BR102018071730B1

BR102018071730B1 - METHOD OF OBTAINING POLYPROPYLENE COMPOSITE AND TIRE RUBBER POWDER, COMPOSITE, AND ARTICLE FOR ENGINE ENCAPSULATION

Info

Publication number: BR102018071730B1
Application number: BR102018071730-8A
Authority: BR
Inventors: Kelly Cristina De Lira Lixandrão; Fabio Furlan Ferreira
Original assignee: Fundação Universidade Federal Do Abc- Ufabc
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2023-09-12

Abstract

Novo Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, o qual se trata de uma peça específica para encapsulamento de motores de veículos automotores comerciais, com o propósito de reduzir ruído desses motores, sendo constituída por um compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu especialmente desenvolvido, em substituição aos materiais convencionais atualmente utilizados contribuindo para a preservação do meio ambiente através da destinação adequada dos pneus inservíveis, evitando o seu descarte inadequado, e reduzindo custos de material de fabricação da peça de encapsulamento dos motoresNew engine encapsulation method obtained with polypropylene composite and tire rubber powder, and article for engine encapsulation, which is a specific part for encapsulating commercial motor vehicle engines, with the purpose of reducing noise from these engines , consisting of a composite of polypropylene and specially developed tire rubber powder, replacing the conventional materials currently used, contributing to the preservation of the environment through the appropriate disposal of unusable tires, avoiding their inappropriate disposal, and reducing material costs manufacturing of the engine encapsulation part

Description

[001] Trata o presente relatório da descrição detalhada, acompanhada de figuras ilustrativas, de um novo Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, no qual é descrita uma peça específica para encapsulamento de motores de veículos automotores comerciais, com o propósito de reduzir ruído oriundo desses, sendo constituída por um compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu especialmente desenvolvido, em substituição aos materiais convencionais atualmente utilizados, contribuindo para a preservação do meio ambiente através da destinação adequada dos pneus inservíveis, evitando o seu descarte inadequado, e reduzindo custos de material de fabricação da peça de encapsulamento dos motores.[001] This report deals with the detailed description, accompanied by illustrative figures, of a new engine encapsulation method obtained with polypropylene composite and tire rubber powder, and an article for engine encapsulation, in which a specific part is described. for encapsulating commercial motor vehicle engines, with the purpose of reducing noise arising from these, consisting of a composite of polypropylene and specially developed tire rubber powder, replacing the conventional materials currently used, contributing to the preservation of the environment through the proper disposal of unusable tires, avoiding their inappropriate disposal, and reducing manufacturing material costs for the engine encapsulation part.

APPLICATION FIELD

[002] O Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, objeto da presente patente, destina-se ao mercado automotivo, principalmente ao brasileiro, que é um dos principais mercados do mundo, cujo crescimento em produção aumentou significativamente nos últimos dez anos, visando materiais alternativos e sustentáveis para produção de peças.[002] The engine encapsulation method obtained with polypropylene composite and tire rubber powder, and article for engine encapsulation, object of the present patent, is intended for the automotive market, mainly the Brazilian one, which is one of the main markets in the world, whose growth in production has increased significantly in the last ten years, targeting alternative and sustainable materials for the production of parts.

OBJECTIVE OF THE INVENTION

[003] O Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, objeto da presente patente, tem como objetivo produzir peças automotivas, em especial aquelas relacionadas à redução de ruído, como a peça de encapsulamento dos motores dos veículos, com materiais alternativos ecologicamente corretos, mais baratos e eficientes. PROBLEMA A SER RESOLVIDO[003] The Engine Encapsulation Method obtained with polypropylene composite and tire rubber powder, and article for engine encapsulation, object of the present patent, aims to produce automotive parts, especially those related to noise reduction, such as the encapsulation part of vehicle engines, with alternative environmentally friendly, cheaper and more efficient materials. PROBLEM TO BE SOLVED

[004] O crescimento constante da frota de veículos, bem como da população e da demanda por tecnologias com redução do ciclo de vida dos produtos, gerou uma tendência no aumento da quantidade de pneus inservíveis que serão descartados nos próximos anos, resultando em uma grande quantidade de material destinado a aterros. Quando aterrados, os pneus podem emergir nos taludes, pois a terra tende a ser menos compactada nestas áreas, favorecendo a subida destes à superfície. Além disso, os pneus absorvem os gases que são liberados pela decomposição dos outros resíduos, inchando e prejudicando a cobertura dos aterros, reduzindo a sua vida útil.[004] The constant growth of the vehicle fleet, as well as the population and the demand for technologies that reduce the product life cycle, has generated a trend towards an increase in the amount of waste tires that will be discarded in the coming years, resulting in a large amount of material destined for landfills. When filled, tires can emerge on slopes, as the earth tends to be less compacted in these areas, favoring their rise to the surface. Furthermore, tires absorb the gases that are released by the decomposition of other waste, swelling and damaging landfill coverage, reducing their useful life.

[005] Quando os pneus são abandonados em locais inadequados, podem servir como meio para o desenvolvimento de vetores de doenças; obstruir os dutos de água, com aumento dos riscos de enchente; representar risco de incêndio, contaminando o ar com uma fumaça tóxica, contendo poluentes como o carbono e o enxofre, além da liberação de óleo que pode contaminar o lençol freático.[005] When tires are abandoned in inappropriate locations, they can serve as a means for the development of disease vectors; obstruct water pipes, increasing the risk of flooding; pose a risk of fire, contaminating the air with toxic smoke, containing pollutants such as carbon and sulfur, in addition to releasing oil that can contaminate the groundwater.

[006] Além dos problemas gerados pelos pneus inservíveis, levou-se em consideração que o tráfego (rodoviário, ferroviário, aéreo) é uma das principais fontes de poluição sonora, e que a qualidade sonora e vibracional de automóveis desempenha um papel importante para permitir percursos calmos e confortáveis, o que tem motivado as empresas automotivas a investir em seus produtos para atrair consumidores.[006] In addition to the problems generated by waste tires, it was taken into account that traffic (road, rail, air) is one of the main sources of noise pollution, and that the sound and vibrational quality of automobiles plays an important role in allowing calm and comfortable routes, which has motivated automotive companies to invest in their products to attract consumers.

[007] Estudos indicam que a exposição constante às fontes de ruído exerce efeitos nocivos sobre a audição, podendo provocar efeitos adversos não somente no sistema auditivo, como também distúrbios na função cardiovascular, provocando perturbações e alterações na saúde física e mental. Estes efeitos fazem com que o ruído seja considerado fator de estresse generalizado; em virtude disso, normas e resoluções recomendam um nível aceitável.[007] Studies indicate that constant exposure to noise sources has harmful effects on hearing, which can cause adverse effects not only on the auditory system, but also disturbances in cardiovascular function, causing disturbances and changes in physical and mental health. These effects mean that noise is considered a generalized stress factor; As a result, standards and resolutions recommend an acceptable level.

[008] Além de proporcionar conforto acústico, as indústrias automotivas constantemente estão em busca de tecnologias que reduzam o peso do veículo, que consequentemente gera uma economia de combustível, de modo que haja uma redução das emissões de CO2 para a atmosfera. Então, em função da disponibilidade, do custo, da baixa densidade e da processabilidade, o polipropileno, por ser aproximadamente de 15 a 20% mais leve do que outros polímeros, foi a matriz polimérica escolhida para receber o pó de pneu como reforço.[008] In addition to providing acoustic comfort, automotive industries are constantly looking for technologies that reduce the weight of the vehicle, which consequently generates fuel savings, so that there is a reduction in CO2 emissions into the atmosphere. So, due to availability, cost, low density and processability, polypropylene, as it is approximately 15 to 20% lighter than other polymers, was the polymeric matrix chosen to receive tire powder as reinforcement.

