BR112020024309A2 - composição de polímero, artigo fabricado, método, e, uso de uma composição de aditivo polimérico reticulado - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO, ARTIGO FABRICADO, MÉTODO, E, USO DE UMA COMPOSIÇÃO DE ADITIVO POLIMÉRICO RETICULADO. Uma composição de polímero pode incluir uma composição de aditivo polimérico reticulado que inclui um polímero de matriz compreendendo uma poliolefina, e uma ou mais partículas de polímero dispersas na matriz de polímero, em que uma ou mais partículas de polímero compreendem um polímero polar seletivamente reticulado com um agente de reticulação; e uma composição de polímero secundário.
Description
1 / 34 COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO, ARTIGO FABRICADO, MÉTODO, E,
[001] Poliolefinas tais como polietileno (PE) e polipropileno (PP) podem ser usadas para fabricar uma faixa variada de artigos, incluindo películas, produtos moldados, espumas e similares. Poliolefinas podem ter características tais como alta processabilidade, baixo custo de produção, flexibilidade, baixa densidade e possibilidade de reciclagem. Entretanto, propriedades físicas e químicas de composições de poliolefina podem exibir respostas variadas dependendo de inúmeros fatores tais como peso molecular, distribuição de pesos moleculares, teor e distribuição de comonômero (ou comonômeros), método de processamento, e similares.
[002] Métodos de fabricação podem utilizar interações Inter e intramoleculares limitadas de poliolefina, capitalizando no alto grau de liberdade no polímero para formar diferentes microestruturas, e modificar o polímero para prover usos variados em inúmeros mercados técnicos. Entretanto, materiais de poliolefina podem ter inúmeras limitações, que podem restringir aplicação tais como susceptibilidade a deformação e degradação na presença de alguns agentes químicos, e baixas propriedades de barreira para vários gases e inúmeros compostos orgânicos voláteis (VOC). Limitações de propriedade podem impedir o uso de materiais de poliolefina na produção de artigos que exigem baixa permeabilidade a gases e solventes, tais como embalagem para produtos alimentícios, produtos químicos, produtos químicos domésticos, produtos agroquímicos, tanques de combustível, tubos de água e gás, e geomembranas, por exemplo.
[003] Embora poliolefinas sejam utilizadas em aplicações industriais por causa das características favoráveis tais como alta processabilidade, baixo custo de produção, flexibilidade, baixa densidade, e facilidade de reciclagem,
2 / 34 as composições de poliolefina podem ter limitações físicas, tais como susceptibilidade ao craqueamento por estresse ambiental (ESC) e crescimento de trinca lento acelerado (SCG), que podem ocorrer abaixo do limite de escoamento do material quando submetido ao estresse mecânico a longo prazo. Materiais de poliolefina podem também exibir sensibilidade a certos grupos de substâncias químicas, que pode levar a deformação e degradação. Em decorrência disso, sensibilidades químicas e limitações físicas podem limitar o sucesso na substituição de outros materiais padrões da indústria, tais como aço e vidro, com materiais de poliolefina porque da durabilidade do material ser insuficiente para prevenir dano químico e derramamento.
[004] Convencionalmente, métodos para alterar a natureza química da composição de polímero podem incluir modificar a técnica de síntese de polímero ou a inclusão de um ou mais comonômeros. Entretanto, modificação da poliolefina pode também resultar em efeitos colaterais indesejáveis. A título de ilustração, o aumento do peso molecular de uma poliolefina pode produzir mudanças no SCG e ESC, mas pode também aumentar a viscosidade, que pode limitar a processabilidade e moldabilidade da composição de polímero.
[005] Outras estratégias podem incluir a inclusão de um comonômero e/ou a formação de blendas de poliolefinas com outras classes de polímero e aditivos para conferir vários atributos físicos e químicos. Por exemplo, poliolefinas podem ser copolimerizadas com alfa-olefinas tendo um módulo elástico menor, que resulta em um aumento considerável na resistência ao craqueamento por estresse ambiental (ESCR) e resistência ao impacto, mas afeta adversamente a rigidez do polímero. Entretanto, o uso de alfa-olefinas pode ter eficácia limitada em virtude de, embora a incorporação de comonômeros de alfa-olefina deva ocorrer na fração de alto peso molecular a fim de afetar ESC e resistência ao impacto, muitos sistemas de catalisador populares têm uma baixa probabilidade de inserir alfa-olefinas na
3 / 34 fração de alto peso molecular, um fator importante na formação de “moléculas de ligação” entre as cadeias da poliolefina adjacentes que são responsáveis pela transferência de estresse entre as regiões cristalinas e, consequentemente, responsáveis pelas propriedades mecânicas importantes. O resultado é a produção de uma composição de polímero tendo rigidez estrutural reduzida. Nota-se também que, embora avanços tenham desenvolvido catalisadores que aumentam a probabilidade de deslocar a incorporação de um comonômero para a faixa de peso molecular mais alta, e que múltiplos reatores podem ser usados para abordar essas limitações, tais modificações são alternativas caras e não totalmente eficazes no equilíbrio de resistência ao impacto e ESC sem afetar negativamente a rigidez.
[006] Modificação de polímero pela formação de blenda pode variar a natureza química da composição, resultando em mudanças nas propriedades físicas gerais do material. Mudanças no material introduzidas por formação de blenda de polímero podem ser imprevisíveis, entretanto, e, dependendo da natureza dos polímeros e aditivos incorporados, as mudanças resultantes podem ser irregulares e alguns atributos do material podem ser intensificados enquanto outros exibem déficits notáveis. A incorporação de uma segunda fase no polímero de matriz, que em geral tem uma natureza química diferente, pode aumentar a resistência ao impacto e resistência a ESC em alguns casos. Entretanto, como a estratégia de copolimerização, blendas de polímero são frequentemente acompanhadas por uma perda notável na rigidez, em virtude de os materiais combinados poderem ter módulo elástico menor que o da poliolefina de matriz.
[007] Dessa maneira, continua a existir uma necessidade de desenvolvimento em composições de poliolefina para ter aumento em resistência ao craqueamento por estresse ambiental ao mesmo tempo equilibrando as propriedades mecânicas do polímero.
4 / 34
[008] Esse sumário introduz uma seleção de conceitos que são descritos a seguir com mais detalhes. Esse sumário não é destinado a identificar recursos chaves ou essenciais da matéria objeto reivindicada, nem é para ser usado como um auxílio na limitação do escopo da matéria objeto reivindicada.
[009] Em um aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a uma composição de polímero que inclui uma composição de aditivo polimérico reticulado que inclui um polímero de matriz compreendendo uma poliolefina, e uma ou mais partículas de polímero dispersas na matriz de polímero, em que uma ou mais partículas de polímero compreendem um polímero polar seletivamente reticulado com um agente de reticulação; e uma composição de polímero secundário.
[0010] Em um outro aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um artigo fabricado que inclui uma composição de polímero que inclui uma composição de aditivo polimérico reticulado que inclui um polímero de matriz compreendendo uma poliolefina, e uma ou mais partículas de polímero dispersas na matriz de polímero, em que uma ou mais partículas de polímero compreendem um polímero polar seletivamente reticulado com um agente de reticulação; e uma composição de polímero secundário.
[0011] Ainda em um outro aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um método que inclui combinar uma composição de aditivo polimérico reticulado com uma composição de polímero secundário; em que a composição de aditivo polimérico reticulado compreende um polímero de matriz tendo uma fase interna do polímero polar que é seletivamente reticulado com um agente de reticulação; e em que a combinação da composição de aditivo polimérico reticulado com as composições de polímero secundário melhora a resistência ao craqueamento por estresse ambiental da composição de polímero com relação à composição de polímero secundário sozinha.
5 / 34
[0012] Ainda em um outro aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um uso de uma composição de aditivo polimérico reticulado para melhorar as propriedades de uma composição de polímero secundário, a composição de aditivo polimérico reticulado compreendendo um polímero de matriz tendo uma fase interna do polímero polar que é seletivamente reticulada com um agente de reticulação.
[0013] Outros aspectos e vantagens da matéria objeto reivindicada ficarão aparentes a partir da descrição seguinte e das reivindicações anexas.
[0014] Modalidades da presente descrição são direcionadas para composições de polímero que continham uma composição de aditivo polimérico reticulado que podia ser usada para melhorar as propriedades (incluindo, mas não se limitando a resistência ao craqueamento por estresse ambiental) de uma composição de polímero secundário. A composição de aditivo polimérico reticulado pode incluir um polímero de matriz de uma poliolefina e uma ou mais partículas de polímero dispersas na matriz de polímero, onde uma ou mais partículas de polímero incluem um polímero polar que é seletivamente reticulado com um agente de reticulação. Em particular, a composição de aditivo polimérico reticulado pode prover função para melhorar as propriedades da composição de polímero secundário a qual a composição de aditivo polimérico reticulado é adicionada. A composição de aditivo de polímero reticulado contendo uma mistura de partículas de poliolefina e polímero polar que pode induzir mudanças estruturais e/ou morfológicas quando comparado a um polímero não modificado ou blenda, que pode fornecer a melhoria de propriedade na composição de polímero secundário.
