BR0312750B1 - Processo para a fabricação de um artigo, composição para a fabricação de um artigo, artigo e usos da composição - Google Patents

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“PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO, COMPOSIÇÃO PARA A FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO, ARTIGO E USOS DA COMPOSIÇÃO” Campo da Invenção A presente invenção refere-se, em particular, a uma composição destinada à fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, que compreende um ligante hidráulico e pelo menos um composto selecionado entre um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba, e um oligômero de poliamida. O uso desses aditivos em presença de ligante hidráulico permite fabricar artigos e revestimentos dotados de uma boa proteção contra a absorção de água e a fissuração, resistência à umidade satisfatória e boas propriedades mecânicas, tais como a resistência à ruptura.

Fundamentos da Invenção Os ligantes hidráulicos são, geralmente, cimentos à base de silicatos de cálcio e/ou de aluminatos inorgânicos ou gessos à base de sulfato de cálcio utilizados em diversas indústrias, particularmente no campo da construção para a realização de infra-estrutura de edificações, obras de arte, apartamentos e, ainda, artigos tais como lages, placas e telhas.

Os ligantes hidráulicos podem também ser reforçados por fibras para a fabricação de fibrocimentos utilizados, por exemplo, como material para a realização de revestimento de estruturas de telhado, de canalizações ou de reservatórios.

Os ligantes hidráulicos são fabricados a partir de materiais naturais que são calcinados em altíssima temperatura e transformados em compostos inorgânicos capazes de reagir com a água para produzir um ligante que, após o endurecimento, forma uma massa compacta que apresenta boas propriedades mecânicas.

Todavia, os artigos obtidos a partir dos ligantes hidráulicos conhecidos no estado da técnica reagem com a água ao longo do tempo. A penetração de água provoca eflorescêncías na superfície dos artigos resultantes de fenômenos de carbonatação e pode, eventualmente, provocar uma degradação das propriedades mecânicas. A penetração da água é, geralmente, acompanhada de baixa resistência ao ciclo de congelamento/descongelamento das estruturas.

Além disso, os artigos de pequenas espessuras encontram-se na fase de secagem dos problemas de fissuração provocados, em particular, pela evaporação da água.

Esses fenômenos podem afetar as propriedades mecânicas e a durabilidade dos artigos ou obras realizados com esse ligante.

Como ligante hidráulico que apresenta tais inconvenientes, pode-se citar: o cimento Portland, o cimento aluminoso ou fundido, o cimento Prompt e os cimentos naturais de tipo VICALPE e RAPIDE.

Existe, portanto, uma necessidade de um ligante hidráulico com boa resistência mecânica e baixa absorção de água para superar os inconvenientes mencionados anteriormente.

Constatou-se que o uso de aditivos, tais como um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba e/ou um oligômero de poliamida que compreende um pequeno número de unidades de repetição em presença de um ligante hidráulico permite fabricar artigos e revestimentos com uma boa proteção contra a absorção de água e resistência satisfatória à umidade.

Os artigos e revestimentos de acordo com a presente invenção obtidos a partir de uma composição que compreende um ligante hidráulico e esses aditivos apresentam também boas propriedades mecânicas, tais como a resistência à ruptura e à fissuração.

Excelentes resultados foram também observados em artigos que compreendem uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros.

Descrição Detalhada da Invenção A presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, obtido pelo uso de uma composição que compreende um ligante hidráulico e pelo menos um composto selecionado entre: - um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba, e - um oligômero de poliamida que compreende menos de 20 unidades de repetição, preferencialmente, menos de 10 unidades de repetição.

Os processos de fabricação de um artigo dos tipos cimentos ou fibrocimentos são amplamente conhecidos no estado da técnica. A título de exemplo, pode-se citar o processo Hatscheck para a fabricação de fibrocimentos, ou qualquer processo conhecido pelo técnico no assunto para a fabricação de materiais de cimento (fundição, injeção ou projeção, por exemplo).

Geralmente, o ligante hidráulico é misturado à composição que compreende água e aditivos para formar os artigos. Pode-se, eventualmente, aquecer e/ou malaxar a composição antes de deixá-la endurecer, por exemplo, em um molde.

De acordo com os artigos que se deseja obter, um técnico no assunto é perfeitamente capaz de fabricá-los a partir de uma composição de acordo com a presente invenção que compreende um ligante hidráulico.

