, MEA, solução aquosa a 30 % Receptáculo Câmara de calor Tipo de espécime Lâmina de 0,8 x 4 x 7 cm de espessura Condições de teste As amostras são completamente imersas no líquido nas diferentes temperaturas mostradas. As amostras são removidas do líquido, armazenadas em uma câmara climatizada a 23°C e pesadas. A massa é pesada após intervalos especificados Definições % de aumento de massa Incerteza do método: 10 % de desvio padrão 3. Teste de tração - De acordo com ISO 527-2 Instrumento extensômetro Zwick Z010 com Macro Tipo de espécime Multipropósito tipo 1B, moído a partir das placas entregues com espessura de 5 mm e 8 mm. Largura dos espécimes são 10 mm. Condições de teste Velocidade de teste 50 mm/min. Módulo de tração 1 mm/min Módulo de tração, MPa - (o módulo de elasticidade em tensão) - o declive de uma linha secante entre 0,05 % e 0,25 % de resistência em uma curva de esforço-resistência. Esforço de tração /resistência em rendimento, MPa / % - esforço de tração/resistência correspondente ao ponto de rendimento (um aumento em resistência não resulta em um aumento em esforço). Resistência a tração à quebra, % - resistência a tração correspondente ao ponto de ruptura Esforço de tração na quebra, MPa - esforço de tração correspondente ao ponto de ruptura 4. Investigação por microscopia Equipamento de preparação: Leica RM2165 (micrótomo rotacional) Microscópio: Zeiss Axiophot (microscópio de luz transmitida) Técnica de contraste: Luz transmitida/pol de campo de luz. E À-placa Luz transmitida/campo escuro 5. Calorimetria de Varredura Diferencial DSC - De acordo com ISO11357-3 Instrumento Perkin Elmer Diamond Hyper DSC Tipo de espécime Lâminas moldadas por compressão expostas a 95 °C. Fatiadas por micrótomo de superfície de lâmina exposta, 0-100 μm, 1-2 mg de peso de amostra. Condições de teste 1. Aquecimento 20 a 225 °C Resfriamento 225 a 20 °C 2. Aquecimento 20 a 225 °C taxa de Aquecimento / Resfriamento 10 °C/min Número de paralelos 3 Definições Temperatura de fusão, Tm - Pico de fusão °C Temperatura de cristalização, Tc - Pico de cristalização °C Entalpia de fusão, ΔH - o calor requerido para fundir o material a pressão constante, J/g

Avaliação de material comercialmente disponível

[00189] Teste de placas PP-H-100 contendo IRGANOX 1010, AO168 e DSTDP

[00190] As placas não envelhecidas PP H-100 compreendiam a seguinte composição de antioxidante como determinado pelo método descrito: IRGANOX 1010 2680 ppm p AO168 1170 ppm p AO168-ox 370 ppm p DSTDP 4950 ppm p

1) Determinação da quantidade de AO presente em amostras envelhecidas

[00191] A quantidade de antioxidantes presentes em placas envelhecidas em solução de MEA aquosa a 30 % em temperaturas diferentes (p ppm) é mostrada na tabela a seguir. A0168-ox é a forma oxidada do fosfito AO168, isto é, o fosfato. Tabela 2

[00192] IRGANOX 1010 (também abreviado AO1010) é o antioxidante com a redução mais alta em concentração em todas as condições, mais provavelmente devido a baixa estabilidade hidrolítica em condições alcalinas.

[00193] Uma predição de vida útil baseada nos resultados de depleção de IRGANOX 1010 de placas PP-H 100 (8mm de espessura) armazenadas em 30 % de MEA aquoso a 60 oC, 80°C e 95°C foi também levada a cabo.

[00194] A relação logarítmica entre concentração de IRGANOX 1010 em PP-H 100 e tempo de exposição em solução de MEA aquosa a 30 % a 2 temperaturas diferentes é mostrada na figura 3a a seguir.

[00195] Usando os resultados até 8 semanas a 95 oC, uma predição dessa concentração de IRGANOX 1010 = 1 ppm após 23 semanas foi obtida. Isto foi confirmado pelos resultados obtidos a partir de teste a 20 semanas.

