ES2206284T3 - Polimeros halogenos, estabilizados por un aluminosilicato. - Google Patents

Polimeros halogenos, estabilizados por un aluminosilicato.

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ES2206284T3 ES00950883T ES00950883T ES2206284T3 ES 2206284 T3 ES2206284 T3 ES 2206284T3 ES 00950883 T ES00950883 T ES 00950883T ES 00950883 T ES00950883 T ES 00950883T ES 2206284 T3 ES2206284 T3 ES 2206284T3
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Abstract

Una composición polimérica halogenada estabilizada que comprende una resina de polímero halogenado y un estabilizante que comprende un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M2/nO . Al2O3 . ySiO2 . wH2O, en la que M es un catión de equilibrado de carga, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO2 y se encuentra en el intervalo entre 1, 8 y 15, y w es el número de moles de hidratación por molécula de dicho aluminosilicato, en la que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de cristalito entre 0, 01 micram y 1 micram.

Description

Polímeros halógenos, estabilizados por un aluminosilicato.
Antecedentes de la invención
Esta invención se refiere a polímeros halogenados estabilizados y a un procedimiento mejorado para la estabilización de los mismos. Más particularmente, la invención se refiere a la estabilización térmica de resinas poliméricas halogenadas que se procesan normalmente a temperaturas elevadas para conseguir artículos formados. En particular, la invención se refiere a la estabilización térmica de tales resinas con ciertos aluminosilicatos cristalinos sintéticos o tamices moleculares de zeolitas preparados específicamente para este propósito.
Los polímeros que contienen halógenos, tales como el cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorado (CPVC) y otros polímeros que contienen cloro, flúor o bromo que se forman por encima de aproximadamente 150ºC tienden a degradarse y decolorarse a menos que se estabilicen, incluso cuando se mantienen a estas temperaturas durante un período de tiempo relativamente corto requerido para el procesamiento. Cuando esto ocurre, o bien el polímero no se puede utilizar o bien se obtiene una elevada tasa de rechazo de los artículos producidos, y la capacidad de reutilizar el material de desecho del procedimiento de formación resulta perjudicado de forma importante.
Con posterioridad al procesamiento de tales resinas, los artículos fabricados a partir de tales productos halogenados, a no ser que se estabilicen y se pigmenten de forma adecuada, también tienden a decolorarse, a volverse frágiles y a fisurarse o romperse al exponerse de forma prolongada a la luz del sol o a otros rayos ultravioletas, volviéndose por tanto inútiles para su propósito pretendido.
Estas resinas en su forma no estabilizada también tienden a depositarse sobre los equipos de procesamiento, por ejemplo, en boquillas y molinos o en rodillos de calandrado, a medida que el material se va formando en un artículo terminado. Esto provoca imperfecciones de los artículos fabricados a partir de tales resinas y tiende a requerir una limpieza frecuente de los equipos de procesamiento utilizados para el manejo de tales materiales, teniendo como resultado asimismo ineficacias en la producción. Por ejemplo, el procesamiento de PVC no estabilizado a temperaturas elevadas tiene como resultado rápidamente la degradación, cuyos síntomas son la decoloración, la eliminación de cloruro de hidrógeno, y la adhesión irreversible a las superficies de los equipos de procesamiento.
Aunque no se conocen de forma precisa todos los mecanismos de estas inestabilidades, la degradación térmica y quizás las demás formas indicadas de inestabilidad de los polímeros halogenados, en particular del cloruro de polivinilo (PVC) o del cloruro de polivinilo clorado (CPVC), se manifiesta por el desprendimiento de HCl. Resulta ampliamente conocido que el HCl cataliza una degradación adicional. La prevención de esta degradación requiere el mantenimiento del HCl a unas concentraciones muy bajas y/o su neutralización durante el procesamiento.
Los procedimientos tradicionales para la estabilización de los polímeros halogenados tales como PVC se han centrado en el uso de diversos estabilizantes inorgánicos, organometálicos y orgánicos. Los estabilizantes inorgánicos que se han utilizado incluyen, por ejemplo, sulfato de plomo dibásico, tribásico y tetrabásico, fosfito de plomo dibásico, y plomo blanco. Los estabilizantes organometálicos utilizados comúnmente incluyen aductos orgánicos de metales pesados tales como bario, cadmio, plomo, estaño, magnesio, antimonio, y/o cinc, mezclados frecuentemente con otros coestabilizantes y otros aditivos convencionales. Los estabilizantes orgánicos que se han utilizado incluyen, por ejemplo, jabones de calcio, ésteres polihídricos de diversos ácidos grasos, fosfitos, tioésteres, beta-dicetonas y similares, juntos o combinados con tales compuestos organometálicos como estabilizantes para tales resinas.
De igual forma se ha sugerido el uso de aluminosilicatos o de tamices moleculares de zeolita como estabilizantes para PVC. Por ejemplo, la patente U.S. No. 3.245.946 describe el uso de Zeolita A activada como estabilizante para la resina de PVC. Y la patente U.S. No. 4.000.100 describe el uso de un tamiz molecular de Zeolita 3A, 4A, o 5A no activada en combinación con una mezcla estabilizante organometálica u orgánica. También se conoce la utilización de un sistema complejo de estabilizantes primarios y secundarios que incluyen como un componente del sistema de estabilización un aluminosilicato hidratado sintético cristalino en polvo con un contenido de agua comprendido en el intervalo entre 13 y 25% como agua de cristalización, según se describe en la patente U.S. No. 4.590.233.
Entre la técnica anterior que utiliza zeolitas o aluminosilicatos como parte de un sistema de estabilización para las resinas de PVC, los objetivos se han centrado en factores tales como el nivel de agua de cristalización, y/o el tamaño de poro de los aluminosilicatos. También se describen los intervalos de tamaño de partícula preferido de las zeolitas. Presumiblemente, ciertos intervalos de tamaño proporcionan una dispersión óptima y unas propiedades físicas potenciadas tales como resistencia a la tensión y módulo de tensión, como se sabe con otros aditivos poliméricos sólidos tales como el carbonato de calcio.
No obstante, no somos conscientes de ninguna descripción de la técnica anterior que establezca o sugiera una correlación directa entre la reducción del tamaño de partícula y la potenciación de la estabilidad térmica. Tampoco somos conscientes de ningún significando adjunto en las descripciones de la técnica anterior de la distinción hecha con respecto a esta invención entre el tamaño de partícula y el tamaño cristalino. Las zeolitas convencionales consisten en unos cristalitos pequeños cúbicos o prismáticos y/o en otras formas geométricas tales como rómbicas, dodecaédricas, esferulíticas, octaédricas, etc., y combinaciones y entrecruzamientos de los mismos, que se aglomeran para formar partículas. El grado de aglomeración y/o de entrecruzamiento determina la distribución de tamaños de partícula que se determina típicamente mediante una dispersión de luz u otra técnica espectroscópica, mientras que el tamaño cristalino es virtualmente independiente del tamaño de partícula y se determina típicamente mediante imágenes de microscopía electrónica de barrido. Como ejemplo de esta distinción, la zeolita 4A y las zeolitas de tipo faujasita ofrecidas actualmente en el mercado, presentan un tamaño cristalino típico entre aproximadamente 1,0 y 5,0 micrómetros con un tamaño medio de partícula entre aproximadamente 3,0 y 10,0 o más micrómetros. Además, mientras que la técnica anterior reconoce procedimientos para reducir el tamaño de partícula, no describe los procedimientos de preparación de las zeolitas de cristalitos pequeños según las reivindicaciones de la presente invención.
Mientras que el uso de factores tales como los sistemas de estabilización complejos y la activación de zeolitas ha tenido como resultado una mejora notable de la capacidad de los aluminosilicatos para estabilizar las resinas de PVC, aún se requieren mejoras adicionales, en particular del nivel de estabilización térmica para el PVC, CPVC y demás polímeros halogenados.
Por consiguiente, el objetivo principal de esta invención es proporcionar una mejora de la estabilidad térmica de las resinas de moldeo de polímeros halogenados tales como PVC, CPVC, y otros polímeros halogenados utilizados para formar artículos a temperatura elevada.
Resumen breve de la invención
Ahora se ha descubierto que estas y otras mejoras de la estabilidad de las resinas de polímeros halogenados se obtienen de acuerdo con la presente invención utilizando como componente estabilizante de tales polímeros halogenados un aluminosilicato en el que los cristales individuales tienen un tamaño pequeño de los cristalitos comprendido en el intervalo entre aproximadamente 0,01 \mum y aproximadamente 1,0 \mum. De forma sorprendente, ahora se ha descubierto que mientras que el tamaño de partícula resulta importante para el mantenimiento de las propiedades físicas de los sistemas de polímeros halogenados, el uso de un aluminosilicato con un tamaño pequeño de los cristalitos resulta crítico para obtener unas mejoras adicionales de la estabilización térmica de estos polímeros. Tales estabilizantes con un pequeño tamaño de partícula de los cristalitos se emplearán normalmente en combinación con coestabilizantes inorgánicos, organometálicos u orgánicos convencionales.
