BR112020019438B1 - Método para formar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) que tem talco e blenda de poli(tereftalato de etileno) - Google Patents

Método para formar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) que tem talco e blenda de poli(tereftalato de etileno) Download PDF

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Abstract

um método de formação de uma mistura de tereftalato de polietileno (pet) com talco inclui: fornecer uma alimentação de pet (alimentação de pet); fornecer uma alimentação de talco (alimentação de talco); misturar a alimentação de pet com a alimentação de talco em um misturador a uma razão de pet:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3 para formar uma mistura de pet/talco; e fornecer a mistura de pet/talco como saída. um método de formação de uma liga de tereftalato de polietileno (pet) que tem talco inclui: fornecer uma alimentação da mistura de pet/talco (alimentação de pet/talco); fornecer uma alimentação de pet (alimentação de pet); misturar a alimentação de pet com a alimentação de pet/talco em um misturador para formar uma liga de pet que tem de cerca de 1% (p/p) de talco a cerca de 50% (p/p) de talco; e fornecer a liga de pet como saída.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA
[001] O presente pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório n° U. S. 62/648,119, depositado em 26 de março de 2018, cujo pedido provisório é incorporado na presente invenção a título de referência específica em sua totalidade.
ANTECEDENTES
[002] Poli(tereftalato de etileno) (PET) é um polímero cristalizável, cuja cristalização influencia muitas propriedades, como clareza, rigidez e resistência do produto de PET. O alto peso molecular de PET comercial leva a baixas propriedades de fluxo, o que impede a fabricação de peças moldadas por injeção de paredes finas com PET. O PET tem uma baixa cristalização, o que leva a tempos de ciclos longos que não são comercialmente viáveis. Adicionalmente, o PET tem uma baixa temperatura de deflexão térmica (HDT), de modo que o artigo de PET pode amolecer em temperaturas relativamente baixas.
[003] Um polímero de PET que tem melhor fluxo, cristalização mais rápida e HDT superior enquanto mantém as boas propriedades de PET é desejável.
SUMÁRIO
[004] Em uma modalidade, é fornecido um método de formação de um poli(tereftalato de alquileno) (PAT) (por exemplo, mistura de poli(tereftalato de etileno) (PET)) com talco. O método pode incluir: fornecer uma alimentação de PAT (alimentação de PAT); fornecer uma alimentação de talco (alimentação de talco); misturar a alimentação de PAT com a alimentação de talco em um misturador a uma razão de PAT:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3 para formar uma mistura de PAT/talco; e fornecer a mistura de PAT/talco como saída.
[005] Em uma modalidade, é fornecido um sistema para formar uma mistura de poli(tereftalato de alquileno) (PAT) com talco. O sistema pode incluir: uma alimentação de PAT (alimentação de PAT); uma alimentação de talco (alimentação de talco); e um misturador acoplado a uma saída de alimentação de PAT e acoplado a uma saída de alimentação de talco, em que o misturador é capaz de misturar PAT com talco a uma razão de PAT:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3 para formar uma mistura de PAT/talco.
[006] Em uma modalidade, é fornecido um método de formação de uma blenda de poli(tereftalato de alquileno) (PAT) que tem talco. O método pode incluir: fornecer uma alimentação de PAT (alimentação de PAT); fornecer uma alimentação de PAT/talco (alimentação de PAT/talco); misturar a alimentação de PAT com a alimentação de PAT/talco em um misturador para formar uma blenda de PAT que tem de cerca de 1% (p/p) de talco a cerca de 50% (p/p) de talco; e fornecer a blenda de PAT como saída.
[007] Em uma modalidade, é fornecido um sistema para formar uma blenda de poli(tereftalato de alquileno) (PAT) que tem talco. O sistema pode incluir: uma alimentação de PAT (alimentação de PAT); uma alimentação de PAT/talco (alimentação de talco); um misturador acoplado a uma saída de alimentação de PAT e acoplado a uma saída de alimentação de PAT/talco, em que o misturador é capaz de misturar PAT com PAT/talco para formar uma blenda de PAT que tem de cerca de 1% (p/p) de talco a cerca de 50% (p/p) de talco.
[008] Em uma modalidade, uma mistura de poli(tereftalato de alquileno)/talco (PAT/talco) pode incluir: poli(tereftalato de alquileno) (PAT) contendo talco a uma razão de PAT:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3.
[009] Em uma modalidade, uma blenda de poli(tereftalato de alquileno) (PAT) pode incluir PAT que tem talco. O PAT pode incluir: uma primeira porção de polímeros de PAT que tem um primeiro peso molecular médio; uma segunda porção de polímeros de PAT que tem um segundo peso molecular médio, em que o primeiro peso molecular médio é menor que o segundo peso molecular médio. O talco está no PAT, em que o talco está presente em uma quantidade de pelo menos 1% e menor que 50%.
[010] Em uma modalidade, um sistema de molde pode incluir: um molde que tem uma cavidade de molde; e uma blenda de PAT que tem PAT compreendendo uma primeira porção de polímeros de PAT que tem um primeiro peso molecular médio e uma segunda porção de polímeros de PAT que tem um segundo peso molecular médio, em que o primeiro peso molecular médio é menor que o segundo peso molecular médio, e talco no PAT, em que o talco está presente em uma quantidade de pelo menos 1% e menor que 50%, em que a blenda de PAT preenche completamente a cavidade de molde do molde. O PAT pode ser:
[011] No PAT, n pode ser qualquer número inteiro razoável, como 1 (Poli(tereftalato de metileno) (PMT)), 2 (poli(tereftalato de etileno) (PET)), 3 poli(tereftalato de propileno) (PPT), 4 (poli(tereftalato de butileno) (PBT)), ou 5 Poli(tereftalato de pentileno) (PPentT), ou similares (por exemplo, n é 6, 7, 8, 9, 10, etc.).
[012] O sumário supracitado é somente ilustrativo e não pretende ser de qualquer modo limitante. Além dos aspectos, modalidades e recursos ilustrativos descritos acima, aspectos, modalidades e recursos adicionais se tornarão evidentes por referência aos desenhos e à seguinte descrição detalhada.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[013] As informações supracitadas e seguintes assim como outros recursos desta revelação se tornarão mais completamente evidentes a partir da seguinte descrição e reivindicações anexas, tomadas em conjunto com os desenhos anexos. Através do entendimento de que esses desenhos retratam apenas diversas modalidades de acordo com a revelação e, portanto, não devem ser considerados limitantes de seu escopo, a revelação será descrita com especificidade e detalhes adicionais através do uso dos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é uma representação esquemática de um sistema para preparar uma mistura de PET/talco; A Figura 2 é uma representação esquemática de um sistema para preparar uma blenda de PET que tem talco; A Figura 3 é uma representação esquemática de um sistema para preparar uma blenda de PET em diferentes artigos, e opcionalmente com componentes opcionais adicionais; A Figura 4 é uma representação esquemática de um sistema de moldagem por injeção para preparar uma blenda de PET em um artigo moldado por injeção; As Figuras 5A a 5C mostram a relação de fluxo e resistência versus o comprimento de cadeia de polímero de PET; A Figura 6A inclui um gráfico que mostra os dados de calorimetria de varredura diferencial DSC para PET; A Figura 6B inclui um gráfico que mostra os dados de DSC para PET que tem talco; A Figura 6C inclui um gráfico que mostra os dados de DSC para PET que tem talco formado a 110 oC; A Figura 6D inclui um gráfico que mostra os dados de DSC para PET que tem talco formado a 120 oC; A Figura 6E inclui um gráfico que mostra os dados de DSC para PET que tem talco formado a 125 oC; A Figura 6F inclui um gráfico que mostra os dados de DSC para PET que tem talco formado a 105 oC; A Figura 7 inclui uma tabela que mostra as propriedades da blenda de PET obtida por DSC; A Figura 8 inclui uma tabela que mostra permeabilidade de oxigênio da blenda de PET; A Figura 9 inclui uma tabela que mostra as propriedades da blenda de PET obtida por DSC; A Figura 10 inclui uma tabela que mostra os pesos moleculares médios de massa molar para blenda de PET e PET/talco; A Figura 11 inclui um gráfico que mostra a temperatura de deflexão térmica (HDT) de PET e blendas de PET que têm várias quantidades de talco; A Figura 12 inclui uma tabela que mostra propriedades mecânicas da blenda de PET que tem adicionalmente fibra de vidro cortada (CGF); A Figura 13A inclui uma tabela que mostra propriedades mecânicas para blenda de PET, e A Figura 13B inclui uma tabela que mostra propriedades mecânicas de poliestireno de propósito geral (GPPS).
DESCRIÇÃO DETALHADA
[014] Na descrição detalhada a seguir, faz-se referência aos desenhos anexos, que formam uma parte da mesma. Nos desenhos, símbolos similares identificam tipicamente componentes similares, salvo se o contexto indicar de outro modo. As modalidades ilustrativas descritas na descrição detalhada, desenhos e reivindicações não pretendem ser limitantes. Outras modalidades podem ser utilizadas, e outras alterações podem ser feitas, sem que se afaste do espírito ou escopo da matéria apresentada na presente invenção. Será prontamente entendido que os aspectos da presente revelação, como em geral descrito na presente invenção, e ilustrado nas figuras, podem ser dispostos, substituídos, combinados, separados e projetados em uma ampla variedade de diferentes configurações, todas as quais são explicitamente contempladas na presente invenção.
[015] Em geral, a presente tecnologia inclui um sistema e um método para preparar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) que inclui talco. A blenda de PET é formada com um sistema que prepara uma mistura de PET/talco e, então, combina a mistura de PET/talco com uma composição de PET para produzir a blenda de PET. Consequentemente, o sistema e o método podem ser usados para produzir um PET preenchido com talco (por exemplo, mistura de PET/talco) que é fabricado de uma maneira precisa, e cuja mistura de PET/talco é, então, mesclada com PET (por exemplo, PET fresco, PET virgem ou PET sem talco, etc.) para formar uma material de blenda de PET que tem melhores características de fluxo, cristalização rápida, HDT superior e melhores propriedades de barreira que o PET, enquanto mantém as outras propriedades desejáveis de PET, como resistência à tração e limite elástico de flexão.
[016] O PET pode ser favorável em produtos por causa das propriedades repelentes de água e de barreira de umidade, o que permite que os artigos de blenda de PET sejam recipientes para armazenamento de líquido, como para bebidas (por exemplo, refrigerantes, água, cerveja, etc.). A alta resistência mecânica da blenda de PET pode permitir o uso em fitas, como um carreador para fita magnética ou um suporte para fitas adesivas sensíveis à pressão ou similares.
[017] Atualmente, a blenda de PET pode ser modulada com processamento e quantidade de talco em uma mistura de PET/talco assim como a blenda de PET para modular o processo de cristalização, o que permite modular clareza, rigidez e resistência da blenda de produto de PET. A blenda de PET pode incluir PET de baixo peso molecular misturado com talco e o PET de alto peso molecular pode levar a um fluxo mais rápido ou, de outro modo, aprimorado e, por meio disso, agora a blenda de PET pode ser usada em moldagem por injeção, como para a fabricação de peças moldadas por injeção de parede fina, assim como extrusão para formar uma variedade de extrusados, como ladrilhos e fibras, e cilindros para peletizar com um cortador. A blenda de PET tem um tempo de ciclo significativamente mais curto para cristalização, o que permite métodos e usos aprimorados para PET através do uso da blenda de PET. Adicionalmente, a blenda de PET tem uma temperatura de deflexão térmica (HDT), que agora permite que a blenda de PET amoleça em temperatura significativamente mais alta em comparação com o PET anterior (por exemplo, sem blenda). Assim, a blenda de PET fornece um polímero que tem melhor fluxo, cristalização mais rápida e HDT superior. Os sistemas e métodos aprimorados podem agora ser usados para produzir um PET preenchido com talco (por exemplo, mistura de PET/talco) fabricado de uma maneira precisa, cuja mistura de PET/talco é, então, mesclada com PET virgem (por exemplo, sem talco) para formar um material de blenda de PET que tem melhores propriedades de barreira, como permeabilidade de oxigênio reduzida (consulte os dados na Figura 8). Os dados mostram que a blenda de PET é uma barreira mais eficaz para permeabilidade de gás em comparação com PET não modificado padrão. Espera-se que os dados também mostrem permeabilidade reduzida para dióxido de carbono, vapor d’água e outros gases. A barreira aprimorada detém cristalinidade aumentada e a presença de talco, um sólido impermeável. Essas duas alterações reduzem a permeabilidade a todos os tipos de penetrantes.
[018] A blenda de PET pode ser formada em um artigo amorfo (transparente) ou um artigo semicristalino. O material semicristalino pode parecer transparente (por exemplo, quando tem tamanho de partícula menor que 500 nm) ou opaco e branco (por exemplo, quando tem tamanho de partícula de até poucos micrômetros) dependendo de sua estrutura de cristal e do tamanho de partícula.
[019] Em um exemplo, o material de alimentação de PET pode ser preparado por qualquer processo adequado. Conforme conhecido geralmente, o monômero tereftalato bis(2-hidróxietil) pode ser sintetizado pela reação de esterificação entre ácido tereftálico e etileno glicol com água como um subproduto, ou por transreação de esterificação entre etileno glicol e tereftalato de dimetila (DMT) com metanol como um subproduto. A polimerização é através de uma reação de policondensação dos monômeros (por exemplo, feita imediatamente após a esterificação/transesterificação) com água como o subproduto. O material de alimentação de PET pode ser preparado conforme descrito no documento U.S. 2009/0212457, que é incorporado na presente invenção por referência específica em sua totalidade. O material de alimentação de PET pode ser uma lâmina, pélete ou outra forma assim como PET líquido. O material de alimentação de PET pode ser processado de modo que seja um líquido e em estado fluxível para as metodologias descritas na presente invenção.
[020] Em uma modalidade, é fornecido um método de formação de uma mistura de poli(tereftalato de etileno) (PET) com talco. Tal método pode ser realizado com um sistema de PET/talco 100, conforme mostrado na Figura 1. O sistema de PET/talco 100 para formar uma mistura de PET com talco pode incluir: uma alimentação de PET 120 (alimentação de PET); uma alimentação de talco 122 (alimentação de talco); e um misturador 110 acoplado a uma saída de alimentação de PET 120 e acoplado a uma saída de alimentação de talco 122. O misturador 110 é capaz de misturar PET com talco a uma razão de PET:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3 para formar uma mistura de PET/talco ou outra razão conforme desejado. O sistema 100 também pode incluir uma saída 136 acoplada de modo operacional a uma saída do misturador 110. A saída 136 é selecionada a partir de um recipiente, bomba, linha de fluxo, aquecedor, resfriador, extrusora, matriz, peletizador, misturador e combinações dos mesmos assim como outros componentes conhecidos na técnica para sistemas de PET. Conforme mostrado, o sistema 100 pode incluir a alimentação de PET 120 que tem uma entrada acoplada a um suprimento de PET 124.
[021] Deve ser reconhecido que o PET pode ser substituído por PAT ou qualquer outro tipo de PAT no método e no sistema 100. Ou seja, o sistema pode ser configurado para uso com qualquer PAT e, por meio disso, as menções a PET também podem se referir a PAT na presente invenção e aos outros métodos e outros sistemas fornecidos na presente invenção. Por exemplo, o sistema de PET/talco 100 pode ser um sistema de PAT/talco 100, e assim por diante.
[022] O sistema 100 também pode incluir a alimentação de talco 122 que tem uma entrada acoplada a um suprimento de talco 126. O sistema 100 pode incluir um ou mais de: um sistema de reator de PET 128; um sistema de reciclagem de PET 130; um sistema de condicionamento de PET 132; ou um reservatório de PET 134. O sistema de reator de PET 128 é configurado para polimerizar o PET a partir de reagentes precursores de PET. O sistema de reciclagem de PET 130 é configurado para reciclar o PET a partir de artigos de PET. O sistema de condicionamento de PET 132 é configurado para condicionar o PET para misturar com talco, o condicionamento selecionado a partir de um ou mais de aquecimento, corte de pellets ou lâminas de PET ou outro membro de PET, agitação, extrusão, secagem; remoção de gás ou similares. O reservatório de PET 134 inclui PET líquido, em que o PET líquido é PET fundido.
[023] O sistema 100 pode incluir o suprimento de talco 126 que tem pó de talco em um formato fluxível. O formato fluxível pode incluir partículas de talco, como em um formato de pó de talco. O pó de talco inclui partículas de talco de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons.
[024] O sistema 100 inclui o misturador 110, que pode ser qualquer misturador capaz de misturar PET líquido e talco em formatos contínuos ou em batelada, como um misturador de rosca única, misturador de rosca dupla, amassadeira contínua (por exemplo, amassadeira contínua B&P Littleford; Buss Kneeder), misturador de rosca reciprocante (por exemplo, BTriVolution &P Littleford , extrusora de rosca dupla (B&P Littleford), misturador contínuo com pás de arado (por exemplo, B&P Littleford). Em um aspecto, o misturador 110 também realiza um ou mais de: desgaseificação, homogeneização, dispersão ou aquecimento.
[025] O sistema 100 pode incluir um armazenamento de mistura de PET/talco 138. O armazenamento de mistura de PET/talco pode ser em qualquer formato e o PET/talco pode ser incluído no mesmo em qualquer formato. Entretanto, o PET/talco pode ser peletizado antes de entrar no armazenamento ou formado em qualquer outro formato armazenável (por exemplo, líquido fundido).
[026] O sistema 100 pode incluir um sistema analítico 140. O sistema analítico 140 inclui um ou mais sistemas analíticos capazes de vários processos analíticos. Por exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar a viscosidade intrínseca de saída da mistura de PET/talco fundida 102. Em um outro exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar a vazão de saída da mistura de PET/talco fundida 102. Em um outro exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar o ponto de fusão de saída da mistura de PET/talco 102. Em um outro exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar a temperatura de cristalização de saída da mistura de PET/talco 102. Em um outro exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar um perfil de calorimetria de varredura diferencial de saída da mistura de PET/talco 102. Em um outro exemplo, o sistema analítico 140 pode ser configurado para determinar a temperatura de deflexão térmica de saída da mistura de PET/talco 102.
[027] De acordo com o sistema 100 para formar a mistura de PET/talco, um método pode ser realizado para formar a mistura de PET/talco. Tal método pode incluir: fornecer uma alimentação de PET 120 (alimentação de PET); fornecer uma alimentação de talco 122 (alimentação de talco); misturar a alimentação de PET com a alimentação de talco em um misturador 110 a uma razão de PET:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3 para formar uma mistura de PET/talco; e fornecer a mistura de PET/talco como saída 102. Em um aspecto, a alimentação de PET 120 é de um suprimento de PET 124. Em um aspecto, a alimentação de talco 122 é de um suprimento de talco 126.
[028] Em uma modalidade, o suprimento de PET 124 recebe a alimentação de PET de um ou mais de: um sistema de reator de PET 128; um sistema de reciclagem de PET 130; um sistema de condicionamento de PET 132; ou um reservatório de PET 134. O sistema de reator de PET 128 polimeriza o PET a partir de reagentes precursores de PET. O sistema de reciclagem de PET 130 recicla o PET a partir de artigos de PET. O sistema de condicionamento de PET 132 condiciona o PET para misturar com talco, o condicionamento selecionado a partir de um ou mais de aquecimento, corte de pellets ou lâminas de PET ou outro membro de PET, agitação, extrusão, secagem; remoção de gás. O reservatório de PET 134 de PET líquido, em que o PET líquido é PET fundido.
[029] Em uma modalidade, o suprimento de talco 126 inclui pó de talco em um formato fluxível. Isso pode incluir fornecer o talco como pó, o que pode incluir partículas de talco de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons.
[030] Em uma modalidade, o método pode incluir preparar o talco para ter as partículas de talco, o preparo incluindo moagem, esmagamento, trituração ou outro processamento para formar as partículas de talco. Opcionalmente, o sistema 100 pode incluir equipamentos para preparar no talco, como equipamentos de moagem, esmagadores, trituradores ou similares.
[031] A mistura pode ser realizada pelo misturador 110, que pode ser qualquer misturador capaz de misturar PET líquido e talco em formatos contínuos ou em batelada, como um misturador de rosca única, misturador de rosca dupla, amassadeira contínua (por exemplo, amassadeira contínua B&P Littleford; Buss Kneeder), misturador de rosca reciprocante (por exemplo, TriVolution B&P Littleford), extrusora de rosca dupla (B&P Littleford), ou misturador contínuo com pás de arado (por exemplo, B&P Littleford), ou outro misturador que seja capaz de misturar o PET e o talco. Opcionalmente, o misturador 110 também realiza um ou mais de: desgaseificação, homogeneização, dispersão ou aquecimento.
[032] O método também pode incluir fornecer a saída da mistura de PET/talco 102 a um sistema de saída 136. O sistema de saída 136 fornece a mistura de PET/talco para armazenamento 138 (por exemplo, em pellets) ou um sistema de blenda de PET 200 ou um sistema analítico 140. O método pode incluir peletizar a saída da mistura de PET/talco 102 com um peletizador. O sistema analítico 140 inclui um ou mais sistemas analíticos capazes de: determinar a viscosidade intrínseca de saída da mistura de PET/talco fundida 102; determinar a vazão de saída da mistura de PET/talco fundida 102; determinar o ponto de fusão de saída da mistura de PET/talco 102; determinar a temperatura de cristalização de saída da mistura de PET/talco 102; determinar um perfil de calorimetria de varredura diferencial de saída da mistura de PET/talco 102; ou determinar a temperatura de deflexão térmica de saída da mistura de PET/talco 102.
[033] O sistema de blenda de PET 200 é descrito em detalhes abaixo. Entretanto, em um aspecto, o sistema de blenda de PET 200 é configurado para combinar a saída da mistura de PET/talco 102 com uma segunda alimentação de PET 220 (segunda alimentação de PET) para produzir uma blenda de PET 202.
[034] Em um aspecto, a alimentação de PET 120 é desprovida de um outro polímero. Em um outro aspecto, a alimentação de talco 122 é desprovida de um outro polímero. Entretanto, a alimentação de PET 120 e/ou alimentação de talco pode incluir outros polímeros, como um PAT conforme definido na presente invenção ou um policarbonato. Em um aspecto, a alimentação de PET 120 consiste essencialmente (ou consiste) em PET. Em um aspecto, a alimentação de talco 122 consiste essencialmente (ou consiste) em talco (opcionalmente com traço de água). Em um aspecto, a alimentação de PET 120 inclui PET fundido.
[035] Em uma modalidade, a alimentação de PET 120 inclui água a uma quantidade menor que 5%, ou menor que 1%, ou menor que 0,1%, ou uma quantidade-traço de água ou é desprovida de água. Consequentemente, o método pode incluir secar a alimentação de PET 120 antes de misturar com a alimentação de talco 122. Também, o método pode incluir secar a alimentação de talco 122 antes de misturar com a alimentação de PET 120.
[036] Em uma modalidade, o método pode incluir preparar o PET. Como tal, o método pode incluir polimerizar o PET a partir de reagentes polimerizáveis.
[037] O método pode incluir fornecer saída da mistura de PET/talco 102 que tem uma razão de PET:talco de cerca de 2:1 a cerca de 1:2 ou cerca de 1:1. Alternativamente, a saída da mistura de PET/talco fornecida 102 tem uma concentração de PET de cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 50%. Em uma outra alternativa, a saída da mistura de PET/talco fornecida 102 tem uma concentração de talco de cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 50%.
[038] Em uma modalidade, a saída da mistura de PET/talco fornecida 102 tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,25 a cerca de 0,7, ou cerca de 0,3 a cerca de 0,65, ou cerca de 0,35 a cerca de 0,6, ou cerca de 0,4 a cerca de 0,5.
[039] Um método de formação de uma blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) que tem talco pode ser realizado com o sistema 200 da Figura 2. Um sistema 200 para formar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) e talco pode incluir uma alimentação de PET 220 (alimentação de PET), que pode incluir qualquer tipo de PET, como PET virgem, PET reciclado ou outra fonte de PET (por exemplo, com ou sem outros polímeros, aditivos, etc.). O sistema 200 também pode incluir uma alimentação de PET/talco 222 (alimentação de talco), que pode ser a saída da mistura de PET/talco 102 obtida a partir do método usado com o sistema 100 da Figura 1. O sistema 200 pode incluir um misturador 210 acoplado a uma saída de alimentação de PET 220 e acoplado a uma saída de alimentação de PET/talco 222, em que o misturador 210 é capaz de misturar PET com PET/talco para formar uma blenda de PET que tem de cerca de 1% (p/p) de talco a cerca de 50% (p/p) de talco. O sistema 200 pode incluir uma saída 136 acoplada de modo operacional a uma saída do misturador 110, em que a saída é selecionada a partir de um recipiente, bomba, linha de fluxo, aquecedor, resfriador, extrusora, matriz, peletizador e combinações dos mesmos.
[040] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir a alimentação de PET 220 que tem uma entrada acoplada a um suprimento de PET 224. O suprimento de PET 224 pode ser do mesmo tipo que o suprimento de PET 124 do sistema 100 da Figura 1. O sistema 200 pode incluir um sistema de reator de PET 128 que é configurado para polimerizar o PET a partir de reagentes precursores de PET. O sistema 200 pode incluir um sistema de reciclagem de PET 130 que é configurado para reciclar o PET a partir de artigos de PET. O sistema 200 pode incluir um sistema de condicionamento de PET 132 que é configurado para condicionamento o PET para misturar com PET/talco, o condicionamento selecionado a partir de um ou mais de aquecimento, corte de pellets ou lâminas de PET ou outro membro de PET, agitação, extrusão, secagem; remoção de gás ou outro condicionamento. O sistema 200 pode incluir um reservatório de PET 134 de pellets de PET sólido ou PET líquido, em que o PET líquido é PET fundido. Um sistema de aquecimento também pode ser incluído para aquecer o PET para a temperatura apropriada e to liqueficar os pellets de PET sólido, onde tal sistema de aquecimento pode ser incluído em qualquer componente de sistema ou linha de fluxo.
[041] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir a alimentação de PET/talco 122 que tem uma entrada acoplada a um suprimento de PET/talco 226. O suprimento de PET/talco 226 pode incluir a saída da mistura de PET/talco 202, e pode estar em forma de pélete sólido ou forma de líquido fundido. Em um aspecto, o suprimento de PET/talco 226 inclui o PET/talco em um formato fluxível e/ou inclui um aquecedor para aquecer o PET/talco para um formato fluxível (por exemplo, líquido de PET/talco fundido). Em um aspecto, o PET/talco inclui partículas de talco de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons.
[042] Em uma modalidade, o misturador 210 é qualquer misturador capaz de misturar PET líquido e PET/talco em formatos contínuos ou em batelada, como um misturador de rosca única, misturador de rosca dupla, amassadeira contínua (por exemplo, amassadeira contínua B&P Littleford; Buss Kneeder), misturador de rosca reciprocante (por exemplo, TriVolution B&P Littleford), extrusora de rosca dupla (B&P Littleford), misturador contínuo com pás de arado (por exemplo, B&P Littleford), ou outro. O misturador 210 é configurado para realizar um ou mais de: desgaseificação, homogeneização, dispersão ou aquecimento.
[043] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir armazenamento 238. O armazenamento 238 pode incluir a blenda de PET em qualquer formato, tal como líquido aquecido ou um sólido (por exemplo, sólido peletizado).
