O masterbatch lubrificante é o trabalho silencioso do setor de compósitos plásticos. Raramente aparece em uma ficha técnica como propriedade principal, mas decide se um composto de polipropileno altamente recheado funciona a 900 kg/h ou se trava a 600 kg/h, se um perfil de PVC rígido sobrevive dezoito meses com o mesmo conjunto de parafusos ou se precisa de re-flight após nove meses, e se um molde de filme estirado produz doze horas de saída limpa ou uma bolha de derramamento degradado a cada noventa minutos. Em 2026, à medida que os compósitos aumentam as cargas de recheio, migram para matérias-primas recicladas com reologia imprevisível e reduzem o consumo específico de energia para atender aos objetivos de custo de energia e de emissão de carbono, o modesto pacote lubrificante passou de um detalhe para uma variável de formulação de primeira ordem.
Este guia foi escrito para compósitos, produtores de masterbatch, engenheiros de processo de extrusão e compradores técnicos que precisam entender o que um masterbatch lubrificante faz realmente dentro do cilindro, como escolher entre as químicas de cera, amida, estearato, silicone e fluoropolímero, quantas doses devem ser aplicadas em partes por cem resinas e como fabricar o próprio masterbatch em uma extrusora de parafusos co-rotantes em paralelo sem destruir o próprio aditivo que você está tentando fornecer. A Kerke, uma fábrica Wanplas especializada em linhas de extrusão de compósitos co-rotantes em paralelo, forneceu linhas da série KTE para produtores de masterbatch em mais de 70 países, e as janelas de processo descritas aqui refletem a experiência de campo em aplicações de compósitos de cor, recheio, aditivo e cabo.
No final deste artigo, você será capaz de especificar um masterbatch lubrificante por função, em vez de por nome comercial, prever o efeito de uma alteração na dosagem no torque e no coeficiente de atrito, projetar uma configuração de parafuso que disperse um pacote de cera sem cortá-lo em vapor e diagnosticar as cinco falhas mais comuns no campo – deslizamento do parafuso, deposição de placa, jacto da matriz, flor e perda da força de vedação – a partir de seus sintomas.
O que é o masterbatch lubrificante e por que os compósitos se baseiam nele
Um masterbatch lubrificante é um concentrado, em forma de pellets, de aditivos que modificam a fricção, normalmente contendo de 5 a 30 por cento de lubrificante ativo disperso em um polímero portador, projetado para ser adicionado a uma resina de base em proporção de 1 a 5 por cento, a fim de fornecer uma dose controlada de redução da aderência, liberação e viscosidade. Ele existe porque os lubrificantes puros são quase impossíveis de medir com precisão e segurança em sua forma bruta: as ceras chegam em forma de pó fino ou flocos que se acumulam nos tanque, as amidas gordas são eletroestáticas e poluídas, os estearatos metálicos são irritantes respiratórios e os aditivos de processamento de polímeros fluorados são fornecidos em concentrações tão baixas que a adição direta exigiria uma precisão de dosagem que ultrapassa o alcance da maioria dos alimentadores gravimétricos.
Encapsular esses ativos em um grânulo resolve quatro problemas de uma só vez. Primeiro, converte um pó poluído em um grânulo livre que flui com uma densidade volumétrica entre 480 e 560 kg/m³, o que se comporta como a resina base na bandeja. Em segundo lugar, ele predispõe o aditivo, de modo que o extrusor de um único parafuso do conversor posterior, que possui bem menos capacidade de mistura do que um composto de dois parafusos, só precisa distribuir um aditivo já desintegrado, em vez de dispersar um aglomerado. Em terceiro lugar, protege o operador da exposição por inalação a poeiras de estearato e amida. Quarto, permite uma dosagem precisa e repetível em proporções de derramamento que um alimentador volumétrico ou por perda de peso pode manter dentro de um intervalo de mais ou menos 0,5 por cento.
Os três trabalhos funcionais de um pacote de lubrificantes
Os profissionais muitas vezes agrupam todos os modificadores de frição, mas um masterbatch lubrificante bem projetado desempenha três funções distintas, e a relação entre elas é o que diferencia um produto genérico de um projetado.
- Redução da viscosidade (função interna). O lubrificante dissolve-se parcialmente na fusão, aumentando o volume livre entre as cadeias poliméricas e reduzindo a densidade de enredamento. O resultado é uma menor viscosidade aparente de cisalhamento a uma determinada taxa de cisalhamento, menor consumo de energia específico em kWh/kg e menor temperatura do derretimento. Esta é a função que desbloqueia o rendimento em máquinas limitadas por torque.
- Liberação de metal (função externa). O lubrificante é termodinamicamente incompatível com a matriz, de modo que se separa em fases e migra para a interface de maior energia, que é o aço do cilindro, do parafuso e da matriz. Uma película de separação de apenas alguns centímetros de espessura impede a adesão do polímero, controla a deposição e elimina as zonas de estagnação que geram manchas pretas degradadas.
- Resistência à escorregamento e à abrasão da superfície (função em serviço). Após a fabricação da peça, a presença de lubrificante residual na superfície reduz o coeficiente de frição estático e cinético, facilitando a abertura da bolsa, melhorando a condução, reduzindo o desgaste nas peças internas dos veículos e aumentando a resistência à mancha e aos riscos em superfícies texturizadas.
Estes três aspectos frequentemente entram em conflito. Um lubrificante que é excelente em reduzir a viscosidade da fusão é, por definição, compatível com a matriz e, portanto, pobre em formar uma película de liberação de metal. Um lubrificante que se espalha fortemente na superfície para proporcionar um baixo coeficiente de atrito em operação também se espalha durante o armazenamento e pode destruir a imprimibilidade. A arte da formulação consiste em misturar duas ou três químicas de forma que o pacote combinado cubra todas as três funções sem que nenhuma domine.
Onde o masterbatch lubrificante é mais importante
Nem todo composto precisa de um pacote de lubrificantes. Os tipos de filme de polietileno não preenchido geralmente não precisam. As aplicações em que um masterbatch de lubrificante altera de forma decisiva a economia são aquelas em que a fricção é alta, o corte é intenso ou o polímero apresenta um baixo grau de deslizamento intrínseco:
- Compostos de poliolefina altamente preenchidos com 50 a 80 por cento de carbonato de cálcio, talco ou sulfato de bário, em que a fricção entre o preenchimento e o metal e entre os preenchimentos é dominante na assinatura do torque.
- PVC rígido, que não possui margem de resistência à fusão e degrada-se rapidamente se o aquecimento por cisalhamento local levar a fusão acima de aproximadamente 205 °C. A formulação de PVC é essencialmente um exercício de equilibro de lubrificantes.
- Termoplásticos de engenharia, como PA6, PA66, PC, PBT e POM, em que a alta viscosidade do material fundido e as altas temperaturas de processamento causam forte aderência e aderência aos utensílios quentes.
- Composições reforçadas com fibra de vidro, onde os extremos das fibras abrasivas desgastam os revestimentos do tambor e os filmes lubrificantes são a principal defesa para a vida dos elementos de parafuso.
- Poliolefinas recicladas e fluxos mistos provenientes de consumidores, onde a contaminação, os terminais de cadeia degradados e o índice de fluxo de fusão inconsistente tornam os janelos de processamento estreitos e instáveis.
- Composições de madeira e plástico, onde a fibra de celulose absorve lubrificante e a dose necessária pode ser várias vezes maior do que a de um composto com adição de minerais.
Em todos estes segmentos, o padrão é consistente: o uso de um masterbatch lubrificante corretamente dosado aumenta a produtividade, reduz a temperatura de fusão em 8 a 20 °C, diminui a carga do motor em 8 a 25%, e prolonga os intervalos de utilização das ferramentas – tudo sem alterar a resina base. Muito poucos aditivos oferecem essa combinação de vantagens a um custo relativo baixo ou médio para a formulação.
Lubrificação interna versus externa: a mecânica explicada
A distinção interna-externa é o único modelo mental mais útil na tecnologia de lubrificantes, e baseia-se em uma variável: a compatibilidade do lubrificante com a matriz polimérica, expressa de forma prática através da correspondência de parâmetros de solubilidade e da polaridade molecular. Os lubrificantes internos são parcialmente solúveis e atuam dentro do material fundido; os lubrificantes externos são insolúveis e atuam na fronteira entre o material fundido e o metal. Quase todo problema de processamento atribuído a "o lubrificante errado" é, na realidade, uma relação interna-externa errada.
Como a lubrificação interna funciona a nível molecular
Um lubrificante interno possui uma estrutura molecular suficientemente semelhante ao polímero hospedeiro para que se dissolva na fase amorfizada. Em um polioleo, isto significa uma longa cadeia de hidrocarbonetos alifáticos; em PVC, significa um grupo éster moderadamente polar ligado a uma cadeia gorda. Uma vez dissolvido, os moléculas de lubrificante ocupam o espaço entre as cadeias de polímero, aumentando o volume livre e reduzindo o número de enredos físicos por cadeia. A consequência macroscópica é uma queda na viscosidade de cisalhamento zero e uma curva de relação viscosidade-cisalhamento mais plana.
O sinal prático de uma boa lubrificação interna em uma linha de compósitos é inconfundível. O amperagem do motor diminui. A temperatura do derretimento na matriz diminui, às vezes de forma dramática, porque uma grande fração do aquecimento do derretimento em um extrusor de dois parafusos é dissipação viscoelástica em vez de condução dos aquecedores do cilindro. O consumo específico de energia, medido em kWh por quilograma de produção, normalmente cai de uma base de 0,20 a 0,28 kWh/kg em um poliolefina cheia para 0,16 a 0,22 kWh/kg. Como o aquecimento dissipativo escala com a viscosidade multiplicada pela taxa de cisalhamento ao quadrado, mesmo uma redução de 15% na viscosidade produz um benefício térmico desproporcional em altas velocidades dos parafusos.