De forma adicional, se ha descubierto que, por ejemplo, en las formulaciones de CPVC y PVC rígido en las que se necesitan concentraciones relativamente mayores de aluminosilicatos que para las aplicaciones de PVC flexible, se prefiere un tamaño de partícula comprendido en el intervalo de entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 3 \mum. Además, el mantenimiento de un grado relativamente bajo de hidratación del aluminosilicato es importante para evitar la creación de burbujas de agua. La deshidratación mediante calcinación con vapor del aluminosilicato hasta un contenido de agua menor que aproximadamente 8% de agua en peso del aluminosilicato previene la rehidratación del aluminosilicato por encima de un contenido de agua de 10%. Tales zeolitas deshidratadas calcinadas mediante vapor resultan particularmente adecuadas para prevenir o minimizar las burbujas de agua cuando se utilizan en formulaciones con concentraciones relativamente elevadas de zeolita.
Descripción detallada de la invención
En general, la presente invención comprende una composición de un polímero halogenado que comprende una resina de polímero halogenado y una cantidad estabilizante de un aluminosilicato cristalino sintético con un tamaño cristalino medio fino comprendido en el intervalo entre aproximadamente 0,01 \mum y aproximadamente 1,0 \mum y preferiblemente un tamaño cristalino medio comprendido en el intervalo entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 1 \mum y lo más preferiblemente comprendido en el intervalo entre 0,2 y aproximadamente 0,85 \mum. Mientras que el tamaño cristalino resulta crítico para la presente invención, el tamaño de particular puede variar generalmente dentro de un amplio intervalo, pero es preferible emplear partículas con un tamaño medio de partícula comprendido dentro del intervalo entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 5,0 \mum, y más preferiblemente, especialmente para formulaciones de CPVC y PVC rígido, entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 3 \mum. También se incluye en la presente invención un procedimiento para la estabilización de tales compuestos mezclando el polímero halogenado con el anterior aluminosilicato solo o en combinación con coestabilizantes inorgánicos, organometálicos y/u orgánicos convencionales.
Las resinas poliméricas adecuadas para el uso en la presente invención son resinas de polímeros halogenados que incluyen, pero no se limitan a, cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorado (CPVC), policloropreno (Neopreno), un copolímero de acrilonitrilo-cloruro de vinilo (Dynel), un copolímero de cloruro de polivinilo-acetato de vinilo, cloruro de polivinilideno, copolímero de politetrafluoroetileno-cloruro de vinilo o un polímero polifluoro-cloro etileno, lo más preferiblemente una resina de polímero vinílico halogenado. El cloruro de polivinilo y el cloruro de polivinilo clorado son resinas particularmente preferidas para uso en la presente invención. La presente invención se puede utilizar en formulaciones de PVC tanto rígidas como flexibles. Como se utiliza en la presente invención, una formulación "rígida" se define como la que posee un plastificante o una combinación de plastificantes y/o elastómeros en una concentración entre cero y menos de aproximadamente 5 partes por cien de resina (pcr). Una formulación "flexible" posee típicamente entre más de aproximadamente 5 y hasta aproximadamente 150 pcr de plastificante(s). Las formulaciones de CPVC típicamente sólo son rígidas.
\newpage
El PVC utilizado en esta invención puede ser de varios tipos; sus propiedades pueden variar dependiendo del procedimiento de polimerización y de la temperatura de polimerización. Cuanto más alta sea la temperatura de polimerización, más bajo será el peso molecular del PVC que se produce. Las resinas de PVC típicas tienen un peso molecular medio numérico comprendido en el intervalo de entre aproximadamente 20.000 y aproximadamente 100.000 y un valor Fikentscher K que varía entre aproximadamente 41 y aproximadamente 98. Ciertas resinas de PVC de peso molecular muestran unas propiedades físicas y un comportamiento en el proceso óptimos para aplicaciones particulares. En general, las resinas de PVC en suspensión son más estables térmicamente que las resinas de PVC producidas mediante polimerización en masa o en emulsión. Dependiendo del procedimiento de polimerización y de las condiciones de fabricación, el PVC puede variar en el tamaño y porosidad de las partículas de resina, y puede comportarse de un modo distinto dentro de la misma formulación.
Los aluminosilicatos utilizados en la presente invención son aluminosilicatos cristalinos sintéticos, denominados comúnmente "zeolitas". Las zeolitas son materiales con canales y jaulas discretas que permiten la difusión de pequeñas moléculas hacia dentro y hacia fuera de sus estructuras cristalinas. La utilidad de estos materiales se encuentra en sus microestructuras que permiten un acceso a grandes áreas superficiales internas y que aumentan la capacidad de adsorción y de intercambio iónico.
Los aluminosilicatos o zeolitas útiles en la presente invención se pueden designar en general por medio de la formula química M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O en la que M es un catión de equilibrado de carga, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO_{2} y se encuentra aproximadamente entre 1,8 y aproximadamente 15, y w es el número de moles de agua de hidratación por molécula del aluminosilicato.
Adecuados cationes de equilibrado de carga representados por M en la formula incluyen cationes tales como sodio, potasio, cinc, magnesio, calcio, tetra-alquil y/o -aril amonio, litio, NH_{4}, Ag, Cd, Ba, Cu, Co, Sr, Ni, Fe, y mezclas de los mismos. Los cationes preferidos son cationes de metales alcalinos y/o de metales alcalinotérreos siempre que, cuando M sea una mezcla de metales alcalinos o alcalinotérreos que comprenden sodio y potasio y/o calcio, el contenido de calcio y/o potasio preferido es menor que aproximadamente 35% en peso del contenido total de metal alcalino o alcalinotérreo.
Mientras que el número de moles de SiO_{2} por molécula de aluminosilicato representado en la fórmula por y, puede estar comprendido en el intervalo de aproximadamente 1,8 o mayor, de forma adecuada se encuentra entre aproximadamente 1,85 y aproximadamente 15, más adecuadamente entre aproximadamente 1,85 y aproximadamente 10, preferiblemente en el intervalo entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5, y con respecto a ciertas realizaciones descritas a continuación, en el intervalo entre aproximadamente 1,8 y aproximadamente 3,5.
El número de moles de agua de la zeolita como agua de hidratación, representado en la fórmula por w, es de forma adecuada mayor que aproximadamente 0,1, más adecuadamente dentro del intervalo de entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 10.
La red de zeolita está compuesta de tetraedros de SiO_{4} enlazados mediante átomos de oxígeno compartidos. La sustitución de aluminio por silicio crea un desequilibrio de carga que requiere un catión ajeno a la red para equilibrar la carga. Estos cationes, que están contenidos dentro de los canales y jaulas de estos materiales, se pueden reemplazar con otros cationes, dando lugar a propiedades de intercambio iónico. Típicamente, el agua que se encuentra en el interior de estos materiales puede eliminarse de forma reversible, dejando intacta la estructura huésped, aunque puede aparecer alguna distorsión de la red. Además, estos materiales son típicamente alcalinos. Las suspensiones que tengan una proporción SiO_{2}/Al_{2}O_{3} baja en agua a menudo dan lugar a un pH mayor que 9. Se cree que esta combinación de alta alcalinidad y la estructura porosa de estos compuestos es responsable en gran medida de la capacidad de estas zeolitas para estabilizar polímeros halogenados neutralizando los ácidos liberados durante el procesamiento y creando sales inertes y/o destruyendo los metales catiónicos en exceso.
Las zeolitas se clasifican frecuentemente en función de su estructura celular cristalina unitaria (véase el documento W. M. Meier, D. H. Olson, y Ch. Baerlocher, Atlas of Zeolite Structure Types, Elsevier Press (1996) 4ª ed.). Las que resultan adecuadas para uso como estabilizantes en la presente invención incluyen los compuestos caracterizados como zeolita A, zeolita P, zeolita X y zeolita Y. Aunque otras zeolitas también pueden resultar útiles en la presente invención, el aluminosilicato preferido es zeolita A.
Preferiblemente, se emplea una zeolita que sea prácticamente anhidra; es decir, un aluminosilicato en el que se ha eliminado mucha del agua de hidratación mediante deshidratación antes de la incorporación en la formulación del polímero halogenado. A menudo los expertos en la material se refieren a tales productos como "zeolitas activadas". Las zeolitas activadas adecuadas particularmente útiles en la presente invención son las que se han deshidratado hasta un nivel en el que el contenido de agua de las mismas se encuentra en el intervalo entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 20%, de forma ventajosa en el intervalo entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 18%, y de forma más conveniente entre aproximadamente 1% y aproximadamente 15%, en peso del aluminosilicato. En una realización preferida según se describe más adelante, la zeolita se calcina mediante vapor hasta conseguir un contenido de agua menor que aproximadamente 8% en peso de la zeolita.
También resulta deseable que el aluminosilicato tenga un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 10 micrómetros, de forma adecuada donde al menos aproximadamente 90% de las partículas sean menores que aproximadamente 50 \mum, de forma ventajosa menores que aproximadamente 25 \mum, y lo más adecuado menores que aproximadamente 10 \mum. También resulta deseable que el aluminosilicato tenga un diámetro medio de microporo comprendido en el intervalo entre aproximadamente 2,8 y aproximadamente 8 angstroms, y/o una superficie externa comprendida en el intervalo entre aproximadamente 3 y aproximadamente 300 m^{2}/g.
Como se indicó anteriormente, los aluminosilicatos identificados anteriormente se pueden formular de forma adecuada con el polímero halogenado y con un coestabilizante empleado convencionalmente para la estabilización de resinas de PVC. Los estabilizantes adecuados incluyen un complejo organometálico tal como magnesio, antimonio, cadmio, bario, estaño, calcio, cinc y/o plomo, un complejo orgánico tal como ésteres polihídricos de diversos ácidos grasos, \beta-dicetonas, fosfitos orgánicos, aminas impedidas, mercaptanos orgánicos, aceites epoxidadas, compuestos epoxi y/o fenoles, complejos inorgánicos tales como sulfato de plomo dibásico, tribásico y/o tetrabásico, fosfito de plomo dibásico, y/o plomo blanco; y/o diversas combinaciones de tales complejos organometálicos, orgánicos e inorgánicos.
De acuerdo con el procedimiento objeto de la invención, se proporciona un procedimiento para la estabilización de una resina de polímero halogenado que comprende componer la resina con un estabilizante que comprende un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O, en la que M, n, y, w son tal y como se definió anteriormente, en donde dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio cristalino comprendido en el intervalo entre aproximadamente 0,01 \mum y aproximadamente 1 \mum. Para llevar a cabo el procedimiento objeto de esta invención, el aluminosilicato se puede mezclar con el polímero durante la producción mezclando el aluminosilicato con monómeros de la resina antes, durante o después de la polimerización. Al igual que con la composición objeto de esta invención, también resulta preferible que el aluminosilicato tenga un tamaño de partícula medio comprendido en el intervalo de entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 10 \mum.
La cantidad de zeolita añadida depende de la aplicación, del tipo de resina empleada, y de la formulación. Por ejemplo, en la mayor parte de las formulaciones de PVC flexible con una cantidad de plastificante relativamente alta, una cantidad eficaz de zeolita puede encontrarse comprendida típicamente en el intervalo entre 1 pcr o menos, pero se puede utilizar más si se desea. En las formulaciones de PVC rígido y de CPVC, en las que hay poco o nada de plastificante presente, una cantidad eficaz de zeolita varía típicamente entre 0,05 y aproximadamente 10 pcr. Como se indicó anteriormente, a medida que aumenta la cantidad de zeolita, el tamaño de partícula de zeolita se hace más crítico debido al impacto potencial sobre las propiedades físicas del plástico. Por ejemplo, las zeolitas con un mayor tamaño de partícula pueden afectar de forma negativa la resistencia al impacto y la resistencia a la tensión y a la flexión. Por tanto, en las aplicaciones de PVC rígido y de CPVC es deseable utilizar zeolitas de menor tamaño de partícula que se dispersen fácilmente en la formulación de polímero. Debido a que resulta deseable reducir el tamaño de partícula sin fracturar la estructura cristalina de la zeolita, el límite inferior del tamaño de partícula aceptable está limitado por el tamaño cristalino. Así pues, cuando se desea un tamaño de partícula de las zeolitas menor, también resulta preferible utilizar zeolitas con tamaños de partícula relativamente más pequeños.
Aunque se sabe que el grado de hidratación, la naturaleza de los cationes intercambiables, la selección del(de los) coestabilizante(s), y el diámetro de poro son consideraciones importantes para la capacidad de los aluminosilicatos para impartir estabilidad térmica a los polímeros halogenados, en general se ha descubierto que el tamaño cristalino es el factor más crítico para obtener mejoras adicionales de la capacidad de los aluminosilicatos para impartir una estabilidad térmica adicional. No obstante, como se indicó anteriormente, en las aplicaciones en las que se utilizan concentraciones aumentadas de zeolitas el tamaño de partícula también resulta crítico. Además, en tales aplicaciones, el grado de hidratación también se vuelve más crítico. Por ejemplo, en las operaciones de extrusión, se descubrió que las concentraciones mayores que aproximadamente 1,2 pcr de zeolita desprendieron burbujas de agua en el extrudido.
Se conoce un número de procesos para deshidratar zeolitas reduciendo el grado de hidratación. No obstante, hemos descubierto que es preferible la calcinación mediante vapor en ciertas condiciones, ya que la zeolita deshidratada resultante no se rehidratará notablemente después de tal deshidratación. En la técnica es bien sabido que la severidad de un procedimiento de calcinación mediante vapor depende del tiempo, de la temperatura, del contenido de vapor y de la presión. También es sabido que una calcinación mediante vapor o aire suficientemente severa destruirá la estructura cristalina de las zeolitas. Por otra parte, unas condiciones de calcinación mediante vapor relativamente suaves permiten que la estructura de la zeolita se desaluminice y aún mantenga la cristalinidad de la zeolita, pero también deja la zeolita con la capacidad de rehidratarse. Hemos descubierto que el sometimiento de zeolitas con una proporción sílice a aluminio baja a unas condiciones de calcinación mediante vapor moderadas minimiza el deterioro de la estructura cristalina de la zeolita y proporciona una zeolita deshidratada que no se rehidrata notablemente. Tales zeolitas deshidratadas calcinadas mediante vapor resultan ideales como coestabilizantes para los polímeros halogenados. Se ha descubierto que una temperatura de calcinación entre aproximadamente 400 y aproximadamente 700ºC utilizando un porcentaje de vapor entre aproximadamente 20% y aproximadamente 100% de vapor, durante un tiempo y a una presión suficiente para deshidratar la zeolita hasta un contenido de agua de aproximadamente 8% o menos en peso de la zeolita mientras se mantiene al menos 50% de la cristalinidad de la zeolita, previene la rehidratación de la zeolita rehidratada hasta un contenido de agua de más de aproximadamente 10% en peso de la zeolita. Por ejemplo, se ha descubierto que 50% de vapor a 650ºC durante 1 hora a presión atmosférica resulta eficaz. También se contempla que 100% de vapor a 400ºC durante aproximadamente 1-5 horas, o al contrario, 20%-80% de vapor a 700ºC durante entre 15 minutos y 1 hora también puede resultar eficaz.
De forma sorprendente, la molienda simple del material de tamaño de partícula mayor en un tamaño de partícula más fino no contribuye de forma significativa a obtener mejoras en la estabilidad térmica. Más bien, el tamaño del cristalito en sí, en oposición a las partículas agregadas de los cristalitos, se debe reducir hasta entrar dentro del intervalo indicado anteriormente con el fin de obtener estas mejoras de la estabilidad. Aunque el tamaño del cristal de zeolita sólo resulta crítico en las aplicaciones de PVC flexible, en las que los requerimientos de estabilidad son típicamente más bajos, para las aplicaciones en las que la estabilidad resulta más importante, tales como las aplicaciones de PVC rígido y de CPVC en las que se desean concentraciones mayores de zeolita, un menor tamaño medio de partícula de la zeolita también contribuye a obtener un comportamiento mejorado, según se describió anteriormente. Así pues, para las concentraciones relativamente elevadas de zeolita, tanto el tamaño de partícula como el tamaño de los cristalitos resultan importantes, y la molienda del material de tamaño de partícula mayor para producir tamaños de partícula más finos, junto con la poca cristalinidad, proporciona la mejora de comportamiento deseada. No obstante, es deseable llevar a cabo la etapa de reducción del tamaño de partícula de forma cuidadosa para evitar o minimizar la fractura de los cristalitos finos obtenidos según esta invención.
La reducción del tamaño de los cristalitos se puede conseguir en el procedimiento de fabricación del aluminosilicato utilizando una disolución que contiene núcleos para controlar el crecimiento del cristal (disolución A) durante la producción del aluminosilicato, como se muestra en los ejemplos de preparación descritos a continuación.
Ejemplo 1 Síntesis de la disolución A
Se añadieron pelets de hidróxido de sodio de calidad para reactivo (316,3 g) a agua desionizada (316,3 g) y se agitaron hasta que la disolución resultó clara. A continuación la disolución se calentó hasta ebullición y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (63,1 g) a la disolución agitada hasta que se disolvió. A continuación la disolución se enfrió por debajo de 100ºC y se añadió agua desionizada (1.090,4 g). Se añadió lentamente una disolución con una proporción de 2,0 de silicato de sodio (1.237,5 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 2,0, 56%p de agua) a aluminato agitado y envejecido durante al menos 12 horas antes del uso.