[00196] Tomando também os resultados após 20 semanas a 80°C em consideração é esperado que o IRGANOX 1010 seja 1 ppm após 72 semanas (predito 89 semanas após 8 semanas) a 80°C.

[00197] Colocando os resultados em um gráfico de Arrhenius (Figura 3b) o tempo até AO = 1 ppm a 75°C foi calculado como sendo cerca de 150 semanas (3 anos) para PP- H-100 em solução de MEA aquosa a 30 %. No entanto, alguns fatores que podem aumentar a vida útil são: (i) um pouco do IRGANOX 1010 hidrolisado pode ter um efeito antioxidante, (ii) neste estudo as placas foram expostas a amina desde ambos lados ao passo que em condições de operação, a exposição ocorrerá somente de um lado e (iii) a poliolefina que não possui AO terá ainda alguma vida útil.

[00198] Estes resultados mostram que tomar todos os fatores em consideração uma vida útil das lâminas PP H- 100 de 8 mm de espessura, continuamente exposta pela solução de MEA aquosa a 30 % a 75 °C, de um lado, é predito que seja na faixa de 7 - 8 anos. 2) Teste de absorção Tabela 3

[00199] O inchamento de peso de PP-H 100 é muito baixo mesmo a 95°C 3) Teste de tração Tabela 4

[00200] Os materiais de referência não são envelhecidos. As mudanças em propriedades mecânicas após 20 semanas nas condições diferentes são todas menores.

4) Investigação por microscopia

[00201] Os resultados são mostrados na figura 4.

[00202] A Figura 4a é uma amostra de referência não exposta. O lado esquerdo é uma imagem de LM de uma seção transversal microtomizada. O lado direito é uma imagem de SEM da superfície.

[00203] A Figura 4b é placas de PP-H-100 que foram expostas por 20 semanas em solução de MEA aquosa a 30 % a 95 oC. O lado esquerdo é uma imagem de LM de uma seção transversal microtomizada. O lado direito é uma imagem de SEM da superfície.

[00204] Nenhuma diferença significativa foi observada na morfologia ou na superfície após 20 semanas de exposição. As estruturas vistas na superfície (imagens de SEM) são causadas por artefatos (impressões digitais) e quantidades variáveis de arranhões no molde deram algumas variações na cópia de superfície. Nenhum micro-arranhão foi observado.

5) DSC

[00205] Os resultados são mostrados na tabela abaixo e no gráfico na figura 5 em que a Figura 5a mostra a curva de DSC de material de referência, a Figura 5b mostra curvas de DSC de material de referência em comparação com amostras expostas por 1, 2, 3 e 8 semanas e a Figura 5c mostra curvas de DSC de amostras expostas por 8 semanas e 20 semanas. Tabela 6

[00206] A DSC não mostra nenhuma mudança significativa em β -fase devido a exposição a 95°C, 20 semanas.

Teste de placas de BE60-7032 contendo IRGANOX 1010, IRGANOX 1330, DSTDP e SHT

[00207] As placas não envelhecidas compreendiam a seguinte composição como determinado pelo método descrito: IRGANOX 1010 2880 ppm p AO 1330 4250 ppm p DSTDP 4900 ppm p SHT 1000 ppm p 1) Determinação da quantidade de AO presente em amostras envelhecidas

[00208] A quantidade de antioxidantes presentes em placas envelhecidas em soluções de amina em temperaturas diferentes (p ppm) é mostrada na tabela a seguir. Envelhecidas em solução aquosa usada de AMP e AEP (p ppm) Tabela 7

Envelhecidas em nova solução aquosa de MEA a 30 % (p ppm) Tabela 8

[00209] O teste foi realizado em duas aminas diferentes, isto é, solução aquosa a 30 % de MEA e solução aquosa de uma mistura de AEP e AMP, as quais foram usadas para a captura de carbono por diversos meses. A fundamentação lógica para a seleção de solventes é esclarecer se existe uma diferença significativa entre aminas diferentes e também investigar se os produtos de degradação de amina têm um efeito prejudicial sobre o polipropileno.

[00210] Os resultados mostram que IRGANOX 1330 não é significativamente depletado após exposição a qualquer das duas soluções.

