MX2014009599A - Composiciones de plastificante y metodos para fabricar composiciones de plastificante. - Google Patents

Abstract

La presente descripción se refiere a una composición de plastificante, composiciones poliméricas que contienen la composición de plastificante, y conductores revestidos con la composición polimérica. La composición de plastificante incluye un primer plastificante que comprende ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados y un segundo plastificante que comprende un aceite natural epoxidado. La composición de plastificante, el primer plastificante y/o el segundo plastificante pueden someterse a uno o más procesos de tratamiento de reducción de color, tal como destilación, filtración, y/o tratamiento de peróxido.

Description

COMPOSICIONES DE PLASTIFICANTE Y MÉTODOS PARA FABRICAR COMPOSICIONES DE PLASTIFICANTE Referencia cruzada a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de E.U.A. núm. 61/596,432, presentada el 8 de febrero de 2012.

Campo de la Invención Diversas modalidades de la presente invención se refieren a plastificantes derivados de aceites naturales (por ejemplo, aceites derivados de fuentes biológicas). Otros aspectos de la invención se refieren a un proceso para producir tales plastificantes.

Antecedentes de la Invención Los plastificantes son compuestos o mezclas de compuestos que se añaden a las resinas poliméricas para impartir suavidad y flexibilidad. Los diésteres de ácido itálico (también conocidos como "ftalatos") son plastificantes conocidos en muchos productos poliméricos flexibles, tales como productos poliméricos formadas a partir de cloruro de polivinilo ("PVC" - polyvinyl chloride) y otros polímeros vinílicos. Los ejemplos de plastificantes de ftalato comunes incluyen ftalato de diisononilo, ftalato de dialilo, ftalato de di-2-etilhexilo, ftalato de dioctilo, y ftalato de diisodecilo. Otros plastificantes comunes, utilizados para aplicaciones de alta temperatura, son trimelitatos y poliésteres adípicos.

Las mezclas de plastificantes se utilizan a menudo para obtener óptimas propiedades.

Los plastificantes de ftalato se han sometido recientemente a un intenso escrutinio por parte de grupos de interés público que han manifestado su preocupación por el impacto ambiental negativo de los ftalatos y los posibles efectos adversos a la salud en los seres humanos (especialmente niños) expuestos a los ftalatos.

El éster metílico epoxidado de aceite de soja (por ejemplo, éster metílico de ácidos grasos epoxidados, o "eFAME" (epoxidized fatty acid methyl esther)) pueden utilizarse como un plastificante para el cloruro de polivinilo ("PVC") y otros polímeros (caucho natural, acrilato, etc.) o, alternativamente, puede utilizarse como un plastificante primario o secundario en una mezcla de plastificantes (tal como con aceite epoxidado de soja ("ESO" - epoxidized soybean o i I ) ) . Sin embargo, a menudo el eFAME contiene diversas impurezas que pueden producir color en composiciones plastificadas. De acuerdo con lo anterior, se desean mejoras en tales plastificantes.

Breve Descripción de la Invención Una modalidad es una composición de plastificante que comprende: un primer plastificante que comprende ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados; y un segundo plastificante que comprende un aceite natural epoxidado, en el que dicho primer plastificante comprende dimeros de ácidos grasos en una concentración menor que 0.1 por ciento en peso con base en el peso total de dicho primer plastificante.

Otra modalidad es un método para producir un plastificante tratado, dicho método comprende: (a) combinar un primer plastificante y un segundo plastificante para formar así una composición de plastificante, en la que dicho primer plastificante comprende ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados, en la que dicho segundo plastificante comprende un aceite natural epoxidado; y (b) someter dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante a uno o más procesos de tratamiento de reducción de color para producir así dicho plastificante tratado, en el que dicho proceso de tratamiento de reducción de color se selecciona a partir del grupo que consiste en: (i) poner en contacto al menos una porción de dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante con un peróxido; (ii) filtrar al menos una porción de dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante; (iii) destilar al menos una porción de dicho primer plastificante antes de dicha combinación de la etapa (a); y (iv) mezclas de dos o más de los mismos.

Descripción Detallada de la Invención Diversas modalidades de la presente invención se refieren a plastificantes derivados de aceites naturales. En una o más modalidades, el plastificante incluye un aceite natural epoxidado ("eNO" - epoxidized natural oil). Además, el plastificante incluye un aceite natural que ha sido epoxidado y esterificado, formando ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados ("eFAAE" - epoxidized fatty acid alkyl esters). Al preparar tales plastificantes, el eNO, el eFAAE, y/o combinaciones de los mismos pueden someterse a uno o más procesos de tratamiento del color. Tales plastificantes pueden emplearse con una variedad de resinas poliméricas y en la fabricación de diversos artículos de fabricación.