Ejemplo 1B Síntesis de zeolitas 4A de cristalitos finos
Se añadieron pelets de hidróxido de sodio de calidad para reactivo (203,5 g) a agua desionizada (203,5 g) y se agitaron hasta que la disolución resultó clara. A continuación la disolución se calentó hasta ebullición y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (162,0 g) a la disolución agitada calentada hasta que se disolvió. A continuación la disolución se enfrió por debajo de 100ºC, se diluyó con agua desionizada (180 g), y se enfrió adicionalmente hasta 60ºC.
De forma separada, se diluyó con agua desionizada (1.615 g) una disolución con una proporción de 2,0 de silicato de sodio (395 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 2,0, 56%p de agua) y se agitó hasta homogeneidad. Durante 15 minutos, la disolución de aluminato procedente del párrafo anterior se añadió a esta disolución utilizando una baja agitación. A continuación, la disolución A descrita anteriormente (38,7 g) se agitó en la disolución. La mezcla se colocó en un baño de agua, se calentó hasta 94ºC, y se agitó a temperatura durante aproximadamente una hora.
La suspensión resultante se filtró y se resuspendió en agua desionizada a temperatura ambiente (1,0 litros, pH ajustado a 10,5 utilizando NaOH) y se filtró. Este procedimiento de lavado se repitió una vez más y se secó el polvo a 100ºC durante aproximadamente 12 horas.
El ejemplo 1B se resume en la tabla 1 siguiente, junto con muestras adicionales (Ejemplos 1A y 1C) preparados utilizando el mismo procedimiento sustituyendo las cantidades de reactivos mostradas en la tabla 1.
TABLA 1 Síntesis de zeolitas 4A de cristalitos pequeños
Ingredientes Ejemplo 1A Ejemplo 1B Ejemplo 1C
2,0 Silicato (g) 382 354 271
H_{2}O-silicato (g) 1,565 1,550 1,550
NaOH (50%p) (g) 400 388 352
ATH (g) 162 162 162
Disolución A (g) 77,4 155 387
H_{2}O-aluminato (g) 220 225 200
Peso total (g) 2.806,4 2.834 2.922
Tamaño medio del cristal (\mum) 0,6 0,4 0,3
Los siguientes ejemplos 2A, 2B y 3 son preparaciones de laboratorio preparadas en general mediante adaptación de los procedimientos descritos en el documento Zeolite Molecular Sieves, D. Breck, Krieger Publishing Company, Malabar, Florida., capítulo 4, pp. 260-274.
Ejemplo 2A Síntesis de la zeolita 4A
Se añadieron pelets de hidróxido de sodio de calidad para reactivo (207 g) a agua desionizada (207 g) y se agitaron hasta que la disolución resultó clara. A continuación la disolución se calentó hasta ebullición y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (162,0 g) a la disolución agitada hasta que se disolvió. A continuación la disolución se dejó enfriar por debajo de 100ºC, se añadió con agua desionizada (240 g), y se dejó enfriar hasta 60ºC.
A continuación se diluyó con agua desionizada (1.130 g) una disolución con una proporción de 2,0 de silicato de sodio (408 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 2,0, 56%p de agua) y se agitó hasta homogeneidad. Durante 15 minutos, se añadió esta disolución al aluminato utilizando una baja agitación. A continuación la mezcla se colocó en un baño de agua, se calentó hasta 94ºC, y se agitó a temperatura durante aproximadamente una hora.
La suspensión resultante se filtró y se resuspendió en agua desionizada a temperatura ambiente (1,0 litros, pH ajustado a 10,5 utilizando NaOH) y se filtró. Este procedimiento de lavado se repitió una vez más y se secó el polvo a 100ºC durante aproximadamente 12 horas.
Los cristales de zeolita resultantes tuvieron un tamaño medio de los cristalitos de 3,0 \mum y un tamaño medio de partícula de 6,53 \mum.
Ejemplo 2B Síntesis de la zeolita 4A
Se añadieron pelets de hidróxido de sodio de calidad para reactivo (207 g) a agua desionizada (207 g) y se agitaron hasta que la disolución resultó clara. A continuación la disolución se calentó hasta ebullición y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (162,0 g) a la disolución agitada hasta que se disolvió. A continuación la disolución se dejó enfriar por debajo de 100ºC, se añadió con agua desionizada (240 g), y se dejó enfriar hasta 60ºC.
A continuación se diluyó con agua desionizada (1.130 g) una disolución con una proporción de 2,0 de silicato de sodio (408 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 2,0, 56%p de agua) y se agitó hasta homogeneidad. El aluminato se añadió a esta disolución durante 15 minutos utilizando una baja agitación. A continuación la mezcla se colocó en un baño de agua, se calentó hasta 94ºC, y se agitó a temperatura durante aproximadamente una hora.
La suspensión resultante se filtró y se resuspendió en agua desionizada a temperatura ambiente (1,0 litros, pH ajustado a 10,5 utilizando NaOH) y se filtró. Este procedimiento de lavado se repitió una vez más y se secó el polvo a 100ºC durante aproximadamente 12 horas.
El producto resultante tuvo un tamaño medio de los cristalitos de 1,25 \mum y un tamaño medio de partícula de 3,07 \mum.
TABLA 2 Síntesis de zeolitas 4A
Ingredientes Ejemplo 2A Ejemplo 2B
Orden de adición
2,0 Silicato (g) 408 408
H_{2}O - silicato (g) 1,130 1,130
NaOH (50%p) (g) 414 414
ATH (g) 162 162
H_{2}O - aluminato (g) 240 240
Peso total (g) 2.354 2.354
Tamaño medio del cristal (\mum) 3,0 1,25
Ejemplo 3 Síntesis de zeolita 13X de cristales pequeños
Se calentó hasta ebullición una disolución de 50% en peso de NaOH (141 g) y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (81 g) a la disolución agitada hasta que se disolvió. A continuación la disolución se dejó enfriar por debajo de 100ºC, se añadió con agua desionizada (55 g), y se dejó enfriar hasta temperatura ambiente.
A continuación se diluyó con agua desionizada (901 g) una disolución con una proporción de 3,2 de silicato de sodio (194 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 3,2, 62%p de agua) y se agitó hasta homogeneidad. A esta disolución, durante 15 minutos, se añadió el aluminato utilizando una baja agitación. A continuación, la disolución A descrita anteriormente (387,5 g) se añadió a la disolución. A continuación la mezcla se colocó en un baño de agua, se calentó hasta 94ºC, y se dejó a temperatura durante aproximadamente seis horas.
La suspensión resultante se filtró y se resuspendió en agua desionizada a temperatura ambiente (2,0 litros, pH ajustado a 10,5 utilizando NaOH) y se filtró. Este procedimiento de lavado se repitió una vez más y se secó el polvo a 100ºC durante aproximadamente 12 horas. Este es el Ejemplo 3D siguiente.
Los ejemplos adicionales 3A-3C se prepararon utilizando un procedimiento similar con cantidades variables de la disolución A. En la Tabla 3 se resumen los tamaños de los cristales.
TABLA 3 Síntesis de zeolitas 13X de cristales pequeños
Ingredientes Ejemplo 3A Ejemplo 3B Ejemplo 3C Ejemplo 3D
Tamaño medio del cristal (\mum) 0,4 0,3 0,2 0,2
Ejemplo 4
Las muestras de la zeolita 4A con tamaños variables de cristalitos se incluyeron en formulaciones de PVC plastificadas según se muestra en la Tabla 4. Las formulaciones para cada conjunto de pruebas se prepararon a partir de un lote maestro común y a continuación se añadió la cantidad indicada de zeolita. Se preparó el lote maestro como sigue: Se precalentó un mezclador Henschel de alta intensidad hasta aproximadamente 77ºC. A continuación se cargaron la resina de PVC (1.200 g) y aceite de semilla de soja (ESO) y la mezcla se agitó a 3.000 RPM. Cuando la mezcla alcanzó 70ºC, se añadió lentamente el plastificante de dioctilftalato (DOP). Se añadieron a 75ºC estearato de cinc y cera de polietileno oxidado y a 80ºC, la mezcla se enfrió y se redujo la agitación hasta aproximadamente 1900 RPM. El mezclador se vació cuando la temperatura disminuyó por debajo de 45ºC.
A continuación se añadió la zeolita a cada formulación como sigue: Se añadieron el lote maestro de PVC (300 g) y la zeolita (0,59 g) a un mezclador de procesamiento de alimentos. La mezcla de polvo se mezcló durante 15 minutos.
