WO2014169358A1

WO2014169358A1 - Composição sintática de polipropileno, uso de composição e tubo

Info

Publication number: WO2014169358A1
Application number: PCT/BR2013/000123
Authority: WO
Inventors: Alexandre DI PINTOR DA LUZ; Marcelo FARAH; Alessandro CAUDURO LIMA
Original assignee: Braskem S.A.
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-10-23
Also published as: AR095845A1

Abstract

A presente invenção refere-se à uma composição de polipropileno sintático apresentando matriz polimérica bimodal e compreendendo (i) pelo menos um homopolímero de propileno, (ii) pelo menos um copolímero heterofasico, (iii) pelo menos um agente deslizante, e (iv) microesferas ocas de vidro. A presente invenção refere-se também ao uso de uma composição de polipropileno sintático e a tubos offshore. A composição revelada no presente pedido de patente apresenta polipropileno predominantemente alfanucleado, combinando polímeros e microesferas ocas de vidro a fim de alcançar excelentes propriedades mecânicas e baixa condutividade térmica para aplicação em tubulações com a finalidade de exploração de petróleo em águas profundas ou ultraprofundas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÃO SINTÁTICA DE POLIPROPILENO, USO DE COMPOSIÇÃO E TUBO".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a composição sintática de poli- propileno para aplicação em tubulações utilizadas na exploração de petróleo em águas profundas e ultraprofundas.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

A exploração comercial de petróleo em águas profundas ou ultraprofundas é uma atividade que cada vez mais se torna inevitável, tanto pelo declínio da capacidade de sua extração em águas rasas ou em terra, quanto pelo avanço tecnológico nos conceitos de isolamento e bombeamento.

O ambiente ao qual estão sujeitas as tubulações offshore é extremamente hostil, pois os tubos podem ter contato com um leito marinho irregular, o que demandaria a necessidade de as tubulações apresentarem, por exemplo, resistência mecânica ao contato com rochas, flexibilidade para seguir os acidentes do terreno, bom isolamento térmico devido à temperatura da água próxima de 0°C, resistência mecânica para suportar pressões acima de 100 bar e resistência à fadiga pela oscilação do oceano.

Os tubos utilizados na exploração de petróleo normalmente são constituídos de aço e revestidos com camadas de resinas que lhes conferem proteção contra corrosão, isolamento térmico, desgaste por atrito e impacto, preservando o seu tempo de vida útil por vários anos. Estas propriedades são essenciais para a conservação dos tubos, pois a sua substituição é bastante onerosa. Além disso, uma falha prematura no sistema de tubulações pode acarretar sérios danos ambientais associados a multas milionárias decorrentes de condenações judiciais.

As estruturas que compõem um tubo convencional de exploração em águas profundas ou ultraprofundas podem ser vistas na Figura 1 , onde (1) é um tubo de aço, (2) é uma camada de proteção de resina epóxi, (3) é uma camada de adesivo, (4) é uma camada interna, (5) é uma de isolamento térmico (podendo ser sintática) e (6) é uma camada externa. A combinação dessas camadas confere ao tubo as propriedades necessárias ao seu bom desempenho. A camada de resina epóxi é a proteção primária contra oxidação; a camada de adesivo tem a função de juntar a camada e- póxi e as camadas de resina; a camada externa é a proteção externa da estrutura.

Para a camada de isolamento térmico algumas soluções podem ser abordadas, dentre elas estão as espumas de polipropileno (PP), espumas de poliuretano (PU) e espumas de poliestireno (PS). Entre os benefícios conferidos por tais soluções, as espumas de PP proporcionam uma maior barreira à penetração de oxigénio e à água, resultando em uma vida útil maior que as demais soluções. Porém, devido à necessidade de suportar elevadas pressões e ainda possuir elevada propriedade de isolamento, o uso de espumas de PP limita algumas aplicações de acordo com a estrutura escolhida. Por exemplo, espumas de PP podem resistir até uma determinada profundidade, até que ocorra o colapso das espumas devido à alta pres- são. O colapso das espumas reflete o abrupto aumento da condutividade térmica (óleo podendo atingir até 120°C) e o consequente aumento de viscosidade no bombeamento do óleo, resultando em prejuízos que podem alcançar desde a limitação da capacidade de bombeamento até a interrupção da linha.

