Excelência em Carbonatos

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- Édson Politschuck – Gerente ATC – Solvay Indupa S.A- Profº Dr. Carlos Schuracchio – DeMa – UFSCar-SP- ProfºLuiz Roberto Sniecikiovski - UNISOCIESC

Excelência em Carbonatos

Objetivo

Introdução

Comparação entre Carbonatos de Cálcio

Aplicações

Carbonato de Cálcio Natural – Influência na Distribuição do Tamanho de Partículas em Compostos de PVC Rígido

o Curvas de Distribuição do Tamanho de Partícula, o conceito de Steepness

o Gel Time

o Resistência ao Impacto – Izod

Carbonato de Cálcio – Comparações entre Carbonato de Cálcio Natural e Precipitado em Compostos de PVC Rígido

o Gel Time

o Resistência ao Impacto Izod

o Estabilidade Térmica Dinâmica

o Conclusão

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Demonstrar a influência da distribuição do tamanhode partículas do Carbonato de Cálcio em compostosde PVC rígido.

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Calcário é abundante no Brasil. No entanto somente alguns tipos deCalcário podem ser usados na Industria de Plásticos.

O Carbonato de Cálcio Natural é um minério de origem Calcíticaencontrado em várias formas◦ Calcítico Cristalino

◦ Calcítico Magnesiano

◦ Calcítico Cretáceo (Chalk)

◦ Calcítico Óptico

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CaCO3

BRITAGEM PRIMÁRIA

CLASSIFICAÇÃO

MOAGEM PRIMÁRIA

MOAGEM SECUNDÁRIA

CLASSIFICAÇÃO

CALCITA

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O Carbonato de Cálcio pode ainda ser obtido através da síntese deHidróxido de Cálcio com Gás Carbônico

Para Tanto o Calcário é Calcinado, produzindo-se a Cal que emseguida é Hidratada e depois o Carbonato de Cálcio é precipitadoatravés da reação com Gás Carbônico (CO2)

Introdução

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A principal diferença entre os Carbonatos de Cálcio reside naforma e distribuição de tamanhos de partícula

Romboédrico Acicular Escalenoédrico

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Tipo Composição Tamanho médio de partículas Área Superficial Estrutura Alvura ISO Abrasão

% micra m2/g % g/m2 Einlehner AT 1000

Calcítico Cristalino CaCO3 min 92 ; MgCO3 max 7 1,2 a 2,0 12,0 - 9,0 Ortorrombico > 96 15 - 25

Calcítico Magnesiano CaCO3 min 85; MgCO3 max 15 1,2 a 10 12,0 - 5,0 Romboédrico > 96 15 - 80

Calcítico Cretáceo CaCO3 min 92 ; MgCO3 max 7 1,2 a 2,5 12,0 - 8,0 Romboédrico > 90 14 - 20

Precipitado CaCO3 min 97; MgCO3 max 2 1,1 a 3,0 10,0 - 7,0 Várias > 94 5,0 - 15,0

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Tipos

Tubos, Conexões

Corrugados

Tubos,

Conexões

Perfis

Rígidos

Tubos,

Conexões

Perfis Rígidos

5,0 8,0 10,01,2 1,9 2,0 2,5 3.0

Calçados,

Tintas,

Massa

Corrida

Papel, Tintas, Injeção e ExtrusãoPapelPrecipitado

Laminados,

Calandrados

, Perfis

Flexíveis

Tintas, Calçados,

Compostos

Olefínicos

Tintas,

Calçados,

Compostos

Olefínicos

Calçados,

Tintas,

Laminados

Espalmado

s

Forros

Fios e cabos

Laminados

Calandrados

Perfis rígidos

e flexíveis

Tamanho de Partícula, micra

Forros

Perfis rígidos

Corrugados

Conexões

Compostos

Olefínicos

Calcítico Magnesiano

Calcítico Cretáceo

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INFLUÊNCIA DA DISTRIBUIÇÃO DO TAMANHO DE PARTÍCULAS EM COMPOSTOS DE PVC RÍGIDO

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D70

D30

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Steepness é a relação entre o valor do tamanho de 70% (D70) e 30% (D30) das partículas

É a medida do coeficiente angular da curva de distribuição◦ Quanto mais próximo de 1, maior a inclinação: Maior a

Homogeneidade

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Cretáceo1,2 micra

Cretáceo2,0 micra

Cretáceo2,5 micra

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1,2 micra 2,5 micra2,0 micra

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Cretáceo – 1,2µ

Cretáceo – 2µ Rígido com 12phr de CaCO3

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Cretáceo – 1,2µ

Cretáceo – 2µC Rígido com 12phr de CaCO

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Base Resina Suspensão K66/ 67/ 12 phr de CaCO3

Gel time (T) - (min.)

Parâmetros Cretáceo 1,2 µ Cretáceo 2,0 µ

MVAE (g/cm3) 0,631 0,623

Gel time (T) - (min.) 0:01:30 0:02:42

Torque Mínimo (B) - (Nm) 16,9 14,9

Torque Máximo (X) - (Nm) 35,5 34,5

Massa (g) 60,0 59,2

Temperatura (°C) 170 170

Rotação (RPM) 60 60

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Temperatura da Sala: 23°C Umidade Relativa: 50% Resistência ao Impacto Izod Entalhado pelo Labo P&A - Pêndulo = 1,028J

Amostra Espessura (mm) Energia (J) Resistencia Impacto (J/m)

Cretáceo 1,2µ 3,64 0,36 98,9

Cretáceo 2,0µ 3,95 0,3 81,0

Cretáceo 2,5µ 3,53 0,23 65,2

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Comparação entre Carbonato de Cálcio Natural e Precipitado em Compostos de PVC

Rígidos

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Propriedades Carbonato Precipitado Carbonato Natural

Composição 97% CaCO3 ; 2% MgCO3 85% CaCo3 ; 15% MgCO3

Tamanho de Partícula, D50, micra 1,9 1,2

Forma Escalenoédrico Romboédrico

Alvura ISO, % 94 97

Abrasão Einlehner, g/m2 8 20

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Calcítico – 1,2µ

PrecipitadoRí

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Temperatura da Sala: 23°C Umidade Relativa: 50% Resistência ao Impacto Izod Entalhado pelo Labo P&A - Pêndulo = 1,028J

Amostra Espessura (mm) Energia (J) Resistencia Impacto (J/m)

Precipitado 3,72 0,26 69,9

Calcítico Natural 1,2 µ 3,91 0,28 71,6

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Calcítico – 1,2µ

Precipitado

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Carbonatos de Cálcio Naturais mais finos e com distribuição mais regular proporcionam uma composto mais homogêneo

Caracteristicas Efeito

Plastificação mais homogênea Gel time mais rápido, com torque semelhante, alta produtividade

(Estabilidade reológica) Menor variação de temperatura no equipamento, maior estabilidade de cor

Maior coesão Maior resistência mecânica, aumento do teor de carga, mais competitividade

Distribuição Carga/Resina mais homogênea Melhor acabamento das peças, Brilho

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O Carbonato de Cálcio Natural com distribuição e tamanho de partícula homogêneos deixou de ser uma carga para ser um aditivo que aumenta a produtividade.

O uso de Carbonatos mais finos é uma tendência mundial e cada vez mais sua relação Custo/Benefício contribui para a competitividade dos processos de transformação

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