BR112013031501B1 - micronized elastomer powder formulation for use in the production of a vulcanized elastomer product and elastomeric composition - Google Patents
micronized elastomer powder formulation for use in the production of a vulcanized elastomer product and elastomeric composition Download PDFInfo
- Publication number
- BR112013031501B1 BR112013031501B1 BR112013031501-6A BR112013031501A BR112013031501B1 BR 112013031501 B1 BR112013031501 B1 BR 112013031501B1 BR 112013031501 A BR112013031501 A BR 112013031501A BR 112013031501 B1 BR112013031501 B1 BR 112013031501B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- elastomer
- particles
- regenerated
- mesh
- vulcanized
- Prior art date
Links
Abstract
COMPOSIÇÕES ELASTOMÉRICAS COMPREENDENDO PARTÍCULAS DE ELASTÔMEROS VULCANIZADOS REGENERADOS DE DISTRIBUIÇÃO DE DIMENSÃO AMPLA E PARTÍCULAS DE ELASTÔMEROS VULCANIZADOS MODIFICADAS QUIMICAMENTE. São descritas composições de elastômero compreendendo elastômero não curado e elastômero regenerado. Em uma forma de realização, as composições compreendem material elastômero regenerado (pó de borracha micronizado) de distribuição ampla da dimensão da partícula, que é menos dispendioso do que o material elastômero regenerado tradicional com distribuição estreita da dimensão da partícula. Além disso, as composições compreendendo materiais de elastômero regenerado com distribuição ampla da dimensão da partícula têm um desempenho comparável àquelas compreendendo materiais de elastômero regenerado com distribuição estreita da dimensão da partícula. Em outras formas de realização, as composições compreendem materiais de elastômero vulcanizados e desvulcanizados. De forma vantajosa, usando uma combinação de material vulcanizado e desvulcanizado, é possível incorporar uma maior percentagem de peso de material regenerado em uma composição de elastômero, providenciando assim ainda mais poupanças de custos ao mesmo tempo que se mantêm elevados níveis de propriedades mecânicas. Além disso, a utilização de material regenerado reduz os resíduos de aterro, resultando em um produto mais amigo do ambiente.ELASTOMERIC COMPOSITIONS UNDERSTANDING REGENERATED VULCANIZED ELASTOMERS PARTICLES OF WIDE DIMENSION DISTRIBUTION AND CHEMICALLY MODIFIED VULCANIZED ELASTOMER PARTICLES. Elastomer compositions comprising uncured elastomer and regenerated elastomer are described. In one embodiment, the compositions comprise regenerated elastomer material (micronized rubber powder) with wide particle size distribution, which is less expensive than traditional regenerated elastomer material with narrow particle size distribution. In addition, compositions comprising regenerated elastomer materials with wide particle size distribution have a performance comparable to those comprising regenerated elastomer materials with narrow particle size distribution. In other embodiments, the compositions comprise vulcanized and devulcanized elastomer materials. Advantageously, using a combination of vulcanized and devulcanized material, it is possible to incorporate a higher weight percentage of regenerated material in an elastomer composition, thus providing even more cost savings while maintaining high levels of mechanical properties. In addition, the use of regenerated material reduces landfill waste, resulting in a more environmentally friendly product.
Description
[001] Essa aplicação reivindica beneficio ao abrigo da 35 U.S.C. artigo 119(e) do Pedido de Patente Provisório U.S. N° 61/494,739, submetido em 8 de junho de 2011 e chamado "Rubber Compositions Including Micronized Rubber Powder Having Broad Particle Size Distribution", e do Pedido de Patente Provisório U.S. N° 61/525,571, submetido em 19 de agosto de 2011 e chamado "Elastomer Compositions Including Reclaimed Vulcanized Elastomer Particles and Chemically Modified Vulcanized Elastomer Particles", ambos aqui incorporados por referência como aqui previsto na sua totalidade.[001] This application claims benefit under 35 USC article 119 (e) of US Provisional Patent Application No. 61 / 494,739, submitted on June 8, 2011 and called "Rubber Compositions Including Micronized Rubber Powder Having Broad Particle Size Distribution ", and of US Provisional Patent Application No. 61 / 525,571, submitted on August 19, 2011 and called" Elastomer Compositions Including Reclaimed Vulcanized Elastomer Particles and Chemically Modified Vulcanized Elastomer Particles ", both of which are incorporated herein by reference as provided herein in its wholeness.
[002] A presente revelação diz respeito geralmente a composições de elastômero compreendendo partículas de elastômero regeneradas e mais particularmente composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros regenerados (pós de borracha micronizada ou partículas de borracha curadas) com partículas de elastômero vulcanizadas e desvulcanizadas (modificadas quimicamente de outro modo), em que as partículas de elastômero têm uma distribuição de dimensão ampla e/ou variante.[002] The present disclosure generally relates to elastomer compositions comprising regenerated elastomer particles and more particularly elastomeric compositions comprising regenerated elastomer materials (micronized rubber powders or cured rubber particles) with vulcanized and devulcanized elastomer particles (chemically modified from another) mode), in which the elastomer particles have a wide and / or variant size distribution.