Com a finalidade de melhorar a resistência mecânica e o isolamento térmico proporcionados pelas espumas de PP, foram desenvolvidas novas soluções, em que se destaca a composição de PP sintático, consistindo de um polipropileno misturado à microesferas ocas de vidro. Neste caso, a solução apresenta propriedades mecânicas superiores às espumas de PP e, mesmo sob pressão elevada, os poros das microesferas mantêm a condutividade baixa o suficiente para evitar a perda de propriedade de isolamento térmico com o aumento de pressão.

O desenvolvimento de microesferas ocas de vidro foi essencial para a viabilização da exploração de petróleo em águas profundas e ultra- profundas. Parcerias entre grandes empresas com interesse no segmento petrolífero foram determinantes para o desenvolvimento de microesferas ocas de vidro com diâmetro abaixo de 150 micra responsáveis pela excelên- cia comportamental das propriedades mecânicas e do isolamento térmico de tubulações.

Para a aplicação final da solução de PP sintático, é necessário que as propriedades do polipropileno atendam às condições de processa- mento via extrusão, em que a transmissão de tensão para o sistema com esferas de vidro seja a mínima possível e, ao mesmo tempo, apresente uma relação de propriedades substancialmente elevada para atender a todos os requisitos do processamento. Ademais, a manutenção da integridade das esferas de vidro ocas é fundamental, pois, caso ocorra a ruptura das mes- mas na etapa de processamento, o desempenho de isolamento poderá ser comprometido.

No estado da técnica encontram-se os documentos de patentes EP1541622B1 , US2004/048015A1 e US20070240781A1 que tratam de variações de produtos sintáticos de PU, demonstrando que o uso de esferas ocas de vidro é de significante interesse comercial, mesmo quando utilizadas em combinação com outros polímeros.

O documento de patente US7091277 descreve a utilização de uma composição de polipropileno sintático usando beta-nucleantes para melhoria das propriedades mecânicas, atingindo elongação na ruptura de pelo menos 10% para a composição sintática. Contudo, é sabido que a nuclea- ção do PP ocorre naturalmente na fase alfa, e a fase beta somente aparece em casos especiais com cristalizações ocorrendo preferencialmente entre 130 e 135°C (sensível a temperatura), ou ainda com a adição de nucleantes específicos como trifenoditiazina, Gama-quinacridona, N N'-diciclohexilte- reftalamida, e mistura de estearato de cálcio com ácido pimélico ou acido subérico. Assim, o uso de PP beta-nucleado é desvantajoso principalmente devido à complexidade de seu processo de obtenção e sensibilidade nas condições de processamento o que resulta em problemas no processo e elevado custo, além de apresentar menor disponibilidade no mercado quan- do comparado ao PP em fase alfa. A Tabela 1 mostra uma comparação entre as propriedades dos dois tipos de cristalização. Tabela 1. Comparação entre cristalização alfa e beta.

Alfa Beta

Célula unitária Monoclínica Hexagonal

Densidade de fase cristalina(g/cm³) 0,936 0,922

Densidade final(60% cristalino)(g/cm³) 0,901 0,893

Temperatura de fusão(°C) 160 154

O documento de patente US7462307 descreve uma espuma de poliolefinas para tubulações compreendendo como componente obrigatório um polipropileno modificado com comportamento strain hardening. Neste caso, além de possuir ramificações, o polímero modificado utilizado apresenta uma faixa de índice de fluidez (IF) não usual. Adicionalmente, qualquer técnico no assunto saberia reconhecer a resina base descrita no documento americano, visto tratar-se de um processo exclusivo e não licenciável. Esta tecnologia é baseada em um reator tipo loop onde o propeno encontra-se em estado supercrítico, no qual a polimerização só ocorre a elevadas pressões e temperaturas acima de 90°C. O descarregamento se dá em uma cascata de reatores fase gás em série para síntese de EPR (borracha etile- no-propileno) ou PP de diferente peso molecular. O uso de propeno supercrítico permite baixíssimos níveis de hidrogénio no sistema e com isso pode- se fazer produtos de elevadíssimo peso molecular. Os reatores fase gás podem sintetizar não só o EPR necessário para a aplicação, como também gerar produtos de baixíssimo peso molecular, permitindo ao processo gerar PP copolímero de elevada bimodalidade na matriz.