De acordo com a presente invenção, os aditivos tais como o dito composto orgânico, o oligômero de poliamida ou, ainda, as fibras, o látex e um copolímero anfifílico hidrossolúvel, podem ser adicionados à composição no momento de fabricação do artigo, de modo extemporâneo. É também possível que ditos compostos sejam adicionados ao ligante hidráulico seco.

Preferencialmente, a composição de acordo com a presente invenção compreende látex e/ou fibras.

De acordo com a presente invenção, a composição compreende, preferencialmente, de 0,05% a 10% em peso do dito composto orgânico em relação ao peso total de ligante hidráulico.

Preferencialmente, a composição compreende de 0,05% a 10% em peso de oligômero de poliamida em relação ao peso total de ligante hidráulico.

No caso do látex ser adicionado à composição de acordo com a presente invenção, ele pode representar de 0,1% a 15% em peso em relação ao peso total de ligante hidráulico.

Preferencialmente, a composição pode compreender de 0,1% a 10% em peso de fibras em relação ao peso total de ligante hidráulico. O dito composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba compreende, vantajosamente, funções ácidas, halogenetos ácidos e/ou anidridos ácidos. A cadeia hidrófoba pode ser selecionada entre as cadeias alifáticas, arilalifáticas, aromáticas e alquilaromáticas. Dita cadeia hidrófoba pode compreender de 2 a 30 átomos de carbono, de preferência, de 4 a 13 átomos de carbonos.

Preferencialmente, o composto orgânico é selecionado no grupo constituído pelo ácido succínico, o ácido sebácico, o ácido adípico, o ácido octanodióico, o ácido decanodióico, o ácido dodecanóico, o ácido brassílico, o ácido glutárico, bem como seus sais, derivados e/ou misturas. Por exemplo, o composto orgânico pode ser uma mistura de ácido adípico, ácido glutárico e ácido succínico ou uma mistura de ácidos para a fabricação de ácido adípico.

Os sais desses compostos orgânicos são, preferencialmente, solúveis em um meio aquoso e podem, por exemplo, ser os sais de sódio, potássio, amônio e de diamina.

De acordo com a presente invenção, os oligômeros de poliamida são, preferencialmente, obtidos a partir de monômero poliácidos, tais como ácido adípico, de monômero poliaminas, tais como a hexametilenodiamina, e/ou de monômero de aminoácido, tal como ε-caprolactama. Os oligômeros de poliamida são obtidos, preferencialmente, a partir de ácido adípico e de hexametilenodiamina. Esses dois monômeros podem ser utilizados no oligômero em proporções estequiométricas ou não estequiométricas, por exemplo, com um excesso de um dos dois monômeros que pode ir até 50%. Os oligômeros de poliamida podem conter uma função selecionada, por exemplo, entre os fosfatos, fosfonatos, sulfonatos, alcóxi-silanos, dicarboxilatos, aminocarboxilatos, anidridos, epóxis e dióis.

Preferencialmente, pode-se utilizar um oligômero obtido a partir de ácido adípico, de hexametilenodiamina e de um outro monômero que comporte as funções mencionadas anteriormente, tais como as duas funções de ácidos carboxílicos e uma função de ácido sulfônico, por exemplo, o ácido isoftálico sulfonado AISNa.

Preferencialmente, o látex é um polímero filmogênio insolúvel em água preparado a partir de pelo menos um monômero com insaturação etilênica. Dito monômero com insaturação etilênica pode ser selecionado entre o estireno, o butadieno, os ésteres acrílicos ou metacrílicos de alquila com Ci-C12 e seus ácidos correspondentes, e os ésteres vinílicos. Vantajosamente, o polímero filmogênio insolúvel em água é selecionado entre o grupo constituído pelos homopolímeros vinílicos ou acrilatos, e os copolímeros de acetato de vinila, de estireno/butadieno, de estireno/acrilato, de ésteres acrílicos e de estireno/butadieno/acrilato.