Las pruebas de la estabilidad térmica de los compuestos de polvo de PVC se llevó a cabo utilizando la prueba de la estabilidad térmica dinámica (DTS). (Método ASTM D 2538-95). DTS se define en los siguientes ejemplos como el tiempo requerido para alcanzar un aumento del 20% en el par después de haberse establecido el par de equilibrio. La prueba DTS se llevó a cabo utilizando un reómetro de par de torsión Haake en las siguientes condiciones: 190ºC, 100 RPM, y muestras de 63 g.
TABLA 4 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5**
Resina de PVC (Oxy 230, K = 68) 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Aceite de soja epoxidada (Henkel) D-81 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada AC629A (Allied Signal) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Ejemplo 1C 0,3
Ejemplo 1B 0,3
Ejemplo 2B 0,3
Ejemplo 2A 0,3
DTS (min.) 19 19 14 8 3,6
Propiedades de la zeolita
Tamaño medio de los cristalitos (\mum) 0,3 0,4 1,25 3,0 -
Área superficial BET de N_{2} criogénica multipunto (m^{2}/g) 18 8 3 1 -
Tamaño medio de partícula (\mum) 2,94 4,49 3,07 6,53 -
Cristalinidad relativa (%) 98 100 100 100 -
*partes por cien partes de resina
**Control que no contiene zeolita
Como se observa a partir de los datos de la Tabla 4, el comportamiento de la zeolita 4A como estabilizante se mejora significativamente cuando se reduce el tamaño de los cristalitos de 3 a 0,4 \mum. La reducción adicional del tamaño del cristal aumenta el área superficial externa, pero no mejora su comportamiento como estabilizante. No se observa una correlación directa con el tamaño de partícula.
Ejemplo 5
Este ejemplo demuestra los efectos relativos de la reducción del tamaño de partícula utilizando zeolita 4A de cristalitos grandes y pequeños sobre su comportamiento como estabilizante para PVC. Las zeolitas 4A descritas en el ejemplo 2 se molieron utilizando un Micronizer^{TM} Jet Mill a 827,37 kPa (120 psi) para reducir su tamaño de partícula. A continuación las zeolitas se compusieron en la formulación de PVC plastificada como en el ejemplo 4 y se estudiaron en las mismas condiciones. En la tabla 5 siguiente se muestran las formulaciones y los resultados de las pruebas del ejemplo 5.
TABLA 5 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50
Estearato de Zn (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada AC629A (Allied Signal) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Advera^{TM} 401P* 0,3
Advera^{TM} 401P* (molido una vez) 0,3
Ejemplo 1B 0,3
Ejemplo 1B (molido una vez) 0,3
Ejemplo 1B (molido una vez) 0,3
DTS (min.) 10,4 9,6 20,0 19,1 18,2
Tamaño medio de partícula de la zeolita (\mum) 2,91 2,34 4,78 2,30 1,75
Tamaño medio de los cristalitos de la zeolita (\mum) 1,2 1,2 0,4 0,4 0,4
*Con propósitos comparativos, se utilizó Advera^{TM} 401P, una zeolita de aluminosilicato 4A comercial.
Advera^{TM} es una marca comercial de PQ Corporation.
Como se observa en los datos de la tabla 5, la reducción del tamaño de partícula no mejora el comportamiento de la zeolita 4A como estabilizante de PVC tanto para zeolitas de cristalitos pequeños como grandes. No obstante, se debería observar que este ejemplo trata de una formulación de PVC flexible en la que se ha utilizado una concentración de zeolita relativamente baja. Como se describe a continuación con respecto al ejemplo 12, la disminución del tamaño de partícula mejora el comportamiento de las formulaciones de CPVC y de PVC rígido con una carga de zeolita mayor.
Ejemplo 6
El ejemplo 6 demuestra el efecto de la reducción del tamaño de los cristalitos de la estructura de faujasita de la zeolita 13X sobre su comportamiento como estabilizante para PVC. Las zeolitas X se compusieron en una formulación de PVC flexible y se estudiaron como en el ejemplo 4. Las pruebas de estabilidad al calor estática Metrastat^{TM} se llevaron a cabo utilizando el horno Metrastat^{TM} según DIN 5381F y AFNOR T51-224 a 190ºC durante 2 horas. Las formulaciones se extrudieron a una temperatura de 175ºC utilizando una extrusora de doble husillo Haake^{TM} para fabricar tiras de 1x0,1016 centímetros (1x0,04 pulgadas) para las pruebas. El color temprano Metrastat^{TM} para los siguientes ejemplos se define como el tiempo para obtener un cambio de color observable y la estabilidad Metrastat^{TM} se define como el tiempo para obtener una degradación completa observada como un cambio de color a marrón oscuro o negro. La tabla 6 muestra las formulaciones y los resultados de las pruebas.
TABLA 6 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5 6
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada AC629A (Allied Signal) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Ejemplo 1B 0,3
Ejemplo Advera^{TM} 201* 0,3
Ejemplo 3A 0,3
Ejemplo 3B 0,3
Ejemplo 3C 0,3
Ejemplo 3D 0,3
DTS (min.) 18,2 6,6 9,2 11 10,6 11,2
Mantenimiento del color temprano Metrastat^{TM} (min) 73 60,5 65,8 66,8 69,8 -
Estabilidad Metrastat^{TM} (min) 95,3 61,8 67 71,5 78 -
Tamaño medio de partícula de la zeolita (\mum) 4,7 5,64 12,2 10,5 15,8 8,4
Tamaño medio de los cristalitos de la zeolita (\mum) 0,4 3,0 0,4 0,3 0,2 0,2
*Con propósitos comparativos, se utilizó Advera^{TM} 201, una zeolita de aluminosilicato 13X comercial. Advera^{TM}
es una marca comercial de PQ Corporation.
Los análisis de los resultados de la tabla 6 demuestran que la reducción de los cristalitos de zeolita X mejoran su comportamiento como estabilizante de PVC. No obstante, no se observa una correlación directa con el tamaño de partícula. De igual modo, también se debería indicar aquí que el tamaño de partícula puede ser un factor con una carga mayor de zeolita.
Ejemplo 7
El ejemplo 7 muestra el comportamiento de la zeolita A y 13 X de cristalitos pequeños con una mayor carga de estabilizante. Los compuestos de PVC plastificados se prepararon y se estudiaron en las condiciones mostradas en el ejemplo 4. A continuación se presenta la tabla 7, que incluye una lista de las formulaciones de PVC preparadas y de sus propiedades.
TABLA 7 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5 6
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada AC629A (Allied Signal) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Ejemplo 1B 0,3 0,45
Ejemplo 3B 0,3 0,45
Ejemplo 3C 0,3 0,45
DTS (min.) 16,4 25 11,9 16,4 11,3 14,7
Como se muestra en la tabla 7, los niveles aumentados de zeolita A y X mejoran la DTS de la formulación de PVC. No obstante, se prefiere la zeolita A.
Ejemplo 8
El ejemplo 8 compara el comportamiento de otras zeolitas como estabilizantes para PVC. Las formulaciones de PVC se prepararon y se estudiaron según se describió en el ejemplo 4. En la tabla 8 siguiente se describen sus evaluaciones.
TABLA 8 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Descripción del producto Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5 6
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
AC629A (Allied Signal)
Ejemplo 1B 0,3 0,45
*Zeolyst CP 500C-11 Mordenita Na 0,3 0,45
Sodalita 0,3
MAP Zeolita P de baja SiO_{2}/Al_{2}O_{3} 0,3
DTS (min.) 13,3 22,5 4,6 4,7 6,7 5,6
*Zeolyst^{TM} es una marca comercial de Zeolyst International
Los resultados de la tabla 8 demuestran que no todas las zeolitas se comportan de igual modo que los estabilizantes para PVC. La zeolita A es la zeolita preferida.
Ejemplo 9
El ejemplo 9 demuestra el efecto de la activación térmica de la zeolita 4A. Las zeolitas, con unos tamaños de cristal entre 1,5 y 0,4 \mum, se calentaron durante cuatro horas a las temperaturas mostradas a continuación. El nivel de humedad de las muestras de zeolita A se estudiaron mediante la pérdida en la ignición (PEI) a 1.000ºC. Las formulaciones de PVC se prepararon y se estudiaron según se describió en el ejemplo 4. La tabla 9 incluye una lista de las formulaciones de PVC y de sus propiedades.
TABLA 9 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada AC629A 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
(Allied Signal)
Advera^{TM} 401P* 0,3
Advera^{TM} 401P - 100ºC 0,3
Advera^{TM} 401P - 200ºC 0,3
Advera^{TM} 401P - 300ºC 0,3
Advera^{TM} 401P - 500ºC 0,3
Ejemplo 1B 0,3
Ejemplo 1B - 100ºC 0,3
Ejemplo 1B - 200ºC 0,3
Ejemplo 1B - 300ºC 0,3
Ejemplo 1B - 500ºC 0,3
DTS (min.) 8,4 10,6 12,4 12,3 13,0 20,5 21,0 22,3 21,7 16,7
PEI de la zeolita (%p) 21,0 15,1 5,4 4,2 1,8 21,5 15,1 5,0 4,0 1,9
*Con propósitos comparativos, se utilizó Advera® 401P, una zeolita de aluminosilicato 4A comercial. Advera®
es una marca comercial de PQ Corporation.