[00211] Uma predição de vida útil baseada nos resultados de depleção de IRGANOX 1010+A01330 das placas de BE60-7032 (8 mm de espessura) armazenadas em nova solução de MEA aquosa a 30 % e solução aquosa usada de AMP e AEP a 80°C e 95°C foi também levada a cabo.

[00212] A relação logarítmica entre concentração de AO (IRGANOX 1010+A01330) em placas de BE60-7032 e tempo de exposição em ambas nova solução de MEA aquosa a 30 % e solução aquosa usada de AMP e AEP a 80°C e 95°C é mostrada nas Figuras 6a e 6b a seguir.

[00213] Usando as equações como mostrado nas figuras o tempo até a concentração de IRGANOX 1010 + IRGANOX 1330 = 1 ppm pode ser calculado, e os resultados são mostrados em comparação com os resultados de PP-H 100 comercialmente disponível na tabela a seguir. Tabela 9

[00214] Estes resultados mostram um tempo mais de 5 vezes prolongado até AO = 1 ppm por meio da adição de IRGANOX 1330 e SHT em ambas 95°C e 80°C.

[00215] Colocando os resultados em um gráfico de Arrhenius (Figura 6c) o tempo até AO = 1 ppm a 75°C foi calculado como sendo cerca de 650 semanas (12,5 anos) para ambos nova MEA e a solução usada de amina.

[00216] Tomando todos os fatores em consideração uma vida útil do BE60-7032 de 8mm de espessura com IRGANOX 1330 e SHT, continuamente exposto pela solução aquosa de amina (nova ou usada) a 75 °C, de um lado, foi predito como sendo > 15 anos, mais provavelmente próximo a 20 anos.

[00217] Teste em placas duplas

[00218] Todos os testes descritos acima foram levados a cabo em placas de 8 mm de espessura em solução aquosa a 30 % de MEA, isto é, exposição a amina em ambos os lados. Para simular melhor as condições reais em que a exposição a amina somente ocorre de um lado, duas placas de 8 mm foram soldadas juntos dando uma espessura total de 16mm. Ambas as placas de 8 mm e 16 mm foram envelhecidas por 15 semanas em solução de MEA aquosa a 30 % a 80 °C e 95 °C, e o conteúdo de antioxidantes restantes analisado.

[00219] Antioxidantes (ppm) em placas antes de envelhecimento: Tabela 10

[00220] Antioxidantes (ppm) em placas envelhecidas em nova MEA a 30 % (p ppm) por 15 semanas: Tabela 11

Placas únicas

[00221] O tempo até concentração de IRGANOX 1010 + IRGANOX 1330 = 1 ppm foi estimado baseado em resultados até 15 semanas de envelhecimento: Tabela 12

A depleção de AO como uma função de tempo é mostrada Figura 7a.

[00222] Estes resultados mostram muito pouca redução em concentrações de IRGANOX 1330 ambos a 80 °C e 95 °C. Pode haver diferentes razões para isto: a) A estabilidade hidrolítica muito boa de IRGANOX 1330 b) IRGANOX 1010 e o IRGANOX 1010 hidrolisado podem reagir mais rápidos que IRGANOX 1330 com peroxi-radicais, parando a degradação de polímero. Por isto as moléculas de IRGANOX 1330 são “protegidas” tanto quanto as moléculas de IRGANOX 1010 ativo e IRGANOX 1010 hidrolisado existirem no polímero. Predição de vida útil a 65 °C

[00223] Colocando estes resultados em um gráfico de Arrhenius, como mostrado na figura 7b, uma vida útil do forro de BE60-7032 de 8 mm de espessura com IRGANOX 1330, continuamente exposto por 30 % de solução de MEA a 65°C pode ser estimada.

[00224] Esta estimativa mostra uma vida útil de 1300 semanas (25 anos) a 65 °C com exposição a amina nos dois lados. Usando a mudança em concentração de IRGANOX 1010 + IRGANOX 1330 para a predição de vida útil, as predições feitas após curto tempo de armazenamento (por exemplo, 15 semanas) será principalmente influenciada por hidrólise de IRGANOX 1010. As predições de vida útil são, portanto subestimadas.

[00225] Tomando todos os fatores em consideração uma vida útil do BE60-7032 de 8 mm de espessura com IRGANOX 1330, continuamente exposto por solução a 30 % de MEA (nova ou usada) a 65°C, de um lado, foi predito como sendo >25 anos, mais provavelmente também >30 anos. 2) Teste de absorção Amina nova Tabela 13

Amina nova - placa dupla, amostras soldadas Tabela 14

Amina usada Tabela 15

[00226] O inchamento de peso de PP-H 100 é muito baixo mesmo a 95 °C ambos em amina usada e nova. 3) Resistência a tração Amina nova Tabela 17

Amina usada Tabela 18

[00227] Os materiais de referência são todos não envelhecidos. As mudanças em propriedades mecânicas após 8 e 12 semanas nas condições diferentes são todas menores.

4) Investigação por microscopia

[00228] Os resultados são mostrados na figura 8.

[00229] A Figura 8a é uma amostra de referência. O lado esquerdo é uma imagem de LM de uma seção transversal microtomizada. O lado direito é uma imagem de SEM da superfície.

[00230] A Figura 8b é placas de BE60-7032 que foram expostas por 12 semanas em 30 % de MEA em solução aquosa a 95 °C (nova MEA). O lado esquerdo é uma imagem de LM de uma seção transversal microtomizada. O lado direito é uma imagem de SEM da superfície.

[00231] A Figura 8c é placas de BE60-7032 que foram expostas por 12 semanas em solução aquosa de amina a 95°C (usada mistura de AMP/AEP). O lado esquerdo é uma imagem de LM de uma seção transversal microtomizada. O lado direito é uma imagem de SEM da superfície.

[00232] Nenhuma diferença significativa foi observada na morfologia e em superfície após 12 semanas de exposição. As estruturas vistas na superfície (imagens de SEM) são causadas por artefatos (impressões digitais) e quantidades variáveis de arranhões no molde dando algumas variações na cópia de superfície. Nenhum micro-arranhão foi observado em qualquer das amostras inspecionadas. DSC

[00233] Os resultados são mostrados nas tabelas abaixo e nos gráficos na figura 9 em que a Figura 9a mostra a curva de DSC de material de referência, a Figura 9b mostra as curvas de DSC de material de referência em comparação com amostras expostas à amina nova por 3, 8 e 12 semanas e a Figura 9c mostra as curvas de DSC de material de referência em comparação com amostras expostas a amina usada por 8 e 12 semanas. Amina nova Tabela 19

Amina usada Tabela 20

Envelhecimento a 130 °C após o envelhecimento em solução de amina a 95 °C Amostra P1 e P2

[00234] As composições de Amostra P1 e Amostra P2 usadas no teste são mostradas na tabela a seguir. Ambas as amostras são baseadas no mesmo polímero. A Tabela 21, a seguir, mostra a composição de antioxidante conforme foi analisada antes do envelhecimento, ao passo que a concentração de SHT é a concentração conforme foi adicionada, e não foi analisada. Tabela 21

[00235] Inicialmente e antes do envelhecimento neste estudo as Amostras P1 e P2 foram envelhecidas em uma solução de piperazina/ AMP (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP) (pH — 12,5) a 95 °C, P1 por 36 semanas e P2 por 52 semanas. As medições dos antioxidantes adicionados são ilustradas nas Figuras 10a e 10b para IRGANOX 1010 e AO1020 em combinação com IRGANOX 1330, respectivamente. Nenhum IRGANOX 1010 mensurável foi encontrado em P1 ou P2 após 32 semanas, ao passo que 65 % do IRGANOX 1330 permanece na Amostra P2 após 1 ano (52 semanas) de envelhecimento.

[00236] Embora nenhum IRGANOX 1010 permanecesse na Amostra P1 as propriedades mecânicas após 36 semanas de envelhecimento são quase inalteradas. Também para a Amostra P2 as propriedades mecânicas são quase inalteradas após 52 semanas de envelhecimento.