[0015] Por exemplo, composições de polímero de acordo com a presente descrição podem exibir melhorias em resistência ao craqueamento por estresse ambiental, ao mesmo tempo também mantendo um equilíbrio de
6 / 34 propriedades mecânicas. Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem ser combinadas com um aditivo polimérico reticulado para ajustar várias propriedades físicas e químicas da composição final. Especificamente, em uma ou mais modalidades, as propriedades físicas e químicas de um polímero ou blenda de polímero podem ser modificadas por formação de blenda com um aditivo polimérico reticulado que incorpora uma fase interna do polímero polar reticulado. Em algumas modalidades, aditivos de polímero reticulado podem também conter uma poliolefina funcionalizada que pode ser adicionada como um agente de compatibilidade, além de outros aditivos. Processos de fabricação de composições de polímero de acordo com a presente descrição podem incluir vários métodos de formação de blenda como uma solução, emulsão, suspensão ou extrusão.
[0016] Aditivos poliméricos reticulados de acordo com a presente descrição podem ser formulados como um “concentrado de pigmentos e cargas” no qual a composição de polímero contém concentrações de polímero polar que são altas com relação à concentração de polímero polar em uma blenda de polímero final para fabricação ou uso. Por exemplo, um estoque de concentrado de pigmentos e cargas pode ser formulado para armazenamento ou transporte e, quando desejado, ser combinado com poliolefina adicional ou outros materiais a fim de produzir uma composição de polímero final tendo concentração de componentes constituintes que fornecem propriedades físicas e químicas adaptadas a um uso final selecionado.
[0017] Em algumas modalidades, o polímero polar na composição de polímero pode ser reticulado por um agente de reticulação para gerar particulados contendo ligações covalentes intrapartícula entre as cadeias de polímero polar constituintes. Dependendo da concentração e proximidade relativa de partículas de polímero polar adjacentes, ligações covalentes interpartícula podem também ser formadas. As partículas de polímero polar reticulado podem criar mudanças nas propriedades físicas e fisicoquímicas,
7 / 34 incluindo aumento em ESCR e melhoria no equilíbrio de propriedades mecânicas de rigidez/resistência ao impacto em relação às propriedades de poliolefinas puras (não modificadas ou combinadas em blendas), bem como às composições de polímero secundário nas quais o aditivo polimérico reticulado foi adicionado.
[0018] Em uma ou mais modalidades, o equilíbrio de propriedades para composições de polímero modificadas pode ser expresso através de um índice de equilíbrio de propriedades, que considera a combinação do módulo de flexão, resistência ao impacto e ESCR, discutidos em mais detalhes a seguir. O índice de equilíbrio de propriedades pode ser normalizado contra uma poliolefina de referência (sem o polímero polar, etc.), e vantajosamente, as composições de polímero da presente descrição podem obter um índice de equilíbrio de propriedades normalizado que varia de cerca de 1,5 a 10, ou maior que 1,5, ou maior que 1,8, ou de 3 a 6 em modalidades mais particulares. Aditivo Polimérico Reticulado
[0019] Em uma ou mais modalidades, aditivos de polímero de acordo com a presente descrição podem incluir um aditivo polimérico que pode conter um polímero de matriz de poliolefina tendo uma fase interna de polímero polar que é reticulada por um agente de reticulação adequado. Aditivos poliméricos reticulados podem ser formados por blenda com vários tipos de polímero para modificar inúmeras propriedades incluindo resistência ao craqueamento por estresse, e similares. Polímero de Matriz
[0020] Aditivos poliméricos reticulados de acordo com a presente descrição podem incluir um componente de polímero de matriz que circunda outros componentes na composição, incluindo partículas de polímero polar e outros aditivos. Em uma ou mais modalidades, os polímeros de matriz podem incluir poliolefinas produzidas a partir de monômeros insaturados com a
8 / 34 fórmula química geral de CnH2n. Em algumas modalidades, as poliolefinas podem incluir homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e uma ou mais alfa-olefinas C3-C20, homopolímeros de propileno, polímeros de propileno heterofásicos, copolímeros de propileno e um ou mais comonômeros selecionados de etileno e alfa-olefinas C4-C20, terpolímeros de olefina e polímeros de ordem superior, e blendas obtidas da mistura de um ou mais desses polímeros e/ou copolímeros.
[0021] Em uma ou mais modalidades, o polímero de matriz pode ser selecionado de polietileno com uma densidade variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,890, 0,900, 0,910, 0,920, 0,930 e 0,940 g/cm³ a um limite superior selecionado de um dentre 0,945, 0,950, 0,960 e 0,970 g/cm³ medido de acordo com ASTM D792, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior; um índice de fluidez (I2) variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,01, 0,1, 1, 10 e 50 g/10min a um limite superior selecionado de um dentre 10, 20, 50, 60, 100 e 200 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/2,16 kg, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior; e/ou um índice de fluidez (I21) variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,1, 1, 3, 5, 10 e 50 g/10min a um limite superior selecionado de um dentre 10, 20, 30, 50, 100, 500, e 1.000 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/21,6 kg, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior.
[0022] Em uma ou mais modalidades, o polímero de matriz pode incluir um polietileno de alta densidade, com uma densidade variando de 0,930 g/cm³ a 0,970 g/cm³ de acordo com ASTM D792 e um Índice de Fluidez a Alta Carga (HLMI) variando de 1 a 60 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/21,6 kg.
[0023] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem conter uma porcentagem em peso da composição total (% em peso) de polímero de matriz variando de um limite inferior selecionado de um dentre
9 / 34 30% em peso, 40% em peso, 50% em peso, 60% em peso, 75% em peso, e 85% em peso, a um limite superior selecionado de um dentre 60% em peso, 75% em peso, 80% em peso, 90% em peso, 95% em peso, 99,5% em peso e 99,9% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Polímeros Polares
[0024] As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem incluir um ou mais polímeros polares que são combinados com uma poliolefina e, adicionalmente, podem ser reticulados por um ou mais agentes de reticulação. Da maneira usada aqui, entende-se que um “polímero polar” significa qualquer polímero contendo hidroxila, ácido carboxílico, carboxilato, éster, éter, acetato, amida, amina, epóxi, imida, imina, sulfona, fosfona, e seus derivados, como grupos funcionais, dentre outros. O polímero polar pode ser seletivamente reticulado por um agente de reticulação apropriado, onde a reticulação seletiva pode ocorrer entre os grupos funcionais pela reação com um agente de reticulação adequado na presença de poliolefinas, aditivos, e outros materiais. Assim, o agente de reticulação é selecionado para reagir com o polímero polar, mas sem exibir reatividade (ou tendo reatividade mínima) para poliolefina. Em algumas modalidades, os polímeros polares incluem copolímero de álcool polivinílico (PVOH), álcool etileno vinílico (EVOH), copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) e misturas dos mesmos. Em modalidades particulares, polímeros polares incluem álcool polivinílico.
[0025] Um ou mais os polímeros polares de acordo com a presente descrição podem ser produzidos hidrolisando um éster polivinílico para produzir grupos hidroxila livres na espinha dorsal do polímero. A título de exemplo, polímeros polares produzidos através de hidrólise podem incluir álcool polivinílico gerado a partir da hidrólise de poli(acetato de vinila). O grau de hidrólise para um polímero hidrolisado para produzir um polímero
10 / 34 polar pode ser na faixa de 30% e 100% em algumas modalidades, e entre 70% e 99% em algumas modalidades.
[0026] Os polímeros polares de acordo com a presente descrição podem ter uma viscosidade intrínseca na faixa de 2 mPa.s a 110 mPa.s em algumas modalidades, e entre 4 mPa.s e 31 mPa.s em algumas modalidades. A viscosidade intrínseca pode ser medida de acordo com DIN 53015 usando uma solução aquosa 4% a 20°C.
[0027] Em uma ou mais modalidades, o polímero polar de acordo com a presente descrição pode formar uma fase distinta na composição de polímero, que pode ser na forma de partículas tendo um tamanho de partícula médio menor que 200 μm. Determinações de tamanho de partícula podem ser feitas em algumas modalidades usando técnicas SEM após a combinação de polímero polar com a poliolefina pelo cálculo de dados estatísticos relevantes referentes ao tamanho de partícula. Em algumas modalidades, formação de imagem SEM pode ser usada para calcular tamanho de partícula e desenvolver faixas de tamanho usando análise estatística conhecida para polímeros e blendas. Amostras podem ser examinadas usando SEM após prensar amostras a quente de acordo com ASTM D-4703 e polir a parte interna da placa por crio-ultramicrotomia. Amostras podem ser secas e submetidas a metalização com ouro e formadas em imagem por FESEM (Microscopia Eletrônica de Varredura de Emissão de Campo, Modelo Inspect F50, da FEI), ou por Tabletop SEM (Modelo TM-1.000, da Hitachi). O tamanho de cada partícula de polímero polar reticulado pode ser medido a partir dessas imagens usando o software tal como LAS (versão 43, da Leica). Calibração pode ser realizada usando a barra de escala de cada imagem e os valores medidos podem ser estatisticamente analisados pelo software. O valor médio e desvio padrão são dados pela medição de pelo menos 300 partículas.
[0028] As partículas de polímero polar de acordo com a presente descrição podem ter um tamanho de partícula médio tendo um limite inferior
11 / 34 selecionado de 0,01 μm, 0,5 μm, 1 μm, e 5 μm, e um limite superior selecionado de 10 μm, 20 μm, 30 μm, 50 μm, e 200 μm, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior.
