BR102015009848B1 - Composições de borracha funcionalizada renovada e método para fabricação desta - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO DE BORRACHA RENOVADA QUIMICAMENTE FUNCIONALIZADA. Atualmente, material de borracha recuperada exibe excelente capacidade de processamento mas compromete as propriedades do composto, enquanto que opções alternativas de material reciclado são ou antieconômicos, degradam o desempenho do composto, ou levam a um comportamento inaceitável de processamento. A borracha renovada da presente invenção pode ser processada com muito mais facilidade do que as composições de borracha reciclada convencionais. A mesma também consistentemente exibe uma estrutura de melhores propriedades gerais da borracha curada com apenas mínimas variações nas características, por se usar matérias- primas produzidas por vários métodos de trituração. Em uma funcionalização química das composições de borracha renovada da presente invenção, as ligações de enxofre-enxofre em pó de borracha micronizada são rompidas para parcialmente desvulcanizar a borracha, com apenas um número mínimo de ligações duplas carbono-carbono na estrutura do polímero sendo rompidas. Isso permite que a borracha renovada da presente invenção seja usada em formulações de borracha que são usadas na fabricação a grande estrutura de produtos de borracha, incluindo pneus, correias de transmissão de energia, correias transportadoras, mangueiras, e a grande estrutura de outros produtos. A presente invenção mais especificamente descreve um método para a fabricação de uma composição (...).

Description

Campo da Invenção
[001]A presente invenção se refere em geral a métodos de usar material elastomérico reticulado recuperado (polímeros de consolidação a calor) e, em particular, a métodos de funcionalização química de materiais elastoméricos recuperados, tal como pó de borracha micronizada e a compostos de elastômero e composições que compreendem os materiais elastoméricos quimicamente funcionalizados.
Antecedentes da presente invenção
[002]Milhões de pneus usados, mangueiras, correias e outros produtos de borracha são descartados por ano após os mesmos terem sido usados durante a sua vida útil limitada. Os referidos produtos de borracha usados são tipicamente transportados para um aterro ou queimados como combustível pelo fato de que há muito pouco uso para os mesmos após eles terem servido ao seu propósito pretendido original. Um limitado número de pneus usados é utilizado em paredes de retenção de edifícios, como proteção para embarcações e para coisas similares onde a resistência à intempérie é desejável. Alguns pneus são triturados na forma de pó para serem usados em várias aplicações, tal como compostos de pneu, agentes li- gantes para asfalto, aplicações em cobertura e em campos de esporte, apenas para nomear alguns. Entretanto, um número muito maior de pneus, mangueiras e correias são simplesmente descartados ou queimados.
[003]A reciclagem de produtos de borracha curada provou ser um problema extensamente desafiante. O referido problema associado com a reciclagem de produtos de borracha curada (tal como, pneus, mangueiras e correias) surge pelo fato de que, no processo de vulcanização, a borracha se torna reticulada com enxofre. As reticulações de enxofre são muito estáveis e o processo de vulcanização é extremamente difícil de reverter. Após a vulcanização, a borracha reticulada se torna consolidada a calor e não pode ser facilmente reformada em outros produtos. Em outras palavras, a borracha curada não pode ser fundida e reformada em outros produtos tais como metais ou materiais termoplásticos. Assim, os produtos de borracha curada não podem ser simplesmente fundidos e facilmente reciclados em novos produtos.
[004]Uma vez que a descoberta do processo de vulcanização da borracha por Charles Goodyear no século dezenove, tem havido interesse na reciclagem da borracha curada. Uma determinada quantidade de borracha curada a partir de pneus e de outros produtos de borracha é picada ou triturada a um pequeno tamanho de partícula e incorporado em vários produtos como um tipo de carga. Por exemplo, borracha triturada pode ser incorporada em asfalto for pavimentação de estradas ou quadras de estacionamento. Pequenas partículas de borracha curada podem também ser incluídas em formulações de borracha para novos pneus e outros produtos de borracha. Entretanto, deve ser entendido que a borracha reciclada serve apenas na capacidade da carga pelo fato de que foi anteriormente curada e não se liga a uma extensão apreciável de uma borracha virgem em uma formulação de borracha. Portanto, a borracha reciclada é tipicamente limitada a cargas mais baixas em virtude do pobre processamento do composto (compostos se tornam mais viscosos com cargas mais altas) assim como cargas mais altas que levam a propriedades de cura inaceitáveis.
[005]Várias técnicas para desvulcanizar a borracha curada foram desenvolvidas. A desvulcanização oferece a vantagem de tornar a borracha adequada para ser reformulada e recurada em novos artigos de borracha se puder ser realizado sem a degradação da borracha. Em outras palavras, a borracha pode mais uma vez ser usada para o seu objetivo original pretendido. Entretanto, nenhuma das técnicas de desvulcanização anteriormente desenvolvidas provou ser comercialmente viável em altas cargas. Por exemplo, alguns materiais desvulcanizados podem ser usados em cargas de 3-5%. Entretanto, acima desse nível as propriedades do novo artigo de borracha são diminuídas. Isso é inadequado para aplicações de alto desempenho, tal como compostos de borracha for pneus de veículos. Em outros casos, os materiais desvulcanizados são inadequados para o processamento em altas cargas nos compostos de borracha. Os referidos desafios de processamento podem incluir tempos de cura curtos (resseca), muito pouca adesividade, muito alta viscosidade, e pobre manipulação de trituração e qualidade de extrusão. Um material renovável que pode ser usado em aplicações de alto desempenho em cargas de 5% e mais alto é necessário.
[006]A Patente Norte Americana 4,104,205 descreve uma técnica para des- vulcanizar grupos polares que contêm elastômero vulcanizado a enxofre que compreende aplicar uma dose controlada de energia de micro-ondas de entre 915 MHz e 2450 MHz e entre 41 e 177 watt-horas por libra em uma quantidade suficiente para seccionar substancialmente todas as ligações de carbono-enxofre e enxofre-enxofre e insuficiente para seccionar significantes quantidades de ligações carbono-carbono.
[007]A Patente Norte Americana 5,284,625 descreve um método ultrassôni- co contínuo para a ruptura das ligações de carbono-enxofre, enxofre-enxofre e, se desejado, as ligações de carbono-carbono em um elastômero vulcanizado. Através da aplicação de determinados níveis de amplitudes ultrassônicas na presença de pressão e opcionalmente calor, é reportado que a borracha curada pode ser rompida. Usando o referido processo, a borracha se torna macia, desse modo permitindo que a mesma seja reprocessada e redimensionada em um modo similar àquele empregado com os elastômeros anteriormente não curados.
[008]A Patente Norte Americana 5,602,186 descreve um processo para des- vulcanizar borracha curada por dessulfurização, que compreende as etapas de: colocar em contato a pedaço de vulcanizado de borracha com um solvente e um metal alcalino para formar uma mistura de reação, aquecer a mistura de reação na ausên- cia de oxigênio e com mistura a uma temperatura suficiente para fazer com que o metal alcalino reaja com enxofre em um vulcanizado de borracha e manter a temperatura abaixo daquela na qual a ruptura térmica da borracha ocorre, desse modo desvulcanizando o vulcanizado de borracha. A Patente Norte Americana 5,602,186 indica que é preferido se controlar a temperatura abaixo de cerca de 300°C, ou onde a ruptura térmica da borracha seja iniciada. Tolueno, nafta, terpenos, benzeno, ci- clohexano, carbonato de dietila, acetato de etila, etilbenzeno, isoforona, acetato de isopropila, metil etil cetona e derivados dos mesmos são identificados como solventes que podem ser usados no processo descrito pela referida patente.
[009]A Patente Norte Americana 6,548,560 é com base na descoberta de que a borracha curada pode ser desvulcanizada por aquecer a mesma a uma temperatura de pelo menos cerca de 150°C sob uma pressão de pelo menos cerca de 3,4 x 106 Pascals na presença de um solvente selecionado a partir do grupo que consiste em álcoois e cetonas tendo uma temperatura crítica dentro da faixa de cerca de 200°C a cerca de 350°C. O peso molecular da borracha pode ser mantido a um nível relativamente alto se a desvulcanização é realizada a uma temperatura de não mais do que cerca de 300°C. A referida técnica de desvulcanização é reportada para não significativamente romper a estrutura polimérica da borracha ou de mudar a sua microestrutura. Em outras palavras, a borracha desvulcanizada pode ser recomposta e recurada em artigos úteis substancialmente da mesma maneira que foi a borracha original (virgem). A referida patente mais especificamente revela um processo para desvulcanizar borracha curada em borracha desvulcanizada que é capaz de ser recomposta e recurada em produtos de borracha úteis, o referido processo que compreende (1) aquecer a borracha curada a uma temperatura que está dentro da faixa de cerca de 150°C a cerca de 300°C sob uma pressão de pelo menos cerca de 3,4 x 106 Pascals na presença de um solvente selecionado a partir do grupo que consiste em álcoois e cetonas, em que o referido solvente tem uma temperatura crí- tica que está dentro da faixa de cerca de 200°C a cerca de 350°C, para desvulcani- zar a borracha curada em uma borracha desvulcanizada desse modo produzindo uma pasta de uma borracha desvulcanizada no solvente; e (2) separar a borracha desvulcanizada a partir do solve.
[010]A Patente Norte Americana 5,770,632 descreve um processo para a recuperação de material elastomérico a partir de material elastomérico curado com enxofre elemental tendo uma rede vulcanizada sem usar hexametileno tetramina, ao se tratar o material elastomérico curado com enxofre tendo uma rede vulcanizada com um ou mais aceleradores de dissociação de borracha selecionado a partir do grupo de sais de zinco de tiocarbamatos e sais de zinco de dialquil ditiofosfatos, 2- mercaptobenzotiazola ou derivados dos mesmos, tiouramas, guanidinas, 4,4'- ditiomorfolina e sulfenamidas, e um ativador de óxido de zinco em uma quantidade suficiente para agir como um ativador para o(s) acelerador(s) para desassociar o material elastomérico a uma temperatura abaixo de 70°C., com o que a rede vulcanizada é aberta ou dissociada para proporcionar um material elastomérico recuperado curável capaz de ser vulcanizado sem adicionar produtos químicos para a vulcanização da borracha. A técnica descrita na referida patente também inclui composições capazes de dissociação das redes vulcanizadas de material elastomérico curado com enxofre incluindo os aceleradores e o ativador descrito acima. O material elastomérico reciclado ou recuperado obtido tem as desejadas características físicas e dinâmicas que o tornam adequado para uso em bens moldados ou para a mistura com compostos frescos em pneus e produtos relacionados.