[00237] Estas pré-amostras envelhecidas foram colocadas em um forno a 130 °C, com ar circulado (isto é, temperatura mais alta e mais fácil acesso ao oxigênio em comparação com o envelhecimento em piperazina + solução de AMP) e visualmente inspecionadas até 14 semanas de envelhecimento a 130 °C, então as amostras foram testadas para tensão mecânica.

B) Amostra P5 e P10

[00238] As composições da Amostra P5 e Amostra P10 são mostradas na tabela 22. Ambas as composições são baseadas no mesmo polímero. A Tabela 22, a seguir, mostra a composição de antioxidante conforme foi analisada antes do envelhecimento, ao passo que a concentração de SHT é a concentração conforme foi adicionada, e não foi analisada. Tabela 22

[00239] Inicialmente, as Amostras P5 e P10 foram envelhecidas em uma solução de piperazina/ AMP (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP) (pH - 12,5) a 95 °C, por 12 semanas. Os antioxidantes restantes são como mostrado na Tabela 23, a seguir. Tabela 23

[00240] Estas pré-amostras envelhecidas foram colocadas em um forno a 130 °C, com ar circulado (isto é, temperatura mais alta e mais fácil acesso ao oxigênio em comparação com o envelhecimento em solução de piperazina + AMP) e visualmente inspecionadas até 14 semanas de envelhecimento a 130 °C, então as amostras foram testadas para tensão mecânica. O efeito de piperazina + AMP sobre antioxidantes e polímero

[00241] Amostras de 1mm de espessura da Amostra P3 (polímero PP com antioxidantes não adicionados) foram envelhecidas em ar, água e uma solução de piperazina/ AMP (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP) (pH - 12,5) a 95 °C até eventualmente falha de rachadura, e as amostras envelhecidas por 32 semanas em piperazina + AMP extra envelhecidas a 130 °C até fragilidade. As amostras foram visualmente inspecionadas e misturadas 180° cada semana até falha. Teste de tração - De acordo com ISO 527-2 Instrumento Zwick Z010 com Macro extensômetro Tipo de espécime Multipropósito tipo 1B, Moldadas e moídas por compressão, espessura 8 mm Condições de teste Velocidade de teste 50 mm/min. O módulo de tração 1 mm /min Definições Módulo de tração, MPa - (o módulo de elasticidade em tensão) - o declive de uma linha secante entre 0,05 % e 0,25 % de resistência em uma curva de esforço- resistência. Esforço de tração /resistência em rendimento, MPa / % - esforço de tração/resistência correspondente ao ponto de rendimento (um aumento em resistência não resulta em um aumento em esforço). Resistência a tração à quebra, % - resistência a tração correspondente ao ponto de ruptura Esforço de tração na quebra, MPa - esforço de tração correspondente ao ponto de ruptura Resultados e discussões

[00242] A Tabela 24, a seguir, mostra o tempo até o primeiro sinal visual de degradação de superfície das amostras P1, P2, P5 e P10 dado em dias a 130 °C envelhecimento em ar após as amostras foram pré- envelhecidas na mistura de solução de piperazina/ AMP mencionada acima (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP)(pH - 12,5) para os períodos de tempo identificados acima. Tabela 24

[00243] O primeiro sinal de degradação de superfície da Amostra P1 após 72 dias é mostrado na figura 11, juntamente com a Amostra P2 envelhecida por 86 dias, e a Amostra 3 (PP sem antioxidante adicionado, pré- envelhecida em 32 semanas em solução de piperazina/ AMP (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP)(pH - 12,5) e primeiro sinal de degradação de superfície após 12 dias a 130 °C, e totalmente rachada após 24 dias a 130 °C, como mostrado na figura 11.

[00244] A Figura 25, a seguir, mostra a mudança em propriedades mecânicas das Amostras P2, P1, P5 e P10 como uma função de Amostra P1 e P2. Tabela 25

[00245] As propriedades mecânicas como mostrado na Tabela 25 mostram poucas variações durante o envelhecimento de Esforço em rendimento, Resistência em rendimento e esforço na quebra de ambos P1 e P2. O módulo de tração e Resistência à quebra como uma função de envelhecimento são vistos como mostrado na figura 12.

[00246] A redução em Módulo de tração e Resistência à quebra de Amostra P1 claramente mostra que a degradação de polímero foi iniciada e mais provavelmente resultou em um polímero totalmente rachado após algumas semanas extra de envelhecimento a 130 °C como visto para a Amostra P3 sem nenhum antioxidante adicionado (Figura 2). Na literatura com frequência 50 % de redução em Resistência à quebra é usada como critérios de falha para o envelhecimento de polímeros. P1 é reduzido em 60 % após 36 semanas em piperazina + AMP a 95 °C + 4 semanas a 130 °C. As mesmas propriedades em P2, após tempo de envelhecimento mais longo, são menos mudadas, mais provavelmente devido ao sistema de estabilização muito melhor em P2.

[00247] Na figura 13 as superfícies de fratura de Amostra P1 após 36 semanas em piperazina + AMP a 95 °C + 14 semanas a 130 °C bem como Amostra P2 após 52 semanas em piperazina + AMO a 95 °C + 14 semanas a 130 °C, após teste de tração até a quebra. A figura mostra uma fratura parcialmente rachada de P1 e algum polímero degradado próximo à superfície (esquerdo superior P1 a), ao passo que a Amostra 2 mostrou um comportamento mais dúctil e nenhum sinal de degradação de superfície foi visto b) Amostras P5 e P10

[00248] A única diferença em composição entre a Amostra P5 e P10 é o 1000 ppm de SHT na Amostra P5. Os resultados nas Tabelas 23 - 25 mostram que a concentração restante de IRGANOX 1330 após 12 semanas de envelhecimento em piperazina + AMP é a mesma e 14 semanas extra de envelhecimento a 130 °C não mostra nenhuma degradação de superfície ou mudança em propriedades mecânicas, isto é, o tempo de envelhecimento é muito curto para ser distinguido entre estas duas Amostras. c) O efeito de piperazina + AMP sobre antioxidantes e polímero

[00249] Os resultados após o envelhecimento de PP não estabilizado de 1mm de espessura (Amostra P3) em condições diferentes são mostrados na Tabela 6. Tabela 26

Tabela 26, Tempo até primeira degradação de superfície e fragilidade de P3 em diferentes meios

[00250] Os resultados mostram que o tempo até primeiro sinal de degradação de superfície (pontos amarelos) foi quase o mesmo para PP não estabilizado a 95 °C ambos em água e ar. No entanto, o tempo até falha de rachadura foi mais rápido em ar que em água.

[00251] Os resultados na Tabela 6 também mostra que a solução de amina compreendendo piperazina + AMP tem um efeito estabilizante sobre polipropileno sem nenhum sinal de degradação de superfície após 32 semanas em solução de piperazina/ AMP (0,45 M de piperazina + 0,9 M de AMP)(pH — 12,5) a 95°C. No entanto, após remover a Amostra P3 da piperazina + AMP a 130 °C em ar a amostra falhou após alguns dias (12 dias).

[00252] Os resultados indicam que a piperazina + AMP tem um efeito negativo sobre a depleção do antioxidante IRGANOX 1010 (como visto para a Amostra P1) em comparação com a depleção de IRGANOX 1010 em água (ambos pH 4,5, pH 7 e pH 12,5). A razão pode ser que a composição de amina compreendendo piperazina + AMP incha ligeiramente o polímero e pode também trazer alguma coisa de água no polímero, e a molécula de IRGANOX 1010 pode ser hidrolisada dentro do polímero. Para polímeros de PP armazenados em água, a hidrólise de IRGANOX 1010 é relatada que ocorra na superfície, isto é, menos AO 1010 hidrolisado e depleção mais lenta de IRGANOX 1010. Isto de novo mostra que é importante escolher a estabilização certa de polipropileno. Ao mesmo tempo todos os resultados de testes da Amostra P2 mostram que o sistema de antioxidante de P2 dá propriedades de longa duração muito boas em soluções de amina com vida útil de serviço estimada em piperazina + AMP a 95 °C por 20 anos, e com certeza > 30 anos a 80 °C. Conclusões - O primeiro sinal de degradação de polímero da Amostra P1 é visto após 36 semanas em piperazina + AMP a 95 °C mais 72 dias a 130 °C em ar. - Nenhum sinal de degradação de polímero da Amostra P2 após 52 semanas em piperazina + AMP a 95 °C mais 96 dias a 130 °C em ar. - O tempo a 130 °C (96 dias) foi muito curto para distinguir entre a Amostra P5 e P10 para ver o efeito real de SHT - Piperazina + AMP tem um efeito negativo sobre a depleção do antioxidante IRGANOX 1010 - Piperazina + AMP tem um efeito estabilizante (antioxidante) sobre polipropileno

Depleção de antioxidante como uma função de tempo em soluções aquosas

[00253] Os resultados obtidos para a depleção de antioxidante em espécimes de teste P1 e P3 como indicado acima, como uma função de tempo em diferentes soluções aquosas são dados nas Figuras 14 e 15, mostrando a depleção de IRGANOX 1010 e IRGANOX 1330, respectivamente, em água, e em soluções aquosas de MEA, AMP + AEP, AMP + piperazina, NaOH e H2SO4. Todos os testes foram realizados a 95°C na solução indicada. Os resultados são tomados ambos a partir dos exemplos acima e dos testes separados realizados como descrito acima, e os resultados são colhidos nas figuras mencionadas.

[00254] É conhecido que a poliolefina não é exposta a degradação térmica resultando em perda de propriedades mecânicas tanto quanto os antioxidantes fenólicos, tais como IRGANOX 1010 ou IRGANOX 1330 estão presentes na mistura de polímeros. A depleção dos antioxidantes é, assim, uma indicação de perda não desejada de propriedades requeridas para os polímeros.

[00255] Pode ser visto a partir das Figuras 14 e 15 que o IRGANOX 1010 é depletado mais rapidamente da poliolefina pelas soluções testadas de amina que por água ou água ácida ou básica, mesmo se o pH da água básica for o mesmo que para as soluções de amina. Todo IRGANOX 1010 é depletado do polímero após 15 semanas, ao passo que IRGANOX 1330 permanece substancialmente inalterado durante o mesmo período.

[00256] O achado de que IRGANOX 1330 permanece substancialmente inalterado por 15 semanas quando embebido em soluções de amina a 95°C indica que o antioxidante permanece no polipropileno durante um período suficientemente longo sob as condições de execução em uma planta para a captura de CO2. Este resultado não é esperado a partir dos achados no artigo identificado acima de Müller et al, que relata em uma depleção muito mais rápida de IRGANOX 1330 dos polímeros testados nos mesmos.

[00257] Explicações possíveis sobre o tempo inesperadamente longo antes da depleção total de IRGANOX 1330 do polipropileno testado podem ser a composição específica de aditivos no polímero testado, interação com SHT, ou diferenças no polímero de polipropileno. Testes adicionais sobre a vida útil que podem trazer respostas a estas questões estão sendo realizados.

Claims

1. Método para capturar um gás ácido (por exemplo, CO2) em um gás de exaustão caracterizado por compreender: colocar o dito gás de exaustão em contato com um absorvente aquoso de amina em uma coluna de absorção, em que pelo menos uma parte da dita coluna de absorção compreende polipropileno, em que a composição de polipropileno compreende um antioxidante estável hidroliticamente estável em soluções de amina, de fórmula

1,3,5-tri-metil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil) benzeno.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno compreende ainda um antioxidante estável ao calor de fórmula (IIIb)

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito antioxidante estável ao calor é

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno compreende ainda um ou mais de um antioxidante de fosfonita ou fosfito orgânico, e/ou um antioxidante de sulfoéter.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero de propileno compreende uma fase beta-cristalina

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno compreende ainda hidrotalcita sintética.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita coluna de absorção é construída de concreto, metal ou material compósito.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a superfície da coluna de absorção que se espera que seja exposta ao absorvente aquoso de amina, vapor de amina e/ou vapor é revestida com a dita composição de polipropileno.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a superfície da coluna de absorção que se espera que seja exposta à solução aquosa de amina, vapor da mesma ou vapor é um forro compreendendo a dita composição de polipropileno que é fixo à superfície da coluna de absorção.