[0029] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem conter uma porcentagem em peso da composição total (% em peso) de polímero polar variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,1% em peso, 0,25% em peso, 0,5% em peso, 1% em peso, 2% em peso, 5% em peso, 10% em peso, 15% em peso, e 25% em peso, a um limite superior selecionado de um dentre 5% em peso, 10% em peso, 15% em peso, 25% em peso, 50% em peso, 60% em peso, e 70% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Poliolefina Funcionalizada
[0030] Em algumas modalidades, agentes de compatibilidade tais como poliolefinas funcionalizadas podem ser opcionalmente adicionados para modificar as interações entre a poliolefina e o polímero polar. Da maneira usada aqui, entende-se que “poliolefina funcionalizada” (ou agente de compatibilidade) significa qualquer poliolefina que teve sua composição química alterada por enxerto ou copolimerização, ou outro processo químico, usando reagentes de funcionalização polares. Poliolefinas funcionalizadas de acordo com a presente descrição incluem poliolefinas funcionalizadas com anidrido maleico, ácido maleico, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, anidrido itacônico, metacrilato, acrilato, epóxi, silano, ácido succínico, anidrido succínico, ionômeros, e seus derivados, ou qualquer outro comonômero polar, e misturas dos mesmos, produzidos em um reator ou por enxerto.
[0031] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem conter uma porcentagem em peso da composição total (% em peso) de poliolefina funcionalizada variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,1% em peso, 0,5% em peso, 1% em peso, e 5% em peso, a um limite
12 / 34 superior selecionado de um dentre 5% em peso, 7,5% em peso, 10% em peso, e 15% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Agente de Reticulação
[0032] Em uma ou mais modalidades, um agente de reticulação pode ser usado para reticular uma fase de polímero selecionada em uma composição de polímero. Da maneira usada aqui, entende-se que “agente de reticulação” significa qualquer substância química bi ou multifuncional capaz de reagir seletivamente com os grupos polares de um polímero, formando reticulações entre e dentro das cadeias de polímero constituintes. Da maneira usada aqui, “seletivo” ou “seletivamente” usado sozinho ou em combinação com “reticulação” ou “reticulado” é usado para especificar que o agente de reticulação reage exclusivamente com o polímero polar, ou que o agente de reticulação reage com o polímero polar a um grau substancialmente maior (98% ou maior, por exemplo) do que com relação à polímero de poliolefina.
[0033] Agentes de reticulação de acordo com a presente descrição podem reagir preferencialmente com um polímero polar, e podem ser não reativos (ou substancialmente não reativos) com poliolefina. O agente de reticulação é considerado não reativo (ou não substancialmente reativo) com poliolefina quando uma composição que consiste no agente de reticulação e poliolefina pode ser processada sem mudanças ou variações em um valor de 2% (ou menor) na reologia (viscosidade complexa), FTIR, e ESCR de acordo com qualquer método de medição aplicável, comparada a uma composição contendo a poliolefina sozinha, de acordo com qualquer método de medição aplicável fornecido, desde que o mesmo método seja aplicado à poliolefina comparativa e à composição que consiste em poliolefina e agente de reticulação.
[0034] Em uma ou mais modalidades, agentes de reticulação de acordo com a presente descrição podem incluir cadeias de carbono lineares,
13 / 34 ramificadas, saturadas, e insaturadas contendo grupos funcionais que reagem com grupos funcionais contrapartes presentes na espinha dorsal e terminal de um polímero polar incorporado em uma composição de polímero. Em algumas modalidades, agentes de reticulação podem ser adicionados a uma blenda de polímero premisturada contendo uma poliolefina e partículas de polímero polar, a fim de reticular o polímero polar na presença da poliolefina. Após adição à blenda de polímero premisturada, um agente de reticulação pode reagir com o polímero polar dentro das partículas, criando reticulações intrapartículas entre as cadeias de polímero polar. Agentes de reticulação de acordo com a presente descrição podem incluir, por exemplo, anidrido maleico, ácido maleico, ácido itacônico, anidrido itacônico, ácido succínico, anidrido succínico, aldeído succínico, ácido adípico, anidrido adípico, anidrido ftálico, ácido ftálico, ácido cítrico, ácido glutacônico, anidrido glutacônico, glutaraldeído, tetraborato de sódio, titanatos orgânicos tais como titanato de tetrabutila, zirconatos orgânicos tais como zircônio(IV) dipropóxido de bis(citrato de dietila, acrilatos de metóxi polietileno glicol, acrilatos de etóxi polietileno glicol, diacrilato de etileno glicol, dimetacrilato de etileno glicol, diacrilato de polipropileno glicol, dimetacrilato de polipropileno glicol, diacrilato de 1,3-butileno glicol, dimetacrilato de 1,3- butileno glicol, diacrilato de neopentil glicol, dimetacrilato de neopentil glicol, triacrilato de trimetilol etano, trimetacrilato de trimetilol etano, triacrilato de trimetilol propano, trimetacrilato de trimetilol propano, e tetracrilato de tetrametilol metano, seus derivados e misturas dos mesmos.
[0035] Em uma ou mais modalidades, agentes de reticulação podem ser adicionados a uma blenda usada para formar uma composição de polímero, tal como o aditivo polimérico reticulado, a uma porcentagem em peso (% em peso) da blenda variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,001% em peso, 0,01% em peso, 0,05% em peso, 0,5% em peso, 1% em peso, e 2% em peso a um limite superior selecionado de um dentre 1,5%
14 / 34 em peso, 2% em peso, 5% em peso, e 10% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Composições de polímero secundário
[0036] As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem incluir uma mistura de aditivo polimérico reticulado com uma composição de polímero secundário. Embora inúmeros materiais de polímero exemplares sejam descritos a seguir, prevê-se que a composição de polímero secundário pode ser qualquer polímero adequado para aplicações de fabricação.
[0037] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero secundário podem ser selecionadas de poliolefina, poliestireno, poliamida, poliéster, álcool etileno vinílico, poliacrilato, polimetacrilato, poli(cloreto de vinila), policarbonato, polissacarídeos, e borracha. Especificamente, em uma ou mais modalidades, as composições de polímero secundário podem ser selecionadas de polietileno, polipropileno, poliestireno, poli(tereftalato de etileno), poli(cloreto de vinila), policarbonato, poli(metacrilato de metila) e poliamida. Adicionalmente, prevê-se também que qualquer um dos polímeros secundários pode ser pelo menos parcialmente de base biológica. Em uma ou mais modalidades, a composição de polímero secundário (incluindo qualquer das citadas) pode ser uma resina de polímero virgem, enquanto, em outras modalidades, a resina de polímero secundário é uma resina de polímero pós- industrial (PIR), uma resina de polímero pós-consumidor (PCR), uma resina de polímero de refragmentação ou combinações dos mesmos.
[0038] Considera-se que reciclagem de materiais poliméricos é uma maior preocupação com o ambiente. Em geral a reciclagem de resinas de vPCR é difícil devido à degradação das propriedades de ESCR do material comparado a resinas virgens, que limita possíveis aplicações de uso final. Surpreendentemente descobriu-se que a adição do aditivo polimérico reticulado como descrito na presente descrição, mesmo em concentrações
15 / 34 muito baixas, permite o aumento na propriedade de ESCR de PIRs e PCRs, tornando a reutilização de artigos reciclados possível mesmo em aplicações que exigem alta ESCR, que é normalmente impossível de obter com resinas recicladas. Em modalidades particulares, PIRs, PCRs, resinas de polímero de refragmentação, e combinações dos mesmos podem estar presentes em uma composição de polímero em uma quantidade maior que cerca de 70% em peso, 80% em peso, 90% em peso, 95% em peso, 96% em peso, 97% em peso, 98% em peso ou 99% em peso.
[0039] Em uma ou mais modalidades, composições de polímero secundário podem incluir homopolímeros, copolímeros, copolímeros de enxerto, e polímeros heterofásicos. Em algumas modalidades, as composições de polímero secundário podem incluir acrilonitrila; butadieno-estireno (ABS); poli(cloreto de vinila) (PVC); poliésteres que incluem ácido polilático (PLA), ácido poliglicólico (PGA), ácido poli-co-lático-glicólico (PLGA), e similares; poliamidas que incluem vários náilons; poliacrilamida, poliacrilatos, polimetacrilatos; álcool polivinílico (PVOH); poliolefinas tais como polímeros e copolímeros de polipropileno; poliolefinas de alta resistência do fundido que incluem poliolefinas ramificadas e poliolefinas reticuladas; copolímeros de poliolefina tais como etileno acetato de vinila (EVA); poliolefinas heterofásicas; policarbonato (PC), poliestireno (PS); poliestireno de alto impacto (HIPS), policaprolactona (PCL); e similares.
[0040] Em uma ou mais modalidades, o polímero secundário pode ser selecionado de polietileno com uma densidade variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,890, 0,900, 0,910, 0,920, 0,930 e 0,940 g/cm³ a um limite superior selecionado de um dentre 0,945, 0,950, 0,960 e 0,970 g/cm³ medido de acordo com ASTM D792, onde qualquer limite inferior pode ser usado em combinação com qualquer limite superior; um índice de fluidez (I2) variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,01, 0,1, 1, 10 e 50 g/10min a um limite superior selecionado de um dentre 10, 20, 50,
16 / 34 100, e 200 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/2,16 kg, onde qualquer limite inferior pode ser usado em combinação com qualquer limite superior; e/ou um índice de fluidez (I21) variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,1, 1, 3,5 10 e 50 g/10min a um limite superior selecionado de um dentre 10, 20, 30, 50, 60, 100, 500, e 1.000 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/21,6 kg, em que qualquer limite inferior pode ser usado em combinação com qualquer limite superior.
