13
Essential Compounding Chemicals used with PVC Resin Prepared by Siddhartha Roy Royplastech 614A K.P. Tower 2 Fatimanagar, Pune 411013 o o o ! PVC Resin. " # $ %$ &$ ($ )* "$

Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Siddhartha Roy covers PVC Compounding technology, the essential ingredients and their role in formulating a successful PVC Compounds. A must read for beginners in PVC Compounding

Citation preview

Page 1: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

Essential Compounding Chemicals used with PVC Resin

Prepared by Siddhartha Roy

Royplastech 614A K.P. Tower 2

Fatimanagar, Pune 411013

����������������� ����������������������������

� ����������

o ������������� ��

o ������� ��

o ���������

� �����������������

� ����� �������������

� ������������������������

����������������

� ����������

� ������

� ���������

� ������ ���!���

PVC Resin. ���������"�������������������������� �����������#���������� $��

%$ ������������� ������

&$ '��������� ������

($ )�*���������� �����

"$ �������������

Page 2: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

Suspension Grade PVC: ���������+� ������!��������,�������������� ���������� ������������#����

�������������������� ���������������� � ����+���$�-���������������������������,������������������������ �� ����������*����������� ��� ����������

������������������������������.����������������� �������������� ��� ����$����������#��������������������������/01&/0���������� ��!�����������������

�*�������������+������� ��������������������$�

����������������������������������������� ���� �������������������������� ����

������� �������������������$�����������������������2�����!������ ��������������!��������� ����3��������� ����������������*�����������,�-�� �+�,�

�� ����,�4�������$�������������� �����������������������#��� �!��������������������������������5������������������������������� ����� ���

���������������+���60��$���������������������������� ������������ �

�����������*������,�����+��,��������� ��� ����������� ���������$�

Emulsion Grade PVC: '���������������� ��������+���������� ������������ ��������������

�2����!������ ������������$�������� ������������!������������������#��������� ��� ��������� ��������'�����������������-����!����������*����+���*�

��+ ��������� ��� $�������� ����������� ������������������������� ����� ��������� ���������������������������������$�

����������� ��������������������������������������� ��������+������$�7����������������������������������������������#� ����)�*��������#� ����$�����

'���������������������������� ���������������������������������������������

������������������������ �$�����������������������������������)�*����$�

������� ������������������������������,�� � �������������������������������

����������������$�����������������2��������%801%60��������� � ���� ��!����������������������������� ������������$��

������� ������������2�����!������ ������������������������������+� ��+� ���$�4������������������������������� �������������� �������������������

���������94������������:������������������9��������������:$����������������� ���������������������!����� ���� ������������������������������ ����$�

������� ���� �������������!�����������������������+��������!��������� �� ����� ������+����������������������������������� ���������������� ����

��������*����$�;����2�������������!��� �������������������������� ������������������������������ ����������������$�

Bulk Polymerised PVC:

Page 3: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

)�*����������������!���������������������������������������������������

������ ���������������� $����������������� �����������������������$��������������� ��!������������+���<�!���������,���3��������� �����

���������)��������*������ ���������� ��� ='2��� � �������������������������������� �������+���<������� ��$���������������������������������

�������������� �� �����)�*����������������������$�

Copolymer PVC: ���������� ��������������#� �+����������������*���������������!�����������

�������+�������5�������������$��� ��������������������������� ��� ��������������������������������$�������� ���������������!���������� ���*����������

�������������������������������7�*��� ���!�����������$�����������!������������������������ ����������������� ������������������������������������ ��������

����$����������������������� �������������������������� ����$�-����

����������������������������������������������������+�����������*�� ��������� ��������������������������������������6">�+������������������ �

������������� ���� ���!������+���%8>$������������!������������������+�������������������������������!������������������������� ������������ �

��������������������!����������������$�

��������� �����������������5���� ����������������������$���+�!���+����

������������������!���,��������� ������!����+�� �� ����$�

K Value ��������������������� ����������<1���,����� ��������������������+������

� � ����������������#����$��

� <?01?/���������<�!����������+�������!��������������������������������������� ������������������$��������� ������������#�������������������$�

��������������������������������������������������� ����������������������!���������,�7� ��������������� �������������� ��������������

������� ������������������������$�7�����������������$�

� <8/186������ ����<�!���������+����������������������$�������!������ ���������;������������������� ��������������$�3����93��������� �������� ����:����� ������������������������ ���+����

�������� � ������������������� ������������������������� ��$������������������� ����������������������������;.����������������������$�

)�������������������!������������������������������������� ������+���$�

� </6180�����+�<1!��������$�;����������������������+���,�������������������������$�;��� ������������������������������*����.���������� ���,���+���� ����� �������� ��� ���*������������� ��

����������+���<�!��������$����������������������;� ����<�����

������$�

Page 4: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

� </01//�����������������+�������������� ����������� ��� �������������$�7�������������������)���������������������� �)�� �������������� �����+���������� ������������� ���������$���������������

������$�

���������/8>��������,��������������������+���������+�������������2�����������,�

����������������������������������$�

Primary Plasticisers: ������������*�������� �����������������$��������������#�����!����� �������������+��������������� ������������� ��������5��������$�7��������

��������������%"01%/0����������������������������������� ���������������������������� ����$�@��������������������5�� ��� ��!�������������� ����

������������������������ ���2���$���������� ���2����9+��������������������������+������2���:���������������������������� ����� �����5�������$����� �

���������� ����� ��������2�������������� �+����!��������������������!��������5���� $�

����������!�����������������������#�����������$������ ����������+���������� ������������������,������������'�����$���������� ��������� �+����!������

������������������������������������������#�������+�����4��A����������94A�:������������������$�A�����������������������������������4A �

B�4A��9�����+���������������������:,������������9������������������������������� ���������������������9��������������:$��

�������������������������������� ����� ��� ��������� �������������������

����� �����������

����������@��� �����������

;���3�����

)���� "� 4��)�����������94)�:� ������� ����������,��������

A���� 6� 4��A�����������94A�:� ��� � � ;����������

7���A���� 6� 4��7���A�����������947A�:� ��� � � ������������������

4A��

@���� C� 4��@�����������94@�:� ��+��� @�����2���

���������$�

��������

7���4���� %0� 4��7���4�����������9474�:� ��+���� )��������

�����$���������$�

����������!��������������������������$�������������������� � �� ����������!���

������5����������� �����������������������������#��$�7������������������!���� �� ���$�'��������������������� !������������ ��������������$����������

���������4A�,� ����� ��������������� ,����������������$�

Page 5: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

)�� ����������������#���������������� ��������������������������$�

��+�!��,������������,��������������4)���!���������� ����������������������$�4)����� ������!������������+��+�������,������������������������

��� ���,��$�$�������������������+$��

�������������������������������!������������������$������ ������

!����#�������������������������$�7�������������!����#���������� �������������� ���� �������$��������� ���������*��������+����4@��B�474�$�

��������������������������������������$�����������������������+�����2����������� ����������������������������3��������� �9���� :����$�

��������������������������������,��������������������������!��������������� $�

�����������������������������������������������������������,�9��+�����������,���������������,�@���;�������,���������������������������,�

���*�������������������$:$�

A������������������������������� ������ ������������������� ���$�����

�������������������������4A��9��������������:����������%$����������������

�����������������������������#�������2������ ���������+����4A��������� ���������� �������������������$������2�������/0��������4A����� ����������� �����

���??,�� �//���������������������#�����!������������� ����,�����������#����������������������������#������/0=//�2�%00����0$C%�9C%>:$������2������������

�������� ������� ���!�,���������������������������������

����������@��� �����������

'����������

4��)�����������94)�:� %$0/�

4��A�����������94A�:� %$0�

4��7���A�����������947A�:� %$0�

4��@�����������94@�:� 0$C6�

4��7���4�����������9474�:� 0$C/�

����������������!�����������������������2�������� ������� $�

Secondary Plasticisers: ����� ��������������� ��2��� �����!������� ������������$������������������������� ������������$������������������*����������� ������������!� $�

Page 6: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

��������������������� ����������������������������� ��������$�-2������

���������������������� ,����������!��!�����������"0180>$��������� ��������-2���9��-:����!����!�������� ��������� ���+ ��$��������� �

�������A���9��A:������������������������������������� ���������������������������������������-$�����������������������������������������������

�����������'���������,������������������������$� �����������A� !������������������������$��������������������������!����������$�

�������������A���������������� ����2��� ������������!���� �+� ������������������ � ���!��!��$�

��������������������������������������$������ ������������+����������� ����������������������� $�7�� �������!����2��� �����������������

����,���������� �������������+����#������������������������������ ���� ���������$������ ������������������������� ������������������2����������������� �

���������$��������������������!������������ � ������������������������ �����������������������������$��

�����������������,�>����4A������� ���

����������

�������������!�� �����������

'���������������� �?/1C0� ������ �?0180�

��-2� "0>� 0$"01�0$/0� (/>�� (0>�

��-2� /8>�9������� :� 0$/0�D�0$//� "0>� (/>�

����� ��� ���� ������ ������

��A�� /8>� 0$6� 801%00>� /0180>�

������������������������ ������������������������� ����������!��$�����������

�!��������!��������������� �������������*��+������������������ ����������,����������������������������� ,��������������������������������$�

������������������������������ ��������������+�������������������������

4A�$����������'��2� ��� ������������$������+����� ������� ����������2�������������������� � ����������������������� �����������$�

Stabilisers: ��������������������������������� �����$���������������������*����������������������,������������ ��������� �� ���$��������������������

��� ������ ����� ��� ����������������2����!�,�������������5���������

����������!������ ���������2�������$�'2����������3��!������ ������������*�����������������,���������������+����������� ��� ����$�

Heat Stabilisers:

Page 7: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

���������������������������������� ��������������������������5���� ���

����������������������$� ��.��������������������������������������+����������+�������� ����������������� ��� ����$���������;������,���������

�����2��$�����������������������!������.����� ������������������� �������������������� ���������������������������2�����������������$�������������

�������������������������

��� ���� � !"� # ������� ��$����� �#�"� ����%&

)1�� � ��5�� � %$/�D�&$/� ���� �$���2��� ������ E����&00�

)�1�F�� ��5�� � &�1�(� ���� ��2��� ������ E����%C0�

� �1�F�� ��5�� � &�1�(� ���� ��2��� ������ E����&&0�

��1�F�� ��5�� � (�1"� ���� @�����2��� @��$� E����&/0�

�� �� ��+ ��� &�1"� A�5��� ��2��� @���� E����%00�

����� ��5�� � 0$/�1%� ������ ��B�@��� ������� E����(/0�

Stabiliser application areas:

����� ������������ ;��� ���������� @����������� � �����

�� �� �������� ,�����

��������$�

����,�������B�

��������,����!��,��������$��������$�

���� ��������$����

�����2��$��

����� )���� ������������������� ���������,������

5����������,�;� ���

����������� ����������+������ �$�

�����������������$�

� �1�F�� ;� ����� �A�������,�@�����2���

��������������������$�

)1�� � ��� � �����������,���� ��� ���� ����,�

����+��$�

@�����2�������������

� �1�F�� ;� ����� ���� ������������� ��������������������$�

;�����

��������

��+� ������������+����

����������������

������������$�

Light Stabilisers:

;����������;�2� �;���������������������������������3��� ���������*$� ����������� ����������,�4)�������������������3������������

����������$��+�!�������������������#������������������ ������������� ����������������.���������� �����2������������������ ������$��

Page 8: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

����������������������������2����������*��� ���� ����!�����2�����!��9��$�

(0001/000=*�:$�-�������������������!����!�����+� ������90$%10$(����:���������������� ��������������������� ���������������������$�

������������������������'��2� ��� ���������A����������� ��� �������� �������������$���������������������� ������������#���������������������������$�

��������������� �������������������������,������������5��������� ���������������+����;�2� ���������������������$�������������������'��2� ��� �

����� ����A��� �'��2� ��� �����)���A�$�

Lubricants: �������������!���������������������*�������������������+��������������$���������������+���������������������������� �������!���������������������

������$�������� �� ,�-2������� ���������;������+2���� ����������2���������������������� $�4���������+,�0$%10$(����$��

����������� �����������������������������!��������������������$����������� ����������������*�,������������� ��������������������� ������� ��� ���$�����

����,�� ����������������������2��� �������+,��� ��������� ����������$�A!����������������������������� ����!����������������������������� �!���$$�

;������������*���� �������,�������������������!�������#������+�������������������$�@������������;�2� �;���� ����������������������

���������$�

����������������7������9�����������������!��������������������,�

�����!����������������:�� �'2�����9������������������+��!�������

������������������:$������������������������������!���������������$�

Fillers: ��������������������������+ ����+������.��������������� ���������$� �������

��������,����������������� �����,� !����������������� �����������������,�� ���������������������!��+� ������������������$�)��������������������*��

'����������������� �������������������!�$�

�������������������*�����������,�������������+��������� ������� �����$��������������������2�����!����������������� �����+� ������ ������������������$�

�@�������������������������+� ��������������$�������������������������������������������$�����������+�������������������������+��������+� ���

��� ��

Ground Calcium Carbonate:

Page 9: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

��� �5���������������9-������:����� ����������5������������!���#� ������

��+ ����������������#������������� ���������������$���������������������������������������,�+����������������������������������2��� ����������� ����

�����$���������������� ��������������� ���� ��������������5��������������������������������������������������������������������������!������������,�

������������!���������� ����������*��������$�

����� �������������������2�����!������ ����������������;�����������

+����������������������������������*����2����,���������,�+����������������� �������������������!��$���������!��������������������� � ��������*�����

��������������$���������!���������������� ������������������!���������+� ����� �����+��������������������������������������2��� ����� �7�.�������

;�� ������������+�� �������������!�$����� ��������� ��+���������������������������� �������������������������+���������� ���� ������ �������

�������������������������������������������� $�

@��������� ����������������������+�5����$�����������������+�������

���������������������5�������������������2�����!����������� ������� ����

������� �'�������� ���������������$����������������� $�

�����������5��������� �������� ��������� ��������������,���������������

������� �����������������������5�������������+������� ��������� ������$�7�������������������������4������ �������� �����!��� $�

Precipitated Calcium Carbonate:

������������� ����!� �� ������������������ ����$� ��������������������

�������������������!��7����� �;�������,����������������������� �+�����A&$�������������������������������������� �� ��������������� �� � ��� $$�������

�����!����� ��� ���� ��������������� ����������#�$��������!������� ��������� �$����������� ���������������9���:�������������+� ������ ������������$�

���,��������+�,����������������� ������������������+�����������������������������������������������$���������������������������������������7� �$�

)��������� �� ����������� ���A(��������2�����!������������,��*����+��

������������������������2������������$�����������4A����������� � �������������,��������������������������� !����$�����������������������

���������� ����������$����������������������$�

����� ��������A��94A�:��������������������� ���������������������� �+����

������� �� �=�������������$�4A����������������� ��� ������ ������ ������������� �����������!��$������������������������� ��������� �

���!�� ����$�

�������,��������5������������������������ ������!���������������� ����

����������������������������+����� ����������������*�� ���������,��-�����$�

A����������������������,�4������,�-���������� � �������$� ��������+��

+� ������ ����������������������������������������������������!���� �����������+ ��$�

Page 10: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

-���������������������������������������������!��������� ����������,�

��������������*������������#�������� �������!��� ��� ��������������������������$���������������������������+������*�����������������������$�

Pigments:

�����������������!������.���$��������������� ��������� ����

• 7�����������������

• A���������������

• ������)�*�$�

7���������������������2� ���� ���������������+����������2�������$�

�����������������������������4��2� ��+������������������+�������������������� ����������$��

Important Inorganic Pigment groups: • 3���������)����� ��������

• ���������G��+�,�A����,�)��+��

• � ��������� �,�A����,�G��+�

• 7����A2� ���)��+,�)�*$�7�����2� ����� ����������� ���������������������������������� �+������������$�

7����������������������������,������������ ���������!���������������������� �����������+���������� �������������������$�

Important Organic Pigment Groups: • ��������������)��,�������

• ��������������� ,�A�����

• #����-� ����������������,����������������$�

• �*���� ���������A�������� ������������+��������������#���������$���+�!���+���� ������� �� ������ �+��������������������,�����������*���

+��������+� ������ �����������

Masterbatches: ������ �������� ������� ���� �����������������������������!� ����������������

������������������������ ������������ ���$�4�!����������������1��������������+����������������������2�.��$�;����������� �����5������!�����������

+����������������������������$�������������������������������,��������!�������������������������*����������������� ���������������$�

�������������������������� �����������2����� ������� �� ��������� ����

���������������+�����������������+����������������������������� $��

Page 11: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

Special Additives:

����������+� ��!��������������� ���!���+����������� � ���������!����������������������� ���$�������+����� ������� ���� ���������������,�����

���������������������������� ��

���'������ ��(

������ ��������������� �������������������������������� ��������������!��������$����������������� �������� ���������������+�������� �����������

���������*���������������,���� ��� �� �'2��� � �������� �����*�+������$�������!������� ��������!����������������� ����,����������� ���������

����������+����������������!������+$�

)�����*�#��� ��(

��������� ������� �;)�����������,����������*���������� ������!�������������������*�� ��������� �������� ����$���'�9�������� �����������:����

+� ������ �����7������� �����������������$�

Fire Retardants and Smoke Suppressants:

���������������������������������� ��������� �����������������+��

�������� $�;������������������������5���������$�)������� �������������� �������� �� ������ ������&A(������������������������� ������

�������$�����������������+�������� ������������2� ����������������*���� �������������������+�������!�����������������������*�����*��$�A2��������������

��������� ����������2����������$�

� ���������������� �����/8>��������,�������$������������9� ���2��:�)������� �������� ����� �������� � ��������������+�����������������$� �����������&A(���� ����������������������������������

� ��������������+�������������+�������������#����$�7�������� � �������$�-�������������*���������� ���,� ���������������+������������

������2������������ �������������������$�

� �������������������������������������� ���� ����*�������������� ���!��,���������+��������������� $�

Foaming Agents:

� ������� �����������������+����� �������������������������������!��������������������*��@�����������������4��2� �$������������������ ������������*������ �������������� ����������$��

� ���������������+���������������������*����!��������������� ����� ��+���������� ������������ ����$����������2�����!������ ���������������

������� ������� ��������+��*��+���������������������������������$�

Page 12: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

� ;�����!��������� ������� ������������������ �������� ����� ��������� ���� �����������������������������+����������������������������+���������$�A������������������� ������������������ ���!����!��

�������$�

�"����# ���#+����# �(��

� �����������������������������������*��������������������� ����+��$�����������������������������+���� ����� ���!�����������*��)�������$�

�������+�������������������� ����������������$�

Volume Cost: ������������ ��������������������������������� ������ ���������������������$�7�����!�������� ����� ���������������������������*������������

�� ��������2�������$�

������������� ���� ������������ ����+�����$�������������� ������������������

9;�� ����:�������������������9�����,�����,����:$������������������� ������������������2� �������$� �������������+�����������+���������� ����������

+�����,�������� ����������� ������������������������<�������,�� ������������ ���� ������������ ����� ����$�

7������������������� �����������<�������,����������������� ������������������ ������������������ ��������������������������������������$������!�����

������������ ��������������� ������,���������������������!������������������������*�������$� �����������������������������������#�������������

������������������������ ���������������������+����+�����������������*�$�

������� ������$�

�����������9��$=�����:H��������������9��$=<�$:�2�4�������9<�$=�����������=��:�

7�������������������������,����������� �������!��������$�;�������������� ������!� ������ ���������������� ���$���+�!��������������������������������

������������������+�� ������$�7��!��+� �������!�������������,����������������������������������������$�7����.��������� ���������������� ��������� ���,�

�� ������������������!��������������!���

7���������+�����2���,��&0>��� ���������������+�� ���������������������

�������������<�$��������������C$/>$�A������������������������,���������������������/$8>$�7���� ����������+������ ���.����������!�����������/>,�����

������� ��� ���������������+�� ������������������$�

Page 13: Pvc compounding ingredients, The essential Ingredients

Ingredient Cost Rs/Kg% of Resin Cost Density Kg/Ltr

Volume Cost Rs/Ltr.

% of Resin Vol. Cost

PVC Rs.80.00 1.4 Rs.112.00DOP Rs.100.00 125.00% 0.98 Rs.98.00 87.50%Flow Promoter Rs.250.00 312.50% 1.05 Rs.262.50 234.38%Stabiliser Rs.120.00 150.00% 2.3 Rs.276.00 246.43%Filler Rs.16.00 20.00% 2.7 Rs.43.20 38.57%TiO2 Rs.120.00 150.00% 5.6 Rs.672.00 600.00%

Recipe Kgs Cost Rs/ Kg Litres Recipe Kgs Cost Rs/ Kg Litres

PVC 30 Rs.2,400.00 21.43 PVC 30 Rs.2,400.00 21.43DOP 7.5 Rs.750.00 7.65 DOP 7.5 Rs.750.00 7.65Flow Promoter

0.25 Rs.62.50 0.24 CPW 0.25 Rs.62.50 0.24

Stabiliser 1 Rs.120.00 0.43 Stabiliser 1 Rs.120.00 0.43Filler 100 Rs.1,600.00 37.04 Filler 80 Rs.1,280.00 29.63TiO2 3.5 Rs.420.00 0.63 TiO2 3.5 Rs.420.00 0.63Total 142.25 Rs.5,352.50 67.42 Total 122.25 Rs.5,032.50 60.01

Cost/Kg Rs/ Litre Cost/Kg Rs/ LitreRs.37.63 Rs.79.39 Rs.41.17 Rs.83.86

Increase -9.40% -5.63%

Formula 1 Formula 2

Volume Cost of Major Ingredients

�*��,�##-���-�����������������'�������������77��<�������9%C86:$�������+��*� �+��������������������������������$����+�����!�����!�!� ���� �!�����������������*����� ����������,���������������� ���������$����+��*� �+����������������,����9��+�4�-:�� ��������,��������������������������B�������� �$����������� ������������B��������������������<�+���� ����� �I���������9��+�I���7��������:���������������������� ���������������$�

����� � ��B4����7��7� �������,�@��*,�� ����+��!���� �������������������������������,����������,������ ���� ���$�

��������������!�����7�7����!������� ���� ��!��� ���!���'� �+������������$���+����������+� � ��������+��������������!�����������������7�7�����������������������������������7� �����$��

�������������������������� �������������� ������������J�� �����$����9;�����C6C0(888(&