A limitação dos lubrificantes internos é igualmente clara. Como são solúveis, permanecem no material em massa e não formam uma película de separação no metal. Um composto lubrificado exclusivamente com química interna funcionará de forma eficiente e sem dificuldades, mas ainda aderirá à superfície do matriz, ainda gerará respingos e ainda apresentará deposição em rolos de calandra.
Como a lubrificação externa funciona na interface
Um lubrificante externo é escolhido precisamente porque é incompatível. Durante a fusão e a condução, a espécie incompatível é expulsa do volume pelo exclusão termodinâmica e pelo gradiente de cisalhamento, que arrasta as fases menores de baixa viscosidade para a parede. Dentro de alguns L/D de fusão, uma fina película contínua de lubrificante reveste as superfícies do tambor e do parafuso. Como esta película tem uma viscosidade muito inferior à do volume fundido, ela introduz deslizamento na parede: o material fundido não mais obedece à condição de não deslizamento na borda, e desenvolve-se uma velocidade de deslizamento mensurável na interface.
O deslizamento da parede é uma ferramenta de dois lados. Reduz a resistência à roscas, diminui a geração de calor por fricção na parede do cilindro, retarda o início da fratura por derretimento da pele de tubarão na saída do matriz e impede a adesão em zonas de estagnação. No entanto, um deslizamento excessivo da parede destrói a eficiência de transporte. Em um extrusor de uma única roscas, a produção depende do fluxo de resistência, que depende do derretimento aderindo ao cilindro e deslizando na roscas; se o derretimento deslizar em ambos, a produção colapsa e a máquina surja. Esta é a origem física do sintoma clássico de overdose: um operador adiciona mais lubrificante para corrigir um problema de torque, e o extrusor começa a surtar e a perder a capacidade de processamento.
O ponto de equilíbrio e por que é específico para cada formulação
O PVC rígido ilustra melhor o equilíbrio, pois toda a formulação foi projetada em torno dele. O estearato de cálcio atua principalmente como lubrificante interno, com um comportamento forte de co-estabilização e promoção da fusão. A cera de parafina atua quase que exclusivamente externamente, retardando a fusão e proporcionando a liberação do metal. A cera de polietileno oxidada e a cera de PE de baixo peso molecular estão entre os dois, com o grau de oxidação determinando a polaridade e, portanto, a relação interna-externa. Uma formulação de tubo de PVC rígido que fique em fusão muito cedo queima e amarela; uma que fique em fusão muito tarde deixa partículas primárias não fundidas, produzindo um tubo frágil que falha no teste de impacto por queda. O pacote de lubrificantes define o tempo de fusão, e o tempo de fusão é medido diretamente em um reometro de torque.
| Característica | Lubrificante interno | Lubrificante externo |
|---|---|---|
| Compatibilidade com matriz | Parcialmente solúvel; parâmetro de solubilidade adequado | Insolúvel; polaridade incompatível por design |
| Local principal de ação | Fusão em massa, entre as cadeias de polímeros | Interface de fusão a metal, película de limite |
| Efeito na viscosidade do derretimento | Reduz significativamente, de 10 a 30 por cento em média | Pouco alteração na viscosidade em massa |
| Efeito sobre o deslizamento da parede | Minimal | Fortal; introduz a velocidade de deslizamento mensurável |
| Efeito no tempo de fusão (PVC) | Curta a fusão, promove a gelificação | Reduz os atrasos de fusão e diminui a cisalhamento precoce |
| Efeito na temperatura de fusão | Diminui em 8 a 20 °C através da diminuição da dissipação | Diminui modestamente, de 3 a 8 °C, através da redução da fricção das paredes |
| Risco de overdose | Perda de resistência mecânica, efeito de plasticização | Deslizamento de parafusos, subidas de pressão, saída da placa, flutuação |
| Químicas típicas | Monostearato de glicerol, ésteres de ácidos graxos, estearato de cálcio, cera de PE de baixo MW | Cera de parafina, cera de PE oxidada, EBS, sabões metálicos, silicone, fluoropolímero PPA |
| Efeito na imprimibilidade e na vedação | Em geral, neutro | Pode degradar-se significativamente se for migratória |
Comparação das químicas de lubrificantes: cera, amidas, estearatos, silicone e PPA
Existem cerca de seis famílias de produtos químicos que representam a maioria dos ativos de masterbatch de lubrificantes, e cada uma ocupa uma posição distinta no eixo interno-externo, no eixo de estabilidade térmica e no eixo de migração. A escolha correta exige que todos os três sejam adequados ao polímero de base, à temperatura de processamento e às exigências de utilização final.
Cera de polietileno e ceras de PE oxidadas
Os ceras de polietileno de baixo peso molecular, com peso molecular médio numérico normalmente entre 1.000 e 5.000 g/mol e pontos de fusão de 100 a 130 °C, são os lubrificantes de uso geral mais utilizados em compósitos de poliolefinas e preenchidos. A cera de PE não modificada é não-polar e comporta-se principalmente como um lubrificante externo em sistemas polares, como o PVC e as resinas de engenharia, mas como um lubrificante interno nas poliolefinas, onde é compatível. A cera de PE oxidada apresenta funcionalidade carboxílica e carbonílica, com valores de acidez normalmente entre 15 e 30 mg KOH/g, o que aumenta a polaridade, melhora a humedade de pigmentos e preenchimentos e altera o equilíbrio para a lubrificação interna no PVC.
A cera PE é particularmente valiosa na produção de masterbatches de enchimento. Um masterbatch de carbonato de cálcio com uma carga de 75 a 80% não pode ser composto a uma taxa de produção razoável sem um pacote de cera que cubra a superfície mineral, reduza a viscosidade efetiva do fundido altamente enriquecido e evite a abrasão do enchimento. A adição típica de cera em um masterbatch de enchimento é de 1 a 3% do peso total do masterbatch, às vezes maior para graus muito finos com alta área específica.
Amidas de ácidos gordos: erucamida, oleamida, stearamida e EBS
As amidas de ácidos graxos são os agentes de deslizamento predominantes em aplicações de filmes. A erucamida, uma amida monossaturada C22 com um ponto de fusão de cerca de 78 a 82 °C, é o principal componente para filmes de polietileno, pois sua cadeia longa proporciona uma migração lenta e controlada e um coeficiente de atrito baixo persistente. A oleamida, o análogo C18, migra mais rapidamente e proporciona uma queda mais rápida do COF, mas é mais volátil e mais propensa a exsudação excessiva. A stearamida é saturada e mais estável termicamente, mas é menos eficaz como agente de deslizamento.
A etileno bis-stearamida, universalmente abreviada como EBS, é químicamente distinta e funcionalmente a amida mais versátil da família. Com um ponto de fusão de 140 a 145 °C e estabilidade térmica confortavelmente acima de 300 °C, a EBS é estável o suficiente para o processamento de poliamidas, policarbonatos e PBT. Fundamentalmente, a EBS é essencialmente não migrante à temperatura ambiente, portanto, não se expande, não degrada o tratamento de coroa e não compromete a resistência do selagem por calor. Ela fornece liberação de moldes, liberação de metais, assistência na dispersão de pigmentos e um modesto efeito de lubrificação interna. Para os compósitos de resinas de engenharia, a EBS em 0,2 a 0,8 phr é muitas vezes a escolha padrão.
Estearatos de metal: cálcio, zinco, magnésio e bário
Os sabões metálicos combinam lubrificação com funções secundárias que os tornam indispensáveis em sistemas específicos. O estearato de cálcio é o mais comum: atua como lubrificante interno, como captador de ácido que neutraliza os resíduos de catalisadores nas poliolefinas e como co-estabilizador no PVC. O estearato de zinco é mais fortemente externo e é amplamente utilizado como auxílio para a liberação das moldes e para evitar bloqueios, mas no PVC deve ser utilizado com cautela, pois o cloreto de zinco formado durante a degradação é um poderoso catalisador da queima do zinco – uma reação de escurecimento desenfreado. O estearato de magnésio oferece lubrificação semelhante, com melhor estabilidade de cor. Os sabões de bário e chumbo foram em grande parte substituídos pelos sistemas de cálcio-zinco e organotin, em resposta às restrições de metais pesados da RoHS, REACH e regionais.
Os estearatos metálicos em forma de masterbatch geralmente apresentam uma carga ativa de 10 a 25 por cento. Porque os pós de estearato têm uma densidade volumétrica muito baixa, geralmente inferior a 200 kg/m³, não podem ser alimentados de forma confiável através de um alimentador gravimétrico padrão para a porta principal de dois parafusos; o enchimento lateral com um alimentador crammer de dois parafusos é a solução padrão, e as opções de alimentador crammer e alimentador lateral da Kerke existem exatamente para esta classe de pó de baixa densidade volumétrica.
Silicone: fluidos, gomas e masterbatch de silicone
O polidimetilsiloxano de ultra-alta massa molecular, fornecido como um masterbatch de 40 a 50%, em um suporte de poliolefina ou de engenharia, ocupa um nicho único. Ao contrário de um fluido de silicone, que migra facilmente e cria problemas de contaminação em operações de pintura e impressão, a goma de silicone de alta massa molecular permanece predominantemente ligada à matriz, ao mesmo tempo em que oferece reduções dramáticas no coeficiente de frição da superfície, geralmente de 0,50 para 0,15 ou menos, além de uma excelente resistência à abrasão, à corrosão e ao arranhão.