Los resultados de la tabla 9 demuestran que el nivel de hidratación de la zeolita A influye en su comportamiento como estabilizante de PVC. Los intervalos óptimos se encuentran entre 4% y 22%. No obstante, se debería observar que este ejemplo se refiere a una formulación de PVC flexible con una carga de zeolita relativamente baja.
Ejemplo 10
El ejemplo 10 demuestra el comportamiento del Ejemplo 1B en el que se sustituyó una parte de los cationes de sodio intercambiables con potasio. Las muestras se prepararon utilizando procedimientos de intercambio iónico convencionales. (Zeolite Molecular Sieves, D. Breck, Krieger Publishing Company, Malabar, Fla. Capítulo 7, pp 537-549). Las zeolitas A intercambiadas con potasio se compusieron en una formulación de PVC flexible y se estudiaron como en el ejemplo 4 y se muestran a continuación en la tabla 10.
TABLA 10 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Nivel de intercambio de K Formulaciones (pcr*)
(% mol.) 1 2 3 4 5
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
AC629A (Allied Signal)
* Advera^{TM} 401P 0,3
Ejemplo 1B 3,9 0,3
Ejemplo 1B 9,2 0,3
Ejemplo 1B 39,4 0,3
Ejemplo 1B 76,2 0,3
DTS (min.) 10,2 16,3 16,9 12,0 8,8
Mantenimiento del color 65,1 64,8 66,5 63,6 64,3
temprano Metrastat^{TM} (min.)
*Con propósitos comparativos, se utilizó Advera^{TM} 401P, una zeolita de aluminosilicato 4A comercial.
Advera^{TM} es una marca comercial de PQ Corporation.
Ejemplo 11
El ejemplo 11 demuestra el comportamiento de Advera 401P y del Ejemplo 1B en el que se sustituyó una parte de los cationes de sodio intercambiables con calcio. Las muestras se prepararon utilizando procedimientos de intercambio iónico convencionales. (Zeolite Molecular Sieves, D. Breck, Capítulo 7, pp 537-549). Las zeolitas A intercambiadas con calcio se compusieron en una formulación de PVC flexible y se estudiaron como en el ejemplo 4 y se muestran a continuación en la tabla 11.
(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 11 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Nivel de Formulaciones (pcr*)
intercambio
de Ca (% mol.) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Resina de PVC (Oxy 230) 100 100 100 100 100 100 100 100 100
DOP (Akcros) 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Estearato de cinc (Aldrich) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
ESO D-81 (Henkel) 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Cera de PE oxidada 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
AC629A (Allied Signal)
Advera^{TM} 401P* 0 0,3
Advera^{TM} 401P - 100ºC 3,5 0,3
Advera^{TM} 401P - 200ºC 7,1 0,3
Advera^{TM} 401P - 300ºC 34,0 0,3
Advera^{TM} 401P - 500ºC 76,3 0,3
Ejemplo 1B 3,5 0,3
Ejemplo 1B 7,2 0,3
Ejemplo 1B 35,9 0,3
Ejemplo 1B 68,4 0,3
DTS (min.) 9,6 10,0 8,9 5,8 4,3 14,6 16,5 8,6 6,2
*Con propósitos comparativos, se utilizó Advera® 401P, una zeolita de aluminosilicato 4A comercial. Advera®
es una marca comercial de PQ Corporation.
Ejemplo 12
El siguiente ejemplo muestra el efecto positivo de la reducción tanto del tamaño de los cristalitos de zeolita como del tamaño de partícula en el comportamiento de la estabilidad térmica dinámica en las formulaciones de tubería de CPVC.
TABLA 12 Formulaciones y propiedades
Ingredientes Tam. LOI Tam Crist Formulaciones (pcr*)
Part. Zeo med (%)^{b}
Zeo (%) crist 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(\mu) Zeo
(\mu)
TempRire® 100 100 100 100 100 100 100 100 100
3114^{c}
Advera 401P 4,4 2,3 1,2 94 1,72
Ejemplo 12A 3,7 2,0 0,4 94 1,72
2,5a
Ejemplo 12B 1,2 2,3 0,4 84 1,72
2,0a
Ejemplo 12C 5,5 1,9 0,5 124 1,72
Ejemplo 12D 2,8 4,0 0,5 100 1,72
Ejemplo 12E 1,8 2,7 0,5 100 1,72
Ejemplo 12F 1,6 2,0 0,9 107 1,72
Ejemplo 12G 1,6 2,2 0,6 106 1,72
Haake DTS 24,6 30,0 34,5 33,0 35,5 36,8 34,4 30,8^{d} 20,6
(min)
^{a} Distribución bimodal con una proporción de cristales pequeños a grandes de 80/20.
^{b} Cristalinidad relativa a la cristalinidad de partida medida mediante difracción de rayos X.
^{c} TempRite^{TM} 3114 es un compuesto de CPVC en polvo para tuberías vendido por B F Goodrich Company.
^{d} Resultado anómalo.
El ejemplo 12A se preparó en las mismas proporciones que el ejemplo 1B. El ejemplo 12B se preparo moliendo en un Rotajet el material del ejemplo 12A.
Síntesis del ejemplo 12C
El ejemplo 12C se preparó preparando en primer lugar una disolución de aluminato de sodio disolviendo pelets de hidróxido de sodio de calidad reactivo (298,0 g) en (298,0 g) de agua desionizada. Esta disolución se calentó hasta 100ºC y se añadió lentamente trihidrato de aluminio (324 g) a la disolución con agitación hasta que se disolvió. A continuación, la disolución de aluminato de sodio resultante se enfrió hasta por debajo de 75ºC y seguidamente se añadió agua desionizada adicional (1.212,5 g). A continuación esta disolución se dejó enfriar hasta temperatura ambiente. A continuación se diluyó con agua desionizada (1.510,5 g) una disolución con una proporción de 1,5 de silicato de sodio (903,0 g, SiO_{2}/Na_{2}O=1,5, 57%p de agua). A esta disolución, se le añadió la disolución de aluminato de sodio con agitación vigorosa durante un período de tiempo de 30 minutos, y a continuación se homogeneizó durante otros 15 minutos. La mezcla de reacción se envejeció durante 1 hora a 65,5ºC. A continuación, esta mezcla de reacción se calentó hasta 93,3ºC durante 3 horas. Después, el contenido se filtró, se lavó con agua desionizada y se analizó. El producto consistió en zeolita A pura según se determinó mediante difracción de rayos X y mostró una composición química de 1,0 Na_{2}O:1 Al_{2}O_{3}:2,00 SiO_{2}.
Síntesis del ejemplo 12D
El ejemplo 12D se preparó preparando en primer lugar una disolución de aluminato de sodio mediante el procedimiento descrito anteriormente en el ejemplo 12C utilizando pelets de hidróxido de sodio de calidad reactivo (307,6 g), trihidrato de aluminio (280,0 g) en (1.290,0 g) de agua desionizada, y enfriando a continuación hasta temperatura ambiente. A continuación se diluyó con agua desionizada (1.290,0 g) una disolución con una proporción de 1,5 de silicato de sodio (792,0 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 1,5, 57%p de agua). A esta disolución, se le añadió la disolución de aluminato de sodio con agitación vigorosa durante un período de tiempo de 60 minutos. Seguidamente, se añadió disolución A (31,2 g) a la mezcla de reacción y se mezcló bien durante 15 minutos. A continuación, esta mezcla de reacción se calentó hasta 93,3ºC durante 1,5 horas. Después, el contenido se filtró, se lavó con agua desionizada y se analizó. El producto consistió en zeolita A pura según se determinó mediante difracción de rayos X.
El ejemplo 12E se preparó con las mismas relaciones del Ejemplo 12D, y a continuación se molió mecánicamente utilizando un procedimiento de molienda por rodillo.
Síntesis del ejemplo 12F
El ejemplo 12F se preparó preparando en primer lugar una disolución de aluminato de sodio según se describió anteriormente en el ejemplo 12C utilizando pelets de hidróxido de sodio de calidad reactivo (335,0 g), trihidrato de aluminio (324,0 g) en (1.100,0 g) de agua desionizada, y enfriando a continuación hasta temperatura ambiente. A continuación se diluyó con agua desionizada (1.100,0 g) una disolución con una proporción de 3,2 de silicato de sodio (820,0 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 3,2, 62%p de agua). Seguidamente, se añadió disolución A (2,4 g) a la disolución de silicato y se mezcló bien durante 15 minutos. A esta disolución, se le añadió la disolución de aluminato de sodio con agitación vigorosa durante un período de tiempo de 30 minutos, y a continuación se homogeneizó durante otros 15 minutos. A continuación, esta mezcla de reacción se calentó hasta 93,3ºC durante 3 horas. Después, el contenido se filtró, se lavó con agua desionizada, se secó a 100ºC durante 12 horas y se analizó. El producto consistió en zeolita A pura según se determinó mediante difracción de rayos X y mostró una composición química de 1,0 Na_{2}O:1 Al_{2}O_{3}:2,00 SiO_{2}.