Diferentemente dos produtos descritos no estado da técnica, a presente invenção compreende uma composição simples para a produção de PP sintático, predominantemente alfa-nucleado, sem a necessidade de nucleantes, com a mistura de polímeros de processos difundidos no mundo para aplicação em tubulações offshore, utilizados no transporte de petróleo durante a exploração em aguas profundas e ultraprofundas.

Com a composição aqui revelada, a integridade das microesfe- ras ocas de vidro são preservadas em um processo económico, proporcionando excelentes propriedades mecânicas e baixa condutividade térmica. Assim, os objetivos da presente invenção são alcançados a partir de produtos lineares, sem modificações, alfa-nucleados, oriundos de tecnologias comuns e de fácil acesso.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1 - representação esquemática de tubos offshore.

Figuras 2.1 , 2.2, 2.3 e 2.4 - integridade das microesferas testadas no Exemplo 1.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

A presente invenção tem por objetivo uma composição de poli- propileno sintático.

É também um objetivo da presente invenção o uso de uma composição de polipropileno sintático.

Por fim, é um objetivo da presente invenção obter tubos offshore. BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de uma composição apresentando uma matriz polimérica bimodai, compreendendo (i) pelo menos um homopolímero de propileno, (ii) pelo menos um copolímero heterofasico, (iii) pelo menos um agente deslizante, e (iv) microesferas ocas de vidro.

Os objetivos da presente invenção são também alcançados pela fabricação da camada de isolamento térmico das tubulações offshore.

A presente invenção apresenta como vantagem uma composição de polipropileno sintático com excelentes propriedades mecânicas e baixa condutividade térmica para aplicação em tubulações com a finalidade de exploração de petróleo em águas profundas ou ultraprofundas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção revela uma composição para a produção de PP sintático, predominantemente alfa-nucleado, combinando polímeros e microesferas ocas de vidro a fim de alcançar excelentes propriedades me- cânicas e baixa condutividade térmica em tubulações offshore. A composição polimérica sintática aqui revelada apresenta matriz polimérica bimodai e compreende (i) pelo menos um homopolímero de propileno, (ii) pelo menos um copolímero heterofásico, (iii) pelo menos um agente deslizante, e (iv) microesferas ocas de vidro.

Por matriz polimérica bimodal entende-se qualquer matriz poli- mérica com distribuição de peso molecular bimodal. A matriz polimérica da presente invenção apresenta cristalinidade predominantemente alfa-nucleada. Preferencialmente, mais de 90% da matriz polimérica apresenta-se alfa- nucleada. Opcionalmente, são adicionados agentes alfa-nucleantes selecio- nados do grupo que compreende benzoato de sódio, talco, sorbitois e seus sais, sais de dicarboxilato de bi-ciclo(2,2,1)heptano, sais de fosfato e mistura entre eles.

Por homopolímero de propileno entende-se qualquer polipropile- no constituído substancialmente de monômeros de propileno. O homopolímero de propileno da presente invenção apresenta IF que pode variar entre 0,4 e 150 g/100min e está presente em quantidade que pode variar entre 5 e 70% em massa, com base na massa total da composição.

Por copolímero heterofásico entende-se qualquer copolímero propileno/etileno e/ou α-olefina contendo de 4 a 10 carbonos, ou misturas O copolímero heterofásico da presente invenção apresenta IF que pode variar entre 0,4 e 100 g/100min e está presente em quantidade que pode variar entre 2 e 90% em massa, com base na massa total da composição.

Os polímeros utilizados na presente invenção são preferencialmente não-modificados, lineares e obtidos por meio de processos comuns e amplamente difundidos, como Spheripol® e Unipol®, não se limitando a estas tecnologias. A tecnologia Spheripol®, por exemplo, baseia-se em reação em 2 loops de propeno liquefeito, porém, com as temperaturas e pressão são menores, o nível de hidrogénio presente no propeno é maior gerando uma limitação do IF da resina de aproximadamente 0,5 g/10min, e também uma limitação na síntese de produtos de levado IF, devido ao limite de solubilidade de hidrogénio no propeno liquefeito.