O masterbatch de silicone é o lubrificante preferido para componentes de interior de automóveis, revestimento de cabos que devem passar facilmente pelos canos, engrenagens e guias de POM e PA de grande importância para o desgaste, e tubos médicos que exigem baixa força de inserção. Ele também melhora o fluxo de compósitos altamente preenchidos e reforçados com vidro, e pode reduzir a pressão de injeção em 10 a 20 por cento com uma let-down de masterbatch de 2 a 4 por cento. Seu custo relativo é alto a premium, por isso é utilizado onde o desempenho justifica, em vez de ser utilizado como um auxílio de fluxo de uso geral.
Auxiliares de processamento de fluoropolímeros (PPA)
A PPA é um caso especial que merece tratamento separado, pois não é um lubrificante no sentido convencional. Um aditivo de processamento de fluoropolímero, tipicamente um fluoroelastómero, como um copolímero de fluoreto de vinilideno e hexafluoropropileno fornecido em uma carga de poliolefina em concentrações de 2 a 5%, funciona por revestir a superfície do molde com uma camada dinâmica de fluoropolímero. Como o polietileno tem uma adesão extremamente baixa ao fluoropolímero, o fundido desliza na parede do molde em vez de sofrer a oscilação de aderência e deslizamento que produz a fratura do fundido com aparência de pele de tubarão.
O PPA não altera de forma significativa a viscosidade do material fundido em massa, não reduz a torque do motor e não lubrifica a hélice. O que ele faz é permitir que uma linha de filme de polietileno de baixa densidade funcione a uma taxa de cisalhamento de 2 a 3 vezes maior antes que apareça a fratura do material fundido, eliminar a acumulação na matriz, reduzir os defeitos na linha de matriz e reduzir os tempos de mudança de cor. A concentração efetiva é notavelmente baixa: 300 a 800 ppm de fluoropolímero ativo na resina final, o que corresponde a cerca de 1 a 2 por cento de let-down de um masterbatch de 4 por cento. O tempo de condicionamento – o período durante o qual o fluoropolímero reveste a matriz – geralmente dura de 30 a 90 minutos no início. Observe que certas químicas de fluoropolímeros enfrentam um crescente escrutínio regulatório sob o REACH e várias iniciativas nacionais de substâncias per- e polifluoroalquiladas, e vários fornecedores agora oferecem aditivos de processamento de polímeros não fluorados com base na química de polietileno glicol ou copolímeros de blocos de acrilato como alternativas.
| Tipo de lubrificante | Ponto de fusão / Estabilidade | Equilíbrio interno/externo | Dose típica (phr) | Melhor Apto Para | Custo relativo |
|---|---|---|---|---|---|
| Cera de parafina | 50–70 °C; estável até ~230 °C | Fortalmente externo | 0.2–1.0 | Tubo e perfil de PVC rígido, atraso de fusão | Baixo |
| Cera de PE (não polar) | 100–130 °C; estável até ~280 °C | Externo em PVC, interno em poliolefina | 0.3–2.0 | Masterbatch de enchimento, masterbatch de cor, PVC | Baixo |
| Cera de PE oxidada | 105–125 °C; valor ácido 15–30 | Equilibrado, inclina-se internamente em PVC | 0.2–1.5 | Molhadura de pigmentos, PVC, sistemas de alta carga | Baixo-Médio |
| Erucamida (C22) | 78–82 °C; volátil acima de 250 °C | Externo, fortemente migratório | 0.05–0.30 | Deslizamento da película de PE e PP, abertura da saca | Médio |
| Oleamida (C18) | 68–75 °C; volátil acima de 230 °C | Migração externa rápida | 0.05–0.25 | Desenvolvimento rápido de COF, filme fino | Médio |
| EBS (bis-stearamida) | 140–145 °C; estável acima de 300 °C | Equilibrado, não migrante | 0.2–0.8 | PA, PC, PBT, ABS, película imprimível | Médio |
| Estearato de cálcio | 145–155 °C; estável até ~300 °C | Interno, além de remoção de ácidos | 0.1–1.0 | PVC, neutralização de catalisadores de poliolefinas | Baixo |
| Estearato de zinco | 120–130 °C | Externo, liberação do molde | 0.1–0.6 | Poliolefina, ABS; cuidado com o PVC | Baixo |
| Masterbatch de goma de silicone | Estável acima de 300 °C | Externo, com baixa migração | 1,0–4,0 (como masterbatch) | Peças de desgaste, capa de cabos, interior de veículos | Alto |
| Fluoropolímero PPA | Estável acima de 300 °C | Só interface de impressão | 0,03–0,08 ativo | Filme de LLDPE e mLLDPE, fratura por fusão | Premium |
| Monostearato de glicerol | 58–65 °C | Interno, também antistático | 0.3–1.5 | PVC, PS, função dupla antistática | Baixo-Médio |
Seleção da resina portadora e projeto da concentração
A resina transportadora não é um embalagem inerte. Ele determina se o masterbatch se dispersa no processo do cliente, se os ativos sobrevivem à compilação e se o masterbatch introduz defeitos de incompatibilidade na peça final. A regra fundamental é que o agente de ligação deve ser idêntico ou totalmente miscível com o polímero base do composto final – e seu índice de fluxo em estado fundido deve ser compatível com o processo que o permitirá ser utilizado.
Coincidência do índice de fluxo de fusão
Uma falha comum é um masterbatch de lubrificante produzido em um veículo de fluxo de fusão muito alto – digamos um polipropileno de 40 g/10 min – ser introduzido em um polipropileno de classe de tubulação de 2 g/10 min. A diferença de viscosidade é tão grande que a fase do masterbatch se separa preferencialmente e nunca se distribui uniformemente, produzindo faixas de material excessivamente lubrificado e insuficientemente lubrificado. A regra geral é manter o MFI do veículo dentro de um fator de aproximadamente três a cinco do MFI da resina base, testado nas mesmas condições da ISO 1133. Para let-down de moldagem por injeção, um MFI do veículo ligeiramente maior é aceitável e até mesmo útil; para extrusão de filmes e tubos, é essencial uma correspondência mais próxima.
Operadores universais versus operadores dedicados
O polietileno de baixa densidade e os copolímeros de etileno-acetato de vinilo são amplamente utilizados como portadores semi-universais, pois os seus baixos pontos de fusão permitem a incorporação de aditivos a temperaturas moderadas e a sua ampla compatibilidade tolera o uso em PE, PP e alguns polímeros de estireno. No entanto, um portador de PE em uma peça de polipropileno reduz a claridade, pode criar inclusões semelhantes a gel em películas finas e reduz marginalmente a rigidez. Em aplicações exigentes, os portadores dedicados valem a complexidade do inventário: portadores de homopolímero de PP para compostos de PP, portadores de PA6 para poliamida, PBT para PBT e portadores de polietileno acrílico ou clorado compatíveis com PVC para PVC rígido.
Para os plásticos de engenharia, a seleção do veículo está limitada pela temperatura de processamento. Um composto de poliamida processado a 260 a 280 °C não pode utilizar um masterbatch transportado por PE sem produzir inclusões visíveis e reduzir a resistência da linha de solda. O EBS em um veículo de PA6 ou em um veículo de copoliamida de baixo ponto de fusão é a construção correta.
Construções fixadas com cera e sem portadores
Uma terceira abordagem utiliza o próprio lubrificante como aglutinante. Os compactos de lubrificante de alta concentração, com 60 a 90% de substância ativa, mantidos juntos por uma pequena fração de cera de PE e granulados em um sistema de matrizes de moldagem refrigerados por água ou ar, minimizam a contaminação do portador. Estes são utilizados quando qualquer polímero estranho é inaceitável – por exemplo, em policarbonato de qualidade óptica ou em estruturas de embalagem recicláveis de um único polímero. A sua produção requer uma gestão térmica muito cuidadosa na linha de mistura, pois o material não tem quase nenhuma resistência de fusão.
| Polímero de base alvo | Transportador recomendado | Guia MFI do transportador | Ativo preferido | Temperatura de fusão de compósito |
|---|---|---|---|---|
| Filme de LDPE / LLDPE | LDPE ou LLDPE | 2–8 g/10 min | Erucamida, PPA, cera de PE | 150–185 °C |
| PP homopolímero / copolímero | PP homopolímero | 8–35 g/10 min | Erucamilida, EBS, estearato de cálcio | 180–215 °C |
| PVC rígido | Aditivo de processamento de acrílico ou CPE | Não classificado como MFI | Parafina, cera de PE oxidada, estearato de cálcio | 165–185 °C |
| PA6 / PA66 | PA6 ou copoliamida | Número de viscosidade correspondente | EBS, goma de silicone montada | 240–270 °C |
| PC / PC-ABS | PC ou SAN | Compatível com a base | Tetrastearato de pentaeritritol, EBS | 250–275 °C |
| POM | Copolímero de POM | Compatível com a base | Goma de silicone, pó de PTFE | 185–200 °C |
| Casaco de cabo TPU / TPE | TPU ou EVA | Compatível com a costa | Goma de silicone, EBS, cera de montana | 175–200 °C |
| Composito de madeira e plástico | HDPE ou PP | 0,5–4 g/10 min | mistura de estearato de zinco e cera de PE oxidada | 160–185 °C |
Janelas de dosagem em phr e o objetivo do coeficiente de frição
A dosagem é o ponto em que a maioria dos programas de masterbatch de lubrificantes obtém sucesso ou falha, e a resposta correta é sempre expressa em phr de lubrificante ativo, nunca em porcentagem de masterbatch. Trabalhar em phr força o formulador a considerar a concentração do masterbatch e impede o erro clássico de mudar de um concentrado de 10% para um de 20%, mantendo a mesma relação de descida, o que duplica a dose.