Plastificante La presente descripción proporciona un plastificante compuesto por un éster alquílico de ácidos grasos epoxidados y un aceite natural epoxidado. Un plastificante es una sustancia que puede reducir el módulo y la resistencia a la tracción, e incrementar la flexibilidad, alargamiento, resistencia al impacto, y resistencia al desgarro de una resina polimérica (típicamente un polímero termoplástico) a la que se añade. Un plastificante también puede disminuir el punto de fusión de la resina polimérica, lo cual disminuye la temperatura de transición vitrea y mejora la procesabilidad de la resina polimérica a la que se añade. En una modalidad, el presente plastificante es un plastificante sin ftalato, o bien, que carezca o que prácticamente carezca de ftalato.

El plastificante incluye un éster alquílico de ácidos grasos epoxidados. La fracción de alquilo del éster puede ser, por ejemplo, un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, o un grupo 2-etilhexilo. En una modalidad, el éster alquílico de ácidos grasos epoxidados es un éster metílico de ácidos grasos epoxidados (o "eFAME"). Un "éster metílico de ácidos grasos epoxidados" es un éster metílico de ácidos carboxilicos (saturados o insaturados) con molécula de 4 a 24 átomos de carbono con al menos un grupo epóxido. Un "grupo epóxido" es un éter cíclico de tres miembros (también llamado oxirano u óxido de alquileno) en el que un átomo de oxígeno se une a cada uno de los dos átomos de carbono que ya se encuentran unidos entre sí. Las reacciones de epoxidación se realizan típicamente con ácidos percarboxílicos u otros compuestos peroxi.

El presente plastificante incluye también un aceite natural epoxidado ("eNO"). Un "aceite natural", como se utiliza en la presente, es un aceite compuesto por triglicéridos de ácidos grasos y derivados de un microbio (algas, bacterias), una planta/vegetal, y/o una semilla. En una modalidad, el aceite natural incluye aceite natural modificado genéticamente. En otra modalidad, el aceite natural excluye aceite derivado del petróleo. Los ejemplos no limitantes de aceites naturales adecuados incluyen aceite de sebo de res, aceite de cañóla, aceite de ricino, aceite de maíz, aceite de pescado, aceite de linaza, aceite de palma, aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de soja, aceite de girasol, resina líquida, a ceite d e p alo, y cualquier combinación de los mismos.

El término "aceite natural epoxidado", como se utiliza en la presente, es un aceite natural en el que al menos una fracción de ácido graso contiene al menos un grupo epóxido. La epoxidación puede ocurrir por medio de la reacción del aceite natural con ácido percarboxílico y/o otros compuestos peroxi.

Los ejemplos no limitantes de eNO adecuados incluyen aceite epoxidado de algas, aceite epoxidado de sebo de res, aceite epoxidado de cañóla, aceite epoxidado de ricino, aceite epoxidado de maíz, aceite epoxidado de pescado, aceite epoxidado de linaza, aceite epoxidado de palma, aceite epoxidado de colza, aceite epoxidado de cártamo, aceite epoxidado de soja, aceite epoxidado de girasol, resina líquida epoxidada, aceite epoxidado de palo, y cualquier combinación de los mismos.

En una modalidad, el aceite natural epoxidado es un aceite epoxidado de soja ("eSO").

En una modalidad, el plastificante contiene cantidades relativas de eNO (por ejemplo, eSO) al eFAAE (por ejemplo, el eFAME) en una relación en peso en el intervalo de desde mayor que (">") 0: menor que ("<") 100 a <100 : >0, más típicamente de 10:90 a 90:10, más típicamente de 20:80 a 80:20, e incluso más típicamente de 30:70 a 70:30. Las relaciones en peso se basan en el peso total del plastificante.

En una modalidad, el plastificante puede someterse a uno o más procesos de tratamiento de reducción de color. Tales procesos de tratamiento de reducción de color incluyen destilación, filtración, tratamiento con un peróxido, y mezclas de dos o más de los mismos.

En una modalidad, el tratamiento de reducción de color incluye destilar el eFAAE descrito con anterioridad (por ejemplo, eFAME) antes de combinarlo con el eNO. Se emplean técnicas convencionales de destilación. Por ejemplo, la destilación puede realizarse con un evaporador de película limpia ("WFE" - wipe film evaporator) y un condensador. En una modalidad, la destilación se lleva a cabo empleando un WFE a una temperatura comprendida entre 120 y 180°C, de 140 a 170°C, y entre 150 y 160°C. El condensador puede tener una temperatura de 20°C.