[009] Assim, o invento baseia-se na utilização do pó de borracha de pneu inservível como material de reforço particulado na matriz de polipropileno, via extrusão, para ser aplicado no encapsulamento do motor de veículos comerciais. A sua utilização visa destinar adequadamente os pneus inservíveis e assegurar uma redução do peso da peça e, consequentemente, do veículo, otimizando seu consumo de combustível e diminuindo a emissão de poluentes, além de garantir uma minimização da poluição sonora, através da atenuação do ruído pelo compósito.[009] Thus, the invention is based on the use of waste tire rubber powder as a particulate reinforcement material in the polypropylene matrix, via extrusion, to be applied to the encapsulation of commercial vehicle engines. Its use aims to properly dispose of unusable tires and ensure a reduction in the weight of the part and, consequently, of the vehicle, optimizing its fuel consumption and reducing pollutant emissions, in addition to ensuring a minimization of noise pollution, through noise attenuation. by the composite.

[010] A produção e comercialização de peças fabricadas com o compósito podem contribuir com duplo benefício ao meio ambiente: redução de deposição de pneu inservível no meio ambiente e diminuição de emissão de gases gerados pelos combustíveis, devido ao seu menor consumo, em função do menor peso da peça de encapsulamento (o material compósito apresenta peso de aproximadamente 54% menor do que o material de série), além de ter apresentado uma redução de custo de aproximadamente 30%, comprovando a sua viabilidade industrial.[010] The production and commercialization of parts manufactured with the composite can contribute double benefit to the environment: reduction of waste tire deposition in the environment and reduction of gas emissions generated by fuels, due to their lower consumption, due to the lower weight of the encapsulation part (the composite material weighs approximately 54% less than the standard material), in addition to having presented a cost reduction of approximately 30%, proving its industrial viability.

[011] Assim, o Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, objeto da presente patente, proporciona uma destinação adequada a pneus inservíveis motivada pela minimização de impactos ambientais, pelo fato de seu tempo de decomposição na natureza ser indeterminado e pela prevenção da saúde pública, pois servem de criadouros de insetos geradores de doenças; além de que, para cada pneu queimado, há liberação de dez litros de óleo, que podem contaminar o solo e o lençol freático e de gases contendo substâncias tóxicas e cancerígenas, bem como pela minimização da poluição sonora, através da atenuação do ruído pelo compósito utilizado.[011] Thus, the Engine Encapsulation Method obtained with a polypropylene composite and tire rubber powder, and an article for engine encapsulation, object of the present patent, provides an adequate disposal of waste tires motivated by minimizing environmental impacts, by the fact that their decomposition time in nature is indeterminate and for the prevention of public health, as they serve as breeding grounds for disease-generating insects; in addition, for each burned tire, ten liters of oil are released, which can contaminate the soil and groundwater and gases containing toxic and carcinogenic substances, as well as minimizing noise pollution, through noise attenuation by the composite used.

STATE OF THE TECHNIQUE

[012] Existem alguns documentos de patente e publicações científicas e/ou acadêmicas que descrevem diversas formas de reciclagem de pneus através da obtenção de diversas formulações de compósitos para diversas aplicações, porém nenhum desses documentos revela a formulação de compósito aqui apresentado e nem a aplicação para peças de encapsulamento de motores de veículos automotivos, conforme descrito neste documento de patente. Dentre esses documentos, destacam-se os exemplos que seguem.[012] There are some patent documents and scientific and/or academic publications that describe different ways of recycling tires by obtaining different composite formulations for different applications, but none of these documents reveal the composite formulation presented here nor the application for automotive vehicle engine encapsulation parts, as described in this patent document. Among these documents, the following examples stand out.

[013] O documento de patente BR 10 2013 017033-0, COMPÓSITO DE POLÍMERO TERMOPLÁSTICO E PÓ DE BORRACHA DE PNEU PARA APLICAÇÃO EM INDÚSTRIA MOVELEIRA, AUTOMOTIVA E DE CONSTRUÇÃO CIVIL, onde a presente invenção trata da obtenção de materiais compósitos de polímero termoplástico e pó de borracha oriundo do descarte de pneu. O processo de produção envolve a granulação do pó de borracha de pneu e a mistura com polímero termoplástico em uma extrusora mono ou dupla rosca, para granulação e posterior conformação em artefatos plásticos por processos de injeção, termoformagem, rotomoldagem e compressão, com aplicação na indústria moveleira, automotiva e de construção civil.[013] Patent document BR 10 2013 017033-0, COMPOSITE OF THERMOPLASTIC POLYMER AND TIRE RUBBER POWDER FOR APPLICATION IN THE FURNITURE, AUTOMOTIVE AND CIVIL CONSTRUCTION INDUSTRY, where the present invention deals with obtaining composite materials of thermoplastic polymer and rubber dust from tire disposal. The production process involves granulating tire rubber powder and mixing it with thermoplastic polymer in a single or twin screw extruder, for granulation and subsequent shaping into plastic artifacts through injection, thermoforming, rotomolding and compression processes, with application in industry. furniture, automotive and civil construction.

[014] Esta invenção utiliza polietileno de alta densidade e pó de borracha de pneu para produção do compósito polimérico. Todavia, em bancos de patentes, não foi encontrado nada similar à produção de compósito com a utilização de polipropileno virgem, polipropileno reciclado e pó de borracha de pneu, conforme aqui proposto.[014] This invention uses high-density polyethylene and tire rubber powder to produce the polymer composite. However, in patent banks, nothing similar to the production of composite using virgin polypropylene, recycled polypropylene and tire rubber powder, as proposed here, was found.

[015] O documento de patente PI0704118-7, COMPOSIÇÕES DE ELASTÔMERO TERMOPLÁSTICO UTILIZANDO BORRACHA REGENERADA ORIUNDA DE PNEUS INSERVÍVEIS E ARTIGOS MOLDADOS, onde são descritas composições de elastômero termoplástico a partir da mistura de polímero olefínico, reciclado ou não, com elastômero regenerado e polímero olefínico com elastômero regenerado proveniente de pneu inservível, vulcanizado dinamicamente, resultando em um elastômero termoplástico com propriedades mecânicas melhoradas. O elastômero proveniente de pneu inservível é misturado ao polímero olefínico na proporção de 2 a 60% em massa e com tamanho de partícula compreendido entre 0,0141 mm e 0,131 mm (25 e 80 meshtyler). As composições dos elastômeros termoplásticos obtidos, além de formarem um material com propriedades de impacto melhoradas, também se apresentam como uma alternativa de reaproveitamento de elastômeros pós-consumo.[015] The patent document PI0704118-7, THERMOPLASTIC ELASTOMETER COMPOSITIONS USING REGENERATED RUBBER FROM DISPOSABLE TIRES AND MOLDED ARTICLES, where thermoplastic elastomer compositions are described from a mixture of olefinic polymer, recycled or not, with regenerated elastomer and polymer olefin with regenerated elastomer from scrap tires, dynamically vulcanized, resulting in a thermoplastic elastomer with improved mechanical properties. The elastomer from waste tires is mixed with the olefin polymer in a proportion of 2 to 60% by weight and with a particle size between 0.0141 mm and 0.131 mm (25 and 80 meshstyle). The compositions of the thermoplastic elastomers obtained, in addition to forming a material with improved impact properties, also present themselves as an alternative for reusing post-consumer elastomers.

[016] Esta anterioridade descreve Composições de elastômero termoplástico utilizando borracha regenerada oriunda de pneus inservíveis e artigos moldados para diversas aplicações.[016] This foregoing describes thermoplastic elastomer compositions using regenerated rubber from scrap tires and molded articles for various applications.