Ler a curva do coeficiente de atrito
O coeficiente de frição é medido pelo método do carrinho descrito no ASTM D1894 e seu equivalente ISO, reportando tanto um COF estático, a força necessária para iniciar o movimento, como um COF cinético, a força necessária para mantê-lo. O filme de polietileno não tratado geralmente apresenta um COF estático entre 0,45 e 0,80 – suficientemente alto para que os sacos não se abram em uma máquina de embalagem automática. A adição de erucamida produz uma curva característica de dose-resposta: o COF cai acentuadamente entre 0,05 e 0,12 phr, depois plana em um platô entre 0,15 e 0,20 phr, abaixo do qual a adição adicional não oferece praticamente nenhum benefício, mas continua a aumentar a formação de nuvens, a opacidade e a degradação do selo.
Compreender este platô é comercialmente importante. Muitos convertidores sobremedicam em um fator de dois porque nunca mapearam a curva. Executar um simples ensaio de gradientes a 0,04, 0,08, 0,12, 0,16 e 0,20 phr, medindo o COF após 24 horas, 72 horas e 7 dias de envelhecimento a temperatura controlada, identifica o ponto de inflexão da curva e, tipicamente, permite uma redução de 30 a 50% no consumo de agente antiderrapante, sem perda de função.
Dependência do tempo e o efeito do envelhecimento
Os agentes de deslizamento migratórios não agem imediatamente. A amida deve difundir-se do volume para a superfície, e a velocidade depende da temperatura, da cristalinidade do polímero, do espessamento da película e da presença de aditivos concorrentes. Na película de LLDPE, a erucamida alcança, em média, 60% da sua redução final do COF em 24 horas a 23 °C, 85% em 72 horas e o equilíbrio completo em 5 a 10 dias. Uma temperatura de armazenamento mais elevada acelera este processo; os núcleos de rolos armazenados em temperatura ambiente podem desenvolver um deslizamento excessivo e causar telescópio. Por outro lado, uma película enrolada de forma apertada e armazenada em temperatura fria pode falhar num teste de COF que, uma semana mais tarde, passaria — uma fonte frequente de disputas evitáveis entre fornecedores.
A competição também é importante. Agentes anti-bloqueio, como a areia de diatomáceas, a sílica sintética e o talco, adsorvem agentes de deslizamento de amida devido à sua grande área de superfície. Uma formulação de película contendo 2.000 a 5.000 ppm de sílica natural anti-bloqueio exigirá significativamente mais erucamida do que um controle não preenchido para alcançar o mesmo COF, e a adsorção é maior para as variedades de areia de diatomáceas de alta porosidade do que para a sílica precipitada com superfícies tratadas.
| Aplicação | Lubrificante activo | Dose ativa (phr) | Masterbatch de descida | COF cinético alvo | Benefício principal |
|---|---|---|---|---|---|
| Filme estufado de LLDPE, embalagem | Erucamida | 0.08–0.15 | 1,5–3,0 % de 5 % de MB | 0.15–0.25 | Abertura da bolsa, controle de enrolamento |
| Filme impressível BOPP | EBS plus baixo erucamida | 0.10–0.25 | 1,0–2,5 % de 10 % MB | 0.25–0.35 | Folha sem perda de adesão da tinta |
| 80 % masterbatch de enchimento de CaCO3 | Cera de PE mais ácido esteárico | 1,0–3,0 (no enchimento) | Integrado, não decepcionou | Não aplicável | Fluxo, humedade do enchimento |
| Tubo de PVC rígido | Parafina + cera de PE oxidada + estearato de cálcio | 0,8–1,6 total | Mistura seca dosada | Não aplicável | Controle de fusão, sem placa de saída |
| 30% de vidro PA66 | EBS ou montan ester | 0.3–0.7 | 1,5–3,5 % do MB de 20 % | Não aplicável | Eliminação de moldes, desgaste dos parafusos |
| Engrenagens e rolamentos POM | Goma de silicone | 0,8–2,0 activo | 2,0–4,0 % de 50 % MB | 0.08–0.18 | Velocidade de desgaste, ruído, torque |
| filme de estiramento mLLDPE | Fluoropolímero PPA | 0.03–0.08 | 1,0–2,0 % de 4 % MB | Sem alterações | Eliminação da fratura por fusão |
| Decking em WPC | Estearato de zinco + cera oxidada | 3.0–6.0 | 4,0–8,0 % de 60 % MB | Não aplicável | Pressão, acabamento da superfície |
Redução do desgaste: torque, energia específica e vida do parafuso e do cilindro
A redução do desgaste é o benefício menos visível, mas mais significativo do ponto de vista financeiro de um masterbatch lubrificante formulado corretamente, pois a substituição de parafusos e cilindros é um evento de grande escala que também custa dias de produção perdidos. O mecanismo é simples: a taxa de desgaste em um extrusor de plásticos é função da pressão de contato, da velocidade de deslizamento, da temperatura e da abrasividade do composto, e a lubrificação ataca simultaneamente três dessas quatro variáveis.
Os três mecanismos de desgaste em um extrusor de mistura
O desgaste abrasivo domina nos compostos preenchidos e reforçados. Partículas duras — fim de fibra de vidro com dureza de Mohs de cerca de 6, caulim calcínizado, impurezas de quartzo no talco, dióxido de titânio e tri-hidróxido de alumínio — são arrastadas sobre as superfícies de deslizamento e o revestimento do tambor sob alta pressão. Cada passo remove um volume microscópico de metal. Em um poliamida fortemente revestido com vidro e que corre sem lubrificação, o desgaste da pista de voo de 0,1 a 0,2 mm por 3.000 horas de operação não é incomum; com uma película lubrificante devidamente projetada, o mesmo composto pode funcionar duas a três vezes mais tempo antes de a espaçamento radial ultrapassar a tolerância que desencadeia a perda de produção e problemas na qualidade da fusão.
O desgaste por adesão ocorre quando o polímero se adere ao metal, cura ou degrada, e depois é arrancado, levando o metal consigo. Este é o mecanismo por trás do desgaste às vezes observado em parafusos de PVC. Os lubrificantes externos impedem a adesão inicial, razão pela qual a cera de parafina continua sendo irremediável no PVC rígido, apesar de décadas de alternativas.
O desgaste corrosivo resulta de produtos de degradação ácidos: cloreto de hidrogênio do PVC, ácido acético da EVA e ácidos de catalisadores residuais nas poliolefinas. Os estearatos metálicos que atuam como eliminadores de ácido, particularmente o estearato de cálcio, reduzem o ataque corrosivo diretamente, neutralizando o ácido antes que ele chegue ao aço. Os tambores nitridados resistem mal a este problema; os revestimentos bimetálicos com sobreposições de níquel-cromo-boro resistem bem, e a Kerke especifica revestimentos bimetálicos de tambores como padrão nas máquinas da série KTE destinadas a trabalhos com materiais halogenados ou corrosivos.
Quantificar o benefício em torque e energia
O consumo específico de energia é a medida mais simples e mais precisa da eficácia de um lubrificante em uma linha de mistura. Ele é calculado tomando a potência do motor em quilowatts, subtraindo as perdas sem carga e dividindo pelo rendimento em quilogramas por hora. Um masterbatch típico de 70% de carbonato de cálcio em um extrusor de parafusos gêmeos co-rotantes da série KTE sem um pacote de cera otimizado pode funcionar entre 0,24 e 0,30 kWh/kg. Com um pacote otimizado, a mesma formulação normalmente funciona entre 0,17 e 0,21 kWh/kg, e porque a máquina estava limitada por torque em vez de calor, o torque liberado converte-se diretamente em um rendimento 12 a 20% maior à mesma velocidade do parafuso.
Este benefício térmico é ainda mais significativo. A temperatura de fusão na matriz diminui, o que reduz a volatilização dos aditivos, diminui a degradação do polímero e a amarelecimento, reduz a carga de resfriamento no banho de fios ou no granulador submerso e reduz o risco de quebra dos fios. Em linhas de granulagem de compostos sensíveis ao calor, uma redução de 15 °C na temperatura de fusão pode ser a diferença entre uma operação estável de oito horas e quebras constantes dos fios.
| Tipo de composto | Classe de abrasividade | SEC Sem Lubrificante (kWh/kg) | SEC com pacote otimizado | Metalurgia de barril / parafuso recomendada |
|---|---|---|---|---|
| Masterbatch de cor de LDPE não preenchido | Baixo | 0.13–0.18 | 0.11–0.15 | Nitridado 38CrMoAlA |
| 70-80% de masterbatch de enchimento de CaCO3 | Médio-alto | 0.24–0.30 | 0.17–0.21 | Linha bimetálica, elementos de parafuso de metalurgia em pó |
| 30 % PA66 de fibra de vidro | Muito alto | 0.28–0.36 | 0.22–0.28 | Linha bimetálica, elementos com faces de carburo de tungstênio |
| 65% composto do cabo ATH | Alto | 0.26–0.33 | 0.19–0.24 | Linha bimetálica, elementos resistentes à corrosão |
| Mistura seca de PVC rígido | Médio, corrosivo | 0.16–0.22 | 0.12–0.17 | Revestimento cromado ou Ni-Cr-B, preferencialmente com rotação contrária |
| WPC 55% farinha de madeira | Médio, alta fricção | 0.22–0.29 | 0.16–0.21 | Forro bimetálico, elementos de transporte de voo profundo |
Projetar para o desgaste do lado da máquina
A lubrificação reduz o desgaste, mas não elimina a necessidade de uma especificação correta da máquina. Nos extrusores de dois parafusos da série KTE, a Kerke aborda o desgaste abrasivo através de uma combinação de medidas: barras segmentadas com revestimentos bimetálicos substituíveis, de modo que apenas a zona desgastada precisa ser substituída; eixos de parafusos com ranhuras que permitem a substituição de elementos individuais, em vez de descartar todo o parafuso; elementos em metal de pó ou aço de ferramenta nos blocos de mistura de alta fricção, onde o desgaste se concentra; e projeto de parafusos auxiliado por computador, que distribui a fricção por uma distância axial maior, em vez de concentrá-la em um único bloco de mistura violento. Em combinação com um pacote de lubrificantes adequado, essas medidas geralmente prolongam o intervalo entre as grandes reformas dos parafusos substancialmente, em comparação com uma configuração de nitretação de uso geral que opera com a mesma formulação abrasiva.