En una modalidad, el tratamiento de reducción de color incluye filtrar al menos una porción del eNO, el eFAAE, y/o la composición de plastificante mezclado. Se emplean técnicas convencionales de filtración. Los ejemplos ilustrativos de medios de filtración adecuados incluyen Magnesol D-60™ (disponible por The Dallas Group of America, Inc), Puré Flow B-80™ (disponible por Oil Dri Corporation of America), óxido de aluminio activado (disponible por Sigma-Aldrich o Delta Adsorbents), arcilla de tierra de batán (disponible por Sigma-Aldrich), y perlita (por ejemplo, PF-60™, disponible por The Schundler Company). En una modalidad, el plastificante o plastificante mezclado se agita con el medio de filtración durante cierto tiempo (por ejemplo, 60 minutos) a temperatura elevada (por ejemplo, 40°C). Como se utiliza en la presente, el término "temperatura elevada" se refiere a cualquier temperatura mayor que la temperatura ambiente. Posteriormente, la mezcla se filtra utilizando, por ejemplo, un papel de filtro de 1 micrómetro ("µ??") sobre un papel de filtro de 11 µ??, aplicando un vacío para acelerar la filtración.

En una modalidad, el tratamiento de reducción de color incluye poner en contacto al menos una porción del eNO, el eFAAE, y/o la composición de plastificante mezclado con un peróxido. En diversas modalidades, el plastificante o mezcla de plastificantes puede tratarse con solución de peróxido en una concentración de de 1 a 3% en peso con base en el peso combinado de la solución de peróxido y el plastificante. Después, la mezcla puede agitarse durante cierto tiempo (por ejemplo, 60 minutos). El peróxido puede ser cualquier peróxido conocido en la materia. Los peróxidos generalmente tienen una estructura de R1OOR2, donde R1 y R2 pueden ser iguales o diferentes, y pueden ser hidrógeno, grupos alifáticos, o aromáticos. En diversas modalidades, la solución de peróxido puede ser peróxido de hidrógeno ("H202"). La solución de peróxido puede ser, por ejemplo, un 30% en peso de solución acuosa.

En diversas modalidades, el eFAAE (por ejemplo, eFAME) del plastificante tratado comprende dímeros de ácidos grasos en una concentración menor que 0.1, menor que 0.05, o menor que 0.02 por ciento en peso con base en el peso total del eFAAE. El contenido de dímeros de ácidos grasos puede determinarse por los análisis cromatográficos, como se describe en los Procedimientos de Prueba mostrados a continuación. Los dímeros de ácidos grasos incluyen moléculas que tienen dos cadenas alifáticas de ácidos grasos combinados. Las cadenas alifáticas de ácidos grasos pueden ser saturadas, insaturadas, y/o epoxidadas. Los ejemplos no limitantes de dímeros de ácidos grasos incluyen moléculas que tienen estructuras En diversas modalidades, el eFAAE (por ejemplo, eFAME) del plastificante tratado comprende trímeros de ácidos grasos en una concentración menor que 0.1, menor que 0.05, o menor que 0.02 por ciento en peso con base en el peso total del eFAAE. El contenido de trímeros de ácidos grasos puede determinarse por análisis cromatográficos, como se describe en los Procedimientos de Prueba mostrados a continuación. Los trímeros de ácidos grasos incluyen moléculas que tienen tres cadenas alifáticas combinadas de ácidos grasos (por ejemplo, triglicéridos). Las cadenas alifáticas de ácidos grasos pueden ser saturadas, insaturadas, y/o epoxidadas. Los ejemplos no limitantes de trímeros de ácidos grasos incluyen moléculas que tienen estructuras tales como: En diversas modalidades, el eFAAE (por ejemplo, eFAME) del plastificante tratado comprende una concentración combinada de dímeros de ácidos grasos y trímeros de ácidos grasos en una cantidad total menor que 0.1, menor que 0.05, o menor que 0.02 por ciento en peso con base en el peso total del eFAAE.

En diversas modalidades, el eFAAE tratado, el eNO tratado, y/o la combinación tratada de los mismos pueden tener un valor de índice de color de la American Public Health Association ("APHA") menor que 100, menor que 90, menor que 80, menor que 70, menor que 60, menor que 50, menor que 40, o menor que 30 después del envejecimiento térmico a 190°C durante 60 minutos. El envejecimiento térmico se realiza de acuerdo con el procedimiento descrito en los siguientes Ejemplos. El color APHA se determina según las normas ASTM E1209 y E313.

Composición polimérica La presente descripción proporciona una composición polimérica. En una modalidad, se proporciona una composición polimérica que incluye una resina polimérica y el presente plastificante como se describe con anterioridad.

