Aminoálcool de alta performance & Surfactante de baixa espumação e custo efetivo

(1)

Lançamentos ANGUS para o mercado de MWF

Aminoálcool de alta

performance

&

Surfactante de baixa

espumação e custo efetivo

Ruth Keiko Kuriyama

Lubgrax Meeting 17-18 Agosto, 2016 São Paulo, Brasil

(2)

(3)

Legado

“Making the Best Better”

ANGUS confidential.

3

Ano

1928 O químico Henry B. Hass da Universidade de _{Purdue inicia a pesquisa sobre nitroalcanos}

1934 Concedida a primeira patente para nitroalcanos

1935

Commercial Solvents Corporation (CSC) faz um acordo de licenciamento com a Universidade de Purdue

1940 CSC inicia a produção comercial de nitroalcanos

1975

International Minerals and Chemical Corporation (IMC) adquire a CSC e cria uma divisão de

nitroalcanos separada

1982

Alberta Natural Gas adquire a divisão de nitroalcanos, formando ANGUS Chemical Company

1999 Dow Chemical adquire a ANGUS

2014 ANGUS AMP®_{recebe status de isento de COV}

2015

O grupo de investimentos Golden Gate Capital (GGC) procura liberar o potencial de crescimento da ANGUS

• Única empresa do mundo dedicada aos nitroalcanos e seus derivados

• Experiência singular em produção abrangendo mais de 70 anos

• Extenso histórico de inovação e liderança do setor

• Aditivos multifuncionais focados em soluções para uma ampla gama de aplicações e mercados

• Centros Regionais de Aplicação para atender as necessidades locais de nossos clientes

• Foco em Responsible Care® _e

(4)

(5)

Mercados de maior foco

ANGUS confidential.

5

Industrial Specialties

Personal Care

Life Sciences

A ANGUS está focada e alinhada para impulsionar a inovação, possibilitando o crescimento sustentável para a ANGUS e nossos clientes.

(6)

Introduzindo

CORRGUARD FLEX

Aminoalcool de alta

performance

(7)

ANGUS confidential.

7

Proposta de Valor

 CORRGUARD® _{FLEX é um produto novo, formulado especificamente}

para atender uma ampla variedade de necessidades apresentadas pelo

mercado de fluidos de usinagem (MWF).

 CORRGUARD FLEX é um neutralizante e estabilizador de pH facilmente

formulado, capaz de prolongar de forma significativa a vida de MWFs

que podem ser diluídos em água quando usado em combinação com

biocidas registrados.

 CORRGUARD FLEX cumpre com as regulações globais e é adequado

(8)

CORRGUARD FLEX - Benefícios Chave

 Aminoálcool Primário

• Adequado para formulações com baixa amina secundária(TRGS 611, etc.)

 Neutralização e Estabilização de pH Eficientes

 Maior Longevidade do Fluido

 Fácil de formular (100% solúvel em água)

 Largamente Registrado

• União Europeia

• EUA & Canadá

• China & Taiwan

• Japão

• Coreia

• Austrália & Nova Zelândia

• Filipinas

(9)

CORRGUARD FLEX

ANGUS confidential.

9

 Propriedades___________________________________________

• pH (produto puro) 12,6

• pKa dos ingredientes ativos 9,52 & 8,8

• Ponto de fulgor (Copo Fechado) >150°C

• Ponto de Ebulição 120°C (contém ~15% água)

• Ponto de Congelamento < -30°C • Viscosidade 50 cp a 25°C 428 cp a 0°C  Especificações_____________________________ • Equivalente Neutro máx 118,0 • Aminas Secundárias < 2,0% • Cor Gardner máx 6 • Água máx 16,5%

(10)

Estudos comparativos em fluido

Semi Sintético



_{Boric Acid, Formaldehyde & Secondary Amines}

Vs



_{CORRGUARD FLEX AND CORRGUARD EXT}

em formulações livre de boro, amina secundária

e triazina

(11)

ANGUS confidential.

11

Estudos de Laboratório



Fluido semi-sintético

– Alto teor óleo

 Acido Bórico @ 0, 2.5 e 5% com biocida Triazine

 Fluidos livre de boro com CORRGUARD FLEX e biocidas não

liberadores de formaldeido (NF)

 Fluidos livre de boro com DCHA e biocidas NF

 Fluidos livre de boro com CORRGUARD FLEX/ EXT com biocidas NF



Testes de microbiologia Acelerados- Challenge Test

 Inoculação semanal (106 CFU/mL bacteria/104 CFU/mL fungi)

 Adição semanal de 5% óleo hidraulico

 Homogenização em orbital shaker: 104 horas ligado, 64 horas

desligado

 Monitoramento semanal de bacteria, fungo e pH

 Falha = 2 semanas consecutivas >105 _{bacteria ou 10}3 _{fungo (CFU/mL)}

ANGUS confidential.