Controle da fratura do molde, do derramamento do molde e da formação da placa
Três defeitos de superfície e de ferramentas – fratura por fusão, jacto do molde e deposição da placa – são responsáveis pela maioria das paradas não programadas da linha de extrusão, e todos os três são diretamente governados pelo comportamento do lubrificante na interface polímero-metal. Entender a física distinta de cada um evita o erro comum de tratá-los com o mesmo aditivo.
Fração de fusão: a instabilidade de deslizamento
A fratura de fusão aparece primeiro como pele de tubarão, uma rugosidade fina e matte na superfície do extrudado, e depois como distorção grossa em velocidades de cisalhamento mais altas. Originando-se na saída da matriz, onde o derretimento sofre uma violenta reordenação da condição de não deslizamento no interior da superfície da matriz para uma superfície livre do exterior. Se a tensão de tração na superfície excede a capacidade da massa fundida de se relaxar, a superfície rompe periodicamente. A tensão de corte da parede crítica para o início é aproximadamente 0,10 a 0,20 MPa para a maioria dos polietilenos, e os tipos de metaceno com distribuição molecular de peso estreita são especialmente propensos, pois apresentam menor ramificação de cadeias longas para dissipar a tensão.
Os três remédios práticos são elevar a temperatura de fusão, diminuir a produção e adicionar um aditivo de processamento. Os primeiros dois custam rendimento ou qualidade. Um PPA de fluoropolímero resolve o problema na fonte, revestindo a superfície do molde com uma camada de baixa energia superficial, de modo que a fusão escorrega suavemente para fora em vez de aderir e rasgar. O comportamento de condicionamento é importante: após o início com ferramentas frescas e completamente limpas, espere de 30 a 90 minutos antes que a camada de fluoropolímero seja estabelecida e a pele de tubarão se limpe. Pigmentos com alta área de superfície, particularmente dióxido de titânio e fuligem, competem pelo fluoropolímero e podem exigir de 1,5 a 2 vezes a dose normal de PPA.
Die drool: o problema da acumulação
A "drool", também chamada de "acumulação na matriz", "acumulação de lábios" ou "depósito na placa", é a acumulação de um depósito ceroso ou crocante na saída da matriz, que se desprende periodicamente e contamina o produto. Resulta de várias causas convergentes: espécies de baixo peso molecular que expelem-se da fusão na superfície livre, aditivos incompatíveis que se separam em fases e depositam-se, compostos voláteis que condensam-se e migração induzida pela cisalhamento de componentes de baixa viscosidade em direção à parede.
A escolha do lubrificante é importante aqui. Uma overdose de lubrificante externo migratório é uma das causas mais comuns de escorrimento; uma overdose de erucamida na película ou uma overdose de parafina no PVC criará uma bolha visível em uma hora. Por outro lado, o lubrificante adequado, particularmente um PPA de fluoropolímero ou uma cera oxidada bem combinada, elimina o escorrimento, impedindo que a zona de estagnação se forme no primeiro lugar. Diagnosticar qual situação se aplica requer a análise do depósito: um depósito macio, branco e rico em amida indica uma overdose de agente de deslizamento; um depósito duro, escuro e oxidado indica um problema de estagnação e degradação que um lubrificante orientado para liberação resolverá.
Platação em rolos, calendários e moldes
A placa-out é a deposição de uma película fina de resíduos aditivos em rolos de calandragem, rolos de estampagem, rolos de resfriamento e superfícies de moldes de injeção. Na calandragem de PVC, é um problema crónico, tipicamente causado pela incompatibilidade entre o lubrificante, o estabilizador e qualquer tratamento superficial do enchimento. O estearato de zinco e o estearato de cálcio podem reagir com a acidez residual ou entre si para formar espécies insolúveis que se depositam. A análise diagnóstica clássica é alterar um componente de cada vez; a prevenção clássica é manter o lubrificante total abaixo do limite de solubilidade e evitar a combinação de lubrificantes externos fortemente incompatíveis em altas doses.
Na moldagem por injeção, o deslocamento da placa se manifesta como uma película nebulosa na cavidade que se transfere para as superfícies da peça e, eventualmente, bloqueia as aberturas. A redução do lubrificante migratório, a troca por EBS não-migratório ou silicone de alto peso molecular, a melhoria das aberturas e a redução da temperatura do molde ajudam.
Regra prática: se um defeito aparecer imediatamente ao iniciar o processo e piorar com o tempo de operação, suspeite de overdose ou incompatibilidade do lubrificante. Se um defeito aparecer apenas em alta produção ou após um aumento da taxa de cisalhamento, suspeite de lubrificação interfacial insuficiente ou de ausência de aditivos de processamento.
Parâmetros de compósito de dois parafusos para a produção de masterbatch lubrificante
O fabrico de masterbatch de lubrificante é fundamentalmente diferente do fabrico de masterbatch de cor ou de enchimento, e a diferença confunde muitos compósitos que aplicam a lógica de dispersão de pigmentos a um sistema de cera. A dispersão de pigmento exige uma forte cisalhamento para quebrar os aglomerados; a incorporação de lubrificante exige o oposto, porque os ativos são de baixa fusão, termicamente frágeis e voláteis, e porque um cisalhamento excessivo simplesmente os expulsa da mistura e para a parede do tanque, onde causam deslizamento em vez de mistura.
O princípio fundamental: mistura distributiva a baixa energia específica
Os ceras e as amidas fundem entre 70 e 145 °C, muito abaixo da temperatura de processamento de qualquer veículo. Eles não precisam ser dispersos; precisam ser distribuídos uniformemente e, em seguida, fixados no grão. Consequentemente, o objetivo do projeto do parafuso é a mistura distribuitiva máxima com o mínimo de cisalhamento dispersivo, e a entrada de energia específica alvo é inusualmente baixa - normalmente de 0,10 a 0,16 kWh/kg para um masterbatch de ceras ou amidas, em comparação com 0,22 a 0,30 kWh/kg para um concentrado de fuligem de carbono.
Isso leva a várias decisões de projeto concretas em uma linha de dois parafusos co-rotantes da série KTE da Kerke:
- Relação comprimento/diâmetro de 36 a 44 L/D para sistemas de amida e cera. Se o comprimento for inferior a 32 L/D, não haverá comprimento suficiente para uma fusão suave, adição em sentido caudal e devolatilização; se for superior a 48 L/D, o tempo de permanência aumenta desnecessariamente e aumenta o risco de perda térmica de amidas voláteis.
- Duas zonas de amassamento curtas em vez de uma longa. O primeiro, posicionado entre 8 e 12 L/D, derrete o portador usando blocos de amassamento em ângulo de 45 graus. O segundo, com uma capacidade de 20 a 24 L/D, distribui o aditivo utilizando blocos de amassamento de disco estreito ou elementos de mistura dentado. Evite blocos neutros ou invertidos de 90 graus, exceto quando é necessário um selo de fusão antes de uma válvula de vácuo.
- Alimentação lateral do lubrificante em direção ao fluxo. A alimentação de cera e amidas na bandeja principal faz com que elas se fundam na zona de transporte de sólidos, cobrem os pellets e causam pontes no alimentador e deslizamento dos parafusos. Introduzi-los através de um alimentador lateral de dois parafusos a uma relação de 14 a 18 L/D – após o carregador estar totalmente fundido – é a prática correta e normalmente aumenta a taxa de produção estável em 20% ou mais.
- Desvolatilização a vácuo a 26 a 32 L/D a 0,06 a 0,09 MPa absoluto, para remover a umidade, o ácido gordo livre residual e as frações de baixo ponto de ebulição que, de outra forma, causariam porosidade dos pellets e deslizamento da hélice posterior.
- Velocidade de rosca de 200 a 400 rpm. Inferior à a prática típica de mistura de masterbatch, pois a velocidade da ponta controla o aquecimento por cisalhamento e não há nada para dispersar. Muitos programas de masterbatch de cera funcionam melhor a 250 a 300 rpm em uma máquina de 52 a 65 mm.
