Upload
siddhartha-roy
View
1.745
Download
1
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
�
�
�
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. ���������"�������������������������� �����������#���������� $��
%$ ������������� ������
&$ '��������� ������
($ )�*���������� �����
"$ �������������
�
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:
�
)�*����������������!���������������������������������������������������
������ ���������������� $����������������� �����������������������$��������������� ��!������������+���<�!���������,���3��������� �����
���������)��������*������ ���������� ��� ='2��� � �������������������������������� �������+���<������� ��$���������������������������������
�������������� �� �����)�*����������������������$�
Copolymer PVC: ���������� ��������������#� �+����������������*���������������!�����������
�������+�������5�������������$��� ��������������������������� ��� ��������������������������������$�������� ���������������!���������� ���*����������
�������������������������������7�*��� ���!�����������$�����������!������������������������ ����������������� ������������������������������������ ��������
����$����������������������� �������������������������� ����$�-����
����������������������������������������������������+�����������*�� ��������� ��������������������������������������6">�+������������������ �
������������� ���� ���!������+���%8>$������������!������������������+�������������������������������!������������������������� ������������ �
��������������������!����������������$�
��������� �����������������5���� ����������������������$���+�!���+����
������������������!���,��������� ������!����+�� �� ����$�
K Value ��������������������� ����������<1���,����� ��������������������+������
� � ����������������#����$��
� <?01?/���������<�!����������+�������!��������������������������������������� ������������������$��������� ������������#�������������������$�
��������������������������������������������������� ����������������������!���������,�7� ��������������� �������������� ��������������
������� ������������������������$�7�����������������$�
� <8/186������ ����<�!���������+����������������������$�������!������ ���������;������������������� ��������������$�3����93��������� �������� ����:����� ������������������������ ���+����
�������� � ������������������� ������������������������� ��$������������������� ����������������������������;.����������������������$�
)�������������������!������������������������������������� ������+���$�
� </6180�����+�<1!��������$�;����������������������+���,�������������������������$�;��� ������������������������������*����.���������� ���,���+���� ����� �������� ��� ���*������������� ��
����������+���<�!��������$����������������������;� ����<�����
������$�
�
� </01//�����������������+�������������� ����������� ��� �������������$�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�,� ����� ��������������� ,����������������$�
�
)�� ����������������#���������������� ��������������������������$�
��+�!��,������������,��������������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�������� ������� $�
Secondary Plasticisers: ����� ��������������� ��2��� �����!������� ������������$������������������������� ������������$������������������*����������� ������������!� $�
�
��������������������� ����������������������������� ��������$�-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:
�
���������������������������������� ��������������������������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������������
����������$��+�!�������������������#������������������ ������������� ����������������.���������� �����2������������������ ������$��
�
����������������������������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:
�
��� �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������������������������ ������!���������������� ����
����������������������������+����� ����������������*�� ���������,��-�����$�
A����������������������,�4������,�-���������� � �������$� ��������+��
+� ������ ����������������������������������������������������!���� �����������+ ��$�
�
-���������������������������������������������!��������� ����������,�
��������������*������������#�������� �������!��� ��� ��������������������������$���������������������������+������*�����������������������$�
Pigments:
�����������������!������.���$��������������� ��������� ����
• 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����� ������� �� ��������� ����
���������������+�����������������+����������������������������� $��
�
Special Additives:
����������+� ��!��������������� ���!���+����������� � ���������!����������������������� ���$�������+����� ������� ���� ���������������,�����
���������������������������� ��
���'������ ��(
������ ��������������� �������������������������������� ��������������!��������$����������������� �������� ���������������+�������� �����������
���������*���������������,���� ��� �� �'2��� � �������� �����*�+������$�������!������� ��������!����������������� ����,����������� ���������
����������+����������������!������+$�
)�����*�#��� ��(
��������� ������� �;)�����������,����������*���������� ������!�������������������*�� ��������� �������� ����$���'�9�������� �����������:����
+� ������ �����7������� �����������������$�
Fire Retardants and Smoke Suppressants:
���������������������������������� ��������� �����������������+��
�������� $�;������������������������5���������$�)������� �������������� �������� �� ������ ������&A(������������������������� ������
�������$�����������������+�������� ������������2� ����������������*���� �������������������+�������!�����������������������*�����*��$�A2��������������
��������� ����������2����������$�
� ���������������� �����/8>��������,�������$������������9� ���2��:�)������� �������� ����� �������� � ��������������+�����������������$� �����������&A(���� ����������������������������������
� ��������������+�������������+�������������#����$�7�������� � �������$�-�������������*���������� ���,� ���������������+������������
������2������������ �������������������$�
� �������������������������������������� ���� ����*�������������� ���!��,���������+��������������� $�
Foaming Agents:
� ������� �����������������+����� �������������������������������!��������������������*��@�����������������4��2� �$������������������ ������������*������ �������������� ����������$��
� ���������������+���������������������*����!��������������� ����� ��+���������� ������������ ����$����������2�����!������ ���������������
������� ������� ��������+��*��+���������������������������������$�
�
� ;�����!��������� ������� ������������������ �������� ����� ��������� ���� �����������������������������+����������������������������+���������$�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���� ����������+������ ���.����������!�����������/>,�����
������� ��� ���������������+�� ������������������$�
�
�
Ingredient Cost Rs/Kg% of Resin Cost Density Kg/Ltr
Volume Cost Rs/Ltr.
% of Resin Vol. Cost
PVC Rs.80.00 1.4 Rs.112.00DOP Rs.100.00 125.00% 0.98 Rs.98.00 87.50%Flow Promoter Rs.250.00 312.50% 1.05 Rs.262.50 234.38%Stabiliser Rs.120.00 150.00% 2.3 Rs.276.00 246.43%Filler Rs.16.00 20.00% 2.7 Rs.43.20 38.57%TiO2 Rs.120.00 150.00% 5.6 Rs.672.00 600.00%
Recipe Kgs Cost Rs/ Kg Litres Recipe Kgs Cost Rs/ Kg Litres
PVC 30 Rs.2,400.00 21.43 PVC 30 Rs.2,400.00 21.43DOP 7.5 Rs.750.00 7.65 DOP 7.5 Rs.750.00 7.65Flow Promoter
0.25 Rs.62.50 0.24 CPW 0.25 Rs.62.50 0.24
Stabiliser 1 Rs.120.00 0.43 Stabiliser 1 Rs.120.00 0.43Filler 100 Rs.1,600.00 37.04 Filler 80 Rs.1,280.00 29.63TiO2 3.5 Rs.420.00 0.63 TiO2 3.5 Rs.420.00 0.63Total 142.25 Rs.5,352.50 67.42 Total 122.25 Rs.5,032.50 60.01
Cost/Kg Rs/ Litre Cost/Kg Rs/ LitreRs.37.63 Rs.79.39 Rs.41.17 Rs.83.86
Increase -9.40% -5.63%
Formula 1 Formula 2
Volume Cost of Major Ingredients
�
�
�
�*��,�##-���-�����������������'�������������77��<�������9%C86:$�������+��*� �+��������������������������������$����+�����!�����!�!� ���� �!�����������������*����� ����������,���������������� ���������$����+��*� �+����������������,����9��+�4�-:�� ��������,��������������������������B�������� �$����������� ������������B��������������������<�+���� ����� �I���������9��+�I���7��������:���������������������� ���������������$�
����� � ��B4����7��7� �������,�@��*,�� ����+��!���� �������������������������������,����������,������ ���� ���$�
��������������!�����7�7����!������� ���� ��!��� ���!���'� �+������������$���+����������+� � ��������+��������������!�����������������7�7�����������������������������������7� �����$��
�������������������������� �������������� ������������J�� �����$����9;�����C6C0(888(&