[017] O documento de patente, PI0902940, PROCESSO PARA A OBTENÇÃO DE ELASTÔMERO REGENERADO, COMPOSIÇÃO DE ELASTÔMERO REGENERADO E ARTIGOS À BASE DE BORRACHA RECICLADA, onde é descrito um processo para a obtenção de elastômero regenerado, dito processo compreendendo processar ditas partículas ou granulado de elastômero reticulado com uma proporção de agente de regeneração em um equipamento convencional, à temperatura entre 30<198> e 60<198>durante 4 a 60 minutos, e, então, adicionar uma proporção entre 2,5 e 20 phr, preferencialmente entre 5 e 15 phr, de óleo lubrificante parafínico automotivo virgem ou pós-consumo e de 0 até 30 phr, preferencialmente entre 2,5 e 10 phr, de cinzas de resíduos agrícolas, processando novamente por mais 5-15 minutos, num tempo total de 9-75 minutos. São igualmente descritas as composições obtidas a partir do processo inventivo, bem como os artefatos obtidos por revulcanização das composições. Os artefatos encontram aplicação como tapetes de veículos e para construção civil, solados, esteiras industriais, mistura com elastômero virgem para confecção de pneus e usos similares.[017] The patent document, PI0902940, PROCESS FOR OBTAINING REGENERATED ELASTOMER, REGENERATED ELASTOMER COMPOSITION AND RECYCLED RUBBER-BASED ARTICLES, wherein a process for obtaining regenerated elastomer is described, said process comprising processing said particles or granulate elastomer cross-linked with a proportion of regenerating agent in conventional equipment, at a temperature between 30<198> and 60<198> for 4 to 60 minutes, and then add a proportion between 2.5 and 20 phr, preferably between 5 and 15 phr, of virgin or post-consumer automotive paraffinic lubricating oil and from 0 to 30 phr, preferably between 2.5 and 10 phr, of agricultural waste ash, processing again for another 5-15 minutes, in a total time of 9-75 minutes. The compositions obtained from the inventive process are also described, as well as the artifacts obtained by revulcanization of the compositions. The artifacts find application as vehicle and civil construction mats, soles, industrial mats, mixtures with virgin elastomer for making tires and similar uses.

[018] Este documento descreve Processo para a obtenção de elastômero regenerado, a composição de elastômero regenerado e artigos diversos à base de borracha reciclada.[018] This document describes the process for obtaining regenerated elastomer, the composition of regenerated elastomer and various articles based on recycled rubber.

[019] No documento de patente PI0904915, COMPOSIÇÃO PARA MASSA ISOLANTE, o invento trata de composição para massa isolante que tem utilidades diversas, como formatos variados, dimensões variadas, custos reduzidos devido ao baixo consumo de energia elétrica por utilizar poucas máquinas em sua produção e na utilização de materiais retirados do lixo, contribuição com o meio ambiente na utilização de materiais retirados do lixo. Nas características do invento se encontra o isolamento acústico, isolamento de umidade e boa resistência mecânica. Sua fabricação se consiste em reduzir o pneu em tamanhos como desejados, através de um raspador ou triturador ou ralo controlando os tamanhos dos grãos ou partículas conforme planejamento e projeto; após esta etapa é passado o misturador e acrescidos os outros materiais, como o cimento, pó de cal hidratado, impermeabilizante e pó de pedra ou areia com a utilização de água para homogeneizar e constituir a liga entre os componentes, sendo variadas suas proporções de mistura. Para fazer os formatos desejados são utilizadas formas simétricas ou não simétricas modeladas conforme o formato desejado, podendo também ser distribuída a massa do invento em área aberta com o auxílio de ferramentas adequadas como colher de pedreiro, desempenadeira, régua e outros que possibilitem a boa distribuição da massa, possibilitando, assim, sendo utilizada em vários setores como os setores da construção civil, arquitetura, fabricação de peças, brinquedos e outros conforme projetos. Exemplificando algumas aplicações, temos: forros e tabelas para tetos prediais, pisos e contrapisos prediais, telhas em qualquer formato, tijolos maciços ou com furos e formatos variados, blocos maciços ou com furos e formatos variados, janelas, portas e outros.[019] In patent document PI0904915, COMPOSITION FOR INSULATING MASS, the invention deals with a composition for insulating mass that has different uses, such as varied formats, varied dimensions, reduced costs due to low consumption of electrical energy due to the use of few machines in its production and in the use of materials removed from the trash, contribution to the environment in the use of materials removed from the trash. The characteristics of the invention include acoustic insulation, moisture insulation and good mechanical resistance. Its manufacturing consists of reducing the tire to desired sizes, using a scraper or crusher or drain, controlling the sizes of the grains or particles according to planning and design; After this stage, the mixer is passed and other materials are added, such as cement, hydrated lime powder, waterproofing and stone powder or sand, using water to homogenize and form the alloy between the components, with their mixing proportions varying. . To make the desired shapes, symmetrical or non-symmetrical shapes are used, modeled according to the desired shape, and the mass of the invention can also be distributed in an open area with the help of suitable tools such as a trowel, trowel, ruler and others that enable good distribution. of the mass, thus allowing it to be used in various sectors such as civil construction, architecture, parts manufacturing, toys and others depending on projects. Exemplifying some applications, we have: linings and tables for building ceilings, building floors and subfloors, tiles in any format, solid bricks or with holes and different shapes, solid blocks or with holes and different shapes, windows, doors and others.

[020] Este documento de anterioridade descreve uma composição para massa isolante, cujo invento com composição para massa isolante apresenta utilidades diversas, como formatos variados, dimensões variadas utilizadas em diversos setores como os da construção civil, arquitetura, fabricação de peças, brinquedos e outros conforme projetos.[020] This prior document describes a composition for insulating putty, the invention of which with a composition for insulating putty has different uses, such as varied formats, varied dimensions used in different sectors such as construction, architecture, parts manufacturing, toys and others. according to projects.

[021] O documento de patente PI 1107324-1, FORMULAÇÃO DE MATERIAL COMPÓSITO A BASE DE RESÍDUO DE PNEU E BORRACHA NATURAL (LÁTEX) PARA ISOLAMENTO TÉRMICO, diz respeito ao uso do resíduo proveniente de pneus (resíduo de pneu) combinado com a borracha natural (látex) como matérias-primas constituintes na formulação de um material compósito para fabricação de revestimentos para isolamento térmico na forma de mantas/placas prensadas, bem como ao correspondente processo de fabricação de revestimentos para isolamento térmico contendo o referido resíduo de pneu e a borracha natural em sua composição. O referido pneu desempenha a função de matéria-prima formadora de estrutura (reforço) e a borracha natural, a função de matéria-prima formadora de fase líquida (matriz). As composições do material compósito contendo o referido resíduo de pneu e a borracha natural (látex) são compatíveis com as etapas de processamento normalmente empregadas pelas empresas fabricantes de isolantes térmicos, ou seja, são compatíveis e adequadas ao processamento segundo as seguintes etapas gerais de processamento: 1a etapa: seleção e estocagem de matérias-primas; 2a etapa: referente à dosagem das matérias-primas; 3a etapa: mistura das matérias-primas constituintes do material compósito em misturador manual ou mecânico ou elétrico; 4a etapa: confirmação do material compósito em moldes na forma de mantas; 5a etapa: secagem das mantas; e 6a etapa: desmoldagem das mantas secas. O uso do resíduo de pneu combinado com a borracha natural (látex), de acordo com as etapas gerais exemplificadas, é perfeitamente compatível do ponto de vista técnico com as tecnologias atualmente empregadas pelo setor de revestimentos para isolamento térmico do Brasil e mundial.[021] Patent document PI 1107324-1, FORMULATION OF COMPOSITE MATERIAL BASED ON TIRE WASTE AND NATURAL RUBBER (LATEX) FOR THERMAL INSULATION, concerns the use of waste from tires (tire waste) combined with rubber natural (latex) as constituent raw materials in the formulation of a composite material for the manufacture of thermal insulation coatings in the form of pressed blankets/plates, as well as the corresponding process of manufacturing thermal insulation coatings containing said tire waste and the natural rubber in its composition. Said tire performs the function of structure-forming raw material (reinforcement) and natural rubber, the function of liquid phase-forming raw material (matrix). The compositions of the composite material containing said tire residue and natural rubber (latex) are compatible with the processing steps normally employed by thermal insulation manufacturing companies, that is, they are compatible and suitable for processing according to the following general processing steps : 1st stage: selection and storage of raw materials; 2nd stage: referring to the dosage of raw materials; 3rd stage: mixing the raw materials that make up the composite material in a manual, mechanical or electric mixer; 4th stage: confirmation of the composite material in molds in the form of blankets; 5th stage: drying the blankets; and 6th stage: demolding the dry blankets. The use of tire waste combined with natural rubber (latex), according to the general steps exemplified, is perfectly compatible from a technical point of view with the technologies currently used by the thermal insulation coatings sector in Brazil and worldwide.