De acordo com um modo de realização particular do processo da presente invenção, a composição da presente invenção compreende um copolímero anfifílico hidrossolúvel selecionado entre: (i) pelo menos um polímero obtido por polimerização - de pelo menos um monômero (I) etilenicamente insaturado de tipo ácido monocarboxílico ou policarboxílico, ou então precursores de ácidos carboxílicos de tipo anidrido, alifático, cíclico, linear ou ramificado, e - de pelo menos um monômero hidrocarbonado (II), linear ou ramificado, monoetilenicamente insaturado, (ii) pelo menos um polímero proveniente da polimerização de pelo menos um monômero (I) ácido monocarboxílico ou policarboxílico, ou anidrido, alifático, cíclico, linear ou ramificado, etilenicamente insaturado, e que compreende pelo menos um enxerto hidrófobo, hidrocarbonado, com C4-C30. saturado ou insaturado, eventualmente interrompido por um ou mais heteroátomos, (iii) pelo menos um polímero obtido por modificação química como, por exemplo, uma esterificação, uma transesterificação ou uma amidação de um polímero precursor que compreende, por um lado, sítios nos quais se pode enxertar um enxerto hidrófobo como, por exemplo, sítios de ácidos carboxílicos ou ésteres sendo que esse enxerto compreende, por outro lado, unidades de ácidos carboxílicos ou precursores de ácidos carboxílicos.

De acordo com um modo de realização particular da primeira variante (i) podem-se citar, primeiramente, os polímeros provenientes da polimerização: - de pelo menos um monômero (I) de fórmula indicada a seguir: (R1)(R1)C=C(R’1)-COOH (I) fórmula na qual os radicais R1, R’1, idênticos ou diferentes, representam um átomo de hidrogênio, um radical hidrocarbonado com C1-C10 que compreende, eventualmente, um grupo -COOH; e - de pelo menos um monômero de fórmula (II) indicada a seguir: (R2)(R3)C=C(R5)(R6) (II) fórmula na qual: - o radical R2 representa um átomo de hidrogênio, radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - o radical R3 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos, ou um radical -O-R4, ou seja, um éter vinílico, e R4 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - 0 radical R5 representa um átomo de hidrogênio, um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - 0 radical R6 representa um átomo de hidrogênio, um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; ficando entendido que pelo menos um dos radicais R2, R3, R5 ou R6 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos.

De acordo com um modo de realização preferido da presente invenção, 0 monômero de fórmula (I) é tal que um dos radicais R1 é um átomo de hidrogênio; o outro radical R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -COOH ou um grupo -(CH2)n-COOH em que n está compreendido entre 1 e 4, um radical alquila com C1-C4; R’1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -(CH2)m-COOH em que m está compreendido entre 1 e 4, um radical alquila com C1-C4.

De preferência, um dos radicais R1 representa um átomo de hidrogênio, o outro radical R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -COOH ou -(CH2)-COOH, um radical metila, e R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -CH2-COOH ou um radical metila.

De acordo com um modo de realização mais particular, o monômero de fórmula (I) é selecionado entre os ácidos ou anidridos acrílicos, metacrílicos, citracônicos, maléicos, fumáricos, itacônicos ou crotônicos.

De modo ainda mais preferido, o monômero de fórmula (I) é selecionado entre o anidrido maléico.

No que se refere ao monômero de fórmula (II), ele pode ser selecionado, em particular, entre o etileno, o propileno, o 1-buteno, o isobutileno, o n-1-penteno, o 2-metil-1-buteno, o n-1-hexeno, o 2-metil-1-penteno, o 4-metil-1-penteno, o 2-etil-1-buteno, o diisobutileno (ou 2,4,4-trimetil-1-penteno), o 2-metil-3,3-dimetil-1 -penteno ou, para os éteres vinílicos, entre o isobutilvinileter, o metilvinileter, o 1-mentilvinileter, o fenilvinileter ou o octadecilvinileter.

De preferência, o copolímero de fórmula (i) é proveniente da polimerização do anidrido maléico e do isobutileno.

Deve-se notar que o polímero (i) é obtido, mais particularmente, efetuando-se uma polimerização radicalar dos monômeros (I) e (II).

Esses compostos são bem conhecidos pelo técnico no assunto. A título de polímeros deste tipo, pode-se citar o que é comercializado com o nome de Geropon® T36 (anidrido maléico/diisobutileno) comercializado pela Rhodia Chimie, o Sokalan® CP9 (anidrido maléico/olefina) comercializado pela BASF, bem como as resinas Gantrez comercializadas pela ISP.

No caso onde um copolímero anfifílico hidrossolúvel, tal como mencionado acima, ser adicionado à composição de acordo com a presente invenção, ele representa, vantajosamente, de 0,1% a 5% em peso em relação ao peso total de ligante hidráulico.

As fibras podem ser fibras naturais ou artificiais, por exemplo, selecionadas no grupo constituído pelas fibras de vidro, as fibras de carbono, as fibras de aço, as fibras de poliamida, as fibras de poliéster, as fibras de poli- (álcool vinílico), as fibras de polipropileno, as fibras cerâmicas e as fibras de poli-(acrilonitrila), seus derivados e/ou suas misturas.

As fibras de poliamidas utilizadas serão, vantajosamente, as utilizadas habitualmente no campo dos artigos têxteis ou dos fios e fibras que possuem aplicações técnicas. A título de exemplo, as poliamidas que podem ser utilizadas na presente invenção compreendem a PA 6.6, a PA 6, o copolímero PA 6.6-PA-6, as poliamidas semiaromáticas, tais como a poliamida 6T, Amodel® (comercializado pela Amoco), HTN (comercializado pela DuPont), as outras poliamidas 11, 12 e 4-6, por exemplo, copoliamidas e/ou suas misturas. As poliamidas podem ser de estrutura linear ou ramificada como, por exemplo, a poliamida em forma de estrela comercializada pela Rhodia sob a marca Technylstar®. De acordo com a presente invenção, é possível que as fibras de poliamida sejam tratadas previamente por um ou mais aditivos.

Preferencialmente, a composição de acordo com a presente invenção compreende um copolímero anfifílico hidrossolúvel, tal como mencionado acima, um látex e, eventualmente, fibras.

Preferencialmente, o ligante hidráulico é à base de pelo menos um composto selecionado no grupo constituído por silicato de cálcio (cimento Portland), sulfato de cálcio (gesso), fosfato de cálcio ou outros fosfatos (cimentos dentários). Os ligantes hidráulicos podem também ser condicionados em mistura com outros aditivos, tais como a areia ou o cascalho, por exemplo, para formar uma argamassa pronta para o uso. A presente invenção refere-se também a uma composição destinada à fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, que compreende um ligante hidráulico e pelo menos um composto selecionado entre: - um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba, e - um oligômero de poliamida que compreende menos de 20 unidades de repetição, preferencialmente, menos de 10 unidades de repetição.

Essa composição pode também compreender ainda pelo menos um composto selecionado no grupo constituído por um látex, um copolímero anfifílico hidrossolúvel e fibras. Os látex, o copolímero anfifílico hidrossolúvel e as fibras são os mesmos definidos anteriormente. A presente invenção refere-se também a um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas possuindo uma espessura inferior a 5 centímetros, obtido de acordo com o processo de fabricação e/ou a composição tais como definidos anteriormente.

Os artigos de acordo com a presente invenção podem ser telhas, placas, painéis, tubos, blocos, reservatórios, ladrilhos, pavimentos ou divisórias, por exemplo, ou ainda artigos de tipo revestimento tais como argamassa, rebocos ou as chapas, por exemplo.

Preferencialmente, o artigo possui uma espessura inferior a 5 centímetros, vantajosamente, inferior a 2 centímetros e, preferencialmente, inferior ou igual a 1 centímetro. A presente invenção refere-se também ao uso de uma composição, tal como definida anteriormente, para a fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, tal como uma argamassa, um revestimento ou um reboco. A presente invenção refere-se também ao uso de uma composição, tal como definida anteriormente, para a fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, tal como um fibrocimento.

Exemplos Exemplo 1 Bolos de cimentos são preparados de acordo com um processo que consiste em filtrar uma suspensão de cimento, de cargas e de aditivos em presença de 0%, 0,5% ou 1% de aditivos selecionados entre ácido adípico, ou uma mistura de ácido adípico e de pó látex, à base de copolímero acetato-versatato (50/50 ou 25/75, respectivamente). A composição utilizada compreende 30% de cimento (comercializado pela Lafarge sob a referência HTS 52,5) diluído em água com uma relação água/cimento = 3 (A/C). A pasta que compreende os aditivos é filtrada para obter um bolo de cimento. Os bolos são deixados por 24 horas em uma sala condicionada a 25°C e com uma umidade relativa (UR) de 60 % antes do teste. Os bolos possuem uma espessura aproximada de 1 centímetro.

Os resultados estão indicados na Tabela 1.

Tabela 1 Adípico + PAV 50/50 representa uma mistura de 50% em peso de ácido adípico e de 50% em peso de PAV.

Adípico + PAV 25/75 representa uma mistura de 25% em peso de ácido adípico e de 75% em peso de PAV.

Esses resultados mostram uma melhora na resistência do cimento por adição de aditivos tais como o ácido adípico ou o ácido adípico e o pó de látex acetato-versatato (PAV).

Exemplo 2 Os objetos de cimento obtidos no Exemplo 1 são submetidos a dois testes que medem a absorção de umidade e a absorção de água. A medida de absorção de água é realizada expondo-se os objetos de cimento aditivados obtidos no exemplo anterior, previamente secos durante uma hora em uma estufa a 80°C e pesados em um recinto que apresenta uma umidade relativa (UR) de 75% a 25°C durante 2,5 e 12 dias. O teste da gota de água consiste em medir o tempo necessário para a penetração de quatro gotas de água depositadas à temperatura ambiente e depois do mesmo processo de secagem descrito anteriormente sobre a superfície de um objeto de cimento obtido no exemplo.

Os resultados estão indicados no Tabela 2. _________________________________Tabela 2________________________________ Esses resultados mostram que se obtém um aprimoramento na resistência à água com um cimento que compreende aditivos tais como o ácido adípico ou o ácido adípico e pó de látex acetato-versatato.

Exemplo 3 Prepara-se por meio de um misturador, composições de cimento a seguir: Efetua-se a seguir, a medida da densidade dessas suspensões (por pesagem de 250 cm3 dessa suspensão) e constata-se que o sistema de aditivo de acordo com a presente invenção permite uma diminuição dessa densidade.

Funde-se a seguir essa suspensão em moldes de dimensão 16x4x4 cm, de modo a preparar provetas nas quais serão efetuadas diversos tipos de medidas.

Deixa-se envelhecer as provetas, durante 30 dias, à temperatura ambiente, antes de realizar essas medidas que são: • densidade das provetas, para avaliar a capacidade “amenizar” o sistema de aditivos. • seu comportamento diante da água (hidrofobia, efeito de rejeição/repelir a água), com o auxílio do teste da gota d’água, tal como descrito no Exemplo 2, após secagem das provetas nas mesmas condições que no Exemplo 2. O teste é realizado ao mesmo tempo sobre a superfície externa da proveta e sobre a superfície interna da proveta depois que esta for quebrada (teste realizado ao nível da quebra). • as propriedades de resistência mecânica em flexão de 3 pontos, de acordo com o método de mensuração descrito a seguir no exemplo 4: As propriedades de compressão das composições 2 e 3 não se degradam de modo redibitório em relação à proveta da composição 1 apesar da diminuição da densidade aportada por essas composições 2 e 3 Exemplo 4 Diferentes materiais compósitos, de tipo fibrocimento, de 5 milímetros de espessura foram preparados da maneira indicada a seguir. A composição do fibrocimento utilizado nos exemplos é a seguinte:_________________________________________________________ A celulose é primeiramente despolpada durante uma hora sob agitação intensa, e a seguir são adicionados os outros ingredientes. O conjunto, após malaxagem durante 15 minutos, é vertido em um molde, puxado sob acelerado vácuo primário. O bolo resultante é então submetido a uma pressão de 10 toneladas (10 MPa) a fim de modelar as amostras. Para cada formulação, são fabricadas 6 provetas de fibrocimento: dimensões 120x30x5 mm.

Essas provetas são deixadas por 24 horas à temperatura ambiente, em um recinto saturado de umidade, e depois são deixadas para a maturação durante 24 horas a 60°C, em um recinto também saturado de umidade, e finalmente deixadas pelo menos 24 horas em uma sala condicionada a 20°C e com uma umidade relativa (UR) de 65% antes do teste.

Os ensaios mecânicos são realizados em flexão de 3 pontos (entre _eixo: 100 mm), a uma velocidade de ensaio de 0,1 mm/min. Esse teste é um teste clássico de flexão de 3 pontos. Registra-se a curva Força-Deslocamento, e calcula-se a tensão equivalente correspondente ao máximo de carga (max). Calcula-se também a tensão equivalente correspondente a uma flecha da proveta de 2 mm.

Em todos os casos, não se observou aparecimento de fissura nas bordas das provetas, mesmo durante o envelhecimento em longo prazo dos produtos. A Tabela 3 apresenta o aumento relativo da tensão máxima obtida no teste de um fibrocimento reforçado com um aditivo, em relação à tensão máxima obtida no teste de um fibrocimento sem aditivo. Esse aumento relativo é identificado pela referência max.