[0041] Em uma ou mais modalidades, o polímero secundário pode incluir um polietileno de alta densidade, com uma densidade variando de 0,930 g/cm³ a 0,970 g/cm³ de acordo com ASTM D792 e um Índice de Fluidez a Alta Carga (HLMI) variando de 1 a 60 g/10 min de acordo com ASTM D1238 a 190ºC/21,6 kg.
[0042] Em uma ou mais modalidades, o polímero secundário pode estar presente na composição de polímero em uma quantidade variando de 5 a 99,9% em peso da composição de polímero, incluindo tendo um limite inferior de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, ou 50% em peso e um limite superior de 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 99, ou 99,9% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Aditivos
[0043] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero da presente descrição podem conter inúmeros outros aditivos funcionais que modificam várias propriedades da composição tais como antioxidantes, pigmentos, cargas, reforços, agentes de promoção de adesão, biocidas, agentes de branqueamento, agentes de nucleação, agentes antibloqueio, antiestáticos, auxiliares de processamento, retardantes de chama, plastificantes, estabilizantes de luz, e similares.
[0044] As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem incluir cargas e aditivos que modificam várias propriedades físicas e químicas quando adicionados à composição de polímero durante
17 / 34 formação de blenda. Em uma ou mais modalidades, cargas e nanocargas podem ser adicionadas a uma composição de polímero para aumentar as propriedades de barreira do material aumentando o caminho tortuoso da matriz de polímero para a passagem de moléculas de permeato. Da maneira usada aqui, “nanocarga” é definida como qualquer substância inorgânica com pelo menos uma dimensão em escala nanométrica. Composição de polímero de acordo com a presente descrição pode ser carregada com uma carga e/ou nanocarga que pode incluir silsesquioxano oligomérico poliédrico (POSS), argilas, nanoargilas, partículas de sílica, nanossílica, nanocarbonato de cálcio, partículas de óxido de metal e nanopartículas, partículas e nanopartículas de sal inorgânico, e misturas dos mesmos.
[0045] Em uma ou mais modalidades, cargas e/ou nanocargas de acordo com a presente descrição podem ser incorporadas em uma composição de polímero a uma porcentagem em peso (% em peso) até 70% em peso.
[0046] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem conter uma porcentagem em peso da composição total (% em peso) de um ou mais aditivos variando de um limite inferior selecionado de um dentre 0,001% em peso, 0,01% em peso, 0,05% em peso, 0,5% em peso, e 1% em peso, a um limite superior selecionado de um dentre 1,5% em peso, 2% em peso, 5% em peso, e 7% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Formulações de Concentrado de Pigmentos e Cargas
[0047] Um ou mais dos valores de % em peso mencionados anteriormente com relação a cada um dos componentes se referem de fato às quantidades que podem ser usadas para formar um concentrado de pigmentos e cargas como esse. Em uma ou mais modalidades, uma composição de polímero de concentrado de pigmentos e cargas pode conter uma porcentagem em peso da composição total (% em peso) de polímero polar reticulado variando de um limite inferior selecionado de um dentre 10% em peso, 20%
18 / 34 em peso 25% em peso, 30% em peso, 40% em peso, e 50% em peso a um limite superior selecionado de um dentre 50% em peso, 60% em peso, e 70% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado com qualquer limite superior. Em particular, como discutido aqui, a composição de aditivo polimérico reticulado pode ser formulada como uma formulação de concentrado de pigmentos e cargas que é combinada com uma composição de polímero secundário para melhorar as propriedades da composição de polímero secundário, que pode ser uma resina de polímero virgem ou um material reciclado (incluindo resinas pós-industriais, resinas pós-consumidor, e resina de polímero de refragmentação). Especificamente, mesmo para materiais reciclados excessivamente degradados, a formulação de concentrado de pigmentos e cargas (composição de aditivo polimérico reticulado) pode ser usada para melhorar as propriedades da composição de polímero secundário a fim de recuperar e restaurar (pelo menos parcialmente ou totalmente) as propriedades da composição de polímero secundário a seu nível original (isto é, a um nível que é próximo ou substancialmente o mesmo de uma resina virgem de mesmo) ou maior que o nível original.
[0048] Como notado, na composição de concentrado de pigmentos e cargas, a composição de polímero contém concentrações de polímero polar que são altas com relação à concentração de polímero polar em uma blenda de polímero final para fabricação ou uso. Assim, antes do uso para formar um artigo fabricado, a composição de concentrado de pigmentos e cargas pode ser combinada com uma quantidade adicional de polímero secundário para chegar a uma concentração de polímero polar na composição final que é menor que a concentração do concentrado de pigmentos e cargas. Por exemplo, a composição de aditivo polimérico reticulado pode estar presente na composição de polímero final (combinada com a composição de polímero secundário) a uma porcentagem em peso da composição de polímero que varia de 0,01% em peso a 95% em peso, onde o limite inferior pode incluir
19 / 34 qualquer de 0,01, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, ou 50% em peso, e o limite superior inclui qualquer de 50, 55, 60, 65, 70 75, 80, 85, 90, ou 95% em peso, onde qualquer limite inferior pode ser usado em combinação com qualquer limite superior. Métodos de Preparação de Composição de Polímero
[0049] As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem ser preparadas por inúmeras possíveis técnicas de formação de blenda e formulação de polímero, que serão discutidas nas seções seguintes. Em particular, como descrito aqui, uma composição de aditivo polimérico reticulado pode ser combinada com uma composição de polímero secundário; em que a combinação da composição de aditivo polimérico reticulado com as composições de polímero secundário melhora a resistência ao craqueamento por estresse ambiental da composição de polímero com relação à composição de polímero secundário sozinha.
[0050] Em uma ou mais modalidades, a composição de aditivo polimérico reticulado é combinada com uma composição de polímero secundário em um processo de blendagem no estado fundido. Em uma ou mais outras modalidades, a composição de aditivo polimérico reticulado é combinada com uma composição de polímero secundário em um processo de blendagem a seco. Assim, o aditivo polimérico reticulado pode ser formulado como uma formulação de concentrado de pigmentos e cargas que pode ser diluída em um processo subsequente de blenda no estado fundido ou de blenda a seco para formar a composição de polímero final tendo as propriedades melhoradas. Por exemplo, a composição de aditivo polimérico reticulado pode ser inicialmente formada, tais como em um processo de extrusão reativa ou similares para formar as partículas de polímero seletivamente reticulado no polímero de matriz. Tal composição de aditivo polimérico reticulado pode subsequentemente ser combinada com uma composição de polímero secundário, pode ser submetida a um processo de
20 / 34 extrusão convencional (formação de blenda no estado fundido), por exemplo, para formar a blenda de polímeros, por meio disso formando um polímero secundário melhorado ou ela pode ser misturada manualmente ou em um misturador a seco ou mesmo adicionada diretamente junto com o polímero secundário (formação de blenda a seco) na tremonha da máquina de fabricação de plástico, tais como uma máquina de moldagem por sopro ou uma de moldagem por injeção. Extrusão
[0051] Em uma ou mais modalidades, composições de aditivo polimérico reticulado de acordo com a presente descrição podem ser preparadas usando extrusão contínua ou descontínua. Os métodos podem usar extrusoras de parafuso simples, gêmeos ou múltiplos, que podem ser usados a temperaturas variando de 100°C a 270°C em algumas modalidades, e de 140°C a 230°C em algumas modalidades. Em algumas modalidades, matérias primas são adicionadas a uma extrusora, simultaneamente ou sequencialmente, nos alimentadores principais ou secundários na forma de pó, grânulos, flocos ou dispersão em líquidos como soluções, emulsões e suspensões de um ou mais componentes.
[0052] Os componentes podem ser predispersos em processos anteriores usando misturadores intensivos, por exemplo. Dentro de um equipamento de extrusão, os componentes são aquecidos por troca de calor e/ou atrito mecânico, as fases são fundidas e a dispersão ocorre pela deformação do polímero. Em algumas modalidades, um ou mais agentes de compatibilidade (tais como uma poliolefina funcionalizada) entre polímeros de diferentes naturezas podem ser usados para facilitar e/ou refinar a distribuição das fases de polímero e par permitir a formação da morfologia de blenda e/ou partículas convencionais. O agente de reticulação pode ser adicionado no mesmo estágio de extrusão ou em uma extrusão consecutiva, de acordo com a seletividade e reatividade do sistema.
21 / 34
[0053] Em uma ou mais modalidades, métodos para preparar composições de polímero podem envolver uma única extrusão ou múltiplas extrusões seguindo as sequências dos estágios de preparação de blenda. Formação de blenda e extrusão também envolvem a reticulação seletiva do polímero polar na fase dispersa da composição de polímero pelo agente de reticulação.
[0054] Técnicas de extrusão de acordo com a presente descrição podem também envolver a preparação de um concentrado de polímero polar (um concentrado de pigmentos e cargas), combinado com um agente de reticulação em algumas modalidades, que é então combinado com outros componentes para produzir uma composição de polímero da presente descrição. Em algumas modalidades, a morfologia de um polímero polar reticulado pode ser estabilizada por reticulação quando disperso em uma matriz de polímero contendo poliolefinas e não é dependente de processos subsequentes para definir a morfologia.