Projeto do perfil de temperatura do tanque
O perfil de temperatura para o masterbatch de lubrificante é caracteristicamente plano e frio, muitas vezes com uma seção de alimentação deliberadamente refrigerada e um leve declive para baixo em direção à matriz. O objetivo da zona de alimentação fria é evitar a fusão prematura do aditivo na garganta do tanque, que é a causa mais comum de instabilidade de alimentação nesses produtos.
| Zona do tanque | Função | MB de cera PE em LDPE | MB de deslizamento de erucamida em LLDPE | MB de EBS em PA6 |
|---|---|---|---|---|
| Garganta de alimentação | Transporte de sólidos, prevenção de pontes | Refrigerado a água, 25–40 °C | Refrigerado a água, 20–35 °C | Refrigerado a água, 30–45 °C |
| Zona 1–2 (4–8 L/D) | Pre-aquecimento, amolecimento | 130–150 °C | 140–160 °C | 200–230 °C |
| Zona 3–4 (8–14 L/D) | Derretimento, primeiro bloco de amassamento | 160–175 °C | 170–185 °C | 240–255 °C |
| Zona 5 (alimentação lateral, 14–18 L/D) | Introdução aditiva | 160–170 °C | 165–178 °C | 235–250 °C |
| Zona 6–7 (18–26 L/D) | Mistura distributiva | 155–168 °C | 160–175 °C | 235–248 °C |
| Zona 8 (ventilação a vácuo, 26-32 L/D) | Devolatilização | 150–165 °C | 158–170 °C | 230–245 °C |
| Zona 9 para morrer (32–40 L/D) | Aumento da pressão, formação de bancos | 150–162 °C | 155–168 °C | 235–250 °C |
| Temperatura de fusão alvo | Medido no adaptador | 165–180 °C | 172–190 °C | 245–262 °C |
| Velocidade da rosca | Coroante, classe 52–75 mm | 250–350 rpm | 220–320 rpm | 300–450 rpm |
| Objetivo específico de energia | kWh por kg de produção | 0.10–0.15 | 0.10–0.14 | 0.18–0.24 |
Escolha de pelletização
A pelotização de um masterbatch lubrificante é mais difícil do que parece, pois o produto tem baixa resistência de fusão e uma superfície aderente e escorregadia. A pelotização de fio com refrigeração por água funciona bem para concentrados de EBS e estearato em suportes de engenharia, onde a resistência da mistura fundida é adequada. Para formulações ricas em cera e de baixa viscosidade, o fio não sobrevive ao banho de água e é necessário o corte por face morta. O portfólio de sistemas de corte da Kerke abrange corte de fio refrigerado a água, corte de fio refrigerado a ar, corte de face de matriz refrigerado a ar, corte de face de matriz a água, corte com jato de água excêntrico e granulação completa submersa, o que permite que o método de pelotização seja adequado à formulação em vez de forçar a formulação a se adequar a um pelotizador fixo.
Para um alto teor de cera, a corte de faces de moinho com anel de água ou com jato de água excêntrico proporciona o melhor resultado: o grão é cortado enquanto ainda está mole e é refrigerado por uma película de água controlada, em vez de ser imerso, o que evita a quebra de fios e a aglomeração dos grãos. Em seguida, uma unidade de desidratação vibratória, um secador centrífugo e um refrigerador de leito fluidizado curto evitam o problema clássico de grãos quentes e cerosos se fundirem em blocos no saco grande.
Orientação para dimensionamento da máquina
| Aula do Modelo KTE | Diâmetro do parafuso | L/D típico | Saída indicativa de lubrificante MB | Função típica |
|---|---|---|---|---|
| Classe de laboratório KTE-16 / KTE-20 | 16–20 mm | 40–48 | 1–10 kg/h | Estudos de formulação, estudos de escada de phr |
| Classe KTE-36 | 36 mm | 36–44 | 80–180 kg/h | Escala piloto, misturas especiais em pequenas quantidades |
| Classe KTE-52 | 52 mm | 36–44 | 250–500 kg/h | Mistura principal de aditivos em volume médio |
| Classe KTE-65 | 65 mm | 36–44 | 450–900 kg/h | Papel de embalagem e cera comercial padrão MB |
| Classe KTE-75 / KTE-95 | 75–95 mm | 36–48 | 900–2.500 kg/h | Concentrados de lubrificantes de volume elevado |
| Classe KTE-135D | 135 mm | 40–52 | 3.000 kg/h e acima | Linhas de mistura e enchimento em larga escala |
Os valores de produção são indicativos e dependem fortemente da formulação, da concentração dos aditivos, do fluxo do material fundido do veículo e do método de granulagem. A prática da Kerke é realizar um teste de formulação em uma extrusora de dois parafusos de laboratório antes de se comprometer com uma configuração de parafusos de produção, razão pela qual as máquinas de laboratório continuam a ser uma parte fundamental da gama da KTE, ao lado das linhas de produção. Para formulações que não podem ser manipuladas em uma única passagem – por exemplo, um conteúdo muito alto de cera que exige uma temperatura de fusão excepcionalmente baixa na máquina de formação de pellets – o sistema duplo KTE-SE separa a mistura da geração de pressão, permitindo que a misturadora de dois parafusos da primeira etapa opere a baixa pressão, enquanto uma misturadora de um parafuso da segunda etapa gera a pressão na moldagem a uma temperatura de fusão mais baixa.
Guia de aplicação por processo downstream
O masterbatch lubrificante correto é definido tanto pelo processo de conversão do cliente quanto pelo polímero, pois cada processo impõe uma combinação diferente de taxa de cisalhamento, tempo de permanência, geometria da ferramenta e exigência de superfície. A seguinte divisão abrange as principais rotas de conversão.
Filme soprado e fundido
O filme é a aplicação mais sensível ao lubrificante, porque o produto é fino, a relação superfície-volume é extrema e as operações posteriores – impressão, laminagem, selagem, embalagem – todas interagem com a química da superfície. Os requisitos geralmente se dividem em controle de deslizamento, anti-bloqueio e fusão-fraqueza, e é uma boa prática fornecer estes como misturas principais separadas, em vez de um produto combinado único, para que cada um possa ser ajustado independentemente. A erucamida controla o deslizamento; a sílica sintética ou o talco controlam o bloqueio; o PPA controla a fratura por fusão. Superdosar qualquer um deles degrada os outros e combinar os três em uma concentração única com uma relação fixa retira a capacidade do formulador de otimizar.
Quando o filme será impresso ou laminado, a amida migratória deve ser encapsulada. Muitos convertidores especificam um máximo de 0,06 a 0,10 phr de erucamida em estruturas impressas e compensam o deslizamento usando um EBS ou uma pequena adição de silicone no lado não impresso de uma estrutura coextrudada. A coextrusão é, de fato, a solução elegante: coloque o agente de deslizamento apenas na camada de vedação externa onde é necessário e mantenha a camada impressa limpa.
Extrusão de tubos e perfis
A produção de tubos e perfis de janelas em PVC rígido é uma aplicação clássica de equilibração de lubrificantes, e a receita de mistura seca geralmente contém de três a cinco lubrificantes separados. O parâmetro de processo chave é o nível de fusão, geralmente alvo de 60 a 75% de gelificação para tubos de pressão e validado pelo teste de imersão em cloreto de metileno para tubos de PVC ou por calorimetria de varredura diferencial. Demasiado lubrificante externo retarda a fusão, deixa partículas não fundidas e produz tubos frágeis; muito pouco causa fusão precoce, alta cisalhamento, evolução de HCl e amarelamento. Como os extrusores de dois parafusos usados para tubos de PVC são geralmente cônicos ou contra-rotação paralela em vez de co-rotação, e o tempo de permanência é longo, a estabilidade térmica do pacote de lubrificante é crítica.
Para tubos de poliolefina, a necessidade de lubrificante é muito menor, mas os compostos de tubos PE-RT e PE-100 ainda se beneficiam de uma pequena adição de cera para reduzir a pressão da matriz e eliminar as linhas de matriz. Dentro do grupo Wanplas, a Faygo fornece as linhas de extrusão de tubos e perfis que transformam esses compostos, enquanto a Kerke fornece as linhas de mistura de dois parafusos que os produzem – a mesma lógica de lubrificação é aplicada em ambas as etapas.
Moldagem por injeção
Na moldagem por injeção, o lubrificante desempenha três funções: reduz a pressão de injeção e o tempo de enchimento, melhora a liberação do molde e, em aplicações de desgaste, reduz o coeficiente de atrito em serviço. Os produtos de embalagem de parede fina com comprimentos de fluxo superiores a 200 vezes o espessamento da parede se beneficiam substancialmente de um lubrificante interno que reduz a viscosidade aparente na região de porta de alta usinagem. As peças de engenharia revestidas com fibra de vidro se beneficiam do EBS ou do éster de montana para a liberação e do silicone para o desgaste.
A principal precaução na moldagem por injeção é a resistência da linha de solda. Um excesso de lubrificante concentra-se na frente de fluxo e, portanto, na linha de solda, onde atua como agente de liberação entre as duas frentes de fusão e pode reduzir a resistência à tração da linha de solda em 15 a 30%. Em peças estruturais com linhas de tecido, mantenha o total de lubrificante na dose mínima eficaz e prefira químicas que não migram.
Fibra e não tecidos
A fiação de fibras de polipropileno em taxas de estiramento superiores a 1:4 e velocidades de absorção superiores a 3.000 m/min exigem uma limpeza excepcional da fusão e uma reologia consistente. O masterbatch de lubrificante é usado aqui de forma moderada, normalmente como uma dose baixa de um EBS altamente refinado ou de uma cera metallocênica, porque qualquer contaminação de partículas ou aditivo não derretido causa rupturas nos filamentos no pacote de filamento. A categoria de aplicação de masterbatch têxteis da Kerke aborda este segmento através de filtração fina, configurações de parafusos de alta L/D e cuidadosa devolatilização a vácuo para manter a mistura livre de voláteis que, de outra forma, criariam vácuos no filamento.
Cabos e fios
Os compostos de revestimento de cabos, particularmente os tipos retardadores de chama sem halogênio, preenchidos com trióxido de alumínio ou dióxido de magnésio em quantidades superiores a 60 por cento, dependem fortemente de lubrificantes para a sua processabilidade. O carregamento de enchimento aumenta a viscosidade a um nível tão alto que, sem um pacote de cera e estearato, o composto não pode ser extrudado a velocidades de linha comerciais. O masterbatch de borracha de silicone é utilizado adicionalmente para reduzir o coeficiente de frição externo do revestimento, permitindo que os instaladores possam puxar longas extensões de cabos através do condutor com menos tensão. Como estes compostos também devem passar por testes de inflamabilidade, o lubrificante deve ser escolhido de forma que não degrade o índice de oxigênio limite ou produza fumaça excessiva.