Los ejemplos no limitantes de resinas poliméricas adecuadas incluyen polisulfuros, poliuretanos, acrílicos, epiclorhidrinas, caucho de nitrilo, polietileno clorosulfonado, polietileno clorado, policloropreno, caucho de butadieno estireno, caucho natural, caucho sintético, caucho de EPDM, polímeros a base de propileno, polímeros a base de etileno y resinas de cloruro de vinilo. El término "polímero a base de propileno", tal como se utiliza en la presente, es un polímero que comprende una mayoría de porcentaje en peso de monomero de propileno polimerizado (con base en la cantidad total de monómeros polimerizables), y opcionalmente puede comprender al menos un comonómero polimerizado. El término "polímero a base de etileno", tal como se utiliza en la presente, es un polímero que comprende una mayoría de porcentaje en peso de monomero de etileno polimerizado (con base en el peso total de monómeros polimerizables), y opcionalmente puede comprender al menos un comonómero polimerizado.

El término "resina de cloruro de vinilo", tal como se utiliza en la presente, es un polímero de cloruro de vinilo, tales como cloruro de polivinilo ("PVC"), o un copolímero de cloruro de vinilo, tal como copolímero de cloruro de vinilo/acetato de vinilo, copolímero de cloruro de vinilo/cloruro de vinilideno, copolímero de cloruro de vinilo/etileno o un copolímero preparado al injertar cloruro de vinilo en el copolímero de etileno/acetato de vinilo. La resina de cloruro de vinilo también puede incluir una mezcla polimérica del polímero de cloruro de vinilo o copolímero de cloruro de vinilo mencionado con anterioridad con otros polímeros miscibles o compatibles que incluye, pero sin limitarse a, polietileno clorado, poliuretano termoplástico, polímeros de olefinas tales como un polímero de metacrilo o polímero de acrilon itri lo-butadieno-estireno.

En una modalidad, la resina de cloruro de vinilo es de PVC.

En una modalidad, la composición polimérica incluye de 40 a 50% en peso de PVC, de 5% a 20% en peso de eFAAE, de 5% a 20% en peso de eNO, y de más de 0% en peso a 35% en peso de material de relleno.

Aditivos La composición polimérica puede incluir uno o más de los siguientes aditivos opcionales: un material de relleno, un pirorretardante, un estabilizador térmico, un agente antigoteo, un colorante, un lubricante, un polietileno de bajo peso molecular, un estabilizador de luz de amina inhibida, un absorbedor de luz UV, un agente de curado, un reforzador, un retardante, un auxiliar de procesamiento, un agente de acoplamiento, un agente antiestático, un agente nucleante, un agente de deslizamiento, un agente de control de viscosidad, un agente adherente, un agente antibloqueo, un agente tensioactivo, un aceite expansor, un eliminador de ácido, un desactivador de metales, y cualquier combinación de los mismos.

En una modalidad, la composición polimérica incluye PVC, el presente plastificante, un material de relleno (carbonato de calcio, arcillas, sílice, y cualquier combinación de los mismos), estabilizadores de jabón de metal (estearato de cinc o estabilizadores de metales mixtos con contenido de Ca, Zn, Mg, Sn, y cualquier combinación de los mismos), un antioxidante fenólico o relacionado, y un auxiliar de procesamiento.

Conductor recubierto La presente descripción proporciona un conductor recubierto. El conductor recubierto incluye un conductor y un recubrimiento sobre el conductor, el recubrimiento formado a partir de la composición polimérica descrita con anterioridad.

Un "conductor", como se utiliza en la presente, es uno o más alambre(s) o fibra(s) para conducir calor, luz, y/o electricidad. El conductor puede ser un solo alambre/fibra o un alambre/fibra múltiple y puede estar en forma trenzada o en forma tubular. Los ejemplos no limitantes de conductores adecuados incluyen metales tales como plata, oro, cobre, carbono y aluminio. El conductor también puede ser de fibra óptica hecha ya sea de vidrio o de plástico.

El conductor recubierto puede ser flexible, semirrígido o rígido. El recubrimiento (también denominado una "envoltura" o un "revestimiento" o "aislamiento") se encuentra sobre el conductor o sobre otra capa polimérica alrededor del conductor.

DEFINICIONES Como se utiliza en la presente, el término "y/o", cuando se utiliza en una lista de dos o más elementos, significa que cualquiera de los elementos de la lista puede emplearse por sí mismo o puede emplearse cualquier combinación de dos o más de los elementos de la lista. Por ejemplo, si una composición se describe como que contiene los componentes A, B, y/o C, la composición puede contener solo A; solo B; solo C sola; una combinación de A y B; una combinación de A y C; una combinación de B y C; o una combinación de A, B, y C.