[022] Este documento de anterioridade descreve Formulação de material compósito a base de resíduo de pneu e borracha natural (látex), resultando em um compósito para fabricação de revestimentos para isolamento térmico na forma de mantas/placas prensadas, bem como ao correspondente processo de fabricação de revestimentos para isolamento térmico contendo o referido resíduo de pneu e a borracha natural em sua composição.[022] This previous document describes the formulation of a composite material based on tire waste and natural rubber (latex), resulting in a composite for the manufacture of thermal insulation coatings in the form of pressed blankets/plates, as well as the corresponding process of manufacturing of thermal insulation coatings containing said tire waste and natural rubber in its composition.

[023] No documento de patente WO2014003589, MATERIALCOMPÓSITO DE GRANULADO DE BORRACHA DE PNEUS USADOS NUMA MATRIZ POLIMÉRICA, a invenção oferece uma solução que incorpora e melhora a adesão entre granulados de borracha de pneus usados e a matriz polimérica, devido à adição de um agente de compatibilização que, além de compatibilizar os materiais, potencializa a homogeneidade da mistura, possibilitando a obtenção de um material com boas propriedades mecânicas e um bom aspecto superficial. A invenção consiste em fornecer novas formulações de materiais incorporando borracha de pneus usados em matrizes de polímeros termoplásticos, usando um agente de compatibilização. Produtos compostos de borracha de pneus usados em uma matriz de polímero são obtidos a partir desta mistura, juntamente com aditivos para melhorar as propriedades finais do compósito. O custo é de primordial importância para competir com produtos feitos a partir de matérias-primas e, portanto, este método visa reduzir o custo do produto e a quantidade relativa de matéria-prima utilizada, bem como a reutilização da borracha reciclada.[023] In patent document WO2014003589, COMPOSITE MATERIAL OF RUBBER GRANULES FROM USED TIRES IN A POLYMER MATRIX, the invention offers a solution that incorporates and improves adhesion between rubber granules from used tires and the polymeric matrix, due to the addition of an agent of compatibility which, in addition to making materials compatible, enhances the homogeneity of the mixture, making it possible to obtain a material with good mechanical properties and a good surface appearance. The invention consists of providing new material formulations incorporating used tire rubber in thermoplastic polymer matrices, using a compatibilization agent. Composite tire rubber products used in a polymer matrix are obtained from this mixture, together with additives to improve the final properties of the composite. Cost is of primary importance to compete with products made from raw materials and therefore this method aims to reduce the cost of the product and the relative amount of raw materials used, as well as the reuse of recycled rubber.

[024] Esta anterioridade descreve uma matriz polimérica contendo resíduos de pneu para fins de reciclagem e obtenção de diversos produtos.[024] This foregoing describes a polymeric matrix containing tire waste for recycling purposes and obtaining various products.

[025] O documento de patente CN101412854, DAMPING VIBRATION-ABSORBING DENOISING, divulga uma placa de amortecimento suave para absorção de vibração e redução de ruído. A placa de amortecimento suave é preparada a partir das seguintes matérias-primas em peso: 45 a 50 porções de asfalto como material de base, 18 a 20 porções de pó de borracha residual, 24 a 31 porções de pó de lama e 4 a 5 porções de areia fina que são usadas como enchimentos, 2 a 3 porções de polipropileno como aditivo resistente à temperatura e pano de fibra de vidro como uma base de pneus adota. Os materiais são extrudados e moldados através do aquecimento em uma máquina de agitação. A placa de amortecimento suave para absorção de vibração e redução de ruído é preparada através da adoção de matérias-primas com ampla fonte e baixo preço e nova relação de mistura. Através da medição real, o fator de desperdício da placa de amortecimento suave atinge mais de 0,5; o ruído pode ser reduzido em mais de 10 decibéis; o efeito de absorção de vibração e redução de ruído pertence ao grau intermediário superior; e sob a condição de redução de ruído equivalente, o custo da placa de amortecimento suave é inferior a um terço do de uma placa de amortecimento suave comercial.[025] Patent document CN101412854, DAMPING VIBRATION-ABSORBING DENOISING, discloses a soft damping plate for vibration absorption and noise reduction. The soft buffer plate is prepared from the following raw materials by weight: 45 to 50 parts of asphalt as base material, 18 to 20 parts of waste rubber powder, 24 to 31 parts of mud powder and 4 to 5 portions of fine sand which are used as fillers, 2 to 3 portions of polypropylene as a temperature resistant additive and fiberglass cloth as a tire base adopts. Materials are extruded and shaped by heating in a stirring machine. The soft damping plate for vibration absorption and noise reduction is prepared by adopting raw materials with wide source and low price and new mixing ratio. Through actual measurement, the wastage factor of the soft damping plate reaches more than 0.5; noise can be reduced by more than 10 decibels; the effect of vibration absorption and noise reduction belongs to the upper intermediate grade; and under the condition of equivalent noise reduction, the cost of the soft damping plate is less than one-third of that of a commercial soft damping plate.

[026] A placa de amortecimento suave pode reduzir substancialmente o custo de redução de ruído e tem bons benefícios ambientais, econômicos e sociais. A placa de amortecimento suave é aplicada ao controle de vibração de um duto de ventilador em uma usina de energia e outras empresas de grande porte, reduzindo o ruído do duto e apresentando notáveis benefícios abrangentes.[026] The soft damping plate can substantially reduce the cost of noise reduction and has good environmental, economic and social benefits. The soft damping plate is applied to the vibration control of a fan duct in a power plant and other large enterprises, reducing duct noise and presenting remarkable comprehensive benefits.

[027] Este documento de anterioridade descreve uma placa de amortecimento suave para absorção de vibração e redução de ruído composta com material que inclui resíduo de pneu.[027] This prior document describes a soft damping plate for vibration absorption and noise reduction composed of material that includes tire residue.

[028] No documento de patente KR20030093546, WASTE PLASTIC/GROUND RUBBER TIRE COMP, há a descrição deum resíduo plástico/solo de borracha de pneu, material complexo com alta elasticidade e excelente resistência à tração, resistência à flexão e absorção de impacto, que pode ser usado para engenharia e material de construção como cursos de água, canos de esgoto e fossa séptica e tiras medianas de estradas. CONSTITUIÇÃO: O material do complexo de resíduos de borracha de pneu de plástico moído é obtido por um processo que compreende os passos de: misturar 10 a 50% em peso de pó de pneu de borracha moída a resíduos de resina de polietileno; adicionar 5-20% em peso de polipropileno como um aditivo orgânico e 5-20% em peso de uma resina adesiva compreendendo uma resina de poliolefina e anidrido maleico na proporção de 1:0, 3-0, 4 em relação à mistura de pneus de polietileno/borracha moída; mistura e fusão a 130-180 °C. E o produto moldado do pneu de plástico/borracha de resíduos é produzido por injeção ou moldagem por extrusão do material complexo.[028] In patent document KR20030093546, WASTE PLASTIC/GROUND RUBBER TIRE COMP, there is a description of a plastic waste/tire rubber soil, a complex material with high elasticity and excellent tensile strength, flexural strength and impact absorption, which It can be used for engineering and construction material such as waterways, sewer and septic tank pipes and road median strips. CONSTITUTION: The ground plastic tire waste rubber complex material is obtained by a process comprising the steps of: mixing 10 to 50% by weight of ground rubber tire powder with polyethylene resin waste; add 5-20% by weight of polypropylene as an organic additive and 5-20% by weight of an adhesive resin comprising a polyolefin resin and maleic anhydride in the ratio of 1:0, 3-0.4 with respect to the tire mixture polyethylene/ground rubber; mixing and melting at 130-180 °C. And the molded product of the waste plastic/rubber tire is produced by injection or extrusion molding of the complex material.