[0055] Composições de polímero preparadas por formação de blenda no estado fundido ou formação de blenda a seco podem ser na forma de grânulos que são aplicáveis a diferentes processos de moldagem, incluindo processos selecionados de moldagem por extrusão, moldagem por injeção, termoformação, extrusão de película fundida, extrusão de película por sopro, formação de espuma, moldagem por sopro de extrusão, ISBM (Moldagem por Sopro e Injeção com Estiramento), rotomoldagem, pultrusão, fabricação aditiva, laminação, e similares, para produzir artigos fabricados. Especificamente, em uma ou mais modalidades, o artigo é um artigo moldado por injeção, um artigo termoformado, uma película, uma espuma, um artigo moldado por sopro, um artigo impresso em 3D, um artigo comprimido, um artigo coestrudado, um artigo laminado, um artigo moldado por sopro com injeção, um artigo rotomoldado, um artigo extrudado, ou um artigo pultrudado.
22 / 34 Aplicações
[0056] Em uma ou mais modalidades, as composições de polímero podem ser usadas na fabricação de artigos, incluindo embalagem rígida e flexível para produtos alimentícios, produtos químicos domésticos, produtos químicos, produtos agroquímicos, tanques de combustível, tubos de água e gás, geomembranas, artigos reciclados, e similares.
[0057] Nos exemplos seguintes, inúmeras amostras de polímero são analisadas para demonstrar as mudanças nas propriedades físicas e químicas associadas com composições de polímero preparadas de acordo com a presente descrição. Técnicas de Caracterização
[0058] Amostras preparadas foram distinguidas usando inúmeras técnicas de caracterização baseada em laboratório e padronizadas discutidas a seguir. Resistência ao craqueamento por estresse ambiental (ESCR)
[0059] Para testes de resistência ao craqueamento por estresse ambiental, formulações de amostra foram moldadas por compressão em placas de 2 mm de espessura de acordo com ASTM D-4703, a 200°C e sob pressão. As amostras foram entalhadas, dobradas para obter deformação e colocadas em um suporte de corpo de prova em formato de U de metal, e colocadas em uma solução aquosa contendo etoxilato de nonilfenol (IGEPALTM CO-630 da Solvay) a uma porcentagem em volume (% em volume) de 10% em volume. Falha foi determinada como o aparecimento de qualquer trinca visível a olho nu, de acordo com o procedimento B da ASTM D-1693. Módulo de Flexão
[0060] O módulo de flexão do material dado pelo módulo da secante a 1% de deformação foi determinado no teste de resistência de flexão de acordo
23 / 34 com ASTM D-790. As amostras foram previamente moldadas por compressão em placas de acordo com ASTM D4703. Teste de Resistência ao Impacto IZOD
[0061] A resistência ao impacto IZOD a 23ºC do material foi determinada de acordo com ASTM D-256. Amostras foram previamente moldadas por compressão em placas de acordo com ASTM D4703. Definição do Índice de Equilíbrio de Propriedades
[0062] Mudanças nas propriedades físicas e químicas de composições de polímero de acordo com a presente descrição são distinguidas usando um índice de propriedades que pode ser usado para quantificar as mudanças em uma respectiva composição de polímero com base em um equilíbrio de propriedades mecânicas e de ESCR. Melhorias em um módulo de flexão, resistência ao impacto e ESCR do material podem ser traduzidas em melhor desempenho em várias aplicações. Entretanto, melhorias em uma única propriedade podem ser contrabalançadas por perdas em outras propriedades. A fim de quantificar a melhoria geral do material, o produto das propriedades individuais é monitorado nos exemplos a seguir. O “Índice de Equilíbrio de propriedades” (PBI) é definido como mostrado na Eq. 1 para quantificar as mudanças de propriedades, em que “FM” é o módulo de flexão dado pelo módulo da secante a 1% de deformação medido de acordo com ASTM D-790 em MPa, “IR” é a resistência ao impacto IZOD a 23°C medida de acordo com ASTM D-256 em J/m e “ESCR” é a resistência ao craqueamento por estresse ambiental medida de acordo com o procedimento B da ASTM D-1693 em horas (h).
(1) Definição do Índice de Equilíbrio de Propriedades Normalizado
[0063] Para comparar a magnitude de mudanças de propriedades para diferentes sistemas de polímero, os valores de PBI foram normalizados de acordo com Eq. 2, onde NPBI é o índice de equilíbrio de propriedades
24 / 34 normalizado, PBIamostra é o índice de equilíbrio de propriedades obtido para as amostras de composição de polímero incluindo o aditivo polimérico reticulado e o polímero secundário e PBIreferência é o índice de equilíbrio de propriedades obtido para as amostras de referência, isto é, uma composição de polímero compreendendo o polímero secundário sem o aditivo polimérico reticulado.
(2)
[0064] As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem exibir um NPBI maior que cerca de 1,0 ou maior que cerca de um dentre 1,5, 2,0, 3,0, 5,0 e 10. Em uma outra modalidade, as composições de polímero de acordo com a presente descrição podem exibir um NPBI que fica na faixa de 1,5 a 10 em algumas modalidades, e na faixa de 3 a 9 em algumas modalidades. As composições de polímero de acordo com a presente descrição podem exibir um NPBI que é pelo menos 1,5 em outras modalidades. Em algumas modalidades, o valor de NPBI é maior que 1,8.
[0065] Um aditivo polimérico reticulado foi formulado como uma composição de concentrado de pigmentos e cargas, contendo 50% em peso de polietileno como um polímero de matriz e 50% em peso de PVOH seletivamente reticulado com base na composição de concentrado de pigmentos e cargas, que foi formada em blenda com polietileno de alta densidade (HDPE) a teores finais de 3, 4 e 5% em peso de PVOH seletivamente reticulado e processado em extrusora de parafusos gêmeos ZSK26 ou equipamento de moldagem por sopro com extrusão. Experimentos com diferente polietileno (PE) resina foram realizados para observar as propriedades do produto final. Quatro diferentes métodos de combinação com a resina de HDPE foram usados. Os aditivos usados são antioxidantes primários e secundários comumente usados para resinas de HDPE.
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[0066] Método A: HDPE puro com aditivação de antioxidantes em extrusão, chamado de HDPE aditivado (extrusão - parafusos gêmeos ZSK26)
[0067] Método B: Blenda em estado fundido do concentrado de pigmentos e cargas do aditivo de polímero reticulado com HDPE puro e aditivos antioxidantes em extrusão (extrusão - parafusos gêmeos ZSK26)
[0068] Método C: Blenda em estado fundido do concentrado de pigmentos e cargas do aditivo de polímero reticulado com HDPE aditivado (preparada pelo Método A) (extrusão - parafusos gêmeos ZSK26)
[0069] Método D: Moldagem por sopro de HDPE aditivado (preparada pelo Método A) sem concentrado de pigmentos e cargas.
[0070] Método E: Moldagem por sopro de blenda a seco de concentrado de pigmentos e cargas com HDPE aditivado (preparada pelo Método A) na tremonha da máquina de moldagem por sopro e moldagem por sopro posterior
[0071] As resinas usadas em combinação (composição de polímero secundário) com a composição de concentrado de pigmentos e cargas (para melhorar as propriedades das resinas) incluem as mostradas na Tabela 1 a seguir: Tabela 1 Resina Resina Índice de Modalidade de Índice de comercial Fluidez a Comonômer distribuição de fluidez Densidade (da Catalisador Alta Carga o* peso molecular (190ºC a (g/cm3) Braskem) (190ºC a (MWD) 2,16kg) 21,6kg) 1 HS5608 Cromo 1-hexeno Monomodal - 8,5 0,955 2 GF4950HS Ziegler natta 1-Buteno Bimodal 0,21 20 0,951 3 GF4950 Ziegler natta 1-Buteno Bimodal 0,36 28 0,956 4 GF4960 Ziegler natta - Bimodal 0,34 28 0,961 * O teor de comonômeros é em geral < 1%.
Como mostrado na Tabela 2 a combinação de HDPE e concentrado de pigmentos e cargas mostra um aumento nos resultados de ESCR e valores de NPBI se comparados a amostras HDPE aditivado (produzido por método A). Tabela 2 ESCR (h) Amostra Método NPBI (Procedimento B da ASTM D-1693) A 258 1,00 Resina 1 D 165 0,58
26 / 34 Tabela 2 ESCR (h) Amostra Método NPBI (Procedimento B da ASTM D-1693) B 722 2,62 Resina 1 com 3% em peso de C 549 1,82 PVOH reticulado E 516 2,15 B >1.000 4,91 Resina 1 com 4% em peso de C >1.000 3,63 PVOH reticulado E 713 3,03 B >1.000 3,87 Resina 1 com 5% em peso de C >1.000 3,47 PVOH reticulado E >1.000 4,83 A 130 1 Resina 2 D 100 0,72 B 451 3,28 Resina 2 com 3% em peso de C 747 5,81 PVOH reticulado E 349 2,91 B 506 3,62 Resina 2 com 4% em peso de C >1.000 7,48* PVOH reticulado E 787 6,52 B >1.000 7,64* Resina 2 com 5% em peso de C >1.000 7,86* PVOH reticulado E >1.000 8,06* A 32 1 Resina 3 D 41 1,34 B 105 3,46 Resina 3 com 3% em peso de C 96 3,36 PVOH reticulado E 121 3,90 B 161 5,15 Resina 3 com 4% em peso de C 145 4,47 PVOH reticulado E 141 4,69 B 177 5,45 Resina 3 com 5% em peso de C 198 6,37 PVOH reticulado E 160 5,02 A 13 1 Resina 4 D 14 1,39 B 34 3,52 Resina 4 com 3% em peso de C 34 3,22 PVOH reticulado E 18 1,74 B 37 3,78 Resina 4 com 4% em peso de C 25 2,40 PVOH reticulado E 21 2,20 B 33 3,14 Resina 4 com 5% em peso de C 38 3,50 PVOH reticulado E 28 2,62 * Para amostras que os valores de ESCR foram maiores que 1.000 h, o NPBI foi calculado considerando o valor de ESCR como 1.000 h.