Síntesis del ejemplo 12F
El ejemplo 12G se preparó como sigue: El aluminato de sodio se preparó según se describió anteriormente en el ejemplo 12C utilizando pelets de hidróxido de sodio de calidad reactivo (334,0 g), trihidrato de aluminio (324,0 g) en (1.100,0 g) de agua desionizada, y enfriando a continuación hasta temperatura ambiente. A continuación se diluyó con agua desionizada (1.100,0 g) una disolución con una proporción de 3,2 de silicato de sodio (814,0 g, SiO_{2}/Na_{2}O = 3,2, 62%p de agua). Seguidamente, se añadió disolución A (16,0 g) a la disolución de silicato y se mezcló bien durante 15 minutos. A esta disolución, se le añadió la disolución de aluminato de sodio con agitación vigorosa durante un período de tiempo de 30 minutos, y a continuación se homogeneizó durante otros 15 minutos. A continuación, esta mezcla de reacción se calentó hasta 93,3ºC durante 3 horas. Después, el contenido se filtró, se lavó con agua desionizada, se secó a 100ºC durante 12 horas y se analizó. El producto consistió en zeolita A pura según se determinó mediante difracción de rayos X y mostró una composición química de 1,0 Na_{2}O:1 Al_{2}O_{3}:2,00 SiO_{2}.
Todos los ejemplos anteriores se calcinaron a 400ºC durante 4 horas. Como se muestra en la tabla 12, se obtiene un pico de comportamiento mediante las muestras con una combinación de tamaño de partícula pequeño y tamaño de cristal pequeño. Al contrario que en el ejemplo 5, en relación con una formulación de PVC flexible con una concentración de zeolita relativamente baja y una concentración de plastificantes relativamente alta, y en el que el tamaño de partícula de la zeolita no mostró una correlación aparente con la estabilidad, este ejemplo se refiere a una formulación de CPVC. En la formulación de CPVC de este ejemplo, la cantidad de zeolita añadida es significativamente mayor y no existen plastificantes.
Ejemplo 13
Los siguientes ejemplos muestran el impacto de la cantidad de zeolita sobre una formulación de calandrado de PVC.
TABLA 13 A Formulaciones de ingredientes no zeolíticos
Ingredientes Fabricante Formulaciones (pcr)
Resina de PVC (OXY 334, K = 57) OxyVinyls 100
Blendex 590 GE Specialty 0,8
Kane Ace® B-31 Kaneka 12
Thermolite® 890S ATO Chem. 1,5
Loxiol® G16 Henkel 0,9
Loxiol® G70S Henkel 0,6
PE oxidado 629A Allied 0,1
A la formulación proporcionada en la tabla 13A se le añadieron las cantidades de zeolita A mostradas en la tabla 13B.
TABLA 13B Formulación de zeolita y propiedades
Formulaciones (pcr)
Ingredientes 1 2 3 4 5 6
Ejemplo 12A^{a} 0 0,8 1,2 2 3 5
Haake DTS (min.)^{d} 13,6 21,6 23,4 30,0 35,2 34,6^{b}, 41,0^{c}
^{a} Secado a 300ºC durante 4 horas a 3,8% de PEI.
^{b} Tiempo de descomposición estimado a un aumento de 20% del par por encima del equilibrio.
^{c} Tiempo de descomposición estimado a un aumento de 25% del par por encima del equilibrio.
^{d} La prueba DTS se llevó a cabo con un reómetro de par Haake a 190ºC y 50 RPM, utilizando muestras de 60 g.
Se encontró necesario secar la zeolita debido a que sin tal secado, al extrudir las formulaciones, se observaron en el producto extrudido burbujas de humedad no deseables como consecuencia de la evaporación del agua con concentraciones de zeolita de 1,2 pcr o superiores.
Ejemplo 14
Este ejemplo muestra las pruebas de estabilidad térmica dinámica de los compuestos de polvo de cloruro de polivinilo clorado (CPVC). Para cada prueba, se añadieron muestras de 3,44 g de zeolita a 200 g de compuesto de extrusión de tuberías de CPVC en polvo TempRite® 3114 y se mezclaron en un mezclador de procesamiento alimentario durante 15 minutos. Al igual que con los ejemplos previos, se llevaron a cabo las pruebas de la estabilidad térmica de los compuestos de CPVC en polvo utilizando la prueba de la estabilidad térmica dinámica (DTS) según el método ASTM D 2538-95 en el que se define el comportamiento DTS como el tiempo requerido para alcanzar un punto de descomposición de CPVC rápida y un aumento del par una vez que se ha establecido el par de equilibrio. Las pruebas de estabilidad térmica dinámica para este ejemplo se llevaron a cabo utilizando un reómetro Haake a 195 ó 205ºC y 35 RPM para muestras de 70,5 g, tras precalentar durante 3 min (1 min. a 10 RPM, 2 min. a 5 RPM). Cada prueba se repitió y el resultado mostrado es la media de dos o tres pruebas para cada compuesto.
TABLA 14 Formulaciones y propiedades
Ingredientes McBain-Bakr^{b} PEI (%) Crist. (%)^{c} Formulaciones (pcr*)
1 2 3 4 5 6
TempRire® 3114^{c} 100 100 100 100 100 100
Ejemplo 12A -- 1,99 94 1,72
Ejemplo 12F 25,50 4,2 107 1,72
Ejemplo 12G 25,80 4,6 106 1,72
Ejemplo 12F^{a} 4,90 2,26 71 1,72
Ejemplo 12G^{a} 3,90 2,03 73 1,72
Haake DTS a 205ºC (min) 13,9 20,0 27,3 27,9 18,9 18,5
Haake DTS a 205ºC (min) 22,7 33,1 34,4 30,8^{d} 31,0 31,2
^{a} Calcinado mediante vapor a 650ºC en una atmósfera de 50% de vapor durante 1 hora.
^{b} Adsorción de agua en equilibrio a 4,6 Torr.
^{c} Cristalinidad relativa a la cristalinidad de partida medida mediante difracción de rayos X.
^{d} Resultado anómalo.
La prueba de McBain-Bakr, como es bien sabido en la técnica, comprende la medición de la ganancia de peso en equilibrio de una muestra en una atmósfera controlada de vapor a una presión dada. Para las pruebas relacionadas con esta invención, se utilizó una presión de vapor de 4,6 Torr.

Claims (43)

1. Una composición polimérica halogenada estabilizada que comprende una resina de polímero halogenado y un estabilizante que comprende un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O, en la que M es un catión de equilibrado de carga, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO_{2} y se encuentra en el intervalo entre 1,8 y 15, y w es el número de moles de hidratación por molécula de dicho aluminosilicato, en la que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de cristalito entre 0,01 \mum y 1 \mum.
2. La composición polimérica halogenada estabilizada de la reivindicación 1 en la que M es un catión de equilibrado de carga seleccionado del grupo compuesto por sodio, potasio, cinc, magnesio, calcio, tetraalquilamonio, tetraarilamonio, litio, NH_{4}, Ag, Cd, Ba, Cu, Co, Sr, Ni, Fe, y mezclas de los mismos.
3. La composición polimérica halogenada estabilizada de la reivindicación 1 en la que M es un catión de equilibrado de carga seleccionado del grupo formado por metales alcalinos y/o metales alcalinotérreos siempre que, cuando M sea una mezcla de metales alcalinos o alcalinotérreos que comprenden sodio y potasio o calcio, el contenido de calcio y potasio preferido es menor que 35% del contenido total de metal alcalino o alcalinotérreo.
4. La composición polimérica halogenada estabilizada de la reivindicación 1 en la que y se encuentra en el intervalo entre 2 y 5, en la que dicho aluminosilicato tiene un tamaño cristalino medio comprendido en el intervalo entre 0,01 \mum y 1 \mum y un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo entre 0,1 y 10 \mum.
5. La composición polimérica halogenada estabilizada de la reivindicación 4 en la que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo entre 0,1 y 3 \mum.
6. La composición de la reivindicación 5 en la que la composición comprende una formulación de CPVC o una formulación de PVC rígido.
7. La composición de la reivindicación 1 en la que la resina de polímero halogenado se selecciona del grupo compuesto por cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorado (CPVC), policloropreno (Neopreno), un copolímero de acrilonitrilo-cloruro de vinilo (Dynel), un copolímero de cloruro de polivinilo-acetato de vinilo, cloruro de polivinilideno, un copolímero de politetrafluoroetileno-cloruro de vinilo, y un polímero polifluoro-cloro etileno.