[029] Esta anterioridade descreve um material contendo resíduo de pneu em especial para artigos da construção civil, sendo o processo muito semelhante ao proposto;[029] This previous description describes a material containing tire residue, especially for construction items, with the process being very similar to that proposed;

[030] No documento de patente JPH1046037, COMPOSITE POWDER CONTAINING CROSSLINK, há a descrição onde o problema a ser resolvido é: para obter o pó em questão, capaz de conduzir diretamente moldagem por fusão, tal como moldagem por injeção ou moldagem por extrusão, e proporcionar uma moldagem com bom desempenho, contendo um polímero reticulado numa resina termoplástica. SOLUÇÃO: Este pó composto compreende um polímero reticulado e uma resina termoplástica. Por exemplo, borracha reticulada, poliolefina reticulada, etc., são exemplificadas como o polímero reticulado. O polímero reticulado é de um modo preferido, um corpo bruto semelhante a um granulado com um diâmetro de partícula <= 5 mm. Um polietileno ou polipropileno de baixo custo com boa capacidade de processamento é preferencialmente utilizado como resina termoplástica quando se pretende a reciclagem de borracha reticulada, etc., de resíduos de pneus. O pó compósito é obtido carregando uma mistura de partículas grosseiras de polímero reticulado com resina termoplástica em uma máquina extrusora ou amassadora e uma máquina extrusora e ou amassadeira e pulverizando o material amassado e extrudado por alta força de cisalhamento a uma temperatura menor por 10 a 50 °C do que a temperatura de fusão da resina termoplástica. A quantidade de mistura do polímero reticulado é de preferência de 50 a 90%. O diâmetro de partícula do pó é de preferência <= 300 μm.[030] In patent document JPH1046037, COMPOSITE POWDER CONTAINING CROSSLINK, there is a description where the problem to be solved is: to obtain the powder in question, capable of directly conducting fusion molding, such as injection molding or extrusion molding, and provide a molding with good performance, containing a cross-linked polymer in a thermoplastic resin. SOLUTION: This composite powder comprises a cross-linked polymer and a thermoplastic resin. For example, cross-linked rubber, cross-linked polyolefin, etc., are exemplified as the cross-linked polymer. The cross-linked polymer is preferably a granule-like bulk body with a particle diameter <= 5 mm. A low-cost polyethylene or polypropylene with good processability is preferably used as a thermoplastic resin when recycling cross-linked rubber, etc., from waste tires. The composite powder is obtained by loading a mixture of coarse particles of cross-linked polymer with thermoplastic resin into an extruder or kneading machine and an extruder and or kneading machine and pulverizing the kneaded and extruded material by high shear force at a lower temperature for 10 to 50 °C than the melting temperature of the thermoplastic resin. The mixing amount of the cross-linked polymer is preferably 50 to 90%. The particle diameter of the powder is preferably <= 300 μm.

[031] Este documento de anterioridade descreve um pó compósito que compreende um polímero reticulado e uma resina termoplástica e resíduos de pneu.[031] This prior document describes a composite powder comprising a cross-linked polymer and a thermoplastic resin and tire waste.

[032] A publicação científico-acadêmica, ELASTÔMEROS TERMOPLÁSTICOS À BASE DE POLIPROPILENO E PÓ DE PNEU, dos Autores Marcia G. Oliveira, Djanira M.R. Costa, Marcelo H. Virgolino, Regina C.C.A. Cid, faz uma avaliação preliminar da substituição parcial ou total da borracha natural (NR) por pó de pneu, oriundo de raspas de pneu, em blendas de PP-NR, com base no comportamento do índice de fluidez, dureza e resistência à tração.[032] The scientific-academic publication, THERMOPLASTIC ELASTOMERS BASED ON POLYPROPYLENE AND TIRE POWDER, by the Authors Marcia G. Oliveira, Djanira M.R. Costa, Marcelo H. Virgolino, Regina C.C.A. Cid, makes a preliminary assessment of the partial or total replacement of natural rubber (NR) with tire powder, coming from tire scrapings, in PP-NR blends, based on the behavior of fluidity index, hardness and traction resistance.

[033] Este documento descreve avaliação preliminar da substituição parcial ou total da borracha natural (NR) por pó de pneu, oriundo de raspas de pneu, em blendas de PP- NR visando a potencialidade / possibilidade de reciclagem da borracha de pneu.[033] This document describes a preliminary evaluation of the partial or total replacement of natural rubber (NR) with tire powder, coming from tire scrapings, in PP-NR blends aiming at the potential/possibility of recycling tire rubber.

[034] A publicação científico-acadêmica, COMPÓSITOS DE RESÍDUOS DE MADEIRA E BORRACHA, dos Autores Salete K. Ozaki Milton F. Souza, onde o presente trabalho é uma contribuição para o desenvolvimento de compósitos de pó de madeira com a emulsão estireno-butadieno e o pó de borracha produzido a partir de pneus descartados. Os compósitos, moldados sob a ação de temperatura e pressão, apresentam propriedades mecânicas satisfatórias para atender à área de habitação e movelaria, aumentando a utilização de produtos reciclados.[034] The scientific-academic publication, WOOD AND RUBBER WASTE COMPOSITES, by the Authors Salete K. Ozaki Milton F. Souza, where the present work is a contribution to the development of wood powder composites with the styrene-butadiene emulsion and rubber dust produced from discarded tires. The composites, molded under the action of temperature and pressure, have satisfactory mechanical properties to serve the housing and furniture sector, increasing the use of recycled products.

[035] Este documento descreve um compósito para reciclagem de pó de pneu destinado a área de móveis e artigos de habitação.[035] This document describes a composite for recycling tire dust intended for use in furniture and household items.