(12)

Protocolos de testes de pH, Corrosão &

manchamento



pH monitorizada semanalmente usando um eletrodo de

combinação



Corrosão ferro fundido (ASTM D4627 modificado)

 Testado no fluido diluido novo e envelhecido microbiologicamente

 Cavacos de ferro padrão em filtor de papel expostos ao fluido por 2 horas 2 temp ambiente e cobertos em placa de Petri

 O fluido em excesso removido e cavaco molhado seco em placa de petri aberta , a 25 ° C e 65 % de humidade relativa durante ~ 24 horas

 Cavacos removidos do papel de filtro e percentual de manchamento estimado



Manchamento de Alumínio (Protocolos internos)

 Testados no fluido novo diluido

 Ligas 2024, 356, 6061 e 7075 desgastada utilizando 60 e 120 grit papel revestido (Al2O3)

 Expostos ao fluido por 24 hours a 40°C, enxaguado e examinado manchamento (0= sem ; 5=pior)

(13)

ANGUS confidential. 13

Formulação de Semi-Sintético

ANGUS confidential. 13 Ingredient Fluid ---> 1 2 3 4 5 6 7 8

Linear Dicarboxylic Acid 3 1.4 0.6 3 3 3 3 3

Boric Acid 0 2.5 5

Deionized Water 21.5 21 19.6 21.2 21.6 22 19.1 23.7

Triethanolamine (TEA) 5 5 5 Monoethanolamine (MEA) 4.4 4.4 4.4

CORRGUARD FLEX – ( PAS ) 8.2 8.4 8.4 8.4 8.4

Hydrotreated Naphthenic Oil 40 40 40 40 40 40 40 40

Sodium Petroleum Sulfonate 10 10 10 10 10 10 10 10

Tall Oil Fatty Acid 4 4 4 4 4 4 4 4

Fatty Alcohol Alkoxylate 4 4 4 4 4 4 4 4

Phosphate Ester 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

Propylene Glycol n-Butyl Ether 3 3 3 3 3 2.1 0 3

Oleyl Alcohol 0.7 0.3 2.2 1.6 1.1 3.1 1.2 Triazine, 78% (TRZ) 2 2 2 Benzisothiazolinone, 20% (BIT) 2 Morpholine/DiMorpholine Derivative (MDM) 2 Ortho-Phenylphenol, 70% (OPP) 3 Phenoxyethanol (PhET) 6 Butylbenzisothiazolinone (BBIT) 0.3 TOTAL 100 100 100 100 100 100 100 100

(14)

Formulação de Semi-Sintético

Ingredient Fluid ---> 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Cyclic Dicarboxylic Acid 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Deionized Water 22.1 21.9 21 21.8 23.3 21.6 21.1 21.1 20.4 22.1

MEA 1.2 1.7 1.5 1.2 1.4 Dicyclohexylamine (DCHA) 6 6 6 6 6

CORRGUARD FLEX (PAS) 2.4 2.9 2.6 2.4 2.4

CORRGUARD EXT (3A4O) 6 6 6 6 6

Hydrotreated Naphthenic Oil 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Petroleum Sulfonate 10 10 10 10 11 10 10 10 10 11

Tall Oil Fatty Acid 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Fatty Alcohol Alkoxylate 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4

Phosphate Ester 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

Propylene Glycol n-Butyl Ether 3 3 2.1 3 3 3 2.1 3

Oleyl Alcohol 1.3 1 1 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 BIT 2 2 MDM 2 2 OPP 3 3 PhET 6 6 BBIT 0.3 0.3 TOTAL 100 100 100 100 100 100 100 100 100

(15)

Resultados de Resistência Bacteriana

ANGUS confidential.

15

(16)

Resultados Resistência a Fungo

(17)

Resultados de pH

ANGUS confidential.

17

(18)

Resultados de Corrosão Ferro – 8 semanas

Tests with 0-2.5% boric acid stopped

at 6 weeks

(19)

Resultados de Corrosão Ferro – 16 semanas

ANGUS confidential.