Na presente invenção, o agente deslizante, também tratado como "agente lubrificante", "agente lubrificante interno", "agente de desacoplamento" ou "descompatibilizante", tem a função de reduzir o atrito entre as microesferas ocas de vidro e a matriz polimérica, de modo a manter a integridade das mesmas. Os agentes lubrificantes da presente invenção são selecionados do grupo que compreende monoestearato de glicerol (GMS), óleos minerais, polipropileno glicol, polietileno glicol, fluorpolímeros, silanos, oleoamidas, eurucamida, monoestearato de glicerina, monoestearato de gli- cerila, entre outros, e suas misturas. A quantidade de lubrificante pode variar de 0,05 a 3% em massa, com base na massa total da composição.

As microesferas ocas de vidro utilizadas na presente invenção possuem tamanho de partícula menor que 150 micra, preferencialmente me- nor que 100 micra. Preferencialmente, são utilizadas as microesferas ocas de parede fina da linha Scotchlite® Glass Bubbles comercializadas pela empresa 3M. As microesferas estão presentes na matriz polimérica em quanti- dade que pode variar entre 15 e 40% em massa, baseado na massa total da composição.

Opcionalmente, a composição da presente invenção pode compreender antioxidantes, antiácidos, deslizantes externos (auxiliares de fluxo), entre outros ingredientes comumente utilizados de acordo com a aplicação desejada.

Ainda, à composição aqui revelada podem ser adicionadas car- gas minerais selecionadas do grupo que compreende sílica, talco, carbonato de cálcio, mica, zeolitas, hidrotalcitas, entre outras, de diferentes tamanhos de partículas, formas e razões de aspecto.

Os polímeros utilizados na composição da presente invenção devem ser selecionados de modo que a matriz polimérica da composição apresente distribuição de peso molecular bimodal. Preferencialmente, os polímeros são selecionados de modo que a razão de IF entre eles seja maior que 10. Mais preferencialmente, os polímeros são selecionados de modo que a matriz polimérica compreenda uma mistura de copolímeros heterofási- cos de alto IF (entre 30 e 100 g/100min) e homopolímeros de baixo IF (entre 0,4 e 5 g/10min ) ou, ao contrário, homopolímeros de alto IF (entre 30 e 150 g/100min) e copolímeros heterofásicos baixo IF (entre 0,4 e 3 g/10min). Para a compensação das limitações da resina base, um terceiro polímero pode ser adicionado à composição para um possível ajuste da aplicação, podendo ser pequenas frações de homopolímero de baixo IF (entre 0,4 e 5 g/10min) ou copolímero heterofásico de alto IF (entre 30 e 100 g/100min).

Em uma concretização preferencial da presente invenção, a composição revelada compreende:

a. Um copolímero heterofásico de IF entre 30 e 100 g/10min em quantidade que varia entre 25 e 50% em massa,

b. Um homopolímero de propileno de IF entre 0,4 e 5 g/10min em quantidade que varia entre 35 e 70% em massa,

c. Um homopolímero de propileno de IF entre 30 e 150 g/100min em quantidade que varia entre 5 a 35% em massa,

d. Microesferas ocas de vidro com teores entre 15 e 40% em massa,

e. Agente deslizante nos teores de 0,05 a 3% em massa, com base na massa total da composição.

Em outra concretização preferencial da invenção, a composição de polipropileno compreende:

f. Um copolímero heterofásico de IF entre 0,4 e 3 g/10min em quantidade que varia entre 60 e 90% em massa,

g. Um homopolímero de propileno com IF entre 30 e 150 g/10min em quantidade que varia entre 5 e 25% em massa,

h. Um copolímero heterofásico de IF entre 30 e 100 g/100min em quantidade que varia entre 2 a 15% em massa,

i. Microesferas ocas de vidro com teores entre 15 e 40% em massa,

j. Agente deslizante nos teores de 0,05 a 3% em massa, com base na massa total da composição.

As composições da presente invenção são preparadas via extru- são comum e são particularmente indicadas para aplicação em tubulações offshore, ou seja, tubulações utilizadas para exploração de petróleo em águas profundas ou ultraprofundas. Preferencialmente, ditas composições são aplicadas na camada de isolamento térmico destas tubulações. Ainda, a composição da presente invenção pode ser utilizada em processos de extrusão em geral (chapas, tubos e perfis), termoformagem e sopro.

Cumpre ressaltar que para atender aos requisitos normativos de aplicações em tubulações offshore, é necessário que composição atenda os seguintes requisitos:

• Boa processabilidade - obtida através de mistura entre polímeros de diferentes massas moleculares, gerando matrizes de maior distribuição de peso molecular e tornando a composição mais adequada ao processo;

· Manter a integridade das esferas ocas de vidro - é necessário que a tensão interna de processamento não destrua as esferas e mantenha sua função primária de isolamento sem perdas de estruturas;

• Suportar deformações de transporte, instalação e fadiga dinâmica em leito marinho -a resina compostada deve apresentar deforma- ções nas rupturas elevadas;

• Excelente desempenho mecânico - atingir adequado balanço entre rigidez e impacto requisitados para a aplicação;

• Baixa condutividade térmica - valores baixos são requeridos para reduzir a troca térmica entre o fluido e o ambiente marinho, cuja tempe- ratura da água pode ser tão baixa quanto 0°C.

Os testes realizados mostraram que a composição da presente invenção atende aos padrões normativos do segmento, apresentando propriedades mecânicas melhoradas, tensão acima de 9000 Mpa, condutividade térmica menor que 0,18 W/m. K e deformações maiores que 50% na ruptura.

Destaca-se que as propriedades da composição revelada na presente invenção são alcançadas utilizando uma mistura de resinas usuais, lineares, não modificadas e por meio de processos amplamente difundidos dispensando o uso de compatibilizantes.

Adicionalmente, a composição revelada compreende um PP com cristalização predominantemente alfa-nucleada, sendo desnecessário o uso de beta-nucleantes.

Outro fator essencial para o sucesso da presente invenção é a interação entre a matriz polipropileno e as microesferas ocas de vidro. Geralmente, em compostos de duas ou mais fases são adicionados agentes compatibilizantes para melhorar suas propriedades. A função destes agentes, normalmente produtos sintetizados ou enxertados com comonômeros polares, é alterar a polaridade de modo a tornar as fases mais compatíveis. Dentre estes compatibilizantes, podem ser citados o polipropileno enxertado com anidrido maléico, acido acrílico, acido itacônico, silanos, etc, que conferem a acoplagem das esferas de vidro ao polipropileno. Em compostos com fibra de vidro, por exemplo, o objetivo dos agentes de compatibilização é a transferência de propriedades para a matriz conferindo maior rigidez e adesão fibra/polímero. No entanto, o uso de agentes compatibilizantes na presente invenção é desnecessário e pode ser inclusive ser prejudicial às propriedades desejadas.

Os exemplos descritos a seguir não são limitativos, e tem a finalidade de apenas demonstrar o excelente desempenho alcançado por meio da composição revelada na presente invenção.

EXEMPLOS

Exemplo 1. Análise de deformação na ruptura

Tabela 2. Componentes utilizados nas composições/amostras testadas no Exemplo .

Material IF (g/10min) %EPR

Copolímero Heterofásico 1 2 13

Copolímero Heterofásico 2 60 23

Homopolímero 1 0,8 -

Homopolímero 2 80 -

A partir dos componentes descritos na Tabela 2, quatro composições/ amostras foram preparadas em extrusora ZSK-18, com vazão de 4 kg/h e rotação de 300 rpm, com temperatura final de 220°C.

Tabela 3. Amostras 1 , 2, 3 e 4 utilizadas no teste de deformação na ruptura

Polímero Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Copolímero Heterofásico 1 75 75 75 15

Copolímero Heterofásico 2 - - 25 -

Homopolímero 1 - - - 60 Polímero Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Homopolímero 2 25 25 - 25

Agente de acoplamento - 3 - -

Lubrificante interno - - 0,3 -

Os valores do teor de microesferas ocas de vidro foram conferidos a partir de análises de Termogravimetria (TGA) e os corpos de prova foram a- nalisados mecanicamente seguindo a norma ASTM D-638, com corpos de prova feitos por compressão segundo norma ASTM D4703. A microesfera utilizada foi a 3M HGM S38HS, o agente de compatibilização destas amostras foi o Ore- vac CA100 fornecido pela Arkema e o lubrificante interno foi o GMS-90.