[036] Na publicação científico-acadêmica, DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS DE COMPATIBILIZAÇÃO EM COMPÓSITO DE POLIETILENO, da Autora Kelly Cristina Castro, há descrição de que os pneus são materiais poliméricos de difícil reaproveitamento e reciclagem, devido à presença do aço e estrutura molecular dos mesmos. A elevação na frota nacional de veículos provocou um aumento na produção e, consequentemente, descarte de pneus. Quando os pneus chegam ao final da vida útil, tornam-se inservíveis, sendo na maioria das vezes descartados de forma inadequada. Quando isso ocorre surgem problemas relacionados com a saúde pública e meio ambiente. O objetivo geral desse trabalho foi viabilizar o reaproveitamento de resíduos de borracha de pneu através da incorporação em matriz de polietileno de alta densidade (PEAD). Com intuito de melhorar a adesão interfacial e propriedades finais buscou-se compatibilizar a mistura com adição do copolímero de etileno octeno-1 (C2C8). O tamanho e distribuição das partículas de borracha de pneu foram avaliados pela técnica de distribuição granulométrica. As caracterizações morfológicas foram feitas em um espectrômetro Raman com microscópio ótico acoplado e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades mecânicas foram estudadas por ensaios de resistência a tração e impacto, para avaliá-las foram realizados testes estatísticos. As caracterizações térmicas foram feitas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e com auxilio da análise termo-ótica de Hot Stage.Observou-se através das micrografias eletrônicas de varredura que o processamento realizado em extrusora dupla-rosca foi eficiente, resultando em misturas com boa distribuição e dispersão. Os espectros FT-Raman mostraram que o agente compatibilizante não agiu na interface das misturas e que as partículas de pó de borracha de pneu foram encapsuladas pelo PEAD. A resistência ao impacto das misturas binárias PEAD/C2C8 apresentaram um aumento significativo e nas misturas PEAD/PBP as propriedades foram mantidas em teores de até 40% de pó de borracha de pneu (PBP). As misturas também apresentaram valores elevados de deformação na ruptura se comparado com o polímero puro, sendo que, as amostras que apresentaram valores altos de resistência ao impacto também apresentaram alta deformação. O C2C8 não agiu como agente nucleante, sendo que ocorreu um abaixamento da temperatura de fusão e a cristalização foi influenciada pelas taxas de resfriamento. Um dos maiores benefícios do trabalho foi a possibilidade da adição de grande quantidade de pó de borracha de pneu na matriz, mantendo as propriedades de resistência ao impacto. Nesse sentido, diminuição dos custos dos materiais.[036] In the scientific-academic publication, DEVELOPMENT OF COMPATIBILIZATION PROCESSES IN POLYETHYLENE COMPOSITE, by Author Kelly Cristina Castro, there is a description that tires are polymeric materials that are difficult to reuse and recycle, due to the presence of steel and their molecular structure . The increase in the national vehicle fleet caused an increase in production and, consequently, tire disposal. When tires reach the end of their useful life, they become unusable and are most often discarded inappropriately. When this occurs, problems related to public health and the environment arise. The general objective of this work was to enable the reuse of waste tire rubber by incorporating it into a high-density polyethylene (HDPE) matrix. In order to improve interfacial adhesion and final properties, we sought to make the mixture compatible with the addition of ethylene octene-1 copolymer (C2C8). The size and distribution of tire rubber particles were evaluated using the granulometric distribution technique. Morphological characterizations were carried out using a Raman spectrometer with an coupled optical microscope and by scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were studied by tensile and impact resistance tests, to evaluate them statistical tests were carried out. Thermal characterizations were carried out by differential scanning calorimetry (DSC) and with the help of Hot Stage thermo-optical analysis. It was observed through scanning electron micrographs that the processing carried out in a twin-screw extruder was efficient, resulting in mixtures with good distribution and dispersion. FT-Raman spectra showed that the compatibilizing agent did not act at the interface of the mixtures and that the tire rubber powder particles were encapsulated by HDPE. The impact resistance of the HDPE/C2C8 binary mixtures showed a significant increase and in the HDPE/PBP mixtures the properties were maintained at contents of up to 40% of tire rubber powder (PBP). The mixtures also presented high values of deformation at rupture compared to the pure polymer, and the samples that presented high values of impact resistance also presented high deformation. C2C8 did not act as a nucleating agent, with a lowering of the melting temperature and crystallization was influenced by cooling rates. One of the biggest benefits of the work was the possibility of adding a large amount of tire rubber powder to the matrix, maintaining the impact resistance properties. In this sense, reduced material costs.

[037] Este documento descreve uma composição de matriz polimérica com pó de pneu visando reciclagem dos pneus para aproveitamentos diversos.[037] This document describes a polymer matrix composition with tire powder aimed at recycling tires for various uses.

DESCRIPTION OF FIGURES

[038] A seguir faz-se referência às Figuras que acompanham este relatório descritivo, para melhor entendimento e ilustração do mesmo.[038] Below, reference is made to the Figures that accompany this descriptive report, for better understanding and illustration.

[039] A Figura 1 mostra um esquema das configurações táticas do PP: (a) isotático, (b) sindiotático e (c) atático.[039] Figure 1 shows a schematic of the PP's tactical configurations: (a) isotactic, (b) syndiotactic and (c) atactic.

[040] A Figura 2 mostra o gráfico da perda de transmissão de compósitos com 20% e 30% de pó de pneu. Configuração: tubo largo.[040] Figure 2 shows the graph of the transmission loss of composites with 20% and 30% tire powder. Configuration: wide tube.

[041] A Figura 3 mostra a perda de transmissão de compósitos com 20% e 30% de pó de pneu. Configuração: tubo estreito.[041] Figure 3 shows the transmission loss of composites with 20% and 30% tire powder. Configuration: narrow tube.

[042] A Figura 4 mostra um esquema da (a) vista do chassi com o encapsulamento do motor e (b) protótipo do encapsulamento do motor.[042] Figure 4 shows a schematic of (a) view of the chassis with the engine encapsulation and (b) prototype of the engine encapsulation.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[043] Em seguida descreve-se uma forma preferencial não restritiva de realização do presente método e peça de encapsulamento, objetos da patente, onde a formulação e aplicação podem variar na forma adequada para cada situação desejada, sem se distanciar do objeto principal; descrevendo uma das possibilidades de realização.[043] Next, a non-restrictive preferred way of carrying out the present method and encapsulation part, objects of the patent, is described, where the formulation and application can vary in the appropriate way for each desired situation, without distancing itself from the main object; describing one of the possibilities for achievement.

[044] Sabe-se que os materiais compósitos são junções de dois ou mais diferentes materiais, projetados para exibir uma melhor combinação das características de cada um dos componentes e, conforme a ASTM D3878, são materiais constituídos de duas ou mais substâncias, selecionados para formar um material que exiba características desejáveis, apresentando propriedades que não se encontram nos materiais isoladamente. A maioria dos compósitos é formada por duas fases: uma matriz, que é a fase contínua e que circunda a outra fase, chamada de dispersa. No compósito aqui desenvolvido, utilizou-se resina de polipropileno isotático (iPP) virgem e polipropileno reciclado como matriz e o pó de borracha de pneu como fase dispersa.[044] It is known that composite materials are junctions of two or more different materials, designed to exhibit a better combination of the characteristics of each of the components and, according to ASTM D3878, they are materials made up of two or more substances, selected for form a material that exhibits desirable characteristics, presenting properties that are not found in materials alone. Most composites are formed by two phases: a matrix, which is the continuous phase and which surrounds the other phase, called disperse. In the composite developed here, virgin isotactic polypropylene (iPP) resin and recycled polypropylene were used as the matrix and tire rubber powder as the dispersed phase.

[045] O polipropileno (PP) é um polímero termoplástico, de aspecto branco e opaco, com densidade em torno de 0,90 g.cm-3 e de estrutura semicristalina, que lhe confere elevada resistência mecânica, rigidez e dureza.[045] Polypropylene (PP) is a thermoplastic polymer, with a white and opaque appearance, with a density of around 0.90 g.cm-3 and a semi-crystalline structure, which gives it high mechanical resistance, rigidity and hardness.

[046] O PP contém uma série de carbonos assimétricos ao longo da cadeia. Quando os radicais (CH3) estão posicionados em apenas um dos lados da cadeia principal, tem-se o PP isotático (iPP), quando estes radicais estão dispostos de forma alternada, tem-se o PP sindiotático (sPP), e quando não há nenhuma configuração periódica, tem-se o PP atático (aPP), conforme ilustrado na Figura 1.[046] PP contains a series of asymmetric carbons along the chain. When the radicals (CH3) are positioned on only one side of the main chain, we have isotactic PP (iPP), when these radicals are arranged alternately, we have syndiotactic PP (sPP), and when there is no no periodic configuration, there is atactic PP (aPP), as illustrated in Figure 1.

[047] Embora o iPP seja um polímero de estrutura química simples, ele possui uma complexidade de estruturas cristalinas, por ser um material polimórfico. O polimorfismo representa a propriedade de uma substância existir em duas ou mais formas ou estruturas cristalinas; sendo assim, o iPP apresenta diferentes tipos de estruturas cristalinas: monoclínica (α), trigonal (β), ortorrômbica (y) e mesomórfica esmética (δ).[047] Although iPP is a polymer with a simple chemical structure, it has a complexity of crystalline structures, as it is a polymorphic material. Polymorphism represents the property of a substance existing in two or more forms or crystalline structures; Therefore, iPP presents different types of crystalline structures: monoclinic (α), trigonal (β), orthorhombic (y) and smectic mesomorphic (δ).

