Les films en polyoléfine, tels que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP) , sont largement utilisés dans l'emballage, l'agriculture et d'autres industries. Cependant, ces matériaux nécessitent souvent des améliorations fonctionnelles pour répondre aux besoins spécifiques de l'application. Les additifs pour polymères sont des améliorations essentielles qui améliorent la facilité d'utilisation, la sécurité et l'apparence des films en polyoléfine. PCC Chemax Inc., l'un des principaux fournisseurs de produits chimiques spécialisés, propose une gamme d'additifs innovants qui répondent à ces exigences.
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PCC Chemax a une longue histoire dans le développement d’additifs polymères , son premier produit ayant été lancé dans les années 1970. Le groupe d’additifs polymères de PCC Chemax offre un soutien technique pour relever les défis des solutions additives présentés par les clients. En plus d’introduire de nouveaux matériaux, notamment des antistatiques , des antibuées , des lubrifiants, des dispersants de pigments et des agents glissants, le personnel technique connaît bien une variété de polymères , notamment le PVC, le PET, le PE, le PU, le LLDPE, le LDPE, le HDPE et le PP. Avec des centaines de chimies disponibles, le département technique peut explorer des structures moléculaires non traditionnelles et justifier les résultats avec des méthodes de test standard de l’industrie. Ils abordent les problèmes traditionnels de l’industrie ainsi que les défis les plus récents qui incluent la protection antistatique à long terme et l’inhibition de la corrosion . Reconnaissant les besoins des clients, PCC Chemax a développé la technologie d’utilisation de la silice comme support pour les produits liquides , créant des versions en poudre de la plupart des antistatiques et des antibuées de notre portefeuille.
Comprendre les additifs antistatiques
Les additifs antistatiques réduisent l’accumulation d’électricité statique sur les surfaces polymères , un phénomène qui peut entraîner une attraction de la poussière, des difficultés de manipulation et même des risques pour la sécurité dans les environnements sujets aux étincelles. PCC Chemax propose des agents antistatiques internes et topiques (externes) dans une variété de compositions chimiques et de formes physiques pour répondre aux exigences les plus spécialisées. Les additifs antistatiques internes sont incorporés pendant le traitement des polymères. Ces additifs migrent vers la surface, formant une monocouche attirant l’eau qui dissipe l’électricité statique. La majorité du portefeuille antistatique de PCC Chemax appartient à ce groupe. Les offres comprennent des amines de coco, de suif et de stéaryl éthoxylées (respectivement Chemstat® 122 , Chemstat® 182 , Chemstat® 273-E ). Les amines éthoxylées présentent d’excellentes performances dans le PE, le PP et le PS/ABS, peuvent également améliorer la dispersibilité des pigments et bénéficient d’une large approbation de la FDA. Une autre chimie proposée est le diéthanolamide laurique représenté par la gamme Chemstat® LD ( Chemstat® LD-100 , Chemstat® LD-100/60DC ). Chemstat® LD est recommandé comme antistatique lorsque des conditions d’humidité relative de < 40 %sont présentes et lorsque les amines éthoxylées ne peuvent pas être utilisées. En plus des amines et des amides , PCC Chemax propose des mélanges de tensioactifs non ioniques exclusifs, notamment Chemstat® 1880 , Chemstat® 1890 , Chemstat® 1900 et Chemstat® 1910 . Il s’agit de solides liquides ou en flocons ne contenant aucun dérivé de phénol ou de composants à base d’amine, offrant des performances antistatiques et plusieurs peuvent être utilisés dans des applications de contact alimentaire indirect. Tous ces produits sont ou peuvent être disponibles sous forme de poudre facile à manipuler. Des agents antistatiques topiques (externes) sont appliqués après le traitement pour fournir des propriétés antistatiques temporaires. PCC Chemax propose Chemstat®3820 , un antistatique cationique soluble dans l’eau adapté à une application externe, qui fonctionne à de faibles concentrations et est facilement soluble dans plusieurs diluants.
Découverte des additifs antibuée
Les antibuées empêchent la formation de gouttelettes d’eau à la surface d’un film. Ceci est réalisé en incorporant un additif qui va agglomérer les gouttelettes d’eau, leur permettant de se détacher de la surface du polymère. Pour les applications en serre, les antibuées minimisent ou empêchent la microlentille qui protège les plantes des dommages. Le meilleur antibuée pour une application spécifique dépendra du type de polymère, de l’épaisseur du film, de la température d’utilisation et de la durée de vie du film . Les exigences de la FDA doivent être identifiées avant l’évaluation. PCC Chemax propose la série Chemstat® AF, qui comprend une large gamme de produits antibuée. Chemstat® AF-476 empêche la formation de buée sur le PVC qui nécessite une tolérance élevée à la chaleur. Chemstat® AF-322 est efficace à la fois dans les films et les produits moulés et peut être utilisé pour les résines de polypropylène. Le matériau offre des performances antibuée à chaud et à froid. Chemstat® AF-687 est principalement recommandé comme antibuée externe pour les films PS et fonctionne comme antibuée interne à chaud et à froid dans les résines PE. Plusieurs produits sont, ou peuvent être, disponibles sous forme de poudre facile à manipuler. Les additifs antistatiques et antibuée offrent de nombreux avantages. Ils améliorent l’esthétique en empêchant l’accumulation de poussière et de gouttelettes d’eau, en offrant une apparence propre, en protégeant les plantes et en permettant au consommateur une vue claire des produits alimentaires. Ils prolongent également la durabilité des films en les protégeant des dommages et de la dégradation de l’environnement, prolongeant ainsi leur durée de vie. De plus, ces additifs sont polyvalents et conviennent à une large gamme d’applications dans divers secteurs.