[003] Materiais elastômeros regenerados, ou "pós de borracha micronizada" ("MRP"), que incluem partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas, são usados em várias aplicações, incluindo composições elastoméricas (por exemplo, compostos de banda de rodagem para pneus de veículos), composições plásticas (por exemplo, como agentes de adição para poliolefinas), agentes de adição de asfalto e outros. Em muitas dessas aplicações, as partículas de elastômero regeneradas são usadas como "agente de adição" em vez de uma porção do material polímero virgem. Uma das razões principais para utilizar partículas de elastômero vulcanizadas é o custo. Nomeadamente, as partículas de elastômero vulcanizadas são tipicamente significativamente menos dispendiosas do que o plástico ou borracha virgem (ou seja, não regenerado) e podem ser usadas como "agente de adição" em composições plásticas ou de elastômero para reduzir o custo de produção global da composição. Além disso, uma vez que as partículas de elastômero vulcanizadas são tipicamente feitas de material reciclado ou regenerado (por exemplo, sucata vulcanizada a partir de processos de produção e pneus usados ou outros produtos elastoméricos), reincorporando partículas de elastômero vulcanizadas em composições de plástico e elastômero reduz os resíduos de aterro, resultando em um produto mais amigo do ambiente.[003] Regenerated elastomeric materials, or "micronized rubber powders" ("MRP"), which include regenerated vulcanized elastomer particles, are used in various applications, including elastomeric compositions (for example, tread compounds for vehicle tires ), plastic compositions (for example, as adding agents for polyolefins), asphalt adding agents and others. In many of these applications, regenerated elastomer particles are used as an "adding agent" instead of a portion of the virgin polymer material. One of the main reasons for using vulcanized elastomer particles is cost. In particular, vulcanized elastomer particles are typically significantly less expensive than virgin plastic (ie, non-regenerated) and can be used as an "addition agent" in plastic or elastomer compositions to reduce the overall production cost of the composition. In addition, since the vulcanized elastomer particles are typically made from recycled or regenerated material (for example, vulcanized scrap from production processes and used tires or other elastomeric products), reincorporating vulcanized elastomer particles in plastic compositions and elastomer reduces landfill waste, resulting in a more environmentally friendly product.
[004] Geralmente, as partículas de elastômero vulcanizadas ou MRP usados em tais materiais elastômeros regenerados são de pequena dimensão (por exemplo, 2 mm ou menos de diâmetro) e são produzidas de várias formas, incluindo processos químicos de moagem criogênica e outros métodos. Como acima referido, o material elastômero regenerado usado para produzir as partículas é tipicamente obtido a partir de produtos previamente produzidos (por exemplo, pneus de veículos usados ou não usados) ou de sucata vulcanizada gerada durante um processo de produção (por exemplo, sucata vulcanizada gerada a partir do processo de produção de pneus).[004] Generally, the vulcanized elastomer particles or MRP used in such regenerated elastomer materials are small in size (for example, 2 mm or less in diameter) and are produced in a variety of ways, including chemical cryogenic grinding processes and other methods. As noted above, the regenerated elastomer material used to produce the particles is typically obtained from previously produced products (for example, used or unused vehicle tires) or vulcanized scrap generated during a production process (eg vulcanized scrap generated from the tire production process).
[005] Convencionalmente, as composições desses materiais elastômeros regenerados estão conformes aos padrões da American Society for Testing and Materials (ASTM) (e, especificamente, à ASTM D-5603-01 para materiais de composição da borracha), que classifica materiais de acordo com a dimensão máxima das partículas compreendendo a composição. Geralmente, as dimensões de partículas são classificadas de acordo com as dimensões U.S. Standard Mesh [Malha Padrão Americana] (ou simplesmente, malha). Por exemplo, uma partícula de malha 80 compreende um diâmetro de aproximadamente 177 μm, uma partícula de malha 140 compreende um diâmetro de aproximadamente 105 pm, uma partícula de malha 325 compreende um diâmetro de aproximadamente 44 μm, e por aí fora. As dimensões do U.S. Standard Mesh estão prontamente disponíveis a partir de muitos recursos públicos e são do conhecimento dos técnicos da área.[005] Conventionally, the compositions of these regenerated elastomeric materials conform to the American Society for Testing and Materials (ASTM) standards (and, specifically, ASTM D-5603-01 for rubber composition materials), which classifies materials according to with the maximum particle size comprising the composition. Generally, particle dimensions are classified according to U.S. Standard Mesh dimensions (or simply, mesh). For example, a mesh particle 80 comprises a diameter of approximately 177 µm, a mesh particle 140 comprises a diameter of approximately 105 µm, a mesh particle 325 comprises a diameter of approximately 44 µm, and so on. The dimensions of the U.S. Standard Mesh are readily available from many public resources and are known to those skilled in the art.
[006] Até ao momento, a dimensão das partículas de elastômero vulcanizadas em uma determinada classificação de material elastômero regenerado (ou seja, pó de borracha micronizada) tendiam a centrar-se na dimensão máxima da partícula na formulação, com diminuta distribuição ou variação na dimensão de partículas na classificação particular (ou seja, a distribuição da dimensão da partícula foi particularmente uniforme). Anteriormente, assumia-se que as composições de material elastômero regenerado com uma ampla gama de dimensões de partículas exibiriam características de fraco desempenho e seriam, como tal, relativamente indesejáveis para muitas aplicações. Contudo, produzir composições de material elastômero regenerado com distribuições de dimensão de partículas uniforme através de certos processos de moagem, tais como processos de turbo moagem criogênica, podem ser dispendiosos, uma vez que é normalmente necessário o rastreamento, triagem e distribuