N-Metilpirrolidona, também conhecida como NMP ou N-metil-2-pirrolidona, é um cossolvente comum usado na criação de dispersões de poliuretano à base de água (PUDs), o que significa que é encontrado em uma variedade de produtos. A NMP ajuda no processamento de PUDs e na formação do filme do revestimento de poliuretano aplicado. A NMP também pode auxiliar na umectação do substrato, na estabilidade do congelamento/descongelamento e na adesão a alguns substratos, além de atuar como um microbicida na fase úmida.
A NMP tem sido usada como cossolvente por muitos anos por causa de suas propriedades benéficas, mas suas propriedades negativas estão sob crescente escrutínio, levando a mais pressão regulatória e reação do consumidor. A NMP demonstrou ser irritante para a pele e olhos e tem efeitos sobre o peso corporal, fígado, rim, baço e timo. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) descreve a NMP como uma substância tóxica para o desenvolvimento, associando-a intimamente a impactos no desenvolvimento, incluindo abortos espontâneos. A NMP é considerada um composto orgânico volátil (VOC) e é uma substância California Prop 65.
Na Europa, a NMP é considerada uma substância de grande preocupação (SVHC) por ter classificação de ser tóxica e até prejudicial para a reprodução. A NMP foi adicionada à lista de substâncias restritas do REACH em 2018, restringindo seu uso em aplicativos de consumo para <0,3 % começando em 2021, que é efetivamente uma proibição porque a NMP não teria nenhuma funcionalidade nesse nível nos aplicativos de consumo atuais.
Livre de NMP
Um efeito colateral potencial da remoção da NMP dos PUDs é que a formulação acabada pode não coalescer tão bem porque a NMP atua para ajudar na coalescência do filme. O filme precisa coalescer antes de secar, ou as propriedades de desempenho serão prejudicadas. Para um formulador, a solução para esse desafio provavelmente será ajustar a quantidade de coalescentes usados na fórmula. Os coalescentes permitem que a tinta seque em um filme contínuo, não em partículas.
Outro efeito colateral pode ser a adesão a materiais de baixa energia superficial. A NMP ajuda os revestimentos a aderirem a materiais como plástico e outros substratos difíceis de aderir. Quando a NMP é removida, cossolventes, coalescentes ou promotores de adesão podem precisar ser usados para garantir o mesmo nível de adesão.
Quando se trata de manter as propriedades antimicrobianas, os formuladores podem precisar alterar o biocida que está sendo usado ou adicionar mais para proteger adequadamente o seu produto - seguido de testes de desafio de formulação para observar o crescimento de micróbios ao longo do tempo, o que indicará se o produto está devidamente protegido. Os testes de desafio podem durar vários meses, de modo que o tempo precisa ser levado em consideração no desenvolvimento de novos produtos.
Os benefícios
A criação de poliuretanos eficazes e de qualidade sem NMP é totalmente possível e é mais segura para os formuladores usarem devido aos regulamentos e VOCs cada vez mais rigorosos. Ao remover o NMP, os produtos acabados geralmente têm menos VOCs, que é uma das propriedades mais importantes de uma formulação acabada e o que os formuladores mais observam, pois os limites de VOC continuam sendo reduzidos em todo o país.
A Lubrizol trabalhou com vários formuladores para desenvolver PUDs sem NMP, usando solventes alternativos que auxiliam na formação do filme e oferecem os mesmos benefícios da NMP, mas sem os desafios regulatórios. Podemos trabalhar com formuladores de todos os tamanhos com formulações de PUD sem NMP de ponto de partida ou para colaborar em soluções personalizadas específicas para necessidades exclusivas.
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