Tabela 4. Teor de microesferas e resultado de deformação na ruptura

Polímero Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Teor de Microesferas (%) 32,5 33,8 35,9 33,1

Deformação na ruptura (%) 18 1 41 26

O resultado do teste de deformação na ruptura mostra que a integridade das microesferas foi mantida, como pode ser observado por meio das figuras 2.1-2.4.

Diante dos resultados obtidos nos testes realizados no Exemplo 1 é possível concluir que o uso de agente de acoplagem deteriora o desempenho para a aplicação. Devido à alta compatibilidade, a adesão das esferas torna o composto rígido e de baixa deformabilidade.

Por outro lado, o uso de lubrificantes internos permite o desacoplamento entre o PP e as microesferas de vidro, permitindo baixa transferência de tensão para as esferas, mantendo sua integridade e permitindo deformabilidade à matriz.

Para a aplicação em tubos offshore, o agente de desacoplamen- to permite atender às solicitações de movimentações, dobramentos e torções necessários para transporte, instalação e uso, mantendo a integridade da camada de isolamento térmico.

O uso de copolímero heterofásico de alto IF resultou em maior deformabilidade antes da ruptura, o que é desejável para aplicações em tu- bos offshore. Exemplo 2.

Os conceitos e resultados obtidos por meio do Exemplo 1 levaram ao redirecionamento da estratégia traçada, bem como de um novo conjunto de composições para análise direta em tubulações. As composi- ções/amostras do Exemplo 2 foram preparadas em quantidades específicas para a aplicação em tubulações e testes de campo:

Tabela 5. Componentes utilizados nas composições/amostras testadas no Exemplo 2

Polímero Amostra Amostra Amostra Amostra

5 6 7 8

Copolímero Heterofásico 1 75 100 15 73

Copolímero Heterofásico 2 5 - 35 5

Homopolímero 1 - - 50 -

Homopolímero 2 20 - - 19

Agente de compatibilização (%) - - - 3

Lubrificante interno (phr) 0,3 0,3 0,3 0,3

Teor de microesferas além da com¬

25 25 25 25 posição de polímero (% em peso)

Tabela 6. Propriedades mecânicas observadas

Amostra Amostra Amostra Amostra

5 6 7 8

Resina Base

Densidade (kg/m³) 0,902 0,902 0,902 0,902 índice de Fluidez (g/10min) 1 ,9 1 ,1 2,6 1 ,8

Modulo de Flexão (MPa) 1370 1270 1320 1480

Impacto a 23°C 160 NB 200 300

Impacto a -20°C 40 60 40 40

Alongamento na ruptura (%) 187 721 1256 1051

Condutividade térmica (W/m. K) 0,22 0,22 0,22 0,22

Propriedades do Composto

Densidade (kg/m³) 667 660 667 677

Tensão de escoamento (MPa) 9768 8847 9319 10166

Elongação na ruptura (%) 96,9 81 ,4 96,5 44,8

Esferas integras (%) 99,55 99,21 99,4 99,25

Condutividade térmica (W/m. K) 23° 0,171 0,172 0,172 0,184

Observa-se que para todas as composições (amostras 5-8) pro- postas obteve-se boa manutenção da integridade das microesferas ocas de vidro. Para a amostra 8 com compatibilizante, a maior adesão às microesferas gerou produtos mais rígidos e com menor deformabilidade, explicável pela forte adesão das microesferas ocas de vidro com a matriz. Esta adesão também gerou valores de condutividade térmica pouco superior às demais provavelmente por uma interface mais forte, evitando-se esferas descoladas. Porém, esta forte adesão não fornece ao composto a deformabilidade adequada ao sistema.

Como referência, a amostra 6, contendo apenas Copolímero He- terofásico 1 , apresentou menor rigidez e maior impacto para a aplicação, porém deformação na ruptura menor que as amostras 6 e 7 onde têm-se o conceito de mistura bimodal.