8. La composición de la reivindicación 1 en la que la resina de polímero halogenado comprende una resina de polímero de vinilo halogenado.
9. La composición de la reivindicación 8 en la que la resina de polímero de vinilo halogenado se selecciona entre cloruro de polivinilo o cloruro de polivinilo clorado.
10. La composición de la reivindicación 9 en la que dicha resina polimérica es cloruro de polivinilo.
11. La composición de la reivindicación 10 en la que el cloruro de polivinilo tiene un peso molecular medio numérico comprendido en el intervalo de 20.000 a 100.000 y un valor de Fikentscher K comprendido en el intervalo de 41 a 98 fabricado mediante cualquier procedimiento de polimerización convencional.
12. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho aluminosilicato es una zeolita seleccionada del grupo compuesto por zeolita A, zeolita P, zeolita X, zeolita Y, y mezclas de las mismas.
13. La composición de la reivindicación 12 en la que dicho aluminosilicato es zeolita A.
14. La composición de la reivindicación 12 en la que dicha zeolita se deshidrata hasta un contenido de agua entre 0,1% y 20% en peso del aluminosilicato.
15. La composición de la reivindicación 14 en la que dicha zeolita comprende una zeolita deshidratada mediante calcinación por vapor deshidratada hasta un contenido de agua entre 0,1% y 8% en peso del aluminosilicato.
16. La composición de la reivindicación 15 en la que dicha zeolita no se rehidrata hasta un contenido de agua mayor que 10% en peso del aluminosilicato.
17. La composición de la reivindicación 12 en la que la zeolita tiene un diámetro de poro medio comprendido en el intervalo de 2,8 y 8 angstroms.
18. La composición de la reivindicación 12 en la que la zeolita tiene un área superficial externa comprendida en el intervalo de 3 a 300 m^{2}/g.
19. La composición de la reivindicación 1 en la que el estabilizante es, en combinación, el aluminosilicato y uno o más coestabilizantes.
20. La composición de la reivindicación 19 en la que el coestabilizante es un estabilizante de complejo organometálico convencional seleccionado del grupo compuesto por magnesio, antimonio, cadmio, bario, estaño, calcio, cinc y plomo, un estabilizante de complejo orgánico convencional seleccionado del grupo formado por ésteres polihídricos de diversos ácidos grasos, beta-dicetonas, fosfitos orgánicos, aminas impedidas, mercaptanos orgánicos, aceites epoxidados, compuestos epoxi y fenoles, un estabilizante de complejo inorgánico convencional seleccionado del grupo formado por sulfato de plomo dibásico, tribásico y tetrabásico; fosfito de plomo dibásico; plomo blanco; y mezclas de los mismos.
21. Un procedimiento para estabilizar una resina de polímero halogenado que comprende mezclar la resina con: un estabilizante que comprende un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O, en la que M es un catión de equilibrado de carga seleccionado entre sodio, potasio, magnesio, litio cinc, calcio, tetraalquilamonio, tetraarilamonio, y mezclas de los mismos, siempre que, cuando M sea una mezcla de metales alcalinos o alcalinotérreos que comprenden sodio y potasio y/o calcio, el contenido de calcio y/o potasio preferido es menor que aproximadamente 35% del contenido total de metal alcalino o alcalinotérreo, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO_{2} y se encuentra entre 1,85 y 10, y w es el número de moles de agua de hidratación por molécula de dicho aluminosilicato, en el que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de cristalito entre 0,01 \mum y 1 \mum.
22. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo de 0,1 a 10 \mum.
23. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que y se encuentra en el intervalo de 2 a 5.
24. El procedimiento de la reivindicación 21, en el que la resina de polímero halogenado se selecciona del grupo compuesto por cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorado (CPVC), policloropreno (Neopreno), un copolímero de acrilonitrilo-cloruro de vinilo (Dynel), un copolímero de cloruro de polivinilo-acetato de vinilo, cloruro de polivinilideno, un copolímero de politetrafluoroetileno-cloruro de vinilo, un polímero polifluoro-cloro etileno, y una combinación de los mismos.
25. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que la resina de polímero halogenado es una resina de polímero de vinilo halogenado.
26. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que la resina de polímero de vinilo halogenado se selecciona entre cloruro de polivinilo o cloruro de polivinilo clorado.
27. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que dicha resina polimérica es cloruro de polivinilo.
28. El procedimiento de la reivindicación 27 en el que el cloruro de polivinilo tiene un peso molecular medio numérico comprendido en el intervalo de 20.000 a 100.000 y un valor de Fikentscher K comprendido en el intervalo de 41 a 98 fabricado mediante cualquier procedimiento de polimerización convencional.
29. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que dicho aluminosilicato es una zeolita seleccionada del grupo compuesto por zeolita A, zeolita P, zeolita X, zeolita Y, y mezclas de las mismas.
30. El procedimiento de la reivindicación 29 en el que dicho aluminosilicato es zeolita A.
31. El procedimiento de la reivindicación 29 en el que dicha zeolita se deshidrata hasta un contenido de agua entre 0,1% y 20% en peso del aluminosilicato.
32. El procedimiento de la reivindicación 29 en el que la zeolita tiene un diámetro de poro medio comprendido en el intervalo de 2,8 y 8 angstroms.
33. El procedimiento de la reivindicación 29 en el que la zeolita tiene un área superficial externa comprendida en el intervalo de 3 a 300 m^{2}/g.
34. El procedimiento de la reivindicación 21 en el que el estabilizante es, en combinación, el aluminosilicato y al menos un coestabilizante.
35. El procedimiento de la reivindicación 34 en el que el coestabilizante es un complejo organometálico convencional seleccionado del grupo compuesto por cadmio, magnesio, antimonio, bario, estaño, calcio, cinc, plomo y mezclas de los mismos, un complejo orgánico convencional seleccionado del grupo formado por ésteres polihídricos de diversos ácidos grasos, beta-dicetonas, fosfitos orgánicos, aminas impedidas, mercaptanos orgánicos, y fenoles, un complejo inorgánico convencional seleccionado del grupo formado por sulfato de plomo dibásico, tribásico y tetrabásico; fosfito de plomo dibásico; plomo blanco; y mezclas de los mismos.
36. El procedimiento de la reivindicación 21, en el que dicha mezcla tiene lugar antes, durante o después de la polimerización de dicha resina.
37. Un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O, en la que M es un catión de equilibrado de carga, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO_{2} y se encuentra entre 1,8 y 3,5, y w es el número de moles de agua de hidratación por molécula de dicho aluminosilicato, en el que dicho aluminosilicato tiene un tamaño medio de cristalito entre 0,01 \mum y 1 \mum y un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo de 0,5 a 3 \mum.
38. El aluminosilicato de la reivindicación 37 en el que el aluminosilicato comprende zeolita A.
39. El aluminosilicato de la reivindicación 37 que comprende adicionalmente un contenido de agua entre 0,1% y 20% en peso del aluminosilicato.
40. El aluminosilicato de la reivindicación 39 en el que dicho aluminosilicato es un aluminosilicato deshidratado mediante calcinación por vapor deshidratado hasta un contenido de agua entre 0,1% y 8% en peso del aluminosilicato.
41. El aluminosilicato de la reivindicación 40 en el que dicho aluminosilicato deshidratado mediante calcinación por vapor no se rehidrata hasta un contenido de agua mayor que 10% en peso del aluminosilicato.
42. El aluminosilicato de la reivindicación 40 en el que dicho aluminosilicato deshidratado mediante calcinación por vapor tiene una cristalinidad que no sea menor que 50% de una cristalinidad de partida del aluminosilicato antes de la calcinación mediante vapor.
43. Un procedimiento para la fabricación de un aluminosilicato cristalino sintético de la fórmula M_{2/n}O . Al_{2}O_{3} . ySiO_{2} . wH_{2}O, en la que M es un catión de equilibrado de carga, n es la valencia de M y es 1 ó 2, y es el número de moles de SiO_{2} y se encuentra entre 1,8 y 3,5, y w es el número de moles de agua de hidratación por molécula de dicho aluminosilicato, comprendiendo la mejora:
(a)
formar dicho aluminosilicato cristalino sintético con un tamaño medio de cristalito comprendido en el intervalo de 0,01 \mum y 1 \mum y un tamaño de partícula comprendido en el intervalo de 0,5 a 3 micrones; y
(b)
calcinar mediante vapor el aluminosilicato hasta un contenido de agua entre 0,1% y 8% en peso del aluminosilicato reteniéndose al menos 50% de la cristalinidad de partida, de tal forma que el aluminosilicato deshidratado resultante no se rehidrate hasta un contenido de agua mayor que 10% en peso del aluminosilicato.
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