[011]A Patente Norte Americana 6,831,109 descreve um modificador para a desvulcanização de elastômeros curados, e especialmente borracha vulcanizada, o referido modificador contendo uma primeira substância química, que é disposta em direção da formação de um cátion orgânico e amina, e adicionalmente contendo uma segunda substância química como um elemento promotor de dissociação da primeira substância química, o referido elemento promotor contendo um grupo funcional que constitui um agente receptor da referida amina.
[012]A Patente Norte Americana 6,541,526 descreve uma composição de método mecânico / químico para a desvulcanização de borracha que é reportada para manter as macromoléculas na composição e para tornar o enxofre na mesma passivo para posterior revulcanização. O referido processo é também reportado ser econômico, não-prejudicial ao meio ambiente e para produzir borracha desvulcani- zada de alta qualidade para substituir a borracha virgem. De acordo com o método da Patente Norte Americana 6,541,526 o refugo de borracha é picado, triturado e o metal é removido. Então a composição de modificação é adicionada na medida em que as partículas de refugo de borracha picada são vertidas entre dois rolos que adicionalmente trituram as partículas. A composição de modificação é uma mistura de ingredientes que incluem, em peso, os componentes a seguir: (1) entre aproxi-madamente 76% e aproximadamente 94% de um doador de prótons que rompe as ligações de enxofre a enxofre na borracha de refugo; (2) entre aproximadamente 1% e aproximadamente 5% de um óxido de metal, (3) entre aproximadamente 1% e aproximadamente 5% de um ácido orgânico tendo entre 16 e 24 átomos de carbono por molécula, (4) entre aproximadamente 2% e aproximadamente 10% de um inibidor de vulcanização e (5) entre aproximadamente 2% e aproximadamente 10% de um agente de fricção.
[013]A Publicação de Pedido de Patente Norte Americana No. 2010/0317752 descreve um método que é reportado como sendo eficaz na reciclagem de materiais elastoméricos vulcanizados via um processo de desvulcanização econômico que abre ou "desassocia" as reticulações de uma estrutura de rede vulcanizada em elas- tômeros vulcanizados usados sem degradar de modo indevido a estrutura do polímero de borracha. A referida patente mais especificamente descreve uma composição de dissociação na forma de uma dose sólida combinada que compreende: (i) um ou mais aceleradores de dissociação de elastômero selecionados a partir do grupo que consiste em sais de zinco de tiocarbamatos e sais de zinco de dialquil ditiofosfa- tos; e (ii) um ou mais aceleradores de dissociação de elastômero selecionados a partir do grupo que consiste em 2-mercaptobenzotiazola ou derivados dos mesmos, tiouramas, guanidinas, 4,4'-ditiomorfolina e sulfenamidas; e (iii) pelo menos um ati- vador de dissociação de elastômero. Entretanto, a referida patente absolutamente requer como ingredientes essenciais sal de zinco, um acelerador de dissociação de elastômero e um ativador de dissociação.
[014]Assim sendo, as referidas patentes anteriores mencionadas não provaram ser comercialmente viáveis e a borracha reciclada produzida pelos referidos processos não provaram ser possíveis para usar em aplicações de demanda de altas cargas, tal como os determinados compostos de borracha para pneus de veículos. Até o presente muito poucos dados de caracterização foram apresentados para substanciar as determinações relativas à seletividade das ligações de enxofre- enxofre ou enxofre-carbono sendo rompidas em vez das ligações de carbono- carbono dentro da rede de composto de borracha vulcanizada.
[015]Artigos de borracha curados podem também ser triturados para formar um pó e usados na fabricação de uma grande variedade de produtos. Materiais elas- toméricos recuperados, tais como elastômeros recuperados, borracha de pneu triturada (GTR), e pós de borracha micronizada (MRP), que incluem os materiais elas- toméricos vulcanizados, são usados em uma variedade de produtos. Por exemplo, pós de borracha micronizada são comumente usados como cargas em borracha, asfalto, e artigos plásticos. Mais especificamente, os pós de borracha micronizada estão atualmente sendo utilizados como cargas em pneus, produtos industriais de borracha (mangueiras, correias de transmissão de energia, correias transportadoras, acolchoados de piso), produtos de asfalto (formulações de pavimentação e telhas) e uma grande variedade de outros produtos. A utilização de elastômeros recuperados nos referidos produtos de borracha é tipicamente significativamente menos onerosa do que o uso de materiais virgens e leva a uma redução geral dos custos de fabricação. O uso de material recuperado é também vantajoso para o ambiente no sentido de que o mesmo evita que a borracha curada recuperada a partir de fontes de pós- consumo e industrial vá para os aterros ou que seja simplesmente queimada. Finalmente, o uso de borracha de pneu triturada reciclada e pós de borracha micronizada proporciona uma barreira estratégica da cadeia fornecimento contra o preço da cadeia de fornecimento de produtos com base em petróleo e a volatilidade do suprimento.
[016]O material de borracha desvulcanizada atualmente conhecido como recuperado exibe excelente capacidade de processamento mas pobres propriedades de cura nos compostos em cargas acima de 3-5%. Pó de borracha micronizada (MRP) mostra propriedades de cura aceitáveis, e ainda cargas mais altas (acima de 5%), que a capacidade de processamento do composto pode sofrer.
[017]Em geral, borracha de pneu triturada (GTR) consiste em distribuições de tamanho de partícula que variam a partir de um diâmetro de cerca de 0,5 mm a cerca de 5 mm que pode ser produzida por uma variedade de técnicas incluindo métodos de trituração em temperatura ambiente e de trituração criogênica. Pós de borracha micronizada (MRP) tipicamente contêm uma significante fração de partículas de borracha tendo um tamanho de partícula de menos do que 100 mícrons. Em qualquer caso, a borracha de pneu triturada e os pós de borracha micronizada são comumente designados por tamanho de malha. Por exemplo, pós na faixa de tamanho de 10-30 de malha normalmente são considerados ser borracha de pneu triturada enquanto os pós tendo um tamanho de partícula menor que está dentro da faixa de 40-300 de malha são em geral considerados ser pó de borracha micronizada. Pó de borracha micronizada é tipicamente mais antieconômico de produzir em virtude de requerer mais processamento e/ou mais condições de demanda de processa- mento para ir de encontro ao tamanho de partícula menor. Por essa razão, a borracha de pneu triturada é tipicamente usada em aplicações de baixo desempenho, tal como acolchoados de piso, com pó de borracha micronizada apenas sendo utilizado em aplicações de maior demanda, tal como em pneus, onde o custo adicional pode ser justificado.
[018]Os polímeros elastoméricos recuperados que são usados como a matéria prima para a produção de borracha de pneu triturada e pó de borracha microni- zada, tal como borracha de pneu raspada, são borrachas curadas (anteriormente vulcanizadas). As mesmas estão assim sendo partículas relativamente inertes que são essencialmente não reativas com elastômeros virgens, o que resulta em processamento comprometido e propriedades em altas cargas.
[019]Há uma necessidade há longo tempo percebida mas ainda não resolvida de composições de elastômero renovadas que são derivadas a partir de borracha recuperada que retêm as características químicas e mecânicas curada e não curada que são virtualmente as mesmas que as da borracha virgem. Em outras palavras, seria altamente desejável para um referido elastômero ser capaz de ser processado essencialmente da mesma maneira que a borracha virgem e ser capaz de ser substituído em total ou pelo menos em parte pela borracha virgem em produtos de fabricação uteis. A referida borracha renovada pode de modo ótimo exibir propriedades físicas e dinâmicas que são de fato idênticas às propriedades da borracha virgem. Será também ótimo se ter características de cura e processo viscosidade que são simila-res aos da borracha virgem. A borracha renovada pode ser utilizada em aplicações de mais demanda como em um componente elastomérico em vez do que a carga, na medida em que as suas propriedades mais proximamente se assemelham às propriedades da borracha virgem. Assim sendo, a borracha renovada terá um valor maior a partir do ponto de vista técnico e econômico na medida em que a mesma mais proximamente mimetiza as características de cura e as propriedades físicas da borracha virgem.
Summary da presente invenção
[020]A presente invenção proporciona um método para quimicamente funci- onalizar pó de borracha micronizada que é recuperada a partir de produtos de borracha para proporcionar uma composição de borracha renovada com propriedades que mimetizam a borracha virgem e que podem ser usados como uma borracha para a fabricação de novos artigos de borracha. Em outras palavras, a referida borracha renovada pode ser usada como uma borracha constituinte ou a parte da formulação de borracha empregada na fabricação de produtos de borracha, tais como pneus, mangueiras, correias de transmissão de energia, correias transportadoras, e numerosos outros artigos de borracha. A borracha renovada da presente invenção realiza o papel de um elastômero não curado em vez do que meramente servir à função de carga.
[021]A borracha renovada da presente invenção pode ser processada muito mais facilmente do que as composições de borracha reciclada convencionais. A mesma também exibe de modo consistente uma estrutura de melhores propriedades gerais da borracha curada com apenas mínimas variações em características por usar matérias-primas produzidas por vários métodos de trituração. Na funcionaliza- ção das composições de borracha renovada da presente invenção as ligações de enxofre-enxofre em pó de borracha micronizada são rompidas para desvulcanizar a borracha com apenas um mínimo número de ligações duplas carbono-carbono na estrutura do polímero sendo rompida. Isso permite que a borracha renovada da pre-sente invenção seja usada pelo menos em parte, ou combinada com outros materiais tal como polímeros virgens, borracha recuperada, ou produtos químicos de borracha para nomear alguns, como o componente de borracha de formulações de borracha (compostos de borracha) que são usados na fabricação de uma grande estrutura de produtos de borracha, incluindo pneus, correias de transmissão de energia, correias transportadoras, mangueiras, e a grande estrutura de outros produtos.
[022]A presente invenção mais especificamente descreve um método para a fabricação de uma composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada, não-prejudicial ao meio ambiente tendo uma combinação altamente desejável de propriedades físicas e que exibe excelente capacidade de processamento que compreende as etapas de (1) fazer um blaend de um pó de borracha micronizada com um auxiliar de processamento e agente(s) de funcionalização para produzir uma mistura blend; (2) processamento da mistura blend sob condições de alto cisalhamento e baixa temperatura para produzir uma mistura reagida; (3) adicionar um estabilizador para a mistura reagida para produzir a borracha renovada.
[023]A presente invenção adicionalmente revela uma composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada, que é compreendida de um polímero elastomérico e a estabilizador; em que a composição de borracha tem uma densidade de reticulação que está dentro da faixa de 0,05 a 2,0 x 10-5 mol/g, preferivelmente em uma faixa de 0,1 a 1,8 x 10-5 mol/g, e em que a composição de borracha tem uma fração de solubilidade de menos do que 90%, preferivelmente menos do que 50%, e mais preferivelmente menos do que 30%.
[024]A presente invenção também descreve uma composição de borracha que é tipicamente na forma de uma placa que é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 400 μm, preferivelmente menos do que 200 μm, e ainda mais preferivelmente um tamanho máximo de partícula de menos do que 100 μm, em que o pó de borracha micronizada é compreendido de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são reticuladas juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
Figure img0001
[025]em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10, em que x representa um número inteiro a partir de 1 a 10, e em que y representa um número inteiro a partir de 1 a 10. As referidas composições também tipicamente conterão uma fração solúvel de uma borracha tendo um auxiliar de processamento solúvel e cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas que são funcionalizadas com frações tendo a estrutura ilustrada acima. As placas da referida composição de borracha funcionalizada facilmente se processa em misturadores internos e extrusores e incorporam em uma matriz de borracha isoladamente ou com outros materiais poliméricos e ingredientes de composição e cargas.
[026]A presente invenção também revela uma composição de borracha fun- cionalizada renovada que é tipicamente na forma de uma placa que é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 400 μm, preferivelmente menos do que 200 μm, e ainda mais preferivelmente um tamanho máximo de partícula de menos do que 100 μm, em que o pó de borracha micro- nizada é compreendida de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micro- nizada são reticuladas juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
Figure img0002
[027]em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10. As referidas composições também tipicamente conterão a fração solúvel de uma borracha tendo auxiliar de processamento solúvel e cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas que são funcionalizadas com frações tendo a estrutura ilustrada acima. Placas da referida composição de borracha funcionalizada se processa com facilidade em misturadores internos e extrusores e incorporam em uma matriz de borracha isoladamente ou com outros materiais poliméricos e ingredientes de composição e cargas.
[028] A composição de borracha funcionalizada renovada da presente invenção pode ser processada a partir de ser na forma de um pó e na forma de uma placa. Assim sendo, a presente invenção também descreve uma composição de borracha funcionalizada renovada que é na forma de uma placa que é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 400 μm, preferivelmente menos do que 200 μm, e ainda mais preferivelmente um tamanho máximo de partícula de menos do que 100 μm, em que o pó de borracha microniza- da é compreendida de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha microniza- da são reticulado juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
Figure img0003
[029]Em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10. As referidas composições também tipicamente conterão uma fração solúvel de uma borracha tendo auxiliar de processamento solúvel e cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas que são funcionalizadas com frações tendo a estrutura ilustrada acima. Em alguns casos é desejável para as composições funcio- nalizadas de borracha renovada da presente invenção serem adicionalmente processadas na forma de placas. Isso é pelo fato de que as placas da composição de borracha funcionalizada podem ser se processadas com facilidade em misturadores internos e extrusores e incorporam em uma matriz de borracha isoladamente ou com outros materiais poliméricos, ingredientes de composição e/ou cargas.
Breve Descrição dos Desenhos
[030]A Figura 1 ilustra a funcionalização de uma borracha de poliisopreno curada de acordo com a presente invenção que utiliza dissulfeto de tetrabenziltiou- rama como o agente de funcionalização.
[031]A Figura 2 ilustra o gráfico de Horikx para os exemplos 2-4.Descrição Detalhada da Presente Invenção
[032]O pó de borracha micronizada usado no processo da presente invenção pode ser produzido utilizando de fato qualquer técnica que resulta no pó tendo um pequeno tamanho de partícula que é tipicamente 10 de malha ou menos. O pó de borracha micronizada mais tipicamente terá um tamanho de partícula de não mais do que 30 de malha. Em algumas aplicações pode ser vantajoso se empregar um pó de borracha micronizada tendo um tamanho de partícula de 80 de malha, 140 de malha, ou ainda menor.
[033]Em uma modalidade específica da presente invenção o pó de borracha micronizada pode ser produzido utilizando o sistema de trituração criogênica descrito na Patente Norte Americana 7,445,170 e uma trituradora de impacto como descrito na Patente Norte Americana 7,861,958. Os ensinamentos da Patente Norte Ameri cana 7,445,170 e da Patente Norte Americana 7,861,958 estão aqui incorporados com o objetivo de descrever técnicas uteis e equipamento que pode ser empregado na produção de pó de borracha micronizada que pode ser empregada na produção composições de borracha quimicamente funcionalizada renovada de acordo com a presente invenção.
[034]Pó de borracha micronizada pode também ser produzido em muitas outras maneiras diferente da descrita acima, tal como mas não limitado a um processo de trituração molhada, processo de trituração a temperatura ambiente, e outros processos criogênicos. Utilizando pó de borracha micronizada de mesmo material de composição fabricado por qualquer processo na presente invenção resultará em materiais quimicamente funcionalizados similares que exibem excelente capacidade de processamento assim como propriedades de cura.
[035]A borracha utilizada na produção do pó de borracha micronizada pode ser de fato qualquer tipo de composto de borracha curada a enxofre e pode ser proveniente a partir de uma grande variedade de fontes. Por exemplo, um composto de borracha pode ser compreendido de borracha natural, borracha de poliisopreno sintética, borracha de cis-1,4-polibutadieno superior, borracha de vinil polibutadieno médio, borracha de vinil polibutadieno superior, emulsão de borracha de estireno- butadieno, solução de borracha de estireno-butadieno, borracha de estireno- isopreno-butadieno, borracha de estireno-isopreno, borracha de butila, borracha de clorobutila, borracha de bromobutila, borracha de polinorborneno, borracha de etile- no-propileno (EPR), borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM), borracha de nitrila, borracha de nitrila carboxilada, borracha de policloropreno (borracha de neoprene), borrachas de polissulfeto, borrachas poliacrílicas, borrachas de silicone, borrachas de polietileno clorosulfonadas, e semelhante assim como várias misturas das mesmas.
[036]Um composto de borracha recuperada a partir de bandas de rodagem de pneus de veículos, em procedimentos de recauchutagem é um exemplo de uma fonte de um composto de borracha para uso na produção do pó de borracha micro- nizada. Entretanto, um composto de borracha pode ser proveniente a partir de uma grande variedade de fontes incluindo borracha de pneu total, paredes laterias do pneu, revestimentos internos de pneus, carcaças de pneu, correias de transmissão de energia, correias transportadoras, mangueiras, e uma grande variedade de outros produtos de borracha. Em qualquer caso, os “esmerilhamentos de borracha” a partir de bandas de rodagem de pneus são compreendidos de um composto de borracha, que é esmerilhado da banda de rodagem de pneu de veículo na preparação de carcaça de pneu velho para ser recapeado. No procedimento de recauchutagem uma nova banda de rodagem é aplicada à carcaça de pneu velho e curada sobre o mesmo para produzir o pneu recapeado. Em qualquer caso, o referido esmerilhamento de recauchutagem de pneu de veículo é compreendida predominantemente de borracha natural, borracha de poliisopreno sintética, borracha de polibutadieno, e borracha de estireno-butadieno. Os referidos esmerilhamentos de recauchutagem são tipicamente o blend de borracha natural e várias borrachas sintéticas. Assim sendo, o pó de borracha micronizada utilizado de acordo com a presente invenção é tipicamente um pó de uma mistura de borracha natural, borracha de poliisopreno sintética, borracha de polibutadieno, e borracha de estireno-butadieno. Entretanto, o pó de borracha micronizada pode ser um blend de quaisquer duas ou mais das referidas borrachas ou o mesmo pode ser compreendido apenas de um tipo de borracha. Por exemplo, o pó de borracha micronizada pode consistir unicamente de borracha natural, borracha de poliisopreno sintética, borracha de estireno-butadieno, um blend de borracha natural e borracha de polibutadieno, ou um blend de borracha natural e borracha de estireno-butadieno.
[037]Mais especificamente propriedades ótimas em aplicações de pneu, especialmente desgaste, podem ser obtidas quando o material de alimentação (matéria prima de partida) usada para produzir o pó de borracha micronizada corresponde à composição final de composto de borracha. Por exemplo, usar a raspagem da banda de rodagem de caminhão com base predominantemente em borracha natural como o material de partida para produzir pó de borracha micronizada. Então usar o referido pó de borracha micronizada específico de volta para aplicações em pneu de caminhão irá exibir excelentes propriedades do composto. Em aplicações de pneu de carro de passageiros, usar predominantemente compostos de borracha de estireno- butadieno como o material de partida para pó de borracha micronizada e então usar o referido específico pó de borracha micronizada de volta em aplicações de banda de rodagem de borracha de estireno butadieno em pneus de carro de passageiro irá exibir excelentes propriedades do composto.