19

Bars not shown for fluids failing bacteria and fungi at <16 weeks

(20)

Corrosão Ferro– 19/20 semanas

Bars not shown for fluids failing bacteria and fungi at <19 weeks

(21)

Manchamento de Aluminio

– Fresh Fluids

ANGUS confidential.

21



Fluidos comTriazina mancharam as ligas de aluminio;

Ligas expostas aos outros fluidos não mancharam e

ficaram iguais as ligas sem exposição ao fluido

ANGUS confidential.

(22)

Conclusões

 Atingir o desempenho de 2.5% ácido bórico + Triazina é fácil; Mas com

5% de ácido bórico é mais desafiador

 Fluidos com CORRGUARD FLEX / EXT e BIT chegaram próximo ao desempenho geral da formula com 5 % de ácido bórico

 Muitos fluidos com o CORRGUARD FLEX apresentaram estabilidade de pH similar ao fluido com 5% ácido bórico

 Os Fluidos com CORRGUARD FLEX / EXT em diversos biocidas apresentaram melhor resultado comparado com MEA/DCHA

 Fluidos com Triazina mancharam ligas de aluminio; os demais fluidos não apresentaram manchamento mesmo no diluido com pHs de 9.3-9.8

(23)

CORRGUARD™ LF-100

Surfactante de baixa

(24)

Por quê CORRGUARD LF-100 ?

 Facilmente formulados em fluidos semi-sintético ( baixo e alto teor óleo)

 Gera menos espuma e / ou espuma menos estável do que

emulsionantes competitivos como sulfonato de petróleo de sódio ( SS)

 Emulsiona eficientemente uma variedade de lubrificantes ( óleos de

hidrocarbonetos , óleos vegetais , ésteres, vLCCPs , etc. )

 Controla corrosão ferro / aço

 Mantém a estabilidade da emulsão em água dura (até 1.000 ppm)

 Lubrificação é um plus

Necessidade do Mercado

Um emulsionante de óleo-em-água com as seguintes

características:

(25)

Proposta de Valor

 2x a eficiência na emulsificação de

óleos naftênicos vs. um

emulsificante primário comum (sulfonato de sódio)

 Menor Espumação vs. Sulfonato de

Sódio

 Melhor controle de corrosão ferro,

permitindo redução de inibidores de corrosão caros como os ácidos

dicarboxilicos

 Excelente tolerância água dura

permitindo aos usuários finais diminuição da manutenção do sistema ANGUS confidential. 25

CORRGUARD LF-100

é um

emulsificante

primário não iônico

, que

fornece multiplos

benefícios para os

formuladores e usuários

finais dos fluidos solúveis

(26)

Propriedades e Especificações

 Propriedades___________________________________________

• HLB 8-10

• Solubilidade em água Dispersível

• pH (5% água) 10.7

• Viscosidade a 25°C 965 centipoises

• Ponto Congelamento < -14°C

 Especificações_____________________________

• Equivalente Neutro 800 max

• Conteudo de Oxazoline 45% min

 Registrados em multiplos Inventários Quimicos

(27)

Eficiência de Emulsificação

ANGUS confidential.

27

50% menor LF-100

é necessário para uma emulsão estável

(28)

Formulações com óleo emulsionável

Hydrocal 100

64.5-74.5%

Qualice W-40 or W-50

20

20 Emulsifier

5-15

CORRGUARD FLEX

0.5

0.5 pH at 5% dilution: 9.8-10.0

Component

CORRGUARD LF-100

Petronate HL

Uma formulação simples de um óleo emulsionável foi usado

para comparar propriedades de emulsificação do

CORRGUARD LF-100

com um petrosulfonato de sódio de

médio Peso Molecular

(29)

Óleo emulsionável com

Qualice W-50

5% dilutions in tap water (125 ppm hardness)

ANGUS confidential. 29

CORRGUARD LF-100

5% 10% 15%

Sodium Sulfonate

5% 10% 15%

(30)

Óleo emulsionável com

Qualice W-50

5% diluição em água de torneira (dureza 125 ppm)

CORRGUARD LF-100

10%

Sodium Sulfonate

10% 15%

(31)

ANGUS confidential.