[044] O sistema 200 pode incluir um sistema analítico 240. O sistema analítico 240 inclui um ou mais sistemas analíticos capazes de vários processos analíticos. Por exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar a viscosidade intrínseca de saída da blenda de PET fundida 202. Em um outro exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar a vazão de saída da blenda de PET fundida 202. Em um outro exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar o ponto de fusão de saída da blenda de PET 202. Em um outro exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar a temperatura de cristalização de saída da blenda de PET 202. Em um outro exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar um perfil de calorimetria de varredura diferencial de saída da blenda de PET 202. Em um outro exemplo, o sistema analítico 240 pode ser configurado para determinar a temperatura de deflexão térmica de saída da blenda de PET 202.
[045] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir um sistema de fabricação 300 que é configurado para converter a saída da blenda de PET 202 em um artigo de fabricação 302. O sistema de fabricação 300 pode incluir uma alimentação de entrada de componente opcional 320. A alimentação de entrada de componente opcional 320 pode ser configurada para fornecer um componente opcional para a blenda de PET. O componente opcional pode ser selecionado a partir de uma carga, TiO2, segundo polímero, pellets de vidro, fibras de vidro, partículas de vidro, ionômeros de sódio, estearato de sódio, agente de nucleação, policarbonato, poli(tereftalato de butileno) (PBT) ou outro poli(tereftalato de alquileno) (PAT), ou outro componente de um artigo de PET de fabricação 302. Conforme mostrado na Figura 3, o sistema de fabricação 300 pode incluir um ou mais de: uma blenda de alimentação de PET 301; um ou mais canais de fluxo 308 contendo blenda de PET fluxível; um misturador 310; um sistema de aquecimento 312; um sistema de extrusora 316 que produz blenda de extrusado de PET 317; um sistema de bombeamento 318, um sistema de moldagem por injeção 322; e/ou um sistema de resfriamento 314.
[046] Em um aspecto, o componente opcional pode ser fornecido no misturador 110 para ser misturado na saída da mistura de PET/talco 102, ou fornecido no misturador 210 para ser misturado na saída da blenda de PET 202. Alternativamente, o PET fornecido 220 pode incluir o componente opcional ou o PET/talco fornecido 222 pode ser preparado para incluir o componente opcional. Assim, o componente opcional pode ser introduzido no PET em qualquer estágio no processamento descrito na presente invenção.
[047] O sistema 200 pode ter várias modificações, como aquelas descritas na presente invenção. Em um aspecto, a alimentação de PET 220 é desprovida de um outro polímero. Em um aspecto, a alimentação de PET/talco 222 é desprovida de um outro polímero. Em um aspecto, a alimentação de PET 220 consiste essencialmente (ou consiste) em PET. Em um aspecto, a alimentação de PET/talco 222 consiste essencialmente (ou consiste) em PET e talco (opcionalmente com traço de água). Em um aspecto, a alimentação de PET 220 inclui PET fundido. Em um aspecto, a alimentação de PET 220 inclui água a uma quantidade menor que 5%, ou menor que 1%, ou menor que 0,1%, ou uma quantidade-traço de água ou é desprovida de água.
[048] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir uma secadora para secagem da alimentação de PET 220 antes de misturar com a alimentação de PET/talco 222. Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir uma secadora para secagem da alimentação de PET/talco 222 antes de misturar com a alimentação de PET 220. Tal secadora pode estar incluída em qualquer localização no sistema 200 ou qualquer componente adequado pode ser equipado com uma secadora. A secadora pode facilitar a remoção de água a fim de melhorar o processamento e a preparação da blenda de PET que tem talco.
[049] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir a alimentação de PET/talco fornecida 222 que tem uma razão de PET:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3, ou cerca de 2:1 a cerca de 1:2 ou cerca de 1:1. Em um aspecto, a saída da blenda de PET fornecida 202 tem uma concentração de PET de cerca de 50% a cerca de 99%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 50%. Em um aspecto, a saída da blenda de PET fornecida 202 tem uma concentração de talco de cerca de 2% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25%, ou cerca de 20%.
[050] Em uma modalidade, a alimentação de PET fornecida 220 do sistema 200 tem uma viscosidade intrínseca de 0,55 ou mais, como de cerca de 0,6 a cerca de 0,9, ou cerca de 0,625 a cerca de 0,8, ou cerca de 0,65 a cerca de 0,7. Em um aspecto, a saída da blenda de PET fornecida 102 tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 a cerca de 0,9, ou cerca de 0,6 a cerca de 0,8, ou cerca de 0,625 a cerca de 0,7, ou cerca de 0,65 a cerca de 0,675.
[051] Em uma modalidade, um método de formação de uma blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) que tem talco pode ser realizado com o sistema 200 conforme descrito na presente invenção. O método de formação da blenda de PET que tem talco pode incluir: fornecer uma alimentação de PET 220 (alimentação de PET); fornecer uma alimentação de PET/talco 222 (alimentação de PET/talco); misturar a alimentação de PET 220 com a alimentação de PET/talco 222 em um misturador 210 para formar uma blenda de PET que tem de cerca de 1% (p/p) de talco a cerca de 50% (p/p) de talco; e fornecer a blenda de PET como saída 202. Em um aspecto, a alimentação de PET 220 é de um suprimento de PET 224, conforme descrito na presente invenção. Em um aspecto, a alimentação de PET/talco 122 é de um suprimento de PET/talco 226, conforme descrito na presente invenção.
[052] Em uma modalidade, o método pode incluir o suprimento de PET 224 recebendo a alimentação de PET de um ou mais de: um sistema de reator de PET 128; um sistema de reciclagem de PET 130; um sistema de condicionamento de PET 132; ou um reservatório de PET 134. O sistema de reator de PET 128 pode polimerizar o PET a partir de reagentes precursores de PET. O sistema de reciclagem de PET 130 pode reciclar o PET a partir de artigos de PET. O sistema de condicionamento de PET 132 pode condicionar o PET para misturar com PET/talco, o condicionamento selecionado a partir de um ou mais de aquecimento, corte de pellets ou lâminas de PET ou outro membro de PET, agitação, extrusão, secagem; remoção de gás. O reservatório de PET 134 pode reter o PET em um estado sólido (por exemplo, pellets) ou como PET líquido, em que o PET líquido é PET fundido.
[053] Em uma modalidade, o método pode incluir obter talco. O talco pode ser obtido como partículas ou formado em partículas por moagem. As partículas de talco podem ser de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons.
[054] Em uma modalidade, o método inclui o misturador 210 misturando o PET e o talco na blenda de PET que tem talco. Tal misturar pode ser por qualquer misturador capaz de misturar PET líquido e talco em formatos contínuos ou em batelada, como um misturador de rosca única, misturador de rosca dupla, amassadeira contínua (por exemplo, amassadeira contínua B&P Littleford; Buss Kneeder), misturador de rosca reciprocante (por exemplo, TriVolution B&P Littleford), extrusora de rosca dupla (B&P Littleford), misturador contínuo com pás de arado (por exemplo, B&P Littleford), ou similares. Em um aspecto, o misturador 210 também realiza um ou mais de: desgaseificação, homogeneização, dispersão ou aquecimento.
[055] Em uma modalidade, a saída da blenda de PET 202 é fornecida para um sistema de saída 236. O sistema de saída 236 fornece a blenda de PET para armazenamento 238 ou um sistema analítico 240 ou um sistema de fabricação 300. O armazenamento 238 pode ser adaptado para reter a blenda de PET como um líquido, como pela inclusão de aquecedores, ou como pellets, através do que o sistema de saída 236 pode incluir um peletizador para peletizar a blenda de PET. Em um aspecto, o sistema analítico 240 inclui um ou mais sistemas analíticos capazes de realizar um ou mais dos seguintes métodos analíticos na blenda de PET: determinar a viscosidade intrínseca de saída da blenda de PET fundida 202; determinar a vazão de saída da blenda de PET fundida 202; determinar o ponto de fusão de saída da blenda de PET 202; determinar a temperatura de cristalização de saída da blenda de PET 202; determinar um perfil de calorimetria de varredura diferencial de saída da blenda de PET 202; ou determinar a temperatura de deflexão térmica de saída da blenda de PET 202. Em um aspecto, o sistema de fabricação 300 é operado para converter a saída da blenda de PET 202 em um artigo de fabricação. Em um aspecto, o artigo de fabricação pode ser um pélete de blenda de PET. Em um aspecto, o artigo de fabricação pode incluir outros componentes, que podem ser introduzidos na blenda de PET no sistema 300 ou em outro sistema conforme descrito na presente invenção. O sistema de fabricação 300 é descrito em maiores detalhes na presente invenção.
[056] Em uma modalidade, o método inclui fornecer a alimentação de PET 220 que é desprovida de um outro polímero. Em um aspecto, o método pode incluir fornecer a alimentação de PET/talco 222 que é desprovida de um outro polímero. Em um aspecto, o método pode incluir fornecer a alimentação de PET 220 que consiste essencialmente (ou consiste) em PET. Em um outro aspecto, o método pode incluir fornecer a alimentação de PET/talco 222 que consiste essencialmente (ou consiste) em PET e talco (opcionalmente com traço de água). Em um aspecto, o método inclui fornecer a alimentação de PET 220 como PET fundido. Em um aspecto, o método inclui fornecer a alimentação de PET 220 que inclui água a uma quantidade menor que 5%, ou menor que 1%, ou menor que 0,1%, ou uma quantidade-traço de água ou é desprovida de água.
[057] Em uma modalidade, o método pode incluir secar a alimentação de PET 220 antes de misturar com a alimentação de PET/talco 222. Em um aspecto, o método pode incluir secar a alimentação de PET/talco 222 antes de misturar com a alimentação de PET 220.
[058] Em uma modalidade, o método pode incluir polimerizar o PET a partir de reagentes polimerizáveis.
[059] Em uma modalidade, o método pode incluir fornecer a alimentação de PET/talco 222 com uma razão de PET:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3, ou cerca de 2:1 a cerca de 1:2 ou cerca de 1:1. Em um aspecto, o método pode incluir fornecer a saída da blenda de PET 202 com uma concentração de PET de cerca de 60% a cerca de 99%, cerca de 70% a cerca de 95%, cerca de 75% a cerca de 90%, ou cerca de 80%. Em um aspecto, o método pode incluir fornecer a saída da blenda de PET 202 com uma concentração de talco de cerca de 1% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25%, ou cerca de 20%.
[060] Em uma modalidade, o método pode incluir fornecer a alimentação de PET 220 com uma viscosidade intrínseca de 0,55 ou mais, como de cerca de 0,6 a cerca de 0,9, ou cerca de 0,625 a cerca de 0,8, ou cerca de 0,65 a cerca de 0,7. Em um aspecto, o método pode incluir formar a saída da blenda de PET 102 com uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 a cerca de 0,9, ou cerca de 0,6 a cerca de 0,8, ou cerca de 0,625 a cerca de 0,7, ou cerca de 0,65 a cerca de 0,675.
[061] Em uma modalidade, o sistema 200 pode incluir um sistema de fabricação 300 que é configurado para converter a saída da blenda de PET 202 em um artigo de fabricação 302. O sistema de fabricação 300 pode incluir uma alimentação de entrada de componente opcional 320. A alimentação de entrada de componente opcional 320 pode ser configurada para fornecer um componente opcional para a blenda de PET. O componente opcional pode ser selecionado a partir de uma carga, TiO2, segundo polímero, pellets de vidro, fibras de vidro, partículas de vidro, ionômeros de sódio, estearato de sódio, agente de nucleação, policarbonato, poli(tereftalato de butileno) (PBT) ou outro poli(tereftalato de alquileno) (PAT), ou outro componente de um artigo de PET de fabricação 302.
[062] Conforme mostrado na Figura 3, o sistema de fabricação 300 pode incluir um ou mais de: uma blenda de alimentação de PET 301; um ou mais canais de fluxo 308 contendo blenda de PET fluxível; um misturador 310; um sistema de aquecimento 312 capaz de aquecer qualquer componente do sistema 300; um sistema de extrusora 316 que produz blenda de extrusado de PET 317 (por exemplo, que também pode incluir um peletizador para peletizar a blenda de extrusado de PET 317; um sistema de bombeamento 318 que pode bombear a blenda de PET para qualquer componente no sistema 300; um sistema de moldagem por injeção 322; e/ou um sistema de resfriamento 314 que pode resfriar qualquer componente no sistema.
[063] Conforme descrito na presente invenção, os sistemas 100 e método correspondente podem preparar uma mistura de poli(tereftalato de etileno)/talco (PET/talco) que inclui PET e talco. O PET/talco pode ter várias quantidades do talco no PET. Como tal, a PET:talco pode ter uma razão adequada para uso do PET/talco para formar a blenda de PET que tem talco. O PET/talco pode incluir uma razão de PET:talco de cerca de 3:1 a cerca de 1:3; entretanto, outras razões são possíveis.
[064] O PET/talco pode incluir partículas de talco. As partículas de talco podem ser de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons. Em um aspecto, a mistura de PET/talco tem uma razão de PET:talco de cerca de 2:1 a cerca de 1:2 ou cerca de 1:1. Em um aspecto, a mistura de PET/talco tem uma concentração de PET de cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 50%. Em um aspecto, a mistura de PET/talco tem uma concentração de talco de cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 50%.
[065] Em uma modalidade, a mistura de PET/talco inclui água a uma quantidade menor que 5%, ou menor que 1%, ou menor que 0,1%, ou uma quantidade-traço de água ou é desprovida de água. Consequentemente, as alimentações de PET e/ou talco que formam o PET/talco podem ser desprovidas de água ou incluir quantidades significativamente pequenas de água.
[066] Em um aspecto, a mistura de PET/talco tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,25 a cerca de 0,7, ou cerca de 0,3 a cerca de 0,65, ou cerca de 0,35 a cerca de 0,6, ou cerca de 0,4 a cerca de 0,5.
[067] Conforme descrito na presente invenção, os sistemas 200 e método correspondente podem preparar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) que tem talco. A blenda de PET pode ter várias quantidades do talco no PET. Como tal, a PET:talco pode ter uma razão adequada de blenda de PET para formar vários artigos de fabricação, como moldagem por injeção. Tal blenda de PET pode incluir PET e talco. O PET da blenda de PET inclui: uma primeira porção de polímeros de PET que tem um primeiro peso molecular médio; e uma segunda porção de polímeros de PET que tem um segundo peso molecular médio. O primeiro peso molecular médio é menor que o segundo peso molecular médio. O talco está presente no PET em uma quantidade de pelo menos 1% e menor que 50%.
[068] As cadeias de PET de alto peso molecular geram boa resistência, mas pouco fluxo. Normalmente, há uma compensação em que qualquer coisa feita para aprimorar o fluxo sacrifica a resistência. Essa blenda de PET fornece bom fluxo e boa resistência. A blenda de PET pode ser considerada PET bimodal, que é mostrado na Figura 5C. A Figura 5A mostra uma distribuição de peso molecular médio de PET normal, em que menores pesos têm bom fluxo, mas pouca resistência e maiores pesos têm boa resistência, mas pouco fluxo. A Figura 5B mostra uma distribuição de peso molecular médio inferior que tem mais polímero de PET que tem bom fluxo e pouca resistência. Na Figura 5B, as cadeias de polímero de PET foram encurtadas, como por hidrólise a partir do talco ou água no talco, para gerar bom fluxo, mas o PET tem pouca resistência devido ao fato de que as cadeias mais curtas não são longas o suficiente para se entrelaçarem de modo eficaz. A Figura 5C mostra a blenda de PET que tem uma porção com bom fluxo mas pouca resistência e uma porção que é PET normal, em que a porção de peso molecular inferior contribui para o bom fluxo da blenda sem reduzir a resistência. Ao produzir a mistura de PET/talco de baixo peso molecular e fluxo alto e, então, combinar uma pequena fração da mistura de PET/talco com PET virgem de alto peso molecular, foi surpreendentemente constatado que o material de blenda de PET resultante tem fluxo muito bom enquanto retém excelente resistência. Os diagramas das Figuras 5A a 5C são somente para propósitos ilustrativos.
[069] Em uma modalidade, a maior parte do talco é associada aos polímeros de PET da primeira porção de polímeros de PET. Foi constatado que o talco pode reduzir o peso molecular de PET e, por meio disso, o PET no PET/talco pode ter um peso molecular menor que o PET que é usado para formar o PET/talco e/ou usado para formar a blenda de PET. O PET no PET/talco pode ter o peso molecular do primeiro peso molecular médio. O PET suprido ao sistema 100 ou ao sistema 200 pode ter o segundo peso molecular médio.
[070] Em uma modalidade, a blenda de PET inclui o talco que é distribuído de modo não homogêneo por todo o PET. Em alguns casos, a blenda de PET pode ser preparada sem misturar por completo o PET e PET/talco de modo que alguma porção tenha mais PET/talco que outras. Isso pode ser útil para facilitar o processamento da blenda de PET, como na moldagem por injeção. Alternativamente, a blenda de PET inclui o talco que é distribuído de modo homogêneo por todo o PET. Pode valer a pena misturar homogeneamente o talco em todo o PET para alguns produtos onde a consistência e a composição são importantes.
[071] Em uma modalidade, a blenda de PET inclui partículas de talco de cerca de 0,25 mícron a cerca de 100 mícrons, ou cerca de 0,5 mícron a cerca de 75 mícrons, ou cerca de 0,75 mícron a cerca de 0,5 mícron, ou cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons, ou cerca de 5 mícrons a cerca de 30 mícrons, ou cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons, ou cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons.
[072] Em uma modalidade, a blenda de PET inclui água em uma quantidade menor que 5% ou menor que 1% ou menor que 0,1% ou uma quantidade-traço de água ou é desprovida de água.
[073] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma concentração de PET de cerca de 60% a cerca de 99%, cerca de 70% a cerca de 95%, cerca de 75% a cerca de 90% ou cerca de 80%.
[074] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma concentração de talco de cerca de 1% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25% ou cerca de 20%.
[075] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 a cerca de 0,9 ou cerca de 0,6 a cerca de 0,8 ou cerca de 0,625 a cerca de 0,7 ou cerca de 0,65 a cerca de 0,675.
[076] A blenda de PET pode incluir um componente opcional. O componente opcional pode ser selecionado a partir de uma carga, TiO2, segundo polímero, pellets de vidro, fibras de vidro, partículas de vidro, ionômeros de sódio, estearato de sódio, agente de nucleação, policarbonato, poli(tereftalato de butileno) (PBT) ou outro poli(tereftalato de alquileno) (PAT), ou outro componente de um artigo de PET de fabricação 302. Em um aspecto, a blenda de PET inclui TiO2.
[077] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma combinação de talco e partículas de TiO2 em uma concentração combinada de cerca de 1% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25% ou cerca de 20%. Em uma modalidade, a blenda de PET tem partículas de TiO2 em uma concentração de cerca de 1% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25% ou cerca de 20%. Em uma modalidade, a blenda de PET tem um componente opcional em uma concentração de cerca de 1% a cerca de 40%, cerca de 5% a cerca de 30%, cerca de 10% a cerca de 25% ou cerca de 20%.
[078] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma temperatura de fusão entre cerca de 240 oC a cerca de 250 oC, ou cerca de 245 oC.
[079] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma taxa de permeação de oxigênio de cerca de 3-6 CC/(m2-dia), +/- 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 2% ou 1%. Em um aspecto, a blenda de PET tem cerca de 10% (p/p) de talco de modo que a blenda de PET tenha uma taxa de permeação de oxigênio de cerca de 3,6 CC/(m2- dia), +/- 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 2% ou 1%. Em um aspecto, a blenda de PET tem cerca de 20% (p/p) de talco de modo que a blenda de PET tenha uma taxa de permeação de oxigênio de cerca de 5,6 CC/(m2-dia), +/- 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 2% ou 1%.
[080] Em uma modalidade, a blenda de PET tem uma temperatura de cristalização entre cerca de 200 oC a cerca de 230 oC, ou cerca de 210 oC a cerca de 220 oC, ou cerca de 212 oC.
[081] Em uma modalidade, a blenda de PET pode ser usada para moldagem por injeção para formar artigos de fabricação. Como tal, um sistema de moldagem por injeção 400 pode incluir uma alimentação de blenda de PET 420, conforme mostrado na Figura 4, a fim de formar um artigo moldado por injeção de fabricação 402 que inclui a blenda de PET. A blenda de alimentação de PET 420 pode ser blenda de PET líquido (por exemplo, blenda de PET fundido). Entretanto, o sistema de moldagem por injeção 400 pode incluir uma blenda de PET aquecedor 424 que aquece a blenda de alimentação de PET 420 para capacidade de fluidez como uma blenda de PET líquido. O aquecedor 424 pode receber blenda de PET como um pélete 428, blenda aquecida de PET líquido 430, ou como PET 432 juntamente com PET/talco 434 que é misturado no aquecedor 424 que é configurado como um misturador, como um misturador descrito na presente invenção. O aquecedor 424 pode fornecer a blenda de alimentação de PET 420 para uma extrusora 410. Opcionalmente, um pélete alimentação de blenda de PET seco e/ou filtrado 422 pode ser fornecido para a extrusora 410 a partir de um dispositivo de secagem e/ou filtragem de blenda de PET 426.
[082] A blenda de PET pode ser processada no sistema de moldagem por injeção 400 e através de um sistema de filtração em linha no sistema de moldagem por injeção. Os pellets de blenda de PET podem ser alimentados no sistema 400 através de uma tremonha de secagem, que, por sua vez, alimenta uma extremidade de entrada de um parafuso de plastificação da extrusora 410. O parafuso de parafuso de plastificação é encapsulado em um barril que é aquecido por aquecedores de barril (isto é, a extrusora 410). Voos helicoidais (ou outros) do parafuso transportam a blenda de PET ao longo de um eixo geométrico operacional do parafuso. Normalmente, o diâmetro da raiz do parafuso é aumentado progressivamente ao longo do eixo geométrico operacional do parafuso em uma direção para longe da extremidade de entrada. Uma vez que uma quantidade desejada de fusão de blenda de PET é acumulada na extrusora, 410, a mesma é transferida para um acumulador de fusão 440, em que o acumulador de fusão 440 pode ser equipado com um êmbolo de injeção, que executa a função de injeção da blenda de PET fundida em um cavidade de molde 438.
[083] Um filtro de fusão 436 localizado em comunicação de fluido com e entre a extrusora 410 e o acumulador de fusão 440 realiza a filtração em linha da etapa. O objetivo do filtro de fusão 436 é filtrar impurezas e outras matérias estranhas do material de blenda de PET que é transferido da extrusora 410 para o acumulador de fusão 440. A implementação específica para o filtro de fusão não é especificamente limitada e, como exemplo, um filtro pronto para uso da Gneuss Inc. de Matthews, N. C. (www.gneuss.com) pode ser usado para implementar o filtro de fusão 436.
[084] A etapa de filtração em linha pode ser realizada no filtro de fusão 436 tendo uma entrada para permitir que um influxo da blenda de PET a ser filtrada e uma saída de filtro para permitir um fluxo de saída da blenda de PET filtrada. O filtro de fusão 436 inclui um elemento de filtragem disposto entre a entrada do filtro e a saída do filtro.
[085] O molde 439 recebe a blenda de PET de modo a preencher a cavidade de molde 438. Esse é um avanço em relação ao PET anterior que não é suficientemente injetado por tal sistema de moldagem por injeção. Agora, a cavidade do molde 438 pode ser completamente preenchida com a blenda de PET sem vãos de ar que estragam um produto moldado por injeção. Isso permite que a blenda de PET seja moldada por injeção em um artigo de PET moldado de fabricação 402.
[086] Em uma modalidade, um sistema de molde pode incluir um molde 439 que tem uma cavidade de molde 438. A blenda de PET pode ter PET compreendendo uma primeira porção de polímeros de PET que tem um primeiro peso molecular médio e uma segunda porção de polímeros de PET que tem um segundo peso molecular médio, em que o primeiro peso molecular médio é menor que o segundo peso molecular médio. A blenda de PET pode ter talco no PET, em que o talco está presente em uma quantidade de pelo menos 1% e menos que 50%. A blenda de PET preenche completamente a cavidade de molde 438 do molde 439.
[087] Os sistemas e métodos descritos na presente invenção fornecem uma blenda de PET inovadora que pode ser usada para preparar vários produtos de PET, e podem ser usados em várias técnicas de processamento, como moldagem por injeção. Isso permite que a blenda de PET seja injetada em um molde para formar um artigo que tem paredes finas. Adicionalmente, a blenda de PET permite a moldagem por injeção devido ao fato de que o tempo de ciclo da blenda de PET líquido para a blenda de PET sólido é significativamente reduzido em comparação com os tempos de ciclo de PET.
[088] A blenda de PET também tem uma temperatura de deflexão térmica aprimorada em comparação com PET. A temperatura de deflexão térmica (HDT) de PET pode ser acima de 66 oC a 0,46 MPa (isto é, 66 psi) e através disso pode variar de 68 oC a 0,46 MPa a cerca de 95 oC a 0,46 MPA, ou cerca de 70 oC a 0,46 MPa a cerca de 90 oC a 0,46 MPa, ou cerca de 72 oC a 0,46 MPa a cerca de 88 oC a 0,46 MPa. Isso permite que um artigo de fabricação que tem a blenda de PET seja artigos que podem conter ou reter materiais quentes, como bebidas líquidas quentes e, através disso, a blenda de PET pode ser usada para preparar recipientes de bebidas quentes como um artigo de fabricação. Além disso, muitos processos de fabricação preenchem um recipiente com um material quente e, em seguida, o material quente é resfriado enquanto está no recipiente, e agora a HDT aprimorada da blenda de PET permite que a blenda de PET seja usada como um recipiente em um processo de fabricação para receber líquidos quentes no mesmo. A blenda de PET mantém o formato do recipiente sem curvatura ou outra distorção desfavorável. Em um aspecto, a blenda de PET tem uma HDT suficiente, que permite que a blenda de PET forme artigos que podem ser lavados na máquina de lavar louça. Em um aspecto, a blenda de PET tem uma HDT suficiente, que permite que a blenda de PET forme artigos que podem ser usados no micro-ondas. A blenda de PET apresenta capacidade de fácil encaixe, tornando a mesma útil em produtos finais dotados de ranhura, como embalagens múltiplas de iogurte e embalagens bolha para medicamentos, bem como produtos relacionados.
[089] Embora PET tenha sido descrito na presente invenção, os sistemas e métodos também podem ser usados para preparar um Poli(tereftalato de alquileno) (PAT).
[090] Na estrutura de Polialquileno Tereftalato (PAT), n pode ser qualquer número inteiro razoável, como 1 (Poli(tereftalato de metileno) (PMT)), 2 (Poli(tereftalato de etileno) (PET)), 3 (Polipropileno Tereftalato (PPT)), (Polibutileno Tereftalato (PBT) ) ou 5 (Poli(tereftalato de pentileno) (PPentT)) ou similares (por exemplo, n é 6, 7, 8, 9, 10, etc.). Como tal, os métodos e sistemas descritos na presente invenção podem ser adaptados para uso com qualquer polialquileno adequado. Isto é, o PET no PET/talco pode ser substituído com qualquer PAT de modo a formar PAT/talco. O PET na blenda de PET pode ser substituído com qualquer PAT de modo a formar a blenda de PAT. Em alguns casos, o PAT/talco pode incluir uma primeira PAT (por exemplo, PET), e o PAT virgem misturado com o PAT/talco pode incluir um segundo PAT diferente (por exemplo, PBT), de modo que a blenda de PAT tenha dois PATs diferentes com o talco.
[091] Consequentemente, enquanto os sistemas e métodos descritos na presente invenção são direcionados ao PET, tais sistemas e métodos podem incluir qualquer PAT razoável, como PBT.
EXPERIMENTAL
[092] A blenda de PET foi preparada, em primeiro lugar, pela preparação da mistura de PET/talco e, então, pela preparação da blenda de PET. Uma comparação foi realizada entre PET (por exemplo, nenhum talco), PET/talco que tem 50% em peso de PET e 50% em peso de talco, PET/talco que tem 80% de PET e 20% de talco em peso de, e a blenda de PET que tem 80% de PET e 20% de talco em peso. Os parâmetros são mostrados na Tabela 1.Tabela 1
[093] A Tabela 1 mostra que a IV (viscosidade intrínseca), que indica o tamanho das moléculas dentro do polímero para: PET; PET/talco com 50% (em peso) de talco no PET não seco; PET/talco 2, que é o polímero com 20% de talco diretamente adicionado ao PET sem etapas intermediárias para produzir a blenda; e blenda de PET. Como pode ser visto pelos números, a blenda de PET tem cristalinidade inferior e uma IV inferior. O exemplo de adição direta tem uma IV muito baixa para ser útil nos produtos finais produzidos por moldagem por injeção. Desse modo, a blenda de PET fornece um benefício significativo.
[094] Um estudo de comparação foi conduzido para testar as diferenças de fluxo entre a blenda de PET que tem talco versus PET sem qualquer talco. O garfo testado foi um garfo de espessura de 0,058 cm (0, 023”) e o molde de garfo foi testado em uma máquina de moldagem por injeção 250 MT Krauss Maffei. A blenda de PET preencheu o molde, mas PET não preencheu o molde mesmo ao tentar maximizar a pressão e aumentar o tempo de ciclo. Desse modo, a nova blenda de PET pode ser usada na moldagem por injeção devido ao fato de que pode preencher o espaço de molde sem vãos de ar desfavoráveis.
[095] A blenda de PET foi preparada e testada usando calorimetria de varredura diferencial (DSC) de acordo com procedimentos padrão. O seguinte foi testado: PET; lâmina de PET preenchida com talco; blenda de PET termoformada a 110 oC (blenda de PET 110); blenda de PET termoformada a 120 oC (blenda de PET 120); blenda de PET termoformada a 125 oC (blenda de PET); e blenda de PET termoformada a 105 oC (blenda de 105 PET). A Figura 6A mostra uma sobreposição das termogramas de DSC para PET. A Figura 6B mostra uma sobreposição dos termogramas de DSC para lâmina de PET preenchida com talco. A Figura 6C mostra uma sobreposição dos termogramas de DSC para blenda de PET 110. A Figura 6D mostra uma sobreposição dos termogramas de DSC para blenda de PET 120. A Figura 6E mostra uma sobreposição dos termogramas de DSC para blenda de PET 125. A Figura 6F mostra uma sobreposição dos termogramas de DSC para blenda de PET 125. Os dados forneceram as seguintes informações mostradas na Figura 7. Adicionalmente, a seguinte cristalinidade em porcentagem foi determinada: PET 5, 3%; lâmina de PET preenchida com talco 13, 5%; blenda de PET termoformada a 110 oC (blenda de PET 110) 25, 8%; blenda de PET termoformada a 120 oC (blenda de PET 120) 27, 2%; blenda de PET termoformada a 125 oC (blenda de PET 125) 29, 5%; e blenda de PET termoformada a 105 oC (blenda de 105 PET) 23, 8%. A blenda de PET incluiu 16% de talco. Como tal, as quantidades maiores ou menores de talco podem ajustar os valores para os valores de PET com menos talco e mais longe dos valores de PET com mais talco.
[096] Foi constatado que a presença de carga de talco geralmente reduziu as temperaturas de transição térmica. Nos primeiros ciclos de aquecimento, a temperatura de fusão da Lâmina de PET não preenchida (PET apenas) foi cerca de 252 °C enquanto as outras amostras foram fundidas entre 245 °C e 247 °C. Outras transições em ambos ciclos de aquecimento foram afetadas de modo similar. A cristalinidade foi observada como dependente da temperatura de processamento. As amostras exibiram aumento de cristalinidade com temperatura aumentada. A cristalinidade aumentada prova que o talco está nucleando a cristalização de PET. A cristalinidade aumentada é bem conhecida para aprimorar a limite elástico e propriedades de barreira (os cristais são impermeáveis). Com máxima importância, para obter alta HDT, o PET precisa de cristalinidade significativa mais uma carga de reforço, como talco, que é alcançada com a blenda de PET que tem talco.
[097] A Figura 8 mostra os dados de permeabilidade de gás para PET (controle), blenda de PET com 10% de talco (VF2), e blenda de PET com 20% de talco (VF4). Esses dados mostram que PET padrão tem uma taxa de transmissão de oxigênio de 8, 67 CC/(m2-dia), enquanto os materiais de blenda de PET têm valores de 35% e quase 60% menor. A permeabilidade de outros gases alterará pelas mesmas quantidades. A permeabilidade de gás reduzida pode ser útil para aplicações de embalagem de alimentos visto que mantém o alimento fresco por mais tempo, que mostra o PET pode ser utilizado em recipientes para alimentos.
[098] A viscosimetria de solução diluída foi realizada com PET, PET de 20% de talco (por exemplo, PET contendo 20% em peso de talco), e blenda de PET (por exemplo, PET contendo 50% em peso de talco a 40% e PET a 60%). A massa de amostra de cada espécime foi ajustada para levar em consideração o conteúdo de carga como apropriado. Porções de cada amostra foram dissolvidas com aquecimento em 60/40 de fenol/1,1,2,2 tetracloroetano contendo estabilizador de mercaptopropionato de iso-octila. As soluções foram aquecidas por um total de 3 horas e 10 minutos. As soluções foram, então, filtradas através da malha de fio e as viscosidades foram medidas em viscômetros de Ubbelohde 1B a 30,00°C. A viscosidade inerente é relatada da seguinte forma, visto que a viscosidade intrínseca é calculada usando a Aproximação de Billmeyer. PET tinha viscosidade inerente de 0,654 (dl/g) e 0,684 de viscosidade intrínseca (dl/g). PET de 20% de talco tinha viscosidade inerente de 0,467 (dl/g) e 0,482 de viscosidade intrínseca (dl/g). A blenda de PET tinha viscosidade inerente de 0,636 (dl/g) e 0,664 de viscosidade intrínseca (dl/g). Essas três composições de PET também foram testadas com DSC, que resultou nos dados na Figura 9. A cristalinidade para essas três composições de PET foi determinada como: PET 30,7%; PET 20% talco 13, 0%; e blenda de PET 34,4%. As composições de PET 20% de talco e blenda de PET foram submetidas à cromatografia por exclusão de tamanho, que resultou nos dados da Figura 10. Os cromatogramas de índice de refração (RI), gráficos de distribuição de massa molar cumulativa e distribuição de massa molar diferencial foram comparados com a curva de calibração para determinar as médias de massa molar (Mn (média numérica), Mw (média em peso) e Mz (média Z) e polidispersidade (Mw/Mn)). Os dados foram indicativos da blenda de PET que tem uma massa molar mais alta que o PET 20% de amostra de talco. A blenda de PET também exibiu um índice de polidispersidade maior, consistente com uma distribuição mais ampla. A amostra de PET pura, que foi apenas testada para viscosidade inerente, tem uma massa molar maior que a blenda de PET e PET 20% de amostras de talco. O PET 20% de amostra de talco exibiu um pico de fusão a 247 °C. A amostra de PET pura e a blenda de PET, cada uma, exibiram picos de fusão bimodais com máxima em torno de 233°C e 247°C, respectivamente. Conforme recebido, a cristalinidade para o PET 20% de amostra de talco foi substancialmente menor em 13% em comparação com a cristalinidade do PET puro (40%) e a blenda de PET (34%).
[099] Os pesos moleculares podem ser definidos como mostrado nos exemplos. A mescla de uma pequena quantidade de PET de peso molecular menor com uma grande fração de PET de alto peso molecular deve se manter válida sem levar em consideração os pesos moleculares. No entanto, para propósitos práticos, as propriedades mecânicas, em particular, resistência, será muito baixa se o componente de peso molecular maior tiver um peso molecular insuficiente para a formação de emaranhados. Por exemplo, a fração de peso molecular maior (por exemplo, PET virgem ou PAT) deve ter uma IV acima de 0,55.
[0100] Adicionalmente, a HDT foi testada para PET e blenda de PET que tem talco em uma faixa de porcentagem em peso de talco, que é mostrada na Figura 11. Consequentemente, a HDT aumentou à medida que a quantidade de talco aumentou, o que mostra que a blenda de PET pode ser usada para produtos com temperaturas mais altas de uso que PET. A Figura 12 mostra que a adição de uma fibra de vidro aumenta adicionalmente a HDT, aumenta o módulo de flexão (Kpsi) e resistência à flexão (psi).
[0101] Adicionalmente, a blenda de PET (Figura 13A) foi comparada ao poliestireno de propósito geral (GPPS) (Figura 13B) para estudar as propriedades mecânicas. A blenda de PET mostra propriedades mecânicas melhores que GPPS, e a blenda de PET pode ser preparada em custos comparáveis.