Controle de qualidade, testes e conformidade regulatória
Um masterbatch lubrificante é tão bom quanto a sua consistência, pois o conversor downstream não tem uma maneira prática de compensar as variações de conteúdo ativo de lote para lote. Um sistema de qualidade robusto se baseia em quatro pilares: controle de matérias-primas de entrada, monitoramento em processo, testes de produtos acabados e documentação regulamentar.
Controle de entrada e em processo
As cera devem ser verificadas em relação ao ponto de fusão em queda, dureza de penetração, valor ácido quando oxidada e cor. Os amidos devem ser verificados em relação ao ponto de fusão, conteúdo de amina livre, valor de iodo nos casos de grãos insaturados e umidade. Os estearatos metálicos devem ser verificados em relação ao conteúdo de metal, ácido gordo livre, umidade e perda de secagem, uma vez que os estearatos absorvem facilmente água, o que mais tarde causa porosidade dos pellets e deslizamento dos parafusos.
No processo, os dois sinais contínuos mais úteis em uma linha da série KTE são o torque do motor como porcentagem do torque nominal e a pressão do derretimento no trocador de tela. Um sinal de torque variável a uma taxa de alimentação constante quase sempre indica um problema de alimentação adicional ou uma variação de umidade. A temperatura do derretimento medida com uma sonda de imersão em vez de um sensor montado na parede dá uma leitura mais precisa e deve ser acompanhada, pois uma elevação lenta indica desgaste do parafuso ou um sistema de vácuo sujo.
Testees de produtos acabados
| Testee | Báse de método | O que detecta | Aproximação típica de aceitação |
|---|---|---|---|
| Velocidade de fluxo de fusão | ISO 1133 / ASTM D1238 | Drifto de conteúdo ativo, degradação do veículo | Dentro de uma faixa estreita em torno da amostra de referência |
| Análise do conteúdo ativo | Extração de solvente com acabamento gravimétrico ou FTIR | Precisão de dosagem, erro de calibração do alimentador | Número nominal, mais ou menos uma tolerância definida |
| Contenção de cinzas | ISO 3451 | Nível de estearato de metal e de enchimento inorgânico | Calculado a partir da formulação |
| Umidade | Karl Fischer ou perda por secagem | Risco de porosidade dos pellets, vazios no downstream | Objetivo de ppm baixo para veículos de engenharia |
| Coeficiente de frição | ASTM D1894 | Prestação de deslizamento funcional após envelhecimento | Medido em um filme de descida padrão após envelhecimento fixo |
| Análise termogravimétrica | ISO 11358 | Perda de aditivo durante a compilação, início da degradação | Comparado com uma curva de referência |
| Calorimetria de varredura diferencial | ISO 11357 | Endotermo de fusão do aditivo, confirma a identidade e o nível | Posição do pico e entalpia dentro do intervalo |
| Valor da pressão do filtro | Aumento da pressão do pacote de tela por unidade de massa | Aditivos não fundidos, géis, contaminação | Abaixo de um limite definido em uma malha fixa |
| Densidade e tamanho dos pellets | Análise de peneira de acordo com a norma ISO 60 | Comportamento de alimentação no cliente | Consistente com o lote de referência |
Cenário regulatório
Os aditivos lubrificantes estão sujeitos a vários regimes regulatórios, e o produtor de misturas é geralmente responsável por declarar a conformidade. A RoHS restringe o chumbo, o cádmio, o mercúrio e o cromo hexavalente, que historicamente apareciam nos sabões de chumbo e cádmio utilizados como estabilizadores de lubrificantes para PVC; estes são agora em grande parte eliminados em favor de químicas de cálcio-zinco e organotin. O REACH exige o registro de substâncias acima de determinados volumes e impõe obrigações relativas a substâncias de grande preocupação; vários auxiliares de processamento fluorados e certos resíduos de surfactantes fluorados estão sob revisão ativa, o que está gerando interesse em alternativas não fluoradas.
As aplicações de contato com alimentos adicionam outra camada. As listas positivas regulam quais lubrificantes podem ser usados e em que nível máximo em materiais destinados a contato com alimentos, e os limites de migração globais e específicos devem ser verificados no artigo acabado e não na mistura. A erucamida, a oleamida, a EBS, o estearato de cálcio e a maioria das ceras de PE têm status de contato com alimentos bem estabelecido em grandes jurisdições, mas o ônus da prova reside no documentar a formulação completa. Os padrões nacionais chineses da série GB 4806 estabelecem os requisitos correspondentes para o mercado doméstico, e os métodos GB/T são especificados com frequência para testes.
Por fim, algumas aplicações apresentam restrições adicionais: os dispositivos médicos exigem avaliação da biocompatibilidade; os brinquedos estão sujeitos a restrições sobre certas substâncias; e os interiores de veículos estão sujeitos a limites de formação de névoa e de emissão de compostos orgânicos voláteis, o que restringe diretamente o uso de amidas de baixo peso molecular voláteis e ceras de parafina. Os testes de formação de névoa são uma razão comum para a troca da oleamida pela EBS ou por um éster de montana de alto peso molecular em compostos automotivos.
Guia de resolução de problemas para usuários de masterbatch lubrificante
A maioria dos problemas de campo relacionados a lubrificantes se enquadra em um pequeno número de padrões reconhecíveis, e o diagnóstico correto geralmente depende de notar quando o sintoma aparece em relação a uma mudança na dose, na produção ou na temperatura. A tabela abaixo mapeia os sintomas comuns às suas causas mais prováveis e às ações corretivas que a experiência mostra serem as mais eficazes.
| Sintoma | Causa mais provável | Verificação de diagnóstico | Ação corretiva |
|---|---|---|---|
| Saída em alta, amperagem instável | Sobredosagem de lubrificante externo, causando deslizamento do parafuso | Reduza a perda em metade e observe dentro de um tempo de permanência | Reduza o lubrificante externo, altere o equilíbrio para a química interna e esfrie a garganta de alimentação |
| Gota branca e cerosa nas bocas da matriz | Amida ou parafina que excedem o limite de solubilidade | Recolher o depósito, executar o DSC para a melhora endotérmica | Reduza o lubrificante migratório, transfira parte da dose para o EBS, polise a matriz |
| Depósito escuro duro na matriz, manchas pretas | Estagnação e degradação térmica, liberação insuficiente | Inspecione a matriz em busca de riscos e zonas mortas; verifique a temperatura de fusão | Adicione ou aumente o PPA ou a cera oxidada, repolise a ferramentaria, reduza a temperatura de fusão |
| Sharkskin em alta velocidade de linha | Tensão de cisalhamento da parede acima do valor crítico | Reduza a produção em 20%; se o defeito for corrigido, trata-se de uma fratura por fusão | Introduzir o PPA de polímero fluorado em 300–800 ppm ativo; permitir o tempo de condicionamento |
| PPA não funciona | Antagonismo do anti-bloqueio ou do pigmento, ou condicionamento insuficiente | Verifique o nível de anti-bloqueio de sílica e de TiO2; verifique o tempo de funcionamento desde o início da limpeza | Aumente o PPA de 1,5 a 2x, reduza o anti-bloqueio de alta área superficial e prolongue o condicionamento |
| COF muito alto após 24 horas | Tempo de migração insuficiente ou amida adsorvida no anti-bloqueio | Re-testar após 72 horas e 7 dias a uma temperatura controlada | Aumente modestamente a erucamida, passe para uma mistura de oleamida com migração mais rápida ou reduza a sílica |
| O COF cai muito baixo, fazendo o telescópio girar | Superdose com armazenamento a temperatura ambiente | Medir o COF nas posições do rolo central, médio e externo | Reduza a dose na parte inferior da curva, controle a temperatura do armazém |
| Adesão fraca da tinta após a impressão | Energia de superfície reduzida pela amida migratória após corona | O teste Dyne é realizado imediatamente após o tratamento e novamente após 7 dias | Capa de amida inferior a 0,10 phr, mover o deslizamento para a camada de selante na coextrusão, utilizar EBS |
| Vazamentos de calor fracos | Um óleo lubrificante que funciona como uma camada de liberação na interface de vedação | Limpe a área do selo com solvente e repita o teste da resistência do selo | Reduza o deslizamento migratório na camada de selante, utilize química não migrante |
| Saque na rolha de calandragem ou em rolos de estampagem | Combinação de lubrificante, estabilizador e enchimento incompatível | Ensaios de eliminação de uma variável | Reequilibre a relação interna-externa, evitando a mistura de sabonetes de metais incompatíveis em doses elevadas |
| Tubo de PVC frágil, com baixa resistência ao impacto | Subfusão devido a lubrificante externo excessivo | Trial de imersão em cloreto de metileno ou nível de gelificação por DSC | Reduza a parafina, aumente o lubrificante interno, aumente a temperatura da zona de fusão |
| Bloqueio de pellets na saca | Pellets embalados quentes, com alto teor de cera, superfície aderente | Medir a temperatura dos pellets no momento da embalagem | Adicionar refrigeração em leito fluidizado, prolongar o tempo de permanência no secador, considerar o uso de anti-bloqueio com pó leve |
| Vazios e porosidade nos pellets | Umidade ou ácido gorduroso volátil não removido | Verificar o nível de vácuo e o orifício de ventilação para verificar se há bloqueio | Restabelecer o vácuo para 0,06 a 0,09 MPa absoluto, pré-secar aditivos, limpar o inserto de ventilação |
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre um masterbatch lubrificante e um masterbatch auxiliar de processamento?