"Aceite natural" se refiere a un aceite derivado de una o más fuentes biológicas (por ejemplo, semillas, verduras, pescado, grasas animales, bacterias, o algas), a diferencia de un aceite derivado del petróleo o de otra fuente de minerales.

"Epoxidación" se refiere a un proceso para formar un epóxido, también conocido como oxirano u óxido de alquileno. "Ácido graso" se refiere a un ácido carboxílico, compuesto por una cadena alifática que contiene típicamente de 4 a 24 átomos de carbono con un grupo carboxilo terminal (-COOH). El ácido graso puede ser saturado insaturado, ramificado o no ramificado, y puede o puede no incluir uno o más grupo(s) hidroxilo. "Éster de ácidos grasos epoxidados" se refiere a un compuesto con al menos una fracción de éster de ácido graso que contiene al menos un grupo epóxido.

"Alambre" se refiere a un solo hilo de metal conductor, por ejemplo, cobre o aluminio, o un solo hilo de fibra óptica.

"Cable" se refiere al menos a un alambre o fibra óptica dentro de un revestimiento (por ejemplo, una cubierta de aislamiento o una envoltura exterior protectora). Típicamente, un cable es dos o más alambres o fibras ópticas unidas entre sí, típicamente en una cubierta de aislamiento y/o envoltura protectora común. Los alambres o fibras individuales dentro del revestimiento pueden estar pelados, cubiertos o aislados. La combinación de cables puede contener tanto alambres eléctricos como fibras ópticas. El cable puede diseñarse para aplicaciones de bajo, medio, y/ alto voltaje. Los diseños típicos de cables se ilustran en las patentes de E.U.A. núms. 5,246,783, 6,496,629 y 6,714,707.

MÉTODOS DE PRUEBA Medición de color APHA Medir el color del líquido de acuerdo con las normas ASTM E1209 y E313 utilizando un instrumento de BYK Gardner LCS III™ y se mide en unidades APHA. Configure el instrumento de la mesa de trabajo y realice la verificación de calibración para asegurar que el instrumento esté funcionando de acuerdo con las especificaciones. Mida el color de la muestra utilizando el protocolo listado a continuación: • Ajustar el LCS III para medir los índices de Hazen/Alpha; • Medir cada muestra mediante la jeringa (10 mi) en cubetas calibradas individuales; · Colocar cada cubeta cargada en el LCS III y oprima el botón de prueba; se genera un número de Hazen/Alfa. Registrar este número, retirar la muestra y colocarla nuevamente en el LCS III para medir una segunda vez (datos de registro). Repetir por tercera vez (datos de registro).

· Retirar la cubeta cargada y reservar; reconfigurar el LCS III para medir el índice de Amarillez, medir la misma cubeta para el índice de Amarillez (registre de tres mediciones).

Envejecimiento térmico Calentar cada muestra de plastificante en un horno de convección de tipo II a 190°C. Recoger muestras en los intervalos de tiempo que se indican en los siguientes Ejemplos y colocar en una sobremesa para que se enfríe. Después de 24 horas, medir los valores de APHA de cada muestra.

Destilación Método de destilación para eFAME: Muestras 1a-e Emplear un destilador molecular de 5 cm (2 pulgadas), desgasificar la muestra bajo las siguientes condiciones: Tabla 1: Desgasificación (Paso 1): Utilizar el flujo de residuos derivado del Paso 1 como alimentación para la destilación en la Paso 2.

Tabla 2: Destilación (Paso 2) Método de destilación para TeFAME: Muestras 2a-e Emplear un destilador molecular de 5 cm (2 pulgadas), desgasificar la muestra bajo las siguientes condiciones: Tabla 3: Desgasificación (Paso 1): Utilizar el flujo de residuos derivado del Paso 1 como alimentación para la destilación en el Paso 2.

Tabla 4: Destilación (Paso 2) Pruebas de rendimiento eléctrico Se utiliza un probador de aceite Baur DTL C™ para medir el rendimiento eléctrico. Antes de probar cada fluido, la celda de prueba dieléctrica se limpia a conciencia con heptano. Posteriormente se calibra la celda vacia a fin de obtener la capacitancia de la celda vacía y se verifica si hay contaminación. La celda se llena con el fluido de prueba y se calienta a la temperatura de prueba apropiada, típicamente 25°C. El eG y tan d se miden primeramente de acuerdo con la norma ASTM D924, en el cual el voltaje de prueba es de 2000 V (1000V/mm). La resistividad de corriente continua se mide después de eG / tan d a fin de evitar cualquier efecto de la polarización sobre las siguientes mediciones. La resistividad se mide según la norma ASTM D1169, en la que primero se aplican 500 V de polaridad positiva y se mide la resistividad seguida por una descarga de la celda y la subsecuente medición con polaridad negativa. Los datos se presentan posteriormente como un promedio de las dos lecturas.