[048] Algumas das propriedades do PP são: alta resistência química a solventes e à umidade, boa resistência às intempéries [20] e facilidade de reciclagem; além de ser um material de grande importância industrial devido à apresentar baixos valores de densidade e baixo custo, comparado com outros polímeros.[048] Some of the properties of PP are: high chemical resistance to solvents and moisture, good weather resistance [20] and ease of recycling; in addition to being a material of great industrial importance due to its low density values and low cost, compared to other polymers.

[049] A resina de polipropileno reciclada é utilizada neste método por apresentar um preço menor do que o da resina virgem, favorecendo a redução de custo e aumentando a competitividade.[049] Recycled polypropylene resin is used in this method because it has a lower price than virgin resin, favoring cost reduction and increasing competitiveness.

[050] O pneu, conforme Resolução CONAMA 258/99 é todo artefato inflável, constituído basicamente por borracha e materiais de reforço utilizado para rodagem de veículos. Em seu processo de produção, a borracha (natural ou sintética) é misturada com os demais componentes da formulação, originando uma mistura que é submetida ao processo de vulcanização e posteriormente acoplada à estrutura de aço.[050] The tire, according to CONAMA Resolution 258/99, is an inflatable device, basically consisting of rubber and reinforcement materials used for rolling vehicles. In its production process, rubber (natural or synthetic) is mixed with the other components of the formulation, creating a mixture that is subjected to the vulcanization process and subsequently attached to the steel structure.

[051] Tecnicamente, esta mistura que originou o pneu é composta por borracha natural (NR), borracha sintética (estireno-butadieno - SBR), negro de fumo (agente de reforço), hidrocarbonetos (plastificantes), enxofre e seus derivados (agentes de vulcanização), agentes de aceleração, antioxidantes e estabilizantes, que atuam como agentes de proteção.[051] Technically, this mixture that gave rise to the tire is composed of natural rubber (NR), synthetic rubber (styrene-butadiene - SBR), carbon black (reinforcing agent), hydrocarbons (plasticizers), sulfur and its derivatives (reinforcing agents). vulcanization), acceleration agents, antioxidants and stabilizers, which act as protection agents.

[052] As matérias-primas utilizadas no processamento dos compósitos são: resina de polipropileno virgem, resina de polipropileno reciclado, pó de borracha de pneu inservível (20% e 30%) e etileno-acetato de vinila.[052] The raw materials used in processing the composites are: virgin polypropylene resin, recycled polypropylene resin, waste tire rubber powder (20% and 30%) and ethylene-vinyl acetate.

[053] O pó de borracha de pneu é obtido a partir de processo mecânico, pela trituração de pneus inservíveis, cujos metais e tecidos foram extraídos da mistura, restando apenas os compostos da borracha com tamanho médio de partículas de 0,5 mm.[053] Tire rubber powder is obtained from a mechanical process, by crushing unusable tires, whose metals and fabrics were extracted from the mixture, leaving only rubber compounds with an average particle size of 0.5 mm.

[054] A matéria-prima (pó de borracha de pneu, resina de polipropileno virgem, resina de polipropileno reciclada e/ou etileno-acetato de vinila)é abastecida na extrusora para processamento.[054] The raw material (tire rubber powder, virgin polypropylene resin, recycled polypropylene resin and/or ethylene vinyl acetate) is fed into the extruder for processing.

[055] Os materiais são processados em uma extrusora dupla-rosca, com alimentador gravimétrico e fluxo contrarrotacional, cilindro com L/D = 26, sendo L o comprimento total do parafuso e D o diâmetro interno do cilindro, com os seguintes perfis de temperatura: 170 °C a 240 °C (temperatura dos canhões), 220 °C a 260 °C (temperatura do cabeçote) e 60 °C (temperatura das calandras), com a velocidade das calandras de 1 m/min.[055] The materials are processed in a twin-screw extruder, with gravimetric feeder and counter-rotational flow, cylinder with L/D = 26, with L being the total length of the screw and D being the internal diameter of the cylinder, with the following temperature profiles : 170 °C to 240 °C (cannon temperature), 220 °C to 260 °C (head temperature) and 60 °C (calender temperature), with a calender speed of 1 m/min.

[056] O compósito oriundo da extrusão é obtido em formato de placa com espessura de aproximadamente 5 mm, que em seguida é termoformado para obtenção da peça desejada, com peso de aproximadamente 5,5 kg.[056] The composite resulting from extrusion is obtained in the form of a plate with a thickness of approximately 5 mm, which is then thermoformed to obtain the desired part, weighing approximately 5.5 kg.

[057] As matérias-primas utilizadas no processamento dos compósitos foram: resina de polipropileno virgem, resina de polipropileno reciclada, pó de borracha de pneu inservível e etileno-acetato de vinila.[057] The raw materials used in processing the composites were: virgin polypropylene resin, recycled polypropylene resin, waste tire rubber powder and ethylene-vinyl acetate.

[058] Podem ser apresentadas ainda com as mesmas propriedades algumas variações do compósito obtido, nas seguintes formulações: primeiro com 70% de polipropileno, com 50% de resina virgem e 50% de resina reciclada, e ainda 30% de pó de borracha de pneu; e segundo com75% de polipropileno com 50% de resina virgem e 50% de resina reciclada e ainda 20% de pó de borracha de pneu e 5% de etileno-acetato de vinila.[058] Some variations of the composite obtained can still be presented with the same properties, in the following formulations: first with 70% polypropylene, with 50% virgin resin and 50% recycled resin, and also 30% rubber powder. tire; and second with 75% polypropylene with 50% virgin resin and 50% recycled resin plus 20% tire rubber powder and 5% ethylene-vinyl acetate.

TESTS.

[059] Foram realizados testes e ensaios a fim de comprovar a eficácia do compósito em relação aos materiais comumente utilizados.[059] Tests and trials were carried out in order to prove the effectiveness of the composite in relation to commonly used materials.

[060] A Tabela 1 apresenta uma comparação das propriedades mecânicas em tração do PP, do PPr, do compósito PP20% e do compósito PP30%. [060] Table 1 presents a comparison of the tensile mechanical properties of PP, PPr, the PP20% composite and the PP30% composite.

[061] A resistência ao impacto, que é a capacidade dos materiais resistirem à quebra sob uma força de impacto, também foi analisada. Verificou-se que as misturas com pó de borracha de pneu, apresentaram valores de resistência ao impacto superiores aos valores encontrados para o PP e para o PPr, conforme pode ser visualizado na Tabela 2. [061] Impact resistance, which is the ability of materials to resist breaking under an impact force, was also analyzed. It was found that the mixtures with tire rubber powder presented impact resistance values higher than the values found for PP and PPr, as can be seen in Table 2.

[062] Os efeitos das proporções de pó de borracha de pneu no desempenho acústico dos compósitos são apresentados nas Figuras 3 e 4. Observa-se que a frequência crítica para ambas as concentrações é em torno de 200 a 600 Hz. Em frequências maiores, o compósito com 20% de pó de pneu apresentou frequência crítica entre 3400 a 4600 Hz e o compósito com 30% entre 4100 e 5400 Hz. Valores altos da perda de transmissão têm como significado uma baixa transmissão de energia acústica; assim, estes compósitos possuem entre 1000 a 1400 Hz, 1600 a 3500 Hz e 5400 a 6400 as frequências onde a perda de transmissão é otimizada.[062] The effects of the proportions of tire rubber powder on the acoustic performance of the composites are presented in Figures 3 and 4. It is observed that the critical frequency for both concentrations is around 200 to 600 Hz. At higher frequencies, the composite with 20% tire dust presented a critical frequency between 3400 and 4600 Hz and the composite with 30% between 4100 and 5400 Hz. High values of transmission loss mean low transmission of acoustic energy; thus, these composites have frequencies between 1000 to 1400 Hz, 1600 to 3500 Hz and 5400 to 6400 where transmission loss is optimized.