Independentemente do método usado, a Resina 1, Resina 2, e Resina 3 mostraram aumento nos resultados de ESCR e NPBI (Tabela 2) de acordo com o aumento na concentração de PVOH reticulado (e consequentemente no concentrado de pigmentos e cargas adicionado) (3% → 5%) adicionado na resina de HDPE.
[0072] A respeito do tipo de método usado para adicionar o
27 / 34 concentrado de pigmentos e cargas em HDPE, houve uma pequena variação em valores de NPBI nas amostras produzidas. Entretanto, a quantidade de PVOH reticulado nas amostras mostra uma mudança nas propriedades (principalmente valores de ESCR e NPBI).
[0073] De acordo com os resultados mostrados na Tabela 3 e Tabela 4, pode-se observar que não existem mudanças significantes em algumas propriedades físicas, químicas e mecânicas de HDPE modificado com 3, 4 e 5% em peso de PVOH reticulado ou devido ao método usado para obter as amostras.
28 / 34 Tabela 3 Resistência ao Resistência ao impacto à Impacto Limite de Deformação Deformação Módulo de impacto IZOD tração (kJ/m²) Estresse de Charpy 40°C escoamento no escoamento na ruptura Amostra Método flexão (MPa) a 23°C (ASTM D- ruptura (MPa) (J/m) (MPa) (%) (%) (ASTM D-790) (J/m) 1822) “S” tipo (ASTM D-638) (ISO-179) (ASTM D-638) (ASTM D-638) (ASTM D-638) (ASTM D-256) corpo de prova A 1196 280,8 ± 14,5 98,2 ± 22,1 233 ± 60 27,7 ± 0,4 36,9 ± 1,9 9,2 ± 0,3 1645 ± 80,0 Resina 1 D 1098 ±13 276,2 ± 23,9 95,7 ±22,5 246 ± 28 28,2 ± 0,4 30,4 ± 1,2 9,3 ± 0,3 1384 ± 40,1 Resina 1 com B 1229 255,4 ± 40,5 144,1 ± 198,6 165 ± 27 28,2 ± 0,5 24,3 ± 1,6 8,7 ± 0,1 1110 ± 49,4 3% em peso de C 1164 ±10 246,5 ± 17,3 77,0 ± 3,6 161 ± 17 28,0 ± 0,4 24,0 ± 4,2 9,3 ± 0,4 995 ± 278,1 PVOH 28,4 ± 0,8 26,3 ± 3,6 8,8 ± 0,3 1183 ± 105,9 E 1226 ±10 294,4 ± 19,2 80,8 ±2,6 171 ± 22 reticulado Resina 1 com B 1240 343,0 ± 32,6 80,1 ±4 159 ±12 28,0 ± 0,2 24,9 ± 2,5 8,9 ± 0,1 1162 ± 101,9 4% em peso de C 1221 ± 17 257,4 ± 17,4 75,4 ±2,8 173 ± 44 28,3 ± 0,4 23,7 ± 4,4 9,0 ± 0,1 985 ± 310,2 PVOH 28,4 ± 0,4 28,1 ± 2,0 9,1 ± 0,3 1213 ± 70,3 E 1220 ± 20 302 ± 25,4 78,7 ±2,1 169 ± 9 reticulado Resina 1 com B 1230 272,3 ± 32,7 79,2 ±2,3 148 ±15 28,5 ± 0,4 26,5 ± 2,8 8,7 ± 0,1 1195 ± 106,5 5% em peso de C 1164 ±18 258,5 ± 22,2 77,9 ±2,1 86 ± 7 28,3 ± 0,8 24,7 ±1,5 8,8 ±0,3 1086 ±85,3 PVOH 28,6 ± 0,5 26,8 ± 2,8 8,6 ± 0,2 1178 ± 106,2 E 1198 ± 27 349,1 ± 54,2 80,2 ±3,7 160 ± 17
28 / 34 reticulado A 1048 155,5 ± 4,9 76,4 ±5,7 214 ±18 26,2 ± 0,6 36,1 ± 2,3 9,3 ± 0,2 1722 ± 109,5 Resina 2 D 1024 ±12 148,3 ± 5,0 74,8 ±3,1 207 ± 36 25,6 ± 0,1 26,1 ± 5,1 9,3 ± 0,2 1358 ± 232,2 Resina 2 com B 1085 141,8 ± 10,9 73,1 ±2,2 137 ±17 26,7 ± 0,4 24,4 ± 2,2 8,9 ± 0,1 1175 ± 109,1 3% em peso de C 1118 ±10 147,5 ± 6,4 72,2 ±0,6 123 ±12 26,5 ± 1,0 22,4 ± 4,8 9,1 ± 0,2 1110 ± 293,4 PVOH 25,9 ± 0,7 23,9 ± 5,6 8,8 ± 0,4 1130 ± 305,1 E 1100 ±33 160,5 ± 8,4 78,1 ±3,9 408 ± 617 reticulado Resina 2 com B 1095 138,4 ± 8,2 74,5 ±2,4 117 ± 11 26,9 ± 0,6 23,6 ± 4,0 8,9 ± 0,2 1046 ± 370,9 4% em peso de C 1126 ±39 140,8 ± 5,4 72,3 ±2,3 117 ± 15 27,2 ± 0,8 23,3 ± 3,7 8,8 ± 0,3 982 ± 381,3 PVOH 25,6 ± 0,3 21,8 ± 4,6 9,3 ± 0,2 875 ± 498,5 E 1092 ±7 160,8 ± 10,5 76,5 ±3,2 141 ± 4 reticulado Resina 2 com B 1127 143,7 ± 4,3 72,4 ±3,2 119 ±12 26,8 ± 1,0 22,5 ± 5,1 8,6 ± 0,2 967 ± 259,2 5% em peso de C 1141 ±5 146,0 ± 9,5 73,9 ±1,2 141 ±56 27,1 ± 1,8 25,7 ± 1,5 8,7 ± 0,3 1219 ± 92,9 PVOH 26,0 ± 0,3 20,3 ± 4,6 8,8 ± 0,2 899 ± 348,1 E 1102 ±21 154,9 ±7,6 74,4 ±2,6 119 ± 7 reticulado A 1150 112,0 ±3,7 72,7 ±1,9 170 ± 25 27,8 ± 0,4 36,2 ± 1,8 8,6 ± 0,3 1872 ± 39,3 Resina 3 D 1151 ±13 116,6 ±4,4 73,7 ±1,7 173 ± 19 27,0 ± 0,6 22,2 ± 4,8 9,2 ± 0,3 1161 ± 295,7 Resina 3 com B 1216 111,6 ±9,2 72,8 ±2,6 105 ± 14 28,0 ± 0,5 17,9 ± 0,6 8,7 ± 0,2 433 ± 303,9 3% em peso de C 1244 ±23 116,1 ±7,6 72,7 ±3,7 110 ± 11 27,6 ± 0,5 19,7 ± 2,7 8,8 ± 0,2 905 ± 362,4 PVOH E 1164 ±25 114 ±5,2 71,4 ±2,5 119 ± 4 27,5 ± 0,3 22,8 ± 3,2 8,6 ± 0,2 1032 ± 459,8
29 / 34 Tabela 3 Resistência ao Resistência ao impacto à Impacto Limite de Deformação Deformação Módulo de impacto IZOD tração (kJ/m²) Estresse de Charpy 40°C escoamento no escoamento na ruptura Amostra Método flexão (MPa) a 23°C (ASTM D- ruptura (MPa) (J/m) (MPa) (%) (%) (ASTM D-790) (J/m) 1822) “S” tipo (ASTM D-638) (ISO-179) (ASTM D-638) (ASTM D-638) (ASTM D-638) (ASTM D-256) corpo de prova reticulado Resina 3 com B 1196 110,2 ±5,1 71,7 ±1,7 106 ±8 28,7 ± 0,3 20,8 ± 1,6 8,5 ± 0,3 1019 ± 143,9 4% em peso de C 1271 ±24 99,9 ±3,6 72,0 ±1,2 102 ±11 28,0 ± 1,3 17,7 ± 1,2 8,3 ± 0,4 836 ± 156,9 PVOH 27,7 ± 0,4 20,2 ± 2,3 8,9 ± 0,2 991 ± 183,1 E 1212 ±12 113,2 ±7,1 72,5 ±1,3 116 ± 7 reticulado Resina 3 com B 1229 103,3 ±4,0 103,3 ±4 98 ± 7 27,9 ± 0,1 18,5 ± 1,6 8,5 ± 0,1 686 ± 344,3 5% em peso de C 1267 ±33 104,7 ±5,3 70,9 ±1,8 102 ±13 27,8 ± 0,4 20,2 ± 2,5 7,8 ± 0,2 911 ± 310,8 PVOH 28,0 ± 0,4 18,9 ± 2,5 8,1 ± 0,3 594 ± 354,5 E 1199 ±13 107,8 ±5,4 73,3 ±1,5 160 ± 17 reticulado A 1505 111,7 ±4,3 72,9 ±2 120 ± 7 26,7 ± 0,4 24,4 ± 2,2 8,9 ± 0,1 1175 ± 109,1 Resina 4 D 1464 ±21 148,3 ±21,1 72,6 ±1,2 128 ± 10 32,8 ± 0,3 22,9 ± 3,3 7,3 ± 0,2 1185 ± 371,3 Resina 4 com B 1573 143,8 ±10,9 69,7 ±3 95 ± 15 26,9 ± 0,6 23,6 ± 4,0 8,9 ± 0,2 1046 ± 370,9 3% em peso de C 1568 ±39 132,2 ±17,7 73,3 ±3,5 174 ± 32 31,2 ± 0,4 18,9 ± 1,2 7,2 ± 0,1 225 ± 148,1
29 / 34 PVOH 33,1 ± 0,8 20,9 ± 0,6 7,2 ± 0,2 252 ± 112,8 E 1465 ±29 144,2 ±18,4 72,4 ±2,3 96 ± 6 reticulado Resina 4 com B 1566 142,7 ±11,4 71,6 ±2 88 ±8 26,8 ± 1,0 22,5 ± 5,1 8,6 ± 0,2 967 ± 259,2 4% em peso de C 1535 ±31 136,8 ±28,8 71,2 ±1,9 88 ±6 31,7 ± 0,7 19,4 ± 1,0 6,9 ± 0,2 134 ± 80,9 PVOH 32,6 ± 0,4 20,6 ± 0,6 7,1 ± 0,1 316 ± 255,8 E 1488 ±24 154,0 ±16,6 73,9 ±1,9 96 ± 4 reticulado Resina 4 com B 1555 133,6 ±9,4 71,3 ±1,5 80 ±11 26,7 ± 0,4 24,4 ± 2,2 8,9 ± 0,1 1175 ± 109,1 5% em peso de C 1526 ±34 132,0 ±8,2 72,8 ±1,3 79 ± 6 31,2 ± 0,4 19,1 ± 0,6 7,2 ± 0,1 196 ± 170,8 PVOH 32,1 ± 0,5 20,5 ± 0,7 6,9 ± 0,2 324 ± 130,1 E 1608 ±26 127,4 ±8,8 71,6 ±2,0 99 ± 4 reticulado