[038]Na primeira etapa do processo da presente invenção o pó de borracha micronizada é feito o blend com um auxiliar de processamento e um agente de fun- cionalização para produzir o blend. O auxiliar de processamento será tipicamente adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 1 phr (partes em peso por 100 partes em peso de MRP) a cerca de 20 phr. O auxiliar de processamento será mais tipicamente adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 4 phr a cerca de 15 phr e preferivelmente será incluído a um nível que está dentro da faixa de 6 phr a 12 phr. O objetivo de adicionar o auxiliar de processamento é de penetrar um composto de borracha e fazer com que o mesmo intumesça (a umecta- ção da superfície não é suficiente). Assim sendo, o auxiliar de processamento é tipicamente um óleo de processamento de baixa viscosidade, tal como um óleo naftêni- co, um óleo de pinha, um óleo de laranja, ou um óleo vegetal, que irá intumescer a borracha em vez do que simplesmente agir como um a lubrificante.
[039]O agente de funcionalização é tipicamente adicionado a um nível que está dentro da faixa de 0,25 phr a cerca de 8 phr e é mais tipicamente adicionado a um nível que está dentro da faixa de 0,5 phr a 6 phr. O agente de funcionalização é preferivelmente adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 1 phr a cerca de 4 phr. O agente de funcionalização é tipicamente um composto que atua para desvulcanizar o pó de borracha micronizada. Alguns exemplos representativos de agentes de funcionalização que podem ser usados incluem monossulfeto de tiou- rama, dissulfeto de tiourama, multissulfeto de tiourama, dissulfeto de tetrabenziltiou- rama, ciclohexil sulfonamida, t-butil sulfonamida, dissulfeto de tetraalquiltiourama, dissulfeto de tetrametiltiourama, dissulfeto de tetraetiltiourama, monossulfeto de di- pentametiltiourama, e dissulfeto de tetrametiltiourama.
[040]Adicionalmente os protocolos para a otimização do processo da presente invenção para ir de encontro ás necessidades de aplicações específicas serão aparentes para aqueles versados na técnica. Por exemplo, em alguns casos para se reduzir os custos do material será possível se utilizar um nível mais baixo de auxiliar de processamento ao mesmo tempo em que ainda se alcança os objetivos desejados do material. Adicionalmente, para se aumentar a produtividade, alguns pós podem ser introduzidos em um auxiliar de processamento e adicionado ao processo como uma solução ou pasta o que pode resultar em tempo de processamento mais rápidos. A otimização é também necessária no desenvolvimento do composto. Por exemplo, pó de borracha micronizada é atualmente usado em compostos de borracha típicos sobre o peso do lote. A borracha renovada funcionalizada pode também ser usada para substituir matéria prima, tal como polímero ou carga.
[041]O agente de funcionalização pode ser um composto que inclui o grupo xantato, tal como di-alquil xantato, etil xantato de sódio, etil xantato de potássio, iso- propil xantato de sódio, isobutil xantato de sódio, amil xantato de potássio, e semelhante. O referido grupo xantato contendo os compostos são tipicamente da fórmula estrutural:
Figure img0004
em que R e R’ representam grupos hidrocarbila que contêm a partir de 1 a 12 átomos de carbono.
[042]Tioxantatos podem também ser utilizados como o agente de funcionali- zação. Os mesmos podem ser sintetizados por reafir dissulfeto de carbono (CS2) com sais tiolato. Por exemplo, etiltioxantato de sódio (C2H5SCS2Na) pode ser usado como o agente de funcionalização em uma modalidade da presente invenção. Ditio- carbamatos são também úteis como agentes de funcionalização na prática da presente invenção. Ditiocarbamatos são produzidos por reagir o dissulfeto de carbono com uma amina. Dietilditiocarbamato de sódio (C2H5)2NCS2Na) é um exemplo representativo do preferido ditiocarbamato que pode ser utilizado na prática da presente invenção.
[043]Alguns exemplos adicionais representativos de agentes de funcionali- zação que podem ser utilizados na prática da presente invenção incluem tetrametil- 2-fenilguanidina, N,N,N’,N’-trimetilguanidina, 1,1,1trimetilguanidina, ácido p-(1,3- dimetil-3-fenilguanidino)benzóico, ácido (diaminometilenoamino) acético, e cloreto de 1,1,3-trietilguanidínio.
[044]Após o auxiliar de processamento e o agente de funcionalização serem adicionados ao pó de borracha micronizada é tipicamente vantajoso se envelhecer a mistura blend por pelo menos 2 horas antes de processamento adicional. A mistura blend será mais tipicamente envelhecida por pelo menos 4 horas e em muitos casos por pelo menos 6 horas antes do processamento adicional. A mistura blend preferivelmente será envelhecida por pelo menos 8 horas e em muitos casos por 12 horas a 24 horas antes do processamento adicional. É também tipicamente vantajoso se misturar N, N'-difenil guanidina na mistura blend.
[045]A mistura blend é então processada sob condições de alto cisalhamen- to e baixa temperatura para produzir a mistura reagida. Durante a referida etapa a mistura reagida tipicamente será mantida a uma temperatura de 70°C ou menos e preferivelmente 50°C ou menos. Em alguns casos é vantajoso se manter a mistura reagida a uma temperatura de 30°C ou mesmo tão baixa quanto 0°C. Por exemplo, a temperatura que está dentro da faixa de -20°C a 30°C será altamente adequada. Em uma modalidade da presente invenção isso é realizado ao se passar a mistura blend através de uma trituradora tendo rolos de contra rotação que giram em diferentes velocidades. De acordo com algumas modalidades da presente invenção os rolos são mantidos a uma temperatura de 70°C ou menos, preferivelmente 50°C ou menos e ainda mais preferivelmente 30°C ou menos enquanto o elastômero recuperado é submetido a cisalhamento. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, os rolos são espaçados a uma distância de 0,4 mm ou menos, tipicamente 0,2 mm ou menos, e preferivelmente 0,1 mm ou menos. De acordo com some modalidades da presente invenção o blend de borracha é passada através dos rolos da trituradora múltiplas vezes.
[046]Um estabilizador é então adicionado para a mistura reagida para produzir a composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada. O estabilizador pode ser misturado em uma mistura reagida usando um misturador triturador ou um misturador interno, tal como um misturador Banbury. O estabilizador tipicamente será adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 0,25 phr a cerca de 5 phr e mais tipicamente será adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 0,5 phr a cerca de 3 phr. O estabilizador preferivelmente será adicionado a um nível que está dentro da faixa de cerca de 1 phr a cerca de 2 phr. O estabilizador é tipicamente um agente retardador de vulcanização, tal como N- ciclohexil(tio)ftalimida (CAS No. 17796-82-6).
[047]A composição de borracha funcionalizada renovada produzida pelo processo da presente invenção tipicamente tem uma viscosidade de Mooney ML1+4 que está dentro da faixa de cerca de 50 a 140 e que é preferivelmente dentro da faixa de 70 a 120. A referida composição de borracha funcionalizada renovada é com-preendida de um polímero elastomérico e um estabilizador; em que a composição de borracha tem uma densidade de reticulação que está dentro da faixa de 0,05 a 2,0 x 10-5 mol/g, preferivelmente dentro da faixa de 0,1 a 1,8 x 10-5 mol/g, e em que acomposição de borracha tem uma fração de solubilidade de menos do que 90%. As composições funcionalizadas de borracha renovada da presente invenção são tipicamente quimicamente funcionalizadas em uma maneira com a qual o grupo funcional é ligado à borracha por ligações covalentes, ligações iônicas, ligações de hidrogênio, e/ou forças de van der Waals. O polímero elastomérico é tipicamente uma borracha de polidieno, tal como borracha natural, borracha de polibutadieno, borracha de poliisopreno sintética, borracha de estireno-butadieno, ou um blend de qualquer uma ou de todas as referidas borrachas. As composições quimicamente funcio- nalizadas de borracha renovada da presente invenção tipicamente têm uma fração de solubilidade de menos do que 50% e mais tipicamente de menos do que de menos do que 30. As referidas composições também tipicamente contêm anilina.
[048]Em uma modalidade da presente invenção a composição de borracha funcionalizada renovada é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 75 μm, em que o pó de borracha micronizada é compreendida de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são reticulado juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
Figure img0005
em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10, em que x representa um número inteiro a partir de 1 a 10, e em que y representa um número inteiro a partir de 1 a 10. Em muitos casos n, x, e y irão representar um número inteiro a partir de 1 a 6 e com frequência representarão um número inteiro a partir de 1 a 4. Em uma modalidade da presente invenção x e y irão representar o número inteiro 1. Os referidos casos as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada serão funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
Figure img0006
[049]em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10 e tipicamente representa um número inteiro a partir de 1 a 4.
[050]Em uma modalidade da presente invenção o pó de borracha microniza- da é adicionalmente funcionalizado com frações da fórmula estrutural:
Figure img0007
em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10 e representa um número inteiro a partir de 1 a 6. É frequentemente preferido que n represente um número inteiro a partir de 1 a 4, tal como o número inteiro 1. n representa 1. As referidas borrachas renovadas funcionalizadas são tipicamente adicionalmente compreendidas de um estabilizador, tal como N-ciclohexil(tio)ftalimida.
[051] Em outra modalidade da presente invenção a borracha renovada fun- cionalizada é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 75 μm, em que o pó de borracha micronizada é compreendido de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são reticuladas juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
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em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10.
[052] Em uma modalidade adicional da presente invenção a borracha renovada funcionalizada é compreendida de um pó de borracha micronizada tendo um tamanho máximo de partícula de 75 μm, em que o pó de borracha micronizada é compreendido de cadeias poliméricas contendo múltiplas ligações duplas em suas estruturas, em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são reticuladas juntas com enxofre, e em que as cadeias poliméricas dentro do pó de borracha micronizada são funcionalizadas com frações da fórmula estrutural:
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em que n representa um número inteiro a partir de 1 a 10 e mais tipicamente representa um número inteiro a partir de 1 a 6. É em geral preferido que n represente um número inteiro a partir de 1 a 4, tal como o número inteiro 1.