Análisis cromatográficos Las muestras se analizaron utilizando un sistema de cromatografía de gases ("GC" - gas chromatography) con las siguientes condiciones: Instrumento Agilent 6890 GC™ Columna: RTx-Biodiesel TG™ (Restek), película de 15 m * 0.32 mm * 0.1 µ?? Inyección: Dividida, Restek revestimiento de lana de doble precisión Volumen de inyección: 1 .0 µ?_ Detección: ionización de llama (FI D) Gas portador: He Presión portador: 8 psi, presión constante Flujo dividido: 1 23 ml/min Relación dividida: 40 Hidrógeno: 30 ml/min Aire: 350 ml/min Relleno: 25 ml/min Temp. inyector: 340°C Temp. detector: 350°C Programa de temperatura: Temp. inicial: 60°C durante 1 min .

Velocidad de rampa: 1 5°C/min Temp. final: 350°C durante 20 min Sistema de datos: Thermo Atlas v 8.2 Filtración Con un tamaño de muestra de 100 mi, agitar la muestra con el medio de filtración durante 60 minutos a 40°C. Posteriormente, filtrar la solución con un papel de filtro de 1 micrometro (" µ??") sobre un papel de filtro de 1 1 µ??, aplicar vacío para acelerar la filtración . Los medios de filtración son los siguientes: - Magnesol D-60™ (disponible por The Dallas Group of America, I nc. ) - silicato de magnesio sintético.

- Puré Flow B-80™ arcilla decolorante (disponible por Oil Dri Corporation of America) - mezcla de arcilla tipo montmorilonita con arcilla de tierra de batán y pequeños niveles de cuarzo. - Óxido de aluminio activada (disponible por Sigma-Aldrich) - óxido de aluminio, altamente poroso con un área superficial mayor que 200 m2/g. Producido a partir de hidróxido de aluminio.

- Arcilla de tierra de batán (disponible por Sigma-Aldrich) - extracción: cantera extraída de manera 100% natural (intercrecimiento de hormita y minerales de esméctica). Contenido típico de minerales: sílice (70.85%); cristal de zafiro (14.06%); óxido de magnesio (5.71%); óxido de hierro (5.34%), óxido de calcio (1.62%).

- Perlita PF-60™ (disponible por The Schundler Company) - La perlita es prácticamente una roca volcánica vitrea hidratada, amorfa, de composición riolítica, que consiste básicamente en silicato de sodio, potasio y aluminio fundido.

Tratamiento de peróxido Como se indica a continuación, añadir ya sea 1 o 3% en peso de solución de peróxido de hidrógeno (H202) al 30% a la muestra de plastificante puro y se agita durante aproximadamente 60 minutos con una barra de agitación magnética y un agitador. El porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno se basa en el peso combinado de la muestra de plastificante puro y el peróxido de hidrógeno. Realizar la reacción en una jarra.

EJEMPLOS Ejemplo 1 - Análisis de color inicial de las muestras destiladas La Muestra Comp 1 es una muestra comparativa de eFAME sin destilar. Destilar las muestras de eFAME 1a a 1e de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad. Antes de la destilación, las muestras epoxidados se preparan de acuerdo con el siguiente procedimiento general para la epoxidación. Si la materia prima inicial es un éster metílico de ácidos grasos ("FAME"), entonces la epoxidación lleva al eFAME; si la materia prima inicial es aceite de soja, entonces la epoxidación conduce al ESO.

Típicamente, se combinan éster o aceite de soja, peróxido, y ácido fórmico en proporciones 1:2:0.5, respectivamente. Se pesan 50 g de éster (o aceite de soja) y la cantidad correspondiente de ácido fórmico en un matraz de fondo redondo de 3 cuellos ("RBF" - round-bottomed flask) equipado con un agitador mecánico, un condensador y un gotero para la adición controlada de de H202. La mezcla de éster y ácido fórmico se agitan a una velocidad de 400 rpm a 30°C. La cantidad calculada de peróxido de hidrógeno (30 o 50% en peso) se añade a una velocidad de 10 ml/h, e incrementando después lentamente la velocidad a la velocidad de flujo requerida dependiendo de la exotermicidad de la reacción. La adición se completa generalmente antes de una hora. La temperatura de reacción se incrementa después a 40 o 50°C y la reacción continúa hasta que el valor de oxígeno de oxirano no se incrementa más. La agitación se detiene y las capas se separan. La capa de aceite se enjuaga primero con agua seguido de hidróxido de potasio diluido y nuevamente con agua o salmuera. Posteriormente, la capa de aceite se seca al vacío.