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Tabela 4 Índice de fluidez (MI) (ASTM D1238) Antioxidantes primários e secundários Irgafos ® Amostra Método 190°C/ 5 190°C/ 10 190°C/ 21,6 Irganox® I-168 Degradação 190°C/ 2,16 Kg I-168 Ativo Kg Kg Kg I-1010 (ppm) (ppm) (ppm) A 0,06 0,34 1,65 9,79 644 943 534 Resina 1 D 0,07 0,39 1,71 10,14 566 258 763 Resina 1 com 3% emB 0,06 0,31 1,45 9,10 654 934 468 peso de PVOH C 0,07 0,36 1,71 10,11 542 671 510 reticulado E 0,07 0,37 1,64 9,81 522 280 567 Resina 1 com 4% emB 0,05 0,29 1,45 8,87 562 947 424 peso de PVOH C 0,07 0,35 1,63 9,83 539 660 498 reticulado E 0,08 0,37 1,6 9,52 521 290 573 Resina 1 com 5% emB 0,04 0,29 1,45 8,66 525 904 373 peso de PVOH C 0,06 0,34 1,60 9,73 543 656 490 reticulado E 0,07 0,36 1,58 9,43 543 303 545 A 0,23 0,95 3,92 21,14 278 1108 110 Resina 2 D 0,25 1,07 4,07 22,03 230 768 160
30 / 34 Resina 2 com 3% emB 0,21 0,92 3,74 21,07 285 1039 72 peso de PVOH C 0 0,93 3,91 21,84 284 1076 88 reticulado E 0,25 1,01 3,83 21,46 232 743 142 Resina 2 com 4% emB 0,22 0,93 3,75 19,67 289 1032 76 peso de PVOH C 0,23 0,91 3,73 20,51 274 984 119 reticulado E 0,24 0,93 3,77 20,78 213 729 157 Resina 2 com 5% emB 0,20 0,89 3,52 20,03 255 989 66 peso de PVOH C 0,21 0,92 3,63 19,74 273 988 103 reticulado E 0,24 0,92 3,65 19,88 212 694 130 A 0,30 1,30 5,11 27,54 132 343 72 Resina 3 D 0,35 1,44 5,34 27,30 110 152 258 Resina 3 com 3% emB 0,28 1,15 4,66 24,43 117 409 54 peso de PVOH C 0,31 1,28 4,92 26,18 154 303 155 reticulado E 0,30 1,29 4,82 25,28 104 162 194 Resina 3 com 4% emB 0,28 1,13 4,48 23,51 152 364 110 peso de PVOH C 0,34 1,43 4,73 25,37 145 295 138 reticulado E 0,31 1,25 4,70 24,20 98 143 213 Resina 3 com 5% emB 0,26 1,12 4,33 23,25 151 334 120
31 / 34 peso de PVOH C 0,31 1,20 4,66 24,83 144 287 132 reticulado E 0,32 1,22 4,59 23,96 100 154 263 A 0,34 1,49 5,92 30,19 121 307 143 Resina 4 D 0,38 1,62 6,03 30,75 81 74 302 Resina 4 com 3% emB 0,28 1,27 5,11 26,43 137 392 <50 peso de PVOH C 0,33 1,40 5,62 29,79 122 302 144 reticulado E 0,33 1,43 5,37 28,40 85 123 278 Resina 4 com 4% emB 0,31 1,28 5,00 26,27 132 352 111 peso de PVOH C 0,35 1,47 5,57 29,61 110 277 138 reticulado E 0,32 1,39 5,22 27,82 86 120 264 Resina 4 com 5% emB 0,28 1,23 4,84 25,79 121 369 105 peso de PVOH C 0,33 1,39 5,27 27,44 103 270 130 reticulado E 0,32 1,34 5,08 26,96 83 136 247
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[0074] Na Tabela 3, grandes mudanças nas propriedades mecânicas tais como resistência ao impacto à tração e Impacto Charpy não são observadas para amostras obtidas de Resina 1. As outras resinas também tiverem comportamento similar nessas propriedades mecânicas (Tabela 3).
[0075] De acordo com os resultados mostrados na Tabela 4, pode-se observar que não houve uma grande mudança no índice de fluidez (MI) para HDPE modificado com amostras de concentrado de pigmentos e cargas usando diferentes métodos B-E. Além disso, nota-se que a quantidade de antioxidante (Tabela 4 I-168 ativo) no polímero após processamento (tanto por extrusão quanto por moldagem por sopro) depende do método usado para produzir as amostras, como esperado. As amostras obtidas pelo método E têm menor teor de aditivo, mas isso não prejudicou o desempenho das propriedades do polímero, como mostrado nos resultados de ESCR (Tabela 2). Resinas Pós-consumidor (PCR)
[0076] O aditivo polimérico reticulado (referido aqui como MB) como formulado previamente foi adicionado na resinas pós-consumidor obtidas da WISEWOOD COMPANY, BRASIL, de garrafas moldadas por sopro de pequeno volume de lixo doméstico. O aditivo polimérico de reticulação como descrito anteriormente foi combinado com PCR a teores finais de 1, 3, 5 e 7% em peso de PVOH seletivamente reticulado e processado em extrusora de parafusos gêmeos ZSK26 ou equipamento de moldagem por sopro com extrusão. A Tabela 5 apresenta os resultados dos testes mecânicos e resultados de NPBI obtidos para as amostras formuladas com as resinas pós-consumidor. Tabela 6 Resistência ao impacto ESCR (h) Módulo de IZOD a 23°C Amostra (procedimento B da flexão (MPa) PBI NPBI (J/m) ASTM D-1693) (ASTM D-790) (ASTM D-256) GF4950 da Braskem 32 112 1.150 0,41 - PCR Puro 14 51,8 1.203 0,09 1,00 PCR com 1% em peso de 32 52 1.209 0,20 2,31 PVOH reticulado
33 / 34 Tabela 6 Resistência ao impacto ESCR (h) Módulo de IZOD a 23°C Amostra (procedimento B da flexão (MPa) PBI NPBI (J/m) ASTM D-1693) (ASTM D-790) (ASTM D-256) PCR com 3% em peso de 34 50,2 1.195 0,20 2,34 PVOH reticulado PCR com 5% em peso de 53 54,2 1.235 0,35 4,07 PVOH reticulado PCR com 7% em peso de 92 58,2 1.314 0,70 8,06 PVOH reticulado A partir dos resultados de NPBI, fica claro que a composição inventiva aumenta os resultados de ESCR mantendo e algumas vezes aumentando a resistência ao impacto e módulo de flexão da resina de base. A composição inventiva de polímero da maneira descrita na presente descrição é uma solução confiável para a reciclagem de polímeros, uma vez que normalmente essas resinas, devido ao uso e degradação sofridos na cadeia de valor produtivo de plástico, têm uma diminuição significante em sua ESCR, tornando-a impossível de ser usada em aplicações nobres que exigem essa propriedade. Fica claro também que, mesmo para composições com concentração muito alta de PCR (tal como 99% em peso), a propriedade de ESCR obtida é similar à de uma resina virgem (GF4950). Versados na técnica sabem que normalmente, para obter tal propriedade de ESCR, pelo menos 30% em peso de resina virgem com ESCR muito alta precisam ser combinados com PCR. A presente invenção permite a reciclagem de PCR em concentrações muito altas, sendo uma solução ambientalmente correta para resíduo plástico.