[063] O ensaio de ruído externo foi realizado no campo de provas, alugado com exclusividade pela Mercedes-Benz Brasil, em Campinas, km 31, com a utilização de microfones modelo 4189-A-021, calibrador de microfones modelo BK 4231, radar modelo CAPT208DTX e tacômetro modelo 8000 Pro. Todos os equipamentos utilizados na realização dos ensaios de medição de níveis de ruído foram calibrados por laboratórios credenciados, pertencente à Rede Brasileira de Calibração.[063] The external noise test was carried out at the proving ground, rented exclusively by Mercedes-Benz Brasil, in Campinas, km 31, using microphones model 4189-A-021, microphone calibrator model BK 4231, radar model CAPT208DTX and tachometer model 8000 Pro. All equipment used to carry out the noise level measurement tests were calibrated by accredited laboratories, belonging to the Brazilian Calibration Network.

[064] O protótipo do encapsulamento do motor foi testado em caminhão de 14 toneladas, com 8715 mm de comprimento, potência máxima de 2200 rpm, velocidade angular máxima de 2600 rpm, rotação de marcha lenta de 600 rpm, torque máximo de 1200 - 1600 rpm, eixo de tração traseira 4x2, com 6 marchas no total - exceto marcha ré, utilizando óleo diesel como combustível e com os 6 pneus calibrados à pressão de 80/75 psi.[064] The engine encapsulation prototype was tested on a 14 ton truck, 8715 mm long, maximum power of 2200 rpm, maximum angular speed of 2600 rpm, idle speed of 600 rpm, maximum torque of 1200 - 1600 rpm, 4x2 rear drive axle, with 6 gears in total - except reverse gear, using diesel oil as fuel and with 6 tires calibrated to a pressure of 80/75 psi.

[065] O ensaio foi realizado à temperatura ambiente de 29,9 °C, com velocidade do vento a 5,0 m.s-1, umidade relativa de 37,0 % e temperatura da pista de 34,7 °C. Os resultados dos ensaios foram obtidos a partir do software Pulse Labshop.[065] The test was carried out at an ambient temperature of 29.9 °C, with a wind speed of 5.0 m.s-1, relative humidity of 37.0% and a runway temperature of 34.7 °C. The test results were obtained from the Pulse Labshop software.

[066] Conforme pode ser verificado na Tabela 3, abaixo do resultado intermediário do ruído externo dinâmico, foram realizadas 4 medições com o microfone direito e 4 com o esquerdo; sendo que o resultado obtido correspondeu à média destas medidas, para cada microfone. [066] As can be seen in Table 3, below the intermediate result of dynamic external noise, 4 measurements were carried out with the right microphone and 4 with the left; and the result obtained corresponded to the average of these measurements, for each microphone.

[067] Após a obtenção dos valores médios de ruído, de cada microfone, o resultado final de cada material analisado foi encontrado a partir da consideração do maior valor médio calculado, considerando ambas as marchas. Assim, a peça de série apresentou resultado final de 77,3 dB(A) e o protótipo 77,4 dB(A). O valor adotado representa o valor medido com o desconto de 1,0 dB(A), conforme norma vigente.[067] After obtaining the average noise values for each microphone, the final result for each analyzed material was found based on the highest calculated average value, considering both gears. Thus, the series piece presented a final result of 77.3 dB(A) and the prototype 77.4 dB(A). The adopted value represents the value measured with a discount of 1.0 dB(A), according to current standards.

BENEFITS.

[068] O Método de Encapsulamento de motor obtido com compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu, e artigo para encapsulamento de motor, objeto da presente patente, descreve o desenvolvimento de um compósito de polipropileno e pó de borracha de pneu para ser utilizado no encapsulamento do motor de veículos comerciais, conforme descritos acima, onde a partir das análises acústicas de Perda de Transmissão, foi possível verificar que os resultados foram similares tanto com a utilização de 20% como de 30% de pó de borracha de pneu e pela análise de Ruído Externo pode-se comprovar que o compósito de polipropileno com pó de borracha de pneu, apresentou valores de nível de ruído muito próximos dos apresentados pela peça de série, além de ter apresentado valor dentro do limite estabelecido, que comparado com a peça de série apresenta grandes vantagens. Dentre essas vantagens podem-se citar: a preservação ambiental dando uma destinação adequada os pneus inservíveis, evitando o seu descarte inadequado no meio-ambiente; a preservação sonora, provendo a preservação da saúde da população pela redução do ruído emitido pelos veículos, pois a partir da análise de ruído externo comprovou-se que o material possui boas propriedades de barreira acústica; a redução de peso, uma vez que o compósito apresentou peso 54% inferior ao material atualmente utilizado, o que impacta na redução do peso do veículo, diminuindo assim o consumo de combustível e a emissão de gases tóxicos ao meio-ambiente; e a redução de custo, pois o compósito apresentou uma redução de custo de aproximadamente 30%, comprovando a sua viabilidade industrial.[068] The Engine Encapsulation Method obtained with a composite of polypropylene and tire rubber powder, and article for engine encapsulation, object of the present patent, describes the development of a composite of polypropylene and tire rubber powder to be used in the encapsulation of the engine of commercial vehicles, as described above, where from the acoustic analyzes of Transmission Loss, it was possible to verify that the results were similar both with the use of 20% and 30% of tire rubber powder and by External Noise analysis it can be proven that the polypropylene composite with tire rubber powder presented noise level values very close to those presented by the series part, in addition to having presented a value within the established limit, which compared to the part standard features great advantages. Among these advantages we can mention: environmental preservation, providing an appropriate destination for waste tires, avoiding their inappropriate disposal in the environment; sound preservation, ensuring the preservation of the population's health by reducing the noise emitted by vehicles, as from the analysis of external noise it was proven that the material has good acoustic barrier properties; weight reduction, since the composite weighed 54% less than the material currently used, which impacts on reducing the weight of the vehicle, thus reducing fuel consumption and the emission of toxic gases into the environment; and cost reduction, as the composite presented a cost reduction of approximately 30%, proving its industrial viability.

Claims

1. Method of obtaining a composite, characterized by the processing in an extruder of virgin isotactic polypropylene resin, recycled polypropylene resin, waste tire rubber powder, in which the virgin isotactic polypropylene (iPP) resin and the recycled polypropylene resin are used as a matrix and tire rubber powder as a dispersed phase, with the composite resulting from extrusion obtained in the form of a plate with a maximum thickness of 5 mm, which is then thermoformed to obtain the desired part.

2. Method of obtaining a composite, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises ethylene-vinyl acetate.

3. Method of obtaining composite, according to claim 1, characterized by the fact that the extruder is twin-screw, with counter-rotational flow, containing gravimetric feeder and cylinder having L/D ratio = 26, having temperature profiles of the barrels from 170°C to 240°C, and head temperature from 220°C to 260°C, and calender temperature from 60°C, with calender speed of 1 m/min.

4. Composite obtained by the method as defined in claim 1, characterized by being a composite plate composed of 70% polypropylene with 50% virgin resin and 50% recycled resin and 30% tire rubber powder.

5. Composite obtained by the method as defined in claim 2, characterized in that it is a composite plate composed of 75% polypropylene with 50% virgin resin and 50% recycled resin plus 20% tire rubber powder and 5% ethylene vinyl acetate.

6. Composite, according to claim 4 or 5, characterized by the fact that the tire rubber powder is obtained from a mechanical process, through the crushing of unusable tires, whose metals and fabrics are extracted from the mixture, leaving only the rubber compounds with an average particle size of 0.5 mm.

7. Composite, according to claim 6, characterized by the fact that the tire powder is obtained from recycled waste tires and may contain natural rubber (NR), synthetic rubber (styrene-butadiene - SBR), carbon black, hydrocarbons, sulfur and their derivatives, accelerating agents, antioxidants and stabilizers.

8. Engine encapsulation article obtained through the composite obtained by the method as defined in claim 1, characterized by being thermoformed into the desired shape to obtain the part weighing 5.5 kg, from the composite plate with a thickness of 5 mm.