Assim, conclui-se que, para a aplicação, as melhores composições são aquelas com conceito bimodal, sem compatibilizante e com desli- zante interno, através da mistura de resinas usuais, lineares e não modificadas, preparadas por meio de processos comuns e sem a necessidade de nucleantes especiais para atingir o desempenho esperado. Neste caso, utili- zou-se a mistura de copolímeros de alto IF e homopolímero de baixo IF ou, ao contrário, com homopolímeros de alto IF e baixo IF. Para a compensação das limitações da resina base, foi adicionado um terceiro polímero para o ajuste da aplicação, podendo ser pequenas frações de homopolímero de baixo IF (amostra 7) ou copolímero de alto IF(amostra 5).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de polipropileno sintático caracterizada pelo fato de apresentar matriz polimérica bimodal e compreender (i) pelo menos um homopolímero de propileno, (ii) pelo menos um copolímero heterofásico, (iii) pelo menos um agente deslizante, e (iv) microesferas ocas de vidro.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de o homopolímero de propileno apresentar IF que varia entre 0,4 e 150 g/100min e estar presente em quantidade que varia entre 5 e 70% em massa, com base na massa total da composição.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de o copolímero heterofásico ser um copolímero propileno/etileno ou α-olefina contendo de 4 a 10 carbonos, ou misturas.

4. Composição de acordo a reivindicação 3 caracterizada pelo fato de o copolímero heterofásico apresentar IF que varia entre 0,4 e 100 g/100min e estar presente em quantidade que varia entre 2 e 90% em massa, com base na massa total da composição.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1 .caracterizada pelo fato de o agente deslizante ser selecionado do grupo que compreende monoestearato de glicerol, óleos minerais, polipropileno glicol, polietileno glicol, fluorpolímeros, silanos, oleoamidas, eurucamida, monoestearato de glicerina, monoestearato de glicerila, e suas misturas.

6. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de o agente deslizante estar presente em quantidade que varia de 0,05 a 3% em massa, com base na massa total da composição.

7. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de as microesferas ocas de vidro possuírem tamanho de partícula menor que 150 micra.

8. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de as microesferas ocas de vidro estarem presentes em quantidade que varia entre 15 e 40% em massa, baseado na massa total da composição.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de a matriz polimérica apresentar cristalinidade a-nucleada.

10. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um copolímero heterofásico de IF entre 30 e 100 g/100min, pelo menos um homopolímero de IF entre 0,4 e 5 g/10min e pelo menos um homopolímero de propileno de IF entre 30 e 150 g/100min.

11. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um homopolímero de IF entre 30 e 150 g/100min, pelo menos um copolímero heterofásico de IF 0,4 e 3 g/10min e pelo menos um copolímero heterofásico de IF entre 30 e 100 g/100min.

12. Composição de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de compreender:

d. Microesferas ocas de vidro com teores entre 15 e 40% em massa,

13. Composição de acordo com a reivindicação 11 , caracterizada pelo fato de compreender:

k. Um copolímero heterofásico de IF entre 0,4 e 3 g/10min em quantidade que varia entre 60 e 90% em massa,

I. Um homopolímero de propileno com IF entre 30 e 150 g/10min em quantidade que varia entre 5 e 25% em massa,

m. Um copolímero heterofásico de IF entre 30 e 100 g/100min em quantidade que varia entre 2 a 15% em massa,

n. Microesferas de vidro ocas com teores entre 15 e 40% em massa, o. Agente deslizante nos teores de 0,05 a 3% em massa, com base na massa total da composição.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de compreender aditivos selecionados entre antioxidantes, antiáci- dos, deslizantes externos, e misturas;

15. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de compreender cargas selecionadas entre sílica, talco, carbonato de cálcio, mica, zeolitas, hidrotalcitas.

16. Composição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de apresentar tensão acima de 9000 Mpa, condutividade térmica menor que 0,18 W/m. K e deformações maiores que 50% na ruptura.

17. Uso da composição como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de tubulações offshore.

18. Uso de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a composição ser para a fabricação da camada de isolamento térmico das tubulações.

19. Uso da composição como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de ser em processos de ter- moformagem, sopro ou extrusão.

20. Tubo offshore caracterizado pelo fato de compreender uma camada de isolamento térmico que compreende a composição como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 16.