[0077] Embora a descrição apresentada tenha sido descrita aqui com referência a meios, materiais e modalidades particulares, ela não deve ser limitada às particularidades descritas aqui; ao contrário, ela se estende a todas as estruturas, métodos e usos funcionalmente equivalentes, e como tal estão no escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, cláusulas meios- mais-função são destinadas a cobrir as estruturas descritas aqui realizando a função citada e não apenas equivalentes estruturais, mas também estruturas equivalentes. Assim, embora um prego e um parafuso possam não ser
34 / 34 equivalentes estruturais em que um prego emprega uma superfície cilíndrica para prender partes de madeira entre si, enquanto que um parafuso emprega uma superfície helicoidal, no ambiente de fixação de partes de madeira, um prego e um parafuso podem ser estruturas equivalentes.
É a intenção expressa do requerente não invocar 35 U.S.C. § 112(f) para quaisquer limitações de qualquer uma das reivindicações aqui, exceto para aquelas nas quais a reivindicação expressamente usa a expressão “meios para” junto com uma função associada.
Claims (30)
1. Composição de polímero, caracterizada pelo fato de que compreende: uma composição de aditivo polimérico reticulado compreendendo: um polímero de matriz compreendendo uma poliolefina, e uma ou mais partículas de polímero dispersas na matriz de polímero, em que uma ou mais partículas de polímero compreendem um polímero polar seletivamente reticulado com um agente de reticulação; e uma composição de polímero secundário.
2. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de aditivo polimérico reticulado está presente a uma porcentagem em peso da composição de polímero que varia de 0,5% em peso a 50% em peso.
3. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polímero de matriz está presente em uma faixa de 30% em peso a 99,9% em peso da composição de aditivo polimérico reticulado.
4. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma ou mais partículas de polímero estão presentes em uma faixa de 0,1% em peso a 70% em peso da composição de aditivo polimérico reticulado.
5. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polímero de matriz compreende um ou mais polímeros selecionados de um grupo que consiste em homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e uma ou mais alfa-olefinas C3-C20, homopolímeros de propileno, copolímeros de propileno e um ou mais comonômeros selecionados de etileno ou alfa-olefinas C4-C20, polímeros de propileno heterofásicos, terpolímeros de olefina, e blendas dos mesmos.
6. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polímero polar compreende pelo menos um grupo funcional selecionado a partir do grupo que consiste em hidroxila, ácido carboxílico, carboxilato, éster, éter, acetato, amida, amina, epóxi, imida, imina, sulfona, fosfona e seus derivados.
7. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polímero polar é selecionado a partir do grupo que consiste em álcool polivinílico, copolímero de álcool etileno vinílico, copolímero de etileno acetato de vinila e misturas dos mesmos.
8. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o agente de reticulação é selecionado a partir do grupo que consiste em anidrido maleico, ácido maleico, ácido itacônico, anidrido itacônico, ácido succínico, anidrido succínico, aldeído succínico, ácido adípico, anidrido adípico, anidrido ftálico, ácido ftálico, ácido cítrico, ácido glutacônico, anidrido glutacônico, glutaraldeído, tetraborato de sódio, titanatos orgânicos, zirconatos orgânicos, acrilatos de metóxi polietileno glicol, acrilatos de etóxi polietileno glicol, diacrilato de etileno glicol, dimetacrilato de etileno glicol, diacrilato de polipropileno glicol, dimetacrilato de polipropileno glicol, diacrilato de 1,3- butileno glicol, dimetacrilato de 1,3-butileno glicol, diacrilato de neopentil glicol, dimetacrilato de neopentil glicol, triacrilato de trimetilol etano, trimetacrilato de trimetilol etano, triacrilato de trimetilol propano, trimetacrilato de trimetilol propano, e tetracrilato de tetrametilol metano, seus derivados e misturas dos mesmos.
9. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero secundário é uma ou mais selecionadas a partir de um grupo que consiste em poliolefina, poliestireno, poliamida, poliéster, álcool etileno vinílico, poliacrilato, polimetacrilato, poli(cloreto de vinila), policarbonato, polissacarídeos, e borracha.
10. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero secundário é uma ou mais selecionadas a partir de um grupo que consiste em polietileno, polipropileno, poliestireno, poli(tereftalato de etileno), poli(cloreto de vinila), policarbonato, poli(metacrilato de metila) e náilon.
11. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero secundário está presente em uma faixa de 5 a 99% em peso da composição de polímero.
12. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero compreende um ou mais polímeros de base biológica.
13. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero apresenta um Índice de Equilíbrio de Propriedades Normalizado (NPBI) maior que cerca de 1,5, em que o NPBI é calculado de acordo com a fórmula: , onde PBIamostra é o índice de equilíbrio de propriedades para uma amostra da composição de polímero, e PBIReferência é o índice de equilíbrio de propriedades de uma composição de polímero de referência que consiste na composição de polímero secundário; e em que PBI é calculado de acordo com a fórmula: ,
onde FM é o módulo de flexão da amostra como determinado pelo módulo da secante de elasticidade a 1% de deformação de acordo com ASTM D-790 em MPa, IR é a resistência ao impacto IZOD de acordo com ASTM D-256 em J/m, e ESCR é a resistência ao craqueamento por estresse ambiental de acordo com o procedimento B da ASTM D-1693 em horas.
14. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero apresenta pelo menos um aumento de 10% em resistência ao craqueamento por estresse ambiental quando comparada à resistência ao craqueamento por estresse ambiental da composição de polímero secundário de acordo com o procedimento B da ASTM D-1693.
15. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero secundário compreende uma resina de polímero virgem.
16. Composição de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero secundário compreende uma resina de polímero pós-industrial, uma resina de polímero pós-consumidor, resina de polímero de refragmentação, ou combinações dos mesmos.
17. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o polímero secundário está presente em uma quantidade maior que cerca de 70% em peso da composição de polímero.
18. Artigo fabricado, caracterizado pelo fato de que compreende a composição de polímero como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.
19. Artigo fabricado de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o artigo é um artigo moldado por injeção, um artigo termoformado, uma película, uma espuma, um artigo moldado por sopro, um artigo impresso em 3D, um artigo comprimido, um artigo coestrudado, um artigo laminado, um artigo moldado por sopro com injeção, um artigo rotomoldado, um artigo extrudado, ou um artigo pultrudado.
20. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: combinar uma composição de aditivo polimérico reticulado com uma composição de polímero secundário; em que a composição de aditivo polimérico reticulado compreende um polímero de matriz tendo uma fase interna do polímero polar que é seletivamente reticulada com um agente de reticulação; e em que a combinação da composição de aditivo polimérico reticulado com as composições de polímero secundário melhora a resistência ao craqueamento por estresse ambiental da composição de polímero com relação à composição de polímero secundário sozinha.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que combinar a composição de aditivo polimérico reticulado com uma composição de polímero secundário compreende um processo de blendagem no estado fundido.
22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que combinar a composição de aditivo polimérico reticulado com uma composição de polímero secundário compreende um processo de blendagem a seco.
23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 22, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero secundário compreende uma resina de polímero pós-industrial, uma resina de polímero pós-consumidor, uma resina de polímero de refragmentação, ou combinações dos mesmos.
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente reciclar a composição de aditivo polimérico reticulado combinada com uma composição de polímero secundário.
25. Uso de uma composição de aditivo polimérico reticulado para melhorar as propriedades de uma composição de polímero secundário, caracterizado pelo fato de que a composição de aditivo polimérico reticulado compreende um polímero de matriz tendo uma fase interna do polímero polar que é seletivamente reticulada com um agente de reticulação.
26. Uso de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a propriedade melhorada é a resistência ao craqueamento por estresse ambiental de acordo com o procedimento B da ASTM D-1693.
27. Uso de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero secundário é uma resina pós- industrial, uma resina de polímero pós-consumidor, uma resina de polímero de refragmentação, ou combinações dos mesmos.
28. Uso de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero secundário é um polímero virgem.
29. Uso de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a segunda composição de polímero é composição de polímero como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores em que a composição de polímero secundário é uma ou mais selecionadas a partir de um grupo que consiste em poliolefina, poliestireno, poliamida, poliéster, álcool etileno vinílico, poliacrilato, polimetacrilato, poli(cloreto de vinila), policarbonato, polissacarídeos, e borracha.
30. Uso de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero secundário é uma ou mais selecionadas a partir de um grupo que consiste em polietileno, polipropileno, poliestireno, poli(tereftalato de etileno), poli(cloreto de vinila), policarbonato, poli(metacrilato de metila) e náilon.
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