Os termos se sobrepõem, mas não são idênticos. Um masterbatch lubrificante fornece ceras, amidas, estearatos ou química de silicone que altera a viscosidade do melto em massa, a liberação de metal e a fricção superficial. Um masterbatch auxiliar de processamento geralmente se refere especificamente a um produto de fluoropolímero ou acrílico que funciona apenas na interface da matriz para suprimir a fratura do melto e a acumulação da matriz, sem alterar a reologia em massa. Na prática, um conversor pode precisar de ambos, e eles são dosados em níveis muito diferentes: lubrificantes em 0,1 a 1,0 phr de ativo, processadores auxiliares de fluoropolímero em 300 a 800 ppm.
Como posso converter o percentual recomendado por um fornecedor em frascos?
Multiplique a porcentagem de let-down do masterbatch pela concentração ativa. Um let-down de 3 por cento de um concentrado de 10 por cento fornece 0,30 por cento de ativo, o que, para fins práticos, equivale a 0,30 phr em um composto não preenchido. Em um composto preenchido, o phr é convencionalmente referenciado a 100 partes de resina, portanto, um composto que contenha 60 partes de preenchimento por 100 partes de resina mostrará uma quantidade de ativo em relação ao composto total diferente. Sempre especifique a base explicitamente nas especificações para evitar mal-entendimentos.
Um masterbatch lubrificante reduz as propriedades mecânicas da minha peça?
Em dose correta, o efeito é pequeno, geralmente dentro de alguns porcentagens na resistência à tração e no módulo. Em dose excessiva, o efeito pode ser substancial: os lubrificantes internos atuam como plastificantes e reduzem o módulo e a temperatura de deformação por calor, enquanto os lubrificantes externos migratórios se concentram nas linhas de solda e podem reduzir a resistência das linhas de solda em 15 a 30 por cento. Peças estruturais com linhas de malha devem usar a dose mínima efetiva de uma química não migratória, como erucamida ou silicone de alto peso molecular.
Posso usar o mesmo masterbatch lubrificante para polietileno e polipropileno?
Às vezes, mas não é ideal. Um masterbatch transportado para polietileno se dispersará no polipropileno, pois ambos são poliolefinas, mas a fase de PE reduz a clareza, diminui ligeiramente a rigidez e pode criar géis em película de PP fina. Para PP transparente ou de parede fina, use um produto transportado para PP. Para PP opaco, grosso ou não crítico, um produto universal transportado para PE é geralmente aceitável. Observe também que a erucamida migra mais rapidamente em PE do que no mais cristalino PP, portanto, o mesmo phr dá diferentes cinéticas de desenvolvimento de COF.
Por que meu masterbatch de deslizamento funciona no verão, mas não no inverno?
Porque a migração é termicamente ativada. A difusão de amida para a superfície do filme segue aproximadamente uma relação de Arrhenius, de modo que um armazém a 30 °C desenvolverá o coeficiente de atrito almejado em um dia ou dois, enquanto o mesmo filme a 10 °C pode levar uma semana ou mais. Portanto, os convertidores que testam o COF a intervalos fixos de 24 horas verão variações sazonais que não têm nada a ver com a mistura mestre. A solução é padronizar as condições de envelhecimento – por exemplo, 40 °C durante 24 horas – em vez de alterar a formulação duas vezes por ano.
Os lubrificantes interferem com retardantes de chama, antistáticos ou estabilizadores UV?
Podem. Lubrificantes migratórios competem com antistáticos migratórios, como o monostearato de glicerol, por locais de superfície, pelo que uma formulação que contenha ambos pode não apresentar a sua eficácia máxima. Em compostos retardadores de chama, as cera de hidrocarbonetos adicionam combustível e podem reduzir o índice de oxigênio limite em um ou mais pontos se forem usadas generosamente, pelo que a dose deve ser optimizada em relação à classificação de inflamabilidade e não apenas à processabilidade. Os estabilizadores de luz de amina impedida podem interagir com espécies ácidas provenientes de cera oxidada e de certos sabões metálicos. Sempre valide a formulação completa em vez de testar os aditivos isoladamente.
Qual alteração na configuração dos parafusos proporciona a maior melhoria na qualidade do masterbatch de lubrificante?
Mudar o lubrificante da câmara principal para um alimentador lateral posterior, posicionado após a zona de fundição. Esta única alteração elimina o revestimento de pellets sólidos que causa o bloqueio do alimentador e o deslizamento do parafuso, permite que o veículo se funda em condições normais e, tipicamente, aumenta o rendimento estável em 20% ou mais, melhorando a uniformidade da distribuição. A segunda alteração mais valiosa é substituir blocos de amassamento agressivos de 90 graus por elementos distribuidores de disco estreito ou elementos de mistura dentes.
O masterbatch de silicone vale o custo mais alto em comparação com o slip de amida?
Depende das exigência. Para aplicações simples de abertura de sacos em filmes de commodities, a erucamida, a um custo relativamente baixo, fornece o coeficiente de atrito necessário, e o silicone seria uma especificação excessiva. Para peças críticas em relação ao desgaste, casacos de cabos que devem ser puxados através de condutores, interiores de automóveis que devem resistir a arranhões ou qualquer aplicação em que a migração e a contaminação da superfície são inaceitáveis, o masterbatch de goma de silicone oferece um nível de desempenho durável e não migrante que os amidos não podem igualar. O custo adicional é justificado quando o modo de falha a ser evitado é caro.
Como deve ser armazenado o masterbatch de lubrificante?
Em embalagem hermética com barreira à umidade, abaixo de 30 °C, longe de luz solar direta e de fontes de calor, e utilizado dentro do prazo de validade indicado pelo fornecedor. Os produtos contendo amida são os mais sensíveis: o armazenamento acima de 40 °C acelera o aparecimento de manchas na superfície do saco, produz um revestimento branco e póso nos grânulos e pode causar bloqueio. Produtos que contenham estearato absorvem facilmente a umidade atmosférica e devem ser rehidratados se o saco estiver aberto. Condicione sempre os paletes à temperatura da oficina antes de abri-los, para evitar a condensação em pellets frios.
O masterbatch lubrificante pode ajudar no processamento de materiais reciclados?
Sim, e é uma das aplicações que mais cresce. O reciclado pós-consumo geralmente apresenta uma distribuição mais ampla de peso molecular, cisão da cadeia decorrente de históricos de aquecimento anteriores, contaminação por etiquetas e adesivos e contaminação cruzada entre tipos de polímeros. O resultado é uma viscosidade do fundido inconsistente, um acabamento superficial deficiente e uma acumulação elevada no molde. Um conjunto de lubrificantes interno-externo estabiliza a janela de processo, reduz a temperatura do fundido e, portanto, a degradação adicional, e suprime o fluxo que a contaminação promove. Dentro do grupo Wanplas, a Polyretec fornece a frente de lavagem e reciclagem, enquanto a Kerke fornece as linhas de granulação com dois parafusos, onde estes pacotes de lubrificantes são introduzidos.
Conclusão
O masterbatch de lubrificantes recompensa a precisão. As famílias de aditivos são bem compreendidas, os mecanismos são bem caracterizados e as janelas de dosagem são suficientemente estreitas para que um erro de fator de dois transforme um benefício em um defeito. A abordagem disciplinada consiste em começar pela função exigida – redução da viscosidade, liberação de metal ou deslizamento em serviço – em vez de partir de um nome de produto; selecionar a química por meio de um equilíbrio interno-externo e estabilidade térmica; combinar a resina portadora e seu índice de fluxo de fusão com o polímero de base; expressar a dosagem em phr de ativo e mapear a curva de resposta à dose, em vez de aceitar a configuração padrão de um fornecedor; e validar toda a formulação em termos de imprimibilidade, vedação, resistência da linha de solda e conformidade regulatória antes da escalação.
Do lado da produção, a mensagem é igualmente clara. Um masterbatch lubrificante não é um concentrado de cor, e a aplicação da lógica de engrenagem de dispersão de pigmentos em um sistema de cera produz deslizamento, volatilização e distribuição deficiente. Uma entrada de energia específica baixa, um perfil de tambor plano e fresco, alimentação lateral para baixo da aditiva, elementos de mistura distribuitivos suaves, devolatilização a vácuo eficaz e um método de granulagem adequado à força de fusão da formulação são as seis decisões que separam uma linha estável e de alto rendimento de uma que é problemática.
A Kerke, uma fábrica da Wanplas com mais de doze anos de especialização em compósitos paralelos de dois eixos e mais de 2.000 máquinas em funcionamento em mais de 70 países, fabrica as linhas da série KTE, que os produtores de masterbatches usam exatamente para este tipo de trabalho – desde máquinas de laboratório KTE-16, utilizadas para testes de escalas de phr, passando pelas linhas de produção KTE-52 e KTE-65, até os sistemas de compósito de grande escala KTE-135D e as configurações de dois estágios KTE-SE para formulações sensíveis ao calor. Apóiado pelas normas de engenharia compartilhadas da marca Wanplas, pela política de fábrica aberta, pelo subsídio anual de peças de reposição gratuitas e pela rede de serviços globais, a Kerke apoia os clientes desde os testes de formulação até a comissionamento e a otimização da produção a longo prazo. Se você está desenvolvendo um programa de masterbatch de lubrificantes em 2026, comece com um estudo de dose-resposta em escala de laboratório, defina seus testes de aceitação antes de escalar e especifique a linha de compósitos em torno do aditivo que realmente precisa fornecer.