Tabela 3 O oligômero PA ácido é obtido por condensação de ácido adípico e de hexametilenodiamina com uma estequiometria sobre o ácido de 20% em razão a estequiometria de equilíbrio (1 mol de diácido para 1 mol de diamina) que comporta cerca de 8 a 14 unidades. O oligômero PA AISNa é um sal de sódio de oligômero poliamida sulfonado obtido por policondensação de 3 monômeros (ácido adípico, hexametilenodiamina e ácido isoftálico sulfonado) que comporta cerca de 8 a 14 unidades. O PAV22 de nome comercial Rhoximat® PAV22 é um pó de látex à base de copolímero acetato-versatato.

As curvas que representam a tensão suportada em função da flecha da proveta estão indicadas na Figura 1 (fibrocimentos com fibras poliamida e adição de oligômeros) e na Figura 2 (fibrocimentos reforçados com fibras poliamida e adição adípica e/ou látex).

Nessas Figuras, as abscissas correspondem à flecha da proveta em milímetros, e as ordenadas correspondem à tensão de flecha em MPa.

As fibras poliamidas utilizadas são as seguintes: Fibra Pa 0,6 dtex: é uma fibra de poliamida 66 de seção redonda, fina e produzida pela RhodiaTechnical Fibers para aplicação Flock. É uma fibra não ondulada cortada a 6 mm cujas características mecânicas são, em particular, de um alongamento à ruptura de 80%.

Fibra Pa 0,5 dtex: é uma fibra de poliamida 66 de seção redonda, ultrafina e produzida pela Rhodia Technical Fibers para aplicação Flock. É uma fibra não ondulada cortada a 6 mm cujas características mecânicas são, em particular, de um alongamento à ruptura de 20%.

Sobre a Figura 1: A curva A corresponde às fibras de poliamida (fibra PA 0,5 dtex) sozinhas; A curva B corresponde à mistura de fibras de poliamida (fibra PA 0,5 dtex) e de oligômero de poliamida ácida; e A curva C corresponde à mistura de fibras de poliamida (fibra PA 0,5 dtex) e de oligômero AISNa.

Sobre a Figura 2: A curva A corresponde às fibras de poliamida (fibra PA 0,6 dtex) sozinhas; A curva D corresponde à mistura de fibras de poliamida (fibra PA 0,6 dtex) e de PAV22; A curva E corresponde à mistura de fibras de poliamida (fibra PA 0,6 dtex), de ácido adípico e de PAV22 (50/50: adípico/PA22), e A curva F corresponde à mistura de fibras de poliamida (fibra PA 0,6 dtex), e de ácido adípico. A tensão máxima suportável pelo fibrocimento é aumentada na presença de aditivos. Além disso, a ductilidade do material pode ser sensivelmente aumentada pela adição de um aditivo o que representa uma melhora notável das propriedades de uso.

Os resultados obtidos nas Figuras 1 e 2 mostram o interesse de utilizar fibras de título baixo de modo a obter um ganho máximo tanto sobre a tensão máxima suportável pelo material quanto sobre a sua ductilidade.

Exemplo 5 Diferentes materiais compósitos de tipo fibrocimento com uma espessura de 5 milímetros foram preparadas do modo indicado a seguir. A composição do fibrocimento utilizada de acordo com os exemplos está indicada a seguir: A celulose é primeiramente despolpada durante uma hora sob agitação intensa, e a seguir são adicionados os outros ingredientes. O conjunto, após a malaxagem durante 15 minutos, é vertido em um molde, puxado sob ligeiro vácuo primário. O bolo resultante é então submetido a uma pressão de 10 toneladas (10 MPa) a fim de modelar as amostras. Para cada formulação, são fabricadas 6 provetas de fibrocimento: dimensões 120x 30x5 mm.

Essas provetas são deixadas por 24 horas à temperatura ambiente, em um recinto saturado de umidade, e depois deixadas para a maturação durante 24 horas a 60°C, em um recinto também saturado de umidade, e finalmente deixadas pelo menos 24 horas em uma sala condicionada a 20°C, e com uma umidade relativa (UR) de 65% antes do teste.

Os ensaios mecânicos são realizados em flexão de 3 pontos (entre eixo: 100 mm), a uma velocidade de ensaio de 0,1 mm/min. Esse teste é um teste clássico de flexão de 3 pontos. Registra-se a curva Força-Deslocamento, e calcula-se a tensão equivalente correspondente ao máximo de carga (max). Calcula-se também a tensão equivalente correspondente a uma flecha da proveta de 2 mm.