31

Óleo Semi Sintético – baixo teor óleo

Ingredientes Sodium Sulfonate CORRGUARD LF-100 Dodecanedioic Acid 5.0 2.5 DI water 48.6 59.1 CORRGUARD FLEX 10 7.6 Hydrocal 100 10 10 Petronate HL ₁₄ CORRGUARD LF-100 7.2 Ingevity L-5 4 5.2 Polartech PE2110 2.4 2.4 Dowanol PnB 3 3 Contram ST-1 3 3 TOTAL 100.0 100.0 pH 9.39 9.35

(32)

Óleo Semi Sintético – alto teor óleo

Ingredientes Sodium Sulfonate CORRGUARD LF-100 Petronate HL 10 CORRGUARD LF-100 5 Hydrocal 100 40 40 Ingevity L-5 7 5.5 Polartech PE 2110 2.4 2.4 Dowanol PnB 3 3 Oleyl Alcohol 1 3 Dodecanedioic Acid 1.5 1.5 DI Water 27.3 32 CORRGUARD FLEX 6.3 6.1 Bioban P-1487 1.5 1.5 TOTAL 100 100

(33)

Óleo Semi Sintético – Baixo Teor de Óleo

ANGUS confidential.

33



Com

LF-100

o fluido irá tolerar maior água dura que

qua com sulfonate de sódio (melhor estabilidade da

emulsão sem camada de óleo ou sabão )

*Note: Precipitate shown is also present in the sodium sulfonate emulsion but has been distorted by the picture

500ppm Hard Water Stability Low Oil Semi-Synthetic

1,000ppm Hard Water Stability Low Oil Semi-Synthetic

(34)

Óleo Semi-Sintético ( alto teor óleo)

 Fluido Semi Sintético com alto teor de óleo apresentou melhor

emulsificação em água dura com LF-100 retendo uma emulsão

mais estável , comparado a formulação de sulfonato de sódio

SS

_LF-100

SS

LF-100

500ppm Hard Water Stability High Oil Semi-Synthetic

1,000ppm Hard Water Stability High Oil Semi-Synthetic

(35)

Caracteristicas de Espumação

(

Baixo

Teor de Óleo)

ANGUS confidential. 35 0 5 10 15 20 25 30 35 0 60 120 180 Foam (mL ) Time (sec)

Hand Shake Foam

-Low Oil Semi

Sodium Sulfonate CORRGUARD LF-100

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 30 60 90 120150180210240270300 Foam (mL ) Time (sec)

Waring Blender Foam

- Low Oil Semi



CORRGUARD LF-100

gerou menos espuma que o

Petrosulfonato de Sodio de peso molecular médio

(36)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Foam (mL )

CNOMO Foam Test - Low Oil Semi

Pump was stopped when foam reached 1,000 mL

Caracteristicas de Espumação

(

Baixo

Teor de Óleo )



CORRUGARD LF-100

gerou menos espuma estável

permitindo colápso da espuma mais rápido

(37)

Características de espumação

(

Alto

Teor de Óleo)

ANGUS confidential. 37 0 5 10 15 20 25 30 35 0 30 60 90 120 150 180 Foam (mL ) Time (sec)

Hand Shake Foam - High

Oil Semi

0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Foam (mL ) Time (sec)

Waring Blender Foam

-High Oil Semi

 Em formulações com alto teor óleo CORRGUARD LF-100 gerou

(38)

Características de espumação

(

Alto

Teor de Óleo)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 Foam (mL )

CNOMO Foam Test - High Oil Semi

 CORRGUARD LF-100 gera espuma mais lentamente que o petrosulfonato de sódio ; taxa de colapso são similares

(39)

Custo Formulação: Semi – Baixo Óleo

ANGUS confidential. 39 Cost in Formulation ($/lb) Formulation Variables Petroleum Sulfonate CORRGUARD LF-100* Emulsificante não ionico– benchmark 1 Emulsificante não ionico– benchmark 2 Emulsifier Corrosion Inhibitor Redução Fatty Acid CORRGUARD FLEX Redução Total Fluid Cost 1.21 1.09 1.07 1.08

LF-100 resulta custo formula similar ou menor vs. benchmarks devido

(40)

Custo de Formulação : Semi- Alto óleo

Cost in Formulation ($/lb) Formulation Variables Petroleum Sulfonate* CORRGUARD LF-100* Emulsificante não ionico– benchmark 1 Emulsificante não ionico– benchmark 2 Emulsifier redução Corrosion Inhibitor redução Couplers Fatty Acid CORRGUARD FLEX redução Total Fluid Cost 1.01 1.10 1.07 1.60

LF-100 resultou em custo formulação que Petrosulfoanto mas similar ou mais baixo comparado com não ionicos benchmark 1 e 2