[053]As formulações renovadas funcionalizadas de borracha da presente invenção podem ser em uma grande variedade de formas físicas. Por exemplo, nos procedimentos de trituração tipicamente usados, as formulações de borracha renovada em geral serão na forma de uma placa ou uma folha. As referidas placas ou folhas são convenientes para utilização por fabricantes de produtos de borracha em virtude do fato de que as referidas folhas podem ser convenientemente feito o blend com outras borrachas e ingredientes de composição tal como antidegradantes, aceleradores, curativos, e semelhante. Entretanto, a composição de borracha renovada da presente invenção pode também ser processada em outras formas geométricas que são uteis para a incorporação na borracha e produtos plásticos ou artigos. Por exemplo, em aplicações de borracha é tipicamente conveniente se reusar a formulação de borracha na forma de placas, folhas, cubos, ou hexaedros. Na indústria de plásticos, é tipicamente preferido que as formulações de borracha renovada sejam apresentadas na forma de péletes, ou um pó. Em qualquer caso, as formulações renovadas funcionalizadas de borracha da presente invenção podem ser processadas em uma forma geométrica de qualquer tamanho ou formato desejado. Por exemplo, as placas das formulações de borracha renovadas podem ser cortadas em cubos, granuladas, ou trituradas em um pó. Em qualquer caso, as formulações de borracha renovada conterão o pó de borracha micronizada funcionalizada que é formado no tamanho e formato desejado.Exemplos 1-4
[054]Nessa série de experimentos, um pó de borracha micronizada foi funci- onalizado de acordo com a presente invenção para produzir a composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada. No procedimento usado, 200 gramas de pó de borracha micronizada que tinha um tamanho de partícula de 30 de malha foi tratada em um primeiro estágio com os produtos químicos delineados nas Tabelas 1 e 2. A referida composição foi permitida descansar durante a noite. A mistura foi então passada através de uma trituradora de 2 rolos a um espaço de 100 mí- crons. O sistema de resfriamento da trituradora de 2 rolos foi ajustado a 35°C. A composição foi passada através da trituradora em diversas passagens até que a mistura se tornasse homogênea. Uma vez que a composição se tornou homogênea, CTP foi então adicionada nas quantidades determinadas nas Tabelas 1 e 2.
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Tabela 1. Quantidades de agente funcional, auxiliares de processamento, e estabilizador adicionados aos Exemplos 1-3.TBzTDT = Dissulfeto de tetrabenziltiouramaDPG = N, N'-difenil guanidinaCTP = N-ciclohexil(tio)ftalimidaÓleo = Cross C-100
[055]No Exemplo 4, uma química de referência industrial foi investigada. Nos procedimentos usados, 200 gramas de pó de borracha micronizada que tinha um tamanho de partícula de 30 de malha foram adicionadas à mistura de produtos químicos logo antes da trituração. A composição dos produtos químicos adicionada ao MRP é delineada na Tabela 2. A mistura foi então passada através de uma trituradora de 2 rolos a um espaço de 100 mícrons. O sistema de resfriamento da trituradora de 2 rolos foi ajustado a 55°C. A composição foi passada através da trituradora em diversas passagens até que a mistura se tornasse homogênea.
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Tabela 2. Composição de produtos químicos adicionados ao Exemplo 4.
[056]As medições de reologia, características de cura, e dureza foram então tidas para cada uma das amostras. Os resultados do Reômetro MDR 2000 e de viscosidade de Mooney são mostrados na Tabela 3. A amostra 1 foi um material de linha basal completamente curado; portanto, os resultados do reômetro não foram obtidos. A partir dos resultados abaixo, aqueles versados na técnica observarão que as amostras 2 e 3 têm viscosidades que são aceitáveis comparadas à amostra 4.
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Tabela 3. Resultados de Reologia de cura & dureza (A) para os exemplos 24.
[057]Uma análise de densidade de reticulação foi também realizada nas referidas amostras. A Tabela 4 mostra as densidades de reticulação geral assim como as densidades poli-, di-, e mono- sulfídicas para cada material. Ela também reporta a fração solúvel combinada de cada extrato de amostra realizado não só em acetona mas também em THF.
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Tabela 4. Análise de densidade de reticulação e fração solúvel para os exemplos 1-4.
[058]Ao se traçar a redução na densidade de reticulação em, relação à fração solúvel, se pode investigar se as ligações de carbono-carbono, ligações de en- xofre-carbono, ou as ligações de enxofre-enxofre são rompidas durante a funcionali- zação. A linha de cisão de reticulação no gráfico de Horikx é indicativa de mais ligações S-C e S-S que são rompidas ao mesmo tempo em que não perturba as liga- ções C-C na estrutura do polímero. A linha de cisão de cadeia principal no gráfico de Horikx é mais indicativa das ligações de C-C sendo rompidas na estrutura do polímero. Vide a Figura 2 para o gráfico de Horikx nas Amostras 2-4.
[059]As referidas amostras foram então misturadas em um composto de controle compreendida de um blend de 70%/30% de emulsão borracha de estireno- butadieno e borracha de polibutadieno que incluiu negro de fumo como a carga usando um misturador interno a um nível de carregamento de 20% em peso. A capacidade de processamento e as características de cura do composto dos referidos blends de borrachas foram então determinadas após serem curadas com um pacote de cura padrão de enxofre. A reologia de cura e as propriedades do composto dos referidos blends de borrachas são mostrados na Tabela 5. A partir dos dados abaixo pode ser visto que a composição de borracha renovada tem melhor processamento e propriedades do que MRP isoladamente.
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Tabela 5. Características do composto para 20% de carga no composto de controle para o exemplo 2 comparado ao MRP isoladamente e composto de controle.Exemplos 5-23
[060]Na referida série de experimentos, um pó de borracha micronizada foi funcionalizado de acordo com a presente invenção para produzir a composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada. No procedimento usado, 200 gramas de pó de borracha micronizada que tinha um tamanho de partícula de 80 de malha (exceto no exemplo 22 que foi 40 de malha) foram tratadas em um primeiro estágio com os produtos químicos delineados na Tabela 6. A referida composição foi permitida descansar durante a noite. A mistura foi então passada através de uma trituradora de 2 rolos a um espaço de 100 mícrons. O sistema de resfriamento da trituradora de 2 rolos foi ajustado a 35°C. A composição foi passada através da trituradora em diversas passagens até que a mistura se tornasse homogênea. Uma vez que a composição se tornou homogênea, CTP foi então adicionada nas quantidadesdeterminadas na Tabela 6.
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Tabela 6. Composições químicas dos Exemplos 5-23.
[061]Um MDR 2000 foi então usado para investigate reologia e características de cura for cada tratada amostra delineados acima. Results for all exemplos são mostrados na Tabela 7.
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Tabela 7. Reologia & dados de cura para os exemplos 5-23.
[062]As referidas amostras foram então misturadas em um composto de controle compreendido de um blend de 70%/30% de emulsão borracha de estireno- butadieno e borracha de polibutadieno que incluiu negro de fumo como a carga usando uma trituradora de dois rolos não só a 10% em peso mas também a 20% em peso das cargas reologia de cura são mostrados na Tabela 8. A capacidade de processamento e as características da reologia de cura dos referidos blends foram então determinadas após serem curadas com um pacote de cura padrão de enxofre e são reportadas na Tabela 9.
[063]Reologia de cura para o composto de controle usados em exemplos 515 é mostrada na Tabela 9.
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Tabela 8. Reologia de cura para o composto de controle usado nos Exem-plos 5-15
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Tabela 9. Características da reologia de cura a 10 & 20 % em peso de cargas no composto de controle para os exemplos 5-15.
[064]Exemplo 11 foi investigado adicionalmente a 10% de carga em um composto de controle de 70/30 eSBR/PBR negro de fumo. As Tabelas 10 & 11 ilustram as propriedades físicas curadas obtidas não só para o composto de controle mas também o composto contendo 10% de material após ser curada com um pacote de cura padrão de enxofre.
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[065]Tabela 10. Propriedades físicas do composto de controle e MRP isola- damente com relação a 10% de carga do Exemplo 11.
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Tabela 11. Propriedades físicas continuadas do composto de controle eMRP isoladamente em relação a 10 % em peso de carga do Exemplo 11.
[066]Os Exemplos 16-23 foram triturados misturados a 10 % em peso de carga em um composto de controle a 70/30 de eSBR/PBR negro de fumo. Após ser curada com um pacote de cura padrão de enxofre, a Reologia de cura e as propriedades são mostradas na Tabela 12.
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Tabela 12. Características da reologia de cura e propriedades for 10 % em peso de carga dos Exemplos 16-23.Exemplo 24
[067]No referido experimento um pó de borracha micronizada foi funcionali- zado de acordo com a presente invenção para constituir a composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada. 200 gramas de pó de borracha micronizada que tinha um tamanho de partícula de 80 de malha foi tratada com 3 phr de MBT e 9,1 phr de óleo e foi permitida descansar durante a noite. A mistura foi então passada através de uma trituradora de 2 rolos a um espaço de 100 mícrons. O sistema de resfriamento da trituradora de 2 rolos foi ajustado a 35°C. A composição foi passada através da trituradora em diversas passagens até que a mistura se tornasse homogênea. Os resultados da reologia e da cura são mostrados na Tabela 13.
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Tabela 13. Reologia & dados de cura para o exemplo 24.
[068]O Exemplo 24 foi também triturado misturado a 10 % em peso de nível de carga em um composto de controle de negro de fumo compreendido de um blend de 70%/30% de emulsão borracha de estireno-butadieno e borracha de polibutadie- no. Após ser curada com um pacote de cura padrão de enxofre as características da reologia de cura da referida formulação de borracha foram determinadas e são reportadas na Tabela 14.
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Tabela 14. Características da Reologia de cura para 10 % em peso de carga do Exemplo 24 no composto de controle.Exemplos 25- 29
[069]Na referida série de experimentos, um pó de borracha micronizada foi funcionalizado de acordo com a presente invenção para produzir a composição de borracha renovada, quimicamente funcionalizada. No procedimento usado, 200 gramas de pó de borracha micronizada que tinha um tamanho de partícula de 80 de malha foi tratada em um primeiro estágio com a composição química delineada na Tabela 15. A referida composição foi permitida descansar durante a noite. A mistura foi então passada através de a trituradora de 2 rolos a um espaço de 100 mícrons. O sistema de resfriamento da trituradora de 2 rolos foi ajustado a 35°C. A composição foi passada através da trituradora em diversas passagens até que a mistura se tornasse homogênea. Uma vez que a composição se tornou homogênea, um estabilizador foi então adicionado nas quantidades determinadas na Tabela 15.
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Tabela 15. Composições químicas dos Exemplos 25-29.
[070]Um MDR 2000 foi então usado para testar as características da reolo- gia de cura para cada uma das referidas amostras. A Tabela 16 ilustra os resultados.
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Tabela 16. Características da reologia de cura para os exemplos 25-29.
[071]Ao se rever e comparar a informação proporcionada nas Tabelas 15 e 16 é aparente que a utilização de ácido esteárico e óxido de zinco não proporciona um resultado benéfico. Assim sendo, o método da presente invenção e as composições produzidas desse modo podem ser preparadas sem se utilizar ácido esteárico ou óxido de zinco com excelentes resultados ainda sendo obtidos. As composições de borracha renovada e funcionalizada da presente invenção portanto normalmente não conterão óxido de zinco ou ácidos graxos de cadeia longa, tal como ácido esteá-rico.
[072]A composição de borracha renovada da presente invenção pode ser feito um blend com uma grande variedade de outros elastômeros e compostos elasto- méricos para tornar úteis as formulações de borracha que podem ser usadas em numerosas aplicações em produtos de borracha. Os referidos produtos incluem todos os tipos de pneus incluindo pneus de automóveis de luxo, todos os pneus de automóveis de temporada, pneus de automóveis de alta performance, pneus de carros de corrida, pneus para inverno, pneus fora da estrada, pneus agrícolas, pneus para mineração, pneus para caminhões leves, pneus para caminhões de peso médio, pneus para caminhões de trabalho pesado, pneus para equipamentos de remoção de terra, pneus para aeronaves, pneus para bicicletas, pneus para motocicletas, pneus para empilhadeiras, pneus sólidos para aplicações domésticas e industriais. As composições de borracha renovada da presente invenção podem também ser usadas em uma formulação de recauchutagem para recauchutar de fato qualquer tipo de pneu tal como pneus de caminhões, pneus de aeronaves, pneus para equi-pamento de remoção de terra e pneus para automóveis. As composições de borracha renovada da presente invenção podem também ser usadas na produção de correias de transmissão de energia, correias transportadoras, mangueiras, anéis em O, anéis, gaxetas, faixas para uso militar, veículos industriais, agrícolas e de recreação, incluindo veículos de neve, laminas limpadoras de para-brisa, molas de ar, amortecedores de vibração industrial. As composições de borracha renovada da presente invenção podem também ser usadas na modificação de plásticos e como um auxiliar de processamento para cargas incluindo mas não limitados a argila, sílica, negro de fumo, grafeno, grafite e nanoestruturas (incluindo nano-tubos de carbono), modificação de concreto e de asfalto para aplicações em asfalto de alta performance. As mesmas podem também ser usadas na fabricação de uma grande estrutura de materiais de construção tal como telhados, isolamento, materiais à prova de água, e revestimentos de lagos.
[073]Com o uso das formulações de borracha renovada da presente invenção na produção de produtos de borracha úteis, a mesma é tipicamente feito um blend com um ou mais outro material elastoméricos a um nível que varia a partir de 1 phr a 99 phr. A mesma será tipicamente incorporada nos referidos produtos em uma faixa de 3 phr a 50 phr e mais tipicamente será incorporada em uma faixa de 5 phr a 40 phr. Por exemplo, as formulações de borracha renovada da presente invenção podem ser incorporadas em um polímero de borracha a um nível que está dentro da faixa de 10 phr a 30 phr.
[074]As formulações de borracha renovada da presente invenção podem ser incluídas em blends com borracha natural, borracha de poliisopreno sintética, emulsão de borracha de estireno butadieno, solução de borracha de estireno butadieno, borracha superior de cis 1,4- de polibutadieno tendo um teor de isômero cis maior do que 96%, borracha de vinil polibutadieno médio, borracha de vinil polibutadieno inferior, borracha de vinil polibutadieno superior, borracha de polibutadieno trans superior, borracha de estireno butadieno trans superior e borracha de butadieno-α metiles- tireno, borracha de estireno isopreno, borracha de estireno isopreno butadieno, borracha de nitrila, borracha de butila, borracha de nitrila carboxilada, borracha de halo- butila, borracha de monômero de etileno propileno-dieno (EPDM), borracha de etile- no-propileno (EPR), borracha de nitrila hidrogenada, e vários blends dos mesmos. Os referidos blends podem conter de 1 a 100 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção. Os referidos blends podem adicionalmente ser compreendidas de borracha recuperada convencional e também borracha de pneus triturados. O nível de borracha recuperada convencional e de borracha de pneu triturado tipicamente será na faixa de 1,0 phr a 25 phr.
[075]Em formulações de banda de rodagem de pneu as formulações de borracha renovada da presente invenção tipicamente são feitos blends com borracha natural virgem, emulsão de borracha de estireno butadieno, solução de borracha de estireno butadieno e/ou borracha de polibutadieno a um nível que está dentro da faixa de 5 a 50 phr. Por exemplo, borracha de banda de rodagem de pneu de caminhão usado em pneus de direção e pneus de guiar podem ser um blend de 5 phr a 50 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção com 5 a 80 phr de borracha natural virgem e 5 phr a 80 phr de emulsão de borracha de estireno butadieno. A borracha de banda de rodagem de pneu de caminhão usada em pneus de caminhões de reboque pode ser compreendida de um simples blend de 5 phr a 50 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção e 50 phr a 95 phr de borracha natural virgem.
[076]Formulações de borracha contendo a borracha renovada da presente invenção podem ser compostas com sílica reforçada para aprimorar a capacidade de processamento e para aprimorar a resistência de rolagem dos pneus produzidos com as mesmas. Entretanto, a borracha renovada da presente invenção pode ser reforçada com cargas convencionais de negro de fumo, amido, argila, lignina, lignina modificada, grafeno, grafeno modificado, nanotubos de carbono, contas de sílica, talco, gel reticulado e semelhante.
[077] As formulações de borracha renovada da presente invenção podem ser usadas de fato em qualquer componente de um pneu, incluindo a banda de rodagem, o costado, a correia, a lona, o ápice, o talão, o tecido de náilon de monofila- mento, o pano forro interno, o revestimento de superfície, a sob-banda de rodagem, a base, a borda do ombro, a borda da correia, o acolchoamento da banda de rodagem, as aletas da banda de rodagem, a porção de saia do membro de ombro, o acolchoamento da camada, a borracha de amarração, a tira da borda, e semelhante. Em formulações de banda de rodagem de borracha para automóveis e aplicações em caminhões leves, a borracha renovada tipicamente será o blend com cis PBD superior, solução SBR, e/ou emulsão SBR. Os referidos compostos de borracha para banda de rodagem tipicamente conterão a partir de 5 a 50 phr da borracha renovada, 40 a 80 phr de emulsão ou solução SBR, e 5 a 50 phr de cis borracha de poli- butadieno superior. Em formulações de costado de pneu a borracha renovada tipicamente será feito blend com borracha natural e borracha de polibutadieno. Em formulações de revestimento interno a borracha renovada tipicamente será feito blend com borracha natural, a borracha de butila ou a borracha de halobutila.
[078]Um composto de banda de rodagem de pneu produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção podem incluir, como um exemplo específico, 40 phr de emulsão de borracha de estireno butadieno tendo um teor de estireno ligado de 19%, uma viscosidade de Mooney de 50-65 e uma temperatura de transição de vidro de -55°C, 67.50 phr de masterbatch de negro de fumo, 30 phr de borracha de polibutadieno cis superior, 22,73 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 5 phr de óelo de processo, 1 phr de 40MS de plastifican- te, 3 phr de resina fenólica promotora de adesão, 42,50 phr de N339 negro de fumo, 2,24 phr de antidegradante N-(1,3-dimetilbutil)-N’-fenil-p-fenilenediamina, 1,12 phr de 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 2,24 phr de blend de cera microcrisstalina / cera de parafina, 3.53 phr de dispersão de óxido de zinco (85% ZnO), 2 phr de ácido esteárico, 1 phr de péletes de N-terc-butil-2-benzotioazolasulfenamida, 0,10 phr de pé- letes de difenil guanidina, 2,75 phr de dispersão de enxofre (80% de enxofre), e 0,10 phr de retardante de N-ciclohexltio ftalimida.
[079]Um exemplo específico de uma base ou formulação de sob banda de rodagem de pneu produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 70 phr de borracha natural, 30 phr de borracha de polibutadieno cis superior, 17,46 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 2 phr de óleo de processo (PAH < 3%), 45 phr de N660 negro de fumo, 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 3 phr de óxido de zinco, 1,50 phr de ácido esteárico, 1,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, 2 phr de enxofre, e 0,20 phr de retardante N-(ciclohexiltio) ftalimida.
[080]Um exemplo específico de uma formulação de revestimento de correia de aço produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 60 phr de borracha natural, 40 phr de borracha de polibutadieno cis superior, 23,24 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 8 phr de óleo de processo, 2 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 75 phr de N326 negro de fumo, 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 3 phr de resina de hexametiloxime- til-melamina, 8 phr de resina de reforço, 3 phr de óxido de zinco, 1,50 phr de ácido esteárico, 1,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, 5 phr de enxofre, e 0,20 phr de retardante N-(ciclohexiltio) ftalimida.