La Muestra Comp 2 es una muestra comparativa de TeFAME sin destilar. Destilar las Muestras 2a a 2e de TeFAME de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad. Las muestras de TeFAME se preparan de acuerdo con el siguiente procedimiento general. Se pesan ácido oleico (60 g), metanol o cualquier otro alcohol (33.92 g), y ácido sulfúrico (1% en peso de ácido, 0.6 g) en un RBF de 2 cuellos equipado con condensador y sensor de temperatura. La mezcla de reacción se calienta en un lote de aceite a 65°C bajo flujo de nitrógeno durante 6 horas. En algunas reacciones puede formarse agua durante la reacción, la cual puede eliminarse azeotrópicamente con tolueno. Después de la reacción, la mezcla se enjuaga con agua y carbonato de potasio para eliminar el ácido oleico sin reaccionar, seguido de enjuague con agua o salmuera. El exceso de alcohol se elimina utilizando un evaporador giratorio. El producto final se seca al vacío.

Después de la destilación, analizar el color de cada muestra de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad.

Tabla 5: Color inicial de muestras destiladas Ejemplo 2 - Análisis de color envejecido térmicamente de las muestras destiladas Envejecer térmicamente cada muestra como se preparó en el Ejemplo 1 de acuerdo con el procedimiento de envejecimiento descrito con anterioridad. Analizar el color de cada muestra de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad.

Tabla 6 : Color envejecido térmicamente de las muestras destiladas Todas las muestras destiladas presentan una disminución del color después del envejecimiento térmico en comparación con las muestras de control sin destilar, particularmente en tiempos de envejecimiento más largos (por ejemplo, 60 minutos).

Ejemplo 3 - Rendimiento eléctrico de muestras destiladas Analizar cada muestra como se prepara en el Ejemplo 1 de acuerdo con el procedimiento de pruebas de rendimiento eléctrico descrito con anterioridad.

Tabla 7: Rendimiento eléctrico de muestras destiladas La destilación de las muestras eFAME y TeFAME incrementó la resistencia del aislamiento en todas las muestras excepto para 2e.

Ejemplo 4 - Análisis cromatográficos de las muestras de eFAME destilados y de control Preparar las muestras para la inyección de la siguiente manera: pesar 100 µ? de muestra y 100 µ? de pentadecano de norma interna en un frasco. Añadir aproximadamente 5 mi de tetrahidrofurano ("THF") y mezclar la solución resultante a conciencia. Colocar una alícuota de esta solución en un frasco de automuestreador de 2 mi y analizar utilizando las condiciones de GC y la muestra Comp 1 y 1-E, como se describe con anterioridad.

Tabla 8: Análisis cromatográficos de muestras de eFAME destilado y de control aLos porcentajes en peso se reportan como un promedio de dos inyecciones bNo detectados Ejemplo 5 - Análisis de color inicial de muestras filtradas Emplear una mezcla de plastificantes de ESO y eFAME, cada uno preparado de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, preparar cinco muestras filtradas de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad y emplear las siguientes relaciones en peso: Tabla 9: Preparación de muestra filtrada Analizar el color de cada muestra de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad. La Muestra Comp 3 es una muestra comparativa sin filtrar con una mezcla 50/50 peso/peso de ESO y eFAME.

Tabla 10: Color inicial de muestras filtradas Las muestras tratadas con Magnesol D 60™, Puré Flow B-80™ y el óxido de aluminio activado muestran un disminución en el color inicial.

Ejemplo 6 - Análisis de color envejecido térmicamente de las muestras filtradas Envejecer térmicamente cada muestra tal como se prepara en el Ejemplo 5 de acuerdo con el procedimiento de envejecimiento térmico descrito con anterioridad. Analizar el color de cada muestra de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad.

Tabla 11: Color envejecido térmicamente de muestras filtradas Todas las muestras presentaron una reducción significativa en la formulación de color durante el ciclo de envejecimiento térmico elevado, hasta con una reducción del 60% en el color después de 40 minutos de envejecimiento a 190°C.

Ejemplo 7 - Análisis del color envejecido térmicamente de muestras tratadas con peróxido Preparar las siguientes muestras de acuerdo con el tratamiento con peróxido descrita con anterioridad. Las muestras Comp 4, Comp 5 y Comp 6 permanecen sin tratar como muestras comparativas. El porcentaje en peso de peróxido se basa en el peso combinado de la solución de H202 y el plastificante.