Em todos os casos, não se observou aparecimento de fissura nas bordas das provetas, mesmo durante o envelhecimento em longo prazo dos produtos.

Foi utilizado o seguinte sistema de aditivos (as porcentagens expressas são porcentagens em peso): - Látex PAV22 40% - Adípico 40% - Geropon T36 20% Esses aditivos são utilizados em um teor de 1% em peso, em relação ao cimento.

As fibras utilizadas são fibras de poliamida PA 6.6 de tipo 78Í136 cortadas a 6 mm ou fibras APV RM 182® comercializados pela Kurarray cortadas a 6 mm. A tensão máxima suportável pelo fibrocimento em presença de fibras (APV, ou PA) é mantida na presença de aditivos.

Além disso, a densidade dos materiais fica sensivelmente reduzida.

Finalmente, o poder hidrófobo fica nitidamente aprimorado na presença dos aditivos.

Claims (26)

1. PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO, caracterizado pelo fato de compreender uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, obtido pelo uso de uma composição que compreende um ligante hidráulico e pelo menos um composto selecionado entre: - um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba, escolhido a partir do grupo constituído pelo ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodióico, ácido decanodióico, ácido dodecanóico, ácido brassílico, ácido glutárico, bem como seus sais, derivados e/ou misturas; e - um oligômero de poliamida que compreende menos de 20 unidades de repetição, obtido a partir do ácido adípico e de hexametilenodiamina em proporções não estequiométricas com um excesso de ácido adípico.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da composição compreender um látex.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato da composição compreender fibras.

4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato da composição compreender de 0,05% a 10 % em peso do dito composto orgânico em relação ao peso total do ligante hidráulico.

5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato da composição compreender de 0,1% a 15% em peso de látex em relação ao peso total do ligante hidráulico.

6. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato da composição compreender de 0,1% a 10% em peso de fibra em relação ao peso total do ligante hidráulico.

7. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato do composto orgânico ser uma mistura de ácido adípico, ácido glutárico e ácido succínico.

8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo fato do látex ser um polímero filmogênio insolúvel em água preparado a partir de pelo menos um monômero com insaturação etilênica.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do monômero com saturação etilênica ser selecionado entre o estireno, o butadieno, os ésteres acrílicos ou metacrílicos de alquila com C1-C12 e seus ácidos correspondentes, e os ésteres vinílicos.

10. PROCESSO, de acordo uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato do polímero filmogênio insolúvel em água ser selecionado no grupo constituído pelos homopolímeros vinílicos ou acrilatos, e os copolímeros de acetato de vinila, de estireno/butadieno, de estireno/acrilato, de ésteres acrílicos e de estireno/butadieno/acrilato.

11. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato da composição compreender um copolímero anfifílico hidrossolúvel que é selecionado entre: (i) pelo menos um polímero obtido por polimerização - de pelo menos um monômero (I) etilenicamente insaturado de tipo ácido monocarboxílico ou policarboxílico, ou então precursores de ácidos carboxílicos de tipo anidrido, alifático, cíclico, linear ou ramificado, e - de pelo menos um monômero hidrocarbonado (II), linear ou ramificado, monoetilenicamente insaturado, (ii) pelo menos um polímero proveniente da polimerização de pelo menos um monômero (I) ácido monocarboxílico ou policarboxílico, ou anidrido, alifático, cíclico, linear ou ramificado, etilenicamente insaturado, e que compreende pelo menos um enxerto hidrófobo, hidrocarbonado, com C4-C30, saturado ou insaturado, eventualmente interrompido por um ou mais heteroátomos, (iii) pelo menos um polímero obtido por modificação química como, por exemplo, uma esterificação, uma transesterificação ou uma amidação de um polímero precursor que compreende, por um lado, sítios nos quais se pode enxertar um enxerto hidrófobo como, por exemplo, sítios de ácidos carboxílicos ou ésteres sendo que esse enxerto hidrófobo compreende, por outro lado unidades de ácidos carboxílicos ou precursores de ácidos carboxílicos.