[081] Um exemplo específico de uma formulação de borda de ombro ou de acolchoamento produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 100 phr de borracha natural, 19,13 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 5 phr de óleo de processo, 55 phr de N660 negro de fumo, 1 phr de antidegradante 2,2,4- trimetil-1,2-dihidroquinolina, 5 phr de óxido de zinco, 2.50 phr de ácido esteárico, 0.75 phr de acelerador N-ciclohexil-2-benzotiazola sulfenamida (CBS), e 3 phr de enxofre.
[082]Um exemplo específico de uma formulação de borda de correia produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 100 phr de borracha natural, 21,06 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 2 phr de óleo de processo (PAH < 3%), 62 phr de N326 negro de fumo, 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil-1,2- dihidroquinolina, 6,70 phr de resina de hexametiloximetil-melamina, 2,50 phr de resina de reforço B-20-M, 7 phr de óxido de zinco, 1 phr de ácido esteárico, 0,75 phr de acelerador benzotiazil-2-diciclohexil sulfonamida (DCBS), e 5.60 phr de óleo OT20 (PAH < 3%).
[083]Um exemplo específico de uma formulação de acolchoamento de banda de rodagem produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 100 phr de borracha natural, 21,19 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 8 phr de óleo de processo (PAH < 3%), 4 phr de resina promotora de adesão alquil fenol for- maldeído novalak, 60 phr de N326 negro de fumo, 1 phr de antidegradante 2,2,4- trimetil-1,2-dihidroquinolina, 2.50 phr de resina de hexametiloximetil-melamina, 1.25 phr de resina de reforço B-20-M, 7 phr de óxido de zinco, 1 phr de ácido esteárico, 0,50 phr de acelerador benzotiazil-2-diciclohexil sulfonamida, e 5,50 phr de OT20 óleo (PAH < 3%).
[084]Um exemplo específico de uma formulação de aletas para banda de rodagem produzidas com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 50 phr de borracha natural, 50 phr de borracha de polibutadieno cis superior, 22,17 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 16 phr de óleo de processo, 2 phr de cera de polietileno de baixo peso molecular, 5 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 60 phr de N660 negro de fumo, 4,50 phr de antidegradante N-(1,3- dimetilbutil)-N’-fenil-p-fenilenediamina (6PPD), 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil- 1,2-dihidroquinolina, 2.50 phr de um blend de cera microcristalina e cera de parafina, 3 phr de óxido de zinco, 2 phr de ácido esteárico, 0,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, e 2 phr de enxofre.
[085]Um exemplo específico de uma formulação de costado produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 50 phr de borracha natural, 50 phr de borracha de polibutadieno cis superior, 20,43 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 15 phr de óleo de processo, 3 phr de resina promotora de adesão alquil fenol for- maldeído novalak, 50 phr de N660 negro de fumo, 4 phr de antidegradante N-(1,3- dimetilbutil)-N’-fenil-p-fenilenediamina (6PPD), 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil- 1,2-dihidroquinolina, 2.50 phr de blend de cera microcristalina e de cera de parafina, 3 phr de óxido de zinco, 2 phr de ácido esteárico, 0,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, e 2 phr de enxofre.
[086]Um exemplo específico de uma formulação de acolchoamento de lona produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 60 phr de borracha natural, 40 phr de emulsão borracha de estireno-butadieno, 19.60 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 10 phr de óleo de processo, 3 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 55 phr de N660 negro de fumo, 1 phr de anti- degradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 3 phr de óxido de zinco, 1 phr de ácido esteárico, 0.80 phr de dissulfeto de 2,2’-dibenzotiazila, 0,10 phr de acelerador difenil guanadina, e 2,50 phr de enxofre.
[087]Um exemplo específico de uma formulação para suporte de aro produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 40 phr de borracha natural, 15 phr de emulsão borracha de estireno-butadieno, 45 phr de high cis borracha de polibutadieno, 22,21 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 15 phr de óleo de processo, 2 phr de resinas de hidrocarboneto escuro, 3 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 85 phr de N351 negro de fumo, 3 phr de antidegradante N-(1,3-dimetilbutil)-N’-fenil-p-fenilenediamina (6PPD), 1 phr de anti- degradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 2 phr de mistura de cera microcristali- na e de blend de cera de parafina, 3 phr de óxido de zinco, 2 phr de ácido esteárico, 0,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, 1 phr de acelerador benzotiazil-2-diciclohexil sulfenamida, 2,25 phr de enxofre e 0,25 phr de retardante N-(ciclohexiltio) ftalimida.
[088]Um exemplo específico de uma formulação de borracha para tecido de náilon de monofilamento produzida com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 50 phr de borracha natural, 25 phr de emulsão borracha de estireno-butadieno, 25 phr de high cis borracha de polibutadieno, 23,49 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 10 phr de óleo de processo, 2 phr de resinas de hidrocarboneto escuro, 2 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 85 phr de N326 negro de fumo, 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 1 phr de mistura de cera microcristalina e de blend de cera de parafina, 3 phr de óxido de zinco, 2 phr de ácido esteárico, 1.25 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2- benzotioazolesulfenamida, 3 phr de enxofre e 0,2 phr de retardante N-(ciclohexiltio) ftalimida.
[089]Um exemplo específico de uma formulação para o enchimento produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 65 phr de borracha natural, 35 phr de high cis borracha de polibutadieno, 24,99 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 10 phr de óleo de processo, 4 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 80 phr de N326 negro de fumo, 2 phr de antidegradante 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, 3.5 phr de resina hexametil oximetil-melamina, 10 phr de resina de reforço, 5 phr de óxido de zinco, 2,50 phr de ácido esteárico, 1,50 phr de péletes de acelerador N-terc-butil-2-benzotioazolesulfenamida, 6,25 phr de óleo OT20, e 0,25 phr de retardante N-(ciclohexiltio) ftalimida.
[090]Um exemplo específico de uma formulação para revestimento interno produzido com as formulações de borracha renovada da presente invenção pode incluir, como um exemplo específico, 100 phr de borracha de clorobutila, 24,13 phr das formulações de borracha renovada da presente invenção, 8 phr de óleo de processo, 10 phr de resinas de hidrocarboneto escuro, 4 phr de resina promotora de adesão alquil fenol formaldeído novalak, 60 phr de N660 negro de fumo, 30 phr de argila, .15 phr de óxido de magnésio, 1 phr de óxido de zinco, 2 phr de ácido esteárico, 1,50 phr de dissulfeto de 2,2’-debenzotiazila, e 3 phr de enxofre.Exemplos 30-31
[091] Nessa série de experimentos uma borracha de composto convencional para banda de rodagem de pneu (Exemplo 30) foi preparada utilizando 10% de pó natural de borracha micronizada de 80 de malha. Na produção da referida formula- ção de borracha convencional para banda de rodagem, a borracha natural microni- zada foi feito o blend e, 75 phr de solução borracha de estireno-butadieno e 25 phr de 1, 4-borracha de polibutadieno cis superior e curada com um pacote de cura de enxofre convencional. Nessa série de experimentos outra formulação de borracha para banda de rodagem de pneu (Exemplo 31) foi produzida ao se substituir a composição de borracha natural renovada, quimicamente funcionalizada, a 10% de nível de carga. Ambas as formulações de borracha curada produzidas no referido experimento foram testadas quanto a perda de abrasão utilizando um Zwick Rotary Drum Abrader (Din Abrasion) Método A ASTM D 5963. A formulação de borracha produzida utilizando a borracha natural micronizada convencional mostrou uma perda de abrasão de 105 mm3 (em comparação a um padrão convencional de acordo com o procedimento). Entretanto, a segunda formulação de borracha produzida utilizando a composição de borracha natural renovada, quimicamente funcionalizada, mostrou uma perda de abrasão muito melhor de apenas 62 mm3.Exemplos 32-33
[092] Nessa série de experimentos um composto de borracha de banda de rodagem de pneu (Exemplo 32) foi preparado utilizando 10% de emulsão borracha de estireno-butadieno (ESBR). Nessa série de experimentos outra formulação de borracha de banda de rodagem de pneu (Exemplo 33) foi produzida ao se substituir a composição ESBR renovada, quimicamente funcionalizada, a 10% de nível de carga. Ambas as formulações de borracha produzidas no referido experimento foram testadas quanto a perda de abrasão utilizando a Zwick Rotary Drum Abrader (Din Abrasion) Método A ASTM D 5963. A formulação de borracha produzida utilizando a 10% de solução ESBR mostrou uma perda de abrasão de 87 mm3 (em comparação a um padrão convencional de acordo com o procedimento). Entretanto, a segunda formulação de borracha produzida utilizando a composição ESBR renovada, quimicamente funcionalizada, mostrou uma perda de abrasão muito melhor de apenas 69 mm3.
[093]Embora determinadas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados com o objetivo de ilustrar o sujeito da presente invenção, será aparente para aqueles versados na técnica que várias mudanças e modificações podem ser produzidas na mesma sem se desviar do espirito e âmbito da presente invenção.

Claims (14)

1. Composição de borracha funcionalizada renovada CARACTERIZADA pelo fato de que é compreendida por um polímero elastomérico e um estabilizador; em que a composição de borracha tem uma densidade de reticulação que está dentro da faixa de 0,05 x 10-5 mol/g a 2,0 x 10-5 mol/g, e em que a composição de borracha tem uma fração de solubilidade menor que 90%, e em que o estabilizador é um agente retardador de vulcanização.
2. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero elastomérico é uma borracha de dieno, em que a composição de borracha inclui uma fração de borracha solúvel, em que o polímero elastomérico tem uma fração de solubilidade menor que 30%, e em que a borracha solúvel é funcionalizada com grupo funcionais os quais são covalentemente ligados a cadeia polimérica de borracha por um ou mais átomos de enxofre.
3. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a referida composição compreende ainda anilina.
4. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero elastomérico é borracha de pneu reciclado que é derivado de paredes laterais de pneu, revestimentos internos de pneus ou bandas de rodagem de pneus.
5. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o estabilizador é N-ciclohexil(tio)ftalimida.
6. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de borracha funcionalizada renovada está na forma de uma folha, uma placa, um hexaedro, um pélete ou pó.
7. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de borracha tem uma densidade de reticulação que está dentro da faixa de 0,1 x 10-5 mol/g a 1,8 x 10-5 mol/g.
8. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de borracha renovada é predominantemente borracha de estireno-butadieno.
9. Composição de borracha funcionalizada renovada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de borracha renovada é derivada de bandas de rodagem de pneus que são compreendidas de um blend de borracha de cis-1,4-polibutadieno superior e uma ou mais borrachas adicionais, em que a borracha de cis-1,4-polibutadieno superior tem um teor de microestrutura cis de pelo menos 95%.
10. Método para fabricar a composição de borracha funcionalizada renovada, como definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido método é definido pelas etapas de (1) fazer blend de um pó de borracha micronizada com um auxiliar de processamento e um agente de funcionalização para produzir uma mistura blend; (2) processar a mistura blend sob condições de alto cisalhamen- to e baixa temperatura para produzir a mistura reagida; (3) adicionar o estabilizador a mistura reagida para produzir a borracha renovada, em que o estabilizador é um agente retardador de vulcanização.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o processamento sob condições de alto cisalhamento é gerado na etapa (2) em um moinho de 2 rolos.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de funcionalização é um composto selecionado dentre o grupo que consiste em sulfetos de alquil tiourama, sulfetos de aril tiourama, sulfetos de tiourama heterocíclica, dissulfetos de tiourama, polissulfetos de tiourama, dissul- fetos de tiourama, multissulfetos de tiouramas, dissulfetos de tetrabenziltiouramas, ciclohexil sulfonamidas, t-butil sulfonamidas, dissulfetos de tetraalquiltiourama, dis- sulfetos de tetrametiltiourama, dissulfetos de tetraetiltiourama, monossulfetos de di- pentametiltiourama e dissulfetos de tetrametiltiourama.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que um composto de guanidina é feito blend no pó de borracha micronizada na etapa (1) e em que o composto de guanidina é selecionado dentre o grupo que consiste em alquil guanidinas, aril guanidinas e guanidinas heterocíclicas.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que N,N'-difenil guanidina é feito blend no pó de borracha micronizada na etapa (1).
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9574069B2 (en) * 2014-04-30 2017-02-21 Lehigh Technologies, Inc. Chemically functionalized renewed rubber composition
US9598564B2 (en) * 2014-04-30 2017-03-21 Lehigh Technologies, Inc. Chemically functionalized renewed rubber composition
US9815974B2 (en) * 2015-01-19 2017-11-14 Lehigh Technologies, Inc. Recycled micronized rubber formulation having improved abrasion resistance
CN105949503B (zh) * 2016-05-27 2019-08-09 徐州工业职业技术学院 一种环保型活性氢化丁腈橡胶硫化胶粉及其制备方法
WO2018125987A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Appia, Llc Method of recycling rubber
IL252542B (en) 2017-05-28 2019-06-30 Tyrec Ltd A method to create a recycled thermoplastic masterbatch with improved green strength and adhesion
JP6958076B2 (ja) * 2017-07-31 2021-11-02 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物
JP6915431B2 (ja) * 2017-07-31 2021-08-04 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物
CN109206661A (zh) * 2018-08-15 2019-01-15 四川省隆昌海燕橡胶有限公司 一种无味高强度再生胶
US11434353B2 (en) 2019-02-12 2022-09-06 Appia, Llc Method and product of modifying vulcanized rubber
CN110258111B (zh) * 2019-06-27 2020-07-14 四川大学 改性废弃胶原纤维的制备方法及其在提高橡胶力学性能和自清洁性能中的应用
EP3769972B1 (de) * 2019-07-22 2023-04-12 Continental Reifen Deutschland GmbH Schwefelvernetzte kautschukmischung und fahrzeugreifen
JP6881627B1 (ja) * 2020-02-12 2021-06-02 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2024516461A (ja) * 2021-05-04 2024-04-15 ラバー ナノ プロダクツ （プロプライエタリー） リミテッド エラストマー材料を機能化する方法及びゴム配合物におけるその使用
JP2023009459A (ja) * 2021-07-07 2023-01-20 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及びタイヤ
EP4116336A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-11 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber product devulcanization method and product
US20230391989A1 (en) * 2022-06-06 2023-12-07 Akron Polymer Solutions, Inc. Conveyor belt cover compound
NL2032546B1 (en) 2022-07-19 2024-01-26 Atlantis Rubber Powders B V A rubber compound mixture
CN116554535B (zh) * 2023-04-11 2024-04-05 泉州宝峰鞋业有限公司 石墨烯改性橡塑发泡胶粒及其制备方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2867540A (en) * 1955-12-30 1959-01-06 Monsanto Chemicals Modified carbon black product and process
US3884285A (en) * 1971-10-08 1975-05-20 Ppg Industries Inc Abrasion-resistant rubber compositions
US3994742A (en) * 1973-10-11 1976-11-30 Ppg Industries, Inc. Rubber additive of silica and organic coupling agent
US4104205A (en) 1976-01-06 1978-08-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Microwave devulcanization of rubber
JPS52100593A (en) * 1976-02-18 1977-08-23 Shigeaki Kawabata Softening and regenerating method of vulcanized rubber
JPS6026045A (ja) * 1983-07-22 1985-02-08 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ用ゴム組成物
US4954382A (en) * 1988-11-01 1990-09-04 American Cyanamid Company Interleaf layer in fiber reinforced resin laminate composites
US4861842A (en) * 1988-12-28 1989-08-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Cure system for sulfur vulcanizable rubber
EP0389978A3 (de) * 1989-03-28 1991-02-27 Cytec Technology Corp. Mehrschichtplatte
DE4006131A1 (de) * 1990-02-27 1991-08-29 Bayer Ag Verwendung bestimmter phenolharze zur verstaerkung von kautschukvulkanisaten
US5238725A (en) * 1990-12-21 1993-08-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for forming a structural panel with decorative facing and product thereof
US5284625A (en) 1992-06-22 1994-02-08 The University Of Akron Continuous ultrasonic devulcanization of vulcanized elastomers
US5294663A (en) * 1992-08-28 1994-03-15 General Tire, Inc. Tire tread compositions of isoprene-styrene/butadiene emulsion polymers with 1,4 cis-polyisoprene rubber
JPH0841107A (ja) * 1994-06-25 1996-02-13 Sti K Polymers Sdn Bhd 使用済みの加硫エラストマー材料の再生方法及び再生用組成物
US5770632A (en) 1994-06-25 1998-06-23 Sekhar; Balachandra Chakkinggal Reclaiming of elastomeric materials
US5602186A (en) 1995-10-27 1997-02-11 Exxon Research And Engineering Company Rubber devulcanization process
US5744552A (en) * 1996-09-16 1998-04-28 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur vulcanizable rubber contining sodium thiosulfate pentahydrate
US7704552B2 (en) * 1999-08-19 2010-04-27 Ppg Industries Ohio, Inc. Process for producing chemically treated amorphous precipitated silica
IL132422A0 (en) 1999-10-17 2001-03-19 Levgum Ltd Modifier for devulcanization of cured elastomers mainly vulcanized rubber and method for devulcanization by means of this modifier
DE10052450A1 (de) * 1999-10-22 2001-04-26 Ket Kunststoff Und Elasttechni Devulkanisat aus Gummiabfällen, Devulkanisatcompound, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung zum Wiedereinsatz in Frischmischungen und zur Herstellung von Spritzgußformteilen
US6548560B1 (en) 2000-03-29 2003-04-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for devulcanization of cured rubbers
US20020121714A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-05 Preisler Darius J. Automobile interior components that satisfy impact standards and a method for manufacturing the same
US6387966B1 (en) 2001-05-21 2002-05-14 Vadim Goldshtein Method and composition for devulcanization of waste rubber
US7445170B2 (en) 2003-11-17 2008-11-04 Lehigh Technologies Llc Process and apparatus for manufacturing crumb and powder rubber
JP2007039585A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
AU2006252328A1 (en) 2006-07-13 2008-02-07 Elastomer Technologies Ltd. Improvements in and relating to the recycling of natural and synthetic rubbers
US7861958B2 (en) 2007-04-05 2011-01-04 Lehigh Technologies, Inc. Conical-shaped impact mill
JP5242150B2 (ja) * 2007-12-21 2013-07-24 ウィンテックポリマー株式会社 複合成形体
WO2010050242A1 (ja) * 2008-10-31 2010-05-06 キョーラク株式会社 サンドイッチパネルおよびサンドイッチパネル用芯材の成形方法、ならびにサンドイッチパネルの成形方法
DE102009060440A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 nora systems GmbH, 69469 Verfahren zur Herstellung eines flächenförmigen Gummibelags und flächenförmiger Gummibelag
JP5581840B2 (ja) * 2010-06-22 2014-09-03 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物およびタイヤ
AU2012267533B2 (en) * 2011-06-08 2017-05-25 Lehigh Technologies, Inc. Elastomeric compositions comprising reclaimed vulcanized elastomer particles of broad size distribution and chemically modified vulcanized elastomer particles
JP6008479B2 (ja) * 2011-08-19 2016-10-19 株式会社ブリヂストン タイヤ及びその製造方法、並びに、該タイヤの製造方法に用いた補修用ゴム部材
MY170049A (en) * 2012-09-12 2019-06-28 Sekhar Res Innovations Sdn Bhd A method for producing devulcanized rubber and an apparatus therefor
US20140088258A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Lehigh Technologies, Inc. Elastomeric compositions comprising reclaimed vulcanized elastomer particles and improved methods of manufacture thereof
WO2014071181A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Lehigh Technologies, Inc. Methods of functionalizing reclaimed elastomer material and compositions comprising the same
US9573024B2 (en) * 2013-12-31 2017-02-21 Nike, Inc. 3D printed golf ball core
US9598564B2 (en) * 2014-04-30 2017-03-21 Lehigh Technologies, Inc. Chemically functionalized renewed rubber composition
US9574069B2 (en) * 2014-04-30 2017-02-21 Lehigh Technologies, Inc. Chemically functionalized renewed rubber composition

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