Pourquoi les polymères ont-ils besoin de lubrifiants ?
Les lubrifiants sont utilisés comme auxiliaires de traitement, notamment dans le PVC rigide et flexible. Ils peuvent être incorporés dans le composé polymère ou appliqués à l’extérieur de la surface du polymère. Un lubrifiant agit en réduisant considérablement la résistance au mouvement des chaînes ou des segments d’un polymère, sans modification disproportionnée des propriétés observables. La facilité de rotation interne est la clé de l’écoulement du polymère. Les lubrifiants internes, compatibles avec le polymère, réduisent la viscosité à l’état fondu et l’énergie de traitement. Les lubrifiants externes, incompatibles avec le polymère, réduisent à la fois la friction polymère-polymère et polymère-métal. Le choix du bon lubrifiant implique de prendre en compte la composition chimique, la polarité, les propriétés de fusion, la compatibilité et les interactions avec d’autres additifs. Par exemple, l’éthylène bis-stéaramide agit à la fois comme lubrifiant interne et externe, mais il n’est pas un choix préférable pour l’application de films transparents car il pourrait brouiller le film. Pour les films transparents, le monostéarate de glycérol est recommandé. PCC Chemax propose du monostéarate de glycérol sous différentes formes et compositions monoester. La gamme Chemstat® G comprend des produits de cette famille chimique. Le GMS ne fonctionne pas seulement comme lubrifiant, mais aussi comme agent de démoulage, antistatique interne et antibuée. Le Maxomer® Lube EBO est un amide d’acide gras utilisé principalement comme agent glissant dans la fabrication de films, particulièrement adapté aux polymères comme le PVC, le polyamide, le polycarbonate et le polypropylène. Cette chimie est souvent utilisée pour augmenter le flux de fusion du polystyrène et confère des propriétés anti-blocage à une variété de résines. Le Maxomer® Lube-FESA, stéarate ferrique, agit comme agent de photodégradation dans les polyoléfines. Le Maxomer® Lube-E2SA-B est efficace comme lubrifiant dans le PVC, le polystyrène, l’ABS et certaines résines techniques. Il fonctionne également comme agent de démoulage dans le PVC, le polystyrène et les polyesters . La chimie à poids moléculaire élevé sert également de dispersant de pigment dans le traitement des polyoléfines.
Les agents glissants améliorent les performances et l’efficacité.
Les agents glissants les plus couramment utilisés sont les amides, tels que l’oléamide ( Chemstat® HTSA#18 ), l’érucamide ( Chemstat® HTSA#22-20M ) et l’érucamide stéarylique Chemstat® HTSA#3/BEAD ). Ces agents sont classés en fonction de leur vitesse de migration : les agents à « floraison rapide » comme l’oléamide migrent rapidement vers la surface, tandis que les agents à « floraison lente » comme l’érucamide migrent plus lentement. Cette migration permet de surmonter le caractère collant naturel des polymères, ce qui les rend plus faciles à manipuler et à traiter. PCC Chemax propose également Chemstat® HTSA#1 , un amide secondaire (oléyl palmitamide), qui est un composé organique azoté, conçu pour être utilisé comme additif glissant pour les thermoplastiques, en particulier les films BOPP. Les agents glissants sont particulièrement bénéfiques dans les applications impliquant des films minces, où un frottement élevé peut causer des problèmes lors des opérations d’enroulement, de production de sacs et d’emballage. En réduisant le frottement, les agents glissants améliorent l’efficacité et la fiabilité de ces processus
Conclusion
Les additifs antistatiques et antibuée, les agents glissants et les lubrifiants jouent un rôle crucial dans l’optimisation des films en polyoléfine pour de multiples applications. En relevant des défis tels que l’accumulation d’électricité statique et la formation de buée, ces additifs améliorent la fonctionnalité, la sécurité et l’esthétique. Alors que les industries exigent des solutions plus durables et plus efficaces, la recherche et l’innovation en cours continueront d’affiner ces matériaux essentiels, façonnant ainsi l’avenir des applications à base de polyoléfine.