12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de na variante (i): • o monômero (I) ter a fórmula indicada a seguir: (R1)(R1)C=C(R,1)-COOH (I) fórmula na qual os radicais R1, R’1, idênticos ou diferentes, representam um átomo de hidrogênio, um radical hidrocarbonado com C1-C10 que compreende, eventualmente, um grupo -COOH; e • 0 monômero de fórmula (II) ter a fórmula indicada a seguir: (R2)(R3)C=C(R5)(R6) (II) fórmula na qual: - 0 radical R2 representa um átomo de hidrogênio, radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - 0 radical R3 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos, ou um radical -O-R4, ou seja, um éter vinílico, e R4 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com Ci-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - o radical R5 representa um átomo de hidrogênio, um radical alquila, linear ou ramificado, com C-i-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; - o radical R6 representa um átomo de hidrogênio, um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos; ficando entendido que pelo menos um dos radicais R2, R3, R5 ou R6 representa um radical alquila, linear ou ramificado, com C1-C10, eventualmente substituído por heteroátomos.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do monômero de fórmula (I) ser tal que: - um dos radicais R1 representa um átomo de hidrogênio; - o outro radical R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -COOH ou -(ChhJn-COOH, em que n está compreendido entre 1 e 4, um radical alquila com C1-C4; - R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -(ChhXtrCOOH em que m está compreendido entre 1 e 4, um radical alquila com C1-C4.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do monômero de fórmula (I) ser tal que: - um dos radicais R1 representa um átomo de hidrogênio, - o outro radical R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -COOH ou -(CH2)-COOH, um radical metila, e -R’1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo -CH2-COOH ou um radical metila.

15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do monômero de fórmula (I) ser selecionado entre os ácidos ou anidridos acrílicos, metacrílicos, citracônicos, maléicos, fumáricos, itacônicos, ou crotônicos.

16. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato do monômero de fórmula (I) ser o anidrido maléico.

17. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do monômero de fórmula (II) ser selecionado entre o etileno, o propileno, o 1-buteno, o isobutileno, o n-1-penteno, o 2-metil-1-buteno, o n-1-hexeno, o 2-metil-1-penteno, o 4-metil-1-penteno, o 2-etil-1-buteno, o diisobutileno (ou 2,4,4-trimetil-1-penteno), o 2-metil-3,3-dimetil-1-penteno, o isobutilvinileter, o metilvinileter, o 1-mentilvinileter, o fenilvinileter ou o octadecilvinileter.

18. PROCESSO, de acordo com a uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato do copolímero de fórmula (I) ser proveniente da polimerização do anidrido maléico e do isobutileno.

19. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo fato da composição compreender de 0,1% a 5% em peso de copolímero anfifílico hidrossolúvel em relação ao peso total de ligante hidráulico.

20. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 3 a 19, caracterizado pelo fato das fibras serem selecionadas no grupo constituído pelas fibras de vidro, as fibras de carbono, as fibras de aço, as fibras de poliamida, as fibras de poliéster, as fibras de poli-(álcool vinílico), as fibras de polipropileno, e as fibras de poli-(acrilonitrila), seus derivados e/ou suas misturas.

21. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato do dito ligante hidráulico ser à base de pelo menos um composto selecionado no grupo constituído por silicato de cálcio, sulfato de cálcio e fosfato de cálcio.

22. COMPOSIÇÃO PARA A FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO, caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, que compreende um ligante hidráulico e pelo menos um composto selecionado entre: - um composto orgânico que compreende pelo menos duas funções hidrofílicas e uma cadeia hidrófoba, escolhido a partir do grupo constituído pelo ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodióico, ácido decanodióico, ácido dodecanóico, ácido brassílico, ácido glutárico, bem como seus sais, derivados e/ou misturas; e, - um oligômero de poliamida que compreende menos de 20 unidades de repetição, obtido a partir do ácido adípico e de hexametilenodiamina em proporções não estequiométricas com um excesso de ácido adípico.

23. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos um composto selecionado no grupo constituído por um látex, um copolímero anfifílico hidrossolúvel e fibras.

24. ARTIGO, caracterizado pelo fato de compreender uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas possuindo uma espessura inferior a 5 centímetros, obtido de acordo com o processo de fabricação tal como definido em uma das reivindicações 1 a 21, ou a partir da composição tal como definida em uma das reivindicações 22 ou 23.

25. USO DA COMPOSIÇÃO, tal como definida em uma das reivindicações 22 ou 23, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, tal como uma argamassa, um revestimento ou um reboco.

26. USO DA COMPOSIÇÃO, tal como definida em uma das reivindicações 22 ou 23, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de um artigo que compreende uma ou mais camadas sobrepostas, cada uma delas com uma espessura inferior a 5 centímetros, tal como um fibrocimento.