[0102] Desse modo, a blenda de PET preparada pelos sistemas e métodos descritos na presente invenção da preparação de dois estágios de PET e PET/talco pode ser um plástico útil para preparar vários artigos de fabricação em uma ampla faixa de técnicas de fabricação. Agora, a blenda de PET pode ser usada na moldagem por injeção para preparar artigos moldados de paredes finas.
[0103] O PET/talco foi preparado conforme descrito na presente invenção para uso nos experimentos. Um exemplo de tal processo é fornecido. A alimentação de PET a 60% e alimentação de talco a 40% foram fornecidas à extrusora que tem um temperatura de barril entre cerca de 269 °C e 296 °C (517 oF e 565 oF) (por exemplo, em 260 °C (500 oF)) e misturadas como a mistura empurrada através da extrusora. A pressão na cabeça foi cerca de 2,55 MPa (370 psi), pressão de sucção de 2,02 MPa (293 psi), pressão de descarga de 2,9 MPa (424 psi), e pressão de fusão de 1,8 MPa (266 psi). A extrusora foi operada a 145,5 RPM, com um torque de 49,7, uma bomba de engrenagem que tem 17 RPM com um torque de 7,1. Há várias zonas de matriz que têm a temperatura a cerca de 3,6 °C (530 oF). O rendimento foi cerca de 138,35 g/s (1098 lbs/h).. A viscosidade intrínseca foi cerca de 0,656. As várias porcentagens de PET e talco podem ser preparadas com parâmetros de operação similares.
[0104] Adicionalmente, o PET/talco foi misturado com PET virgem usando parâmetros de operação similares, com algumas variações, para preparar a blenda de PET. Esses valores de parâmetros para preparar o PET/talco ou blenda de PET podem variar por +/- 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30 ou 50%.
[0105] A blenda de PET foi usada com sucesso para moldagem por injeção, em que a blenda de PET preencheu o molde. Embora uma única câmara quente de cavidade tenha sido usada como exemplo, múltiplas cavidades também foram usadas com sucesso. A máquina de moldagem foi um KM 120, com raios principais de orifícios de 8,6 cm (3,4”) e 23,67 cm (9, 32”). A temperatura de barril foi 243 °C (470 oF), 240 °C (465 oF), 237 °C (460 oF), 235 °C (455 oF) e 229 °C (445 oF) ao longo do comprimento. A velocidade de injeção foi cerca de 2 polegadas/segundo, com uma configuração de pressão de injeção de 51,71 MPa (7500 psi), e pressão de retenção de 34,47 MPa (5000 psi). A velocidade de plastificação foi cerca de 200 RPM. O tempo de resfriamento foi cerca de 2 segundos com um tempo de injeção de 8,67 segundos. O tempo de injeção foi cerca de 0,44 segundos. A temperatura de resfriamento de molde foi cerca de 18 °C (65 oF) na frente e 32 °C (90 oF) na parte traseira. A porta era uma entrada capilar de 0, 031. Isso mostra que a blenda de PET pode ser usada na moldagem por injeção para fazer uma variedade de produtos moldados por injeção, de utensílios, recipientes para alimentos, recipientes de produto quente, placas e outros artigos de fabricação.
[0106] Para um garfo moldado por injeção, o tempo de ciclo para copolímero PP foi 7, 1 segundos enquanto o material de blenda de PET descrito na presente invenção pode ser moldado em 6,2 segundos. Além disso, o garfo de PP era muito fino e de rigidez insuficiente para ser usado como garfo, visto que o material de blenda de PET fornecia um garfo mais rígido e útil. A temperatura de molde foi alterada entre 212 °C (100 °F) e 140 °C (60 °F). A porta de válvula foi cerca de 1202 °C (650 °F). A redução adicional da temperatura de molde para ajustar 50 °F gerou um tempo de ciclo de apenas 5,9 segundos. A cor preta foi adicionada ao material de blenda de PET através de concentrado de masterbatch. A cor era uniforme e os tempos de ciclo não eram afetados. Todos os testes foram feitos em vários disparos e condições de estado estacionário para garantir a repetibilidade. Esse teste foi realizado em uma máquina de moldagem por injeção Krauss Maffei de 120 toneladas. Outros testes bem-sucedidos foram realizados em diferentes máquinas com uma variedade de configurações de porta/corredor. O peso médio do garfo em blenda de PET era de 2,8 g, enquanto o garfo de PP produzido no mesmo molde pesava 1,7 g.
[0107] Em um teste separado, o poliestireno de uso geral foi comparado ao material de blenda de PET. O teste usou um poliestireno de uso geral (GPPS) de grau Ineos Styrolution 3600/3601 comumente usado para a produção de talheres. O processo de moldagem para GPPS foi refinado para um tempo de ciclo geral de 8,67 segundos. O garfo tinha uma espessura de parede de 0,023 que é adequada para o PET modificado, mas produziu um garfo de poliestireno de uso geral fraco e quebradiço. Uma entrada capilar quente de diâmetro de 0, 026 foi usada. O tempo de ciclo para o material de blenda de PET foi de 9,6 segundos.
[0108] Outros testes foram realizados utilizando uma máquina de moldagem por injeção Krauss Maffei de 350 toneladas com fixação hidráulica e um barril de 680 gramas (vinte e quatro 24 onças). Foi usado um molde de colher de vinte e cinco cavidades do tipo “quente a frio”. O material da blenda de PET com 15% e 20% de talco resultou em peças moldadas e tempos de ciclo de boa qualidade.
[0109] Para esse e outros processos e métodos divulgados na presente invenção, as operações realizadas nos processos e métodos podem ser implementadas em ordem diferente. Além disso, as operações descritas são fornecidas apenas como exemplos, e algumas operações podem ser opcionais, combinadas em menos operações, eliminadas, complementadas com outras operações ou expandidas em operações adicionais, sem prejudicar a essência das modalidades revelada.

Claims (15)

1. Método para formar uma blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) que tem talco, o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma alimentação de uma mistura de PET/talco (alimentação de PET/talco), em que a mistura de PET/talco é obtida por: fornecer uma alimentação de PET (alimentação de PET); fornecer uma alimentação de talco (alimentação de talco); e misturar a alimentação de PET com a alimentação de talco em um misturador a uma razão PET:talco de 3:1 a 1:3 em peso para formar a mistura PET/talco que é desprovida de outro tipo de polímero, em que a mistura PET/talco inclui um PET com um primeiro peso molecular médio de uma primeira distribuição de PET que é monomodal; fornecer uma segunda alimentação de PET (segunda alimentação de PET), em que a segunda alimentação de PET inclui um PET com um segundo peso molecular médio de uma segunda distribuição de PET que é monomodal, em que o segundo peso molecular médio é maior que o primeiro peso molecular médio; misturar a segunda alimentação de PET com a alimentação da mistura de PET/talco em um misturador para formar uma blenda de PET que tem de 1% (p/p) de talco a 50% de talco (p/p), em que a blenda de PET é desprovida de outro tipo de polímero; e fornecer a blenda de PET como PET bimodal com o primeiro peso molecular médio da primeira distribuição de PET e o segundo peso molecular médio da segunda distribuição de PET.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um suprimento de PET recebe a alimentação de PET a partir de um ou mais de: um sistema de reator de PET, o sistema de reator de PET polimeriza o PET a partir de reagentes precursores de PET; um sistema de reciclagem de PET recicla o PET a partir de artigos de PET; um sistema de condicionamento de PET condiciona o PET para misturar com PET/talco, o condicionamento selecionado a partir de um ou mais de aquecimento, corte de pellets ou lâminas de PET ou outro membro de PET, agitação, extrusão, secagem; remoção de gás; ou um reservatório de PET de PET líquido, em que o PET líquido é PET fundido.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um sistema de fabricação que é configurado para converter a saída da blenda de PET em um artigo de fabricação, o método compreendendo converter a saída da blenda de PET no artigo de fabricação.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: secar a alimentação de PET antes de misturar com a alimentação de PET/talco; e/ou secar a alimentação de PET/talco antes de misturar com a alimentação de PET.
5. Blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET), caracterizada pelo fato de que compreende: PET bimodal que compreende: uma primeira porção de polímeros de PET que tem um primeiro peso molecular médio de uma primeira distribuição de PET; uma segunda porção de polímeros de PET que tem um segundo peso molecular médio de uma segunda distribuição de PET, em que o primeiro peso molecular médio é menor que o segundo peso molecular médio para o PET bimodal com a primeira distribuição de PET e a segunda distribuição de PET; e talco no PET, em que o talco está presente em uma quantidade de pelo menos 1% e menor que 50% em peso, em que a blenda de PET é desprovida de outro tipo de polímero.
6. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o talco inclui partículas de talco de 0,25 mícron a 100 mícrons.
7. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET inclui água a uma quantidade menor que 5% em peso.
8. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma concentração de PET de 60% a 99% em peso.
9. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma concentração de talco de 1% a 40% em peso.
10. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma viscosidade intrínseca de 0,5 dL/g a 0,9 dL/g.
11. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma combinação de talco e partículas de TiO2 a uma concentração combinada de 1% a 40% em peso.
12. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma temperatura de fusão entre 240 oC a 250 oC.
13. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma taxa de permeação de oxigênio de 3 a 6 CC/(m2- dia), +/- 25%.
14. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a blenda de PET tem uma temperatura de cristalização entre 200 oC a 230 oC.
15. Blenda de PET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais de: TiO2, pellets de vidro, fibras de vidro, partículas de vidro ou estearato de sódio.
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