Tabla 12: Preparación de muestras tratadas con peróxido Envejecer térmicamente cada muestra de acuerdo con el procedimiento de envejecimiento térmico descrito con anterioridad. Analizar el color de cada muestra de acuerdo con el procedimiento descrito con anterioridad.

Tabla 13: Color envejecido térmicamente de las muestras tratadas con peróxido Pueden observarse mejoras de color durante el ciclo inicial de envejecimiento térmico (es decir, hasta 60 minutos) a 190°C para las muestras 4a, 4b y 5, en comparación con las muestras comparativas Comp 4 y Comp 5. Se o bservan mejoras de color durante un período más largo del ciclo de envejecimiento térmico para la muestra 6 en comparación con la muestra comparativa Comp 6.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de plastificante que comprende: un primer plastificante que comprende ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados; y un segundo plastificante que comprende un aceite natural epoxldado, en el que dicho primer plastificante comprende dimeros de ácidos grasos en una concentración menor que 0.1 por ciento en peso con base en el peso total de dicho primer plastificante.

2. La composición de plastificante según la reivindicación 1, en el que al menos una porción de dichos ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados son ésteres metílicos, en los que dicho aceite natural epoxidado es un aceite epoxidado de soja.

3. La composición de plastificante según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que dicho primer plastificante tiene una concentración de dichos dimeros de ácidos grasos menor que 0.02 por ciento en peso con base en el peso total de dicho primer plastificante.

4. La composición de plastificante según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dicho primer y segundo plastificante se encuentran presentes en una relación de peso primer plastificante a segundo plastificante en el intervalo de 10:90 a 90:10.

5. La composición de plastificante según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que dicho primer plastificante tiene un valor APHA menor que 100 después del envejecimiento térmico a 190°C durante 60 minutos.

6. Una composición polimérica que comprende una resina polimérica y dicha composición de plastificante según cualquiera de las reivindicaciones 1 -5.

7. La composición polimérica según la reivindicación 6, en la que dicha resina polimérica es cloruro de polivinilo.

8. Un método para producir un plastificante tratado, dicho método comprende: (a) combinar un primer plastificante y un segundo plastificante para formar así una composición de plastificante, en la que dicho primer plastificante comprende ésteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados, en la q ue dicho segundo plastificante comprende un aceite natural epoxidado; y (b) someter dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante a uno o más procesos de tratamiento de reducción de color para producir así dicho plastificante tratado, en el que dicho proceso de tratamiento de reducción de color se selecciona a partir del grupo que consiste en: (i) poner en contacto al menos una porción de dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante con un peróxido; (ii) filtrar al menos una porción de dicho primer plastificante , dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante; (iii) destilar al menos una porción de dicho primer plastificante antes de dicha combinación de la etapa (a); y (iv) mezclas de dos o más de los mismos.

9. El método según la reivindicación 8, en el que dichos esteres alquílicos de ácidos grasos epoxidados son ésteres metílicos de ácidos grasos epoxidados, en el que dicho aceite natural epoxidado es un aceite epoxidado de soja.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, en el que dicho proceso de tratamiento de reducción de color comprende el proceso (i), en el que dicho peróxido es peróxido de hidrógeno.

11. El método según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en el que dicho proceso de tratamiento de reducción de color comprende el proceso (ii), en el que dicha filtración se realiza al hacer pasar al menos una porción de dicho primer plastificante, dicho segundo plastificante, y/o dicha composición de plastificante por un medio de filtro seleccionado a partir del grupo que consiste en silicato de magnesio sintético, arcilla decolorante, arcilla de montmorilonita, arcilla de tierra de batán, óxido de aluminio activado, perlita, y mezclas de dos o más de los mismos.

12. El método según las reivindicaciones 8-11, en el que dicho proceso de tratamiento de reducción de color comprende el proceso (iii), en el que dicha destilación se realiza a una temperatura en el intervalo de 120 a 180°C.

13. El método según la reivindicación 12, en el que dicho primer plastificante tiene un valor APHA menor que 100 después del envejecimiento térm ico a 1 90°C d urante 6 0 minutos después de dicho proceso de tratamiento de reducción de color.

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 8-1 3, en el que dicha composición de plastificante tiene un valor APHA que es menor que el valor APHA de una composición de plastificante de referencia idéntica que no ha sido objeto de ninguno de dichos procesos de tratam iento de reducción de color de la etapa (b) después de envejecer t érmicamente t anto dicha composición de plastificante c orno dicha composición de plastificante de referencia a 1 90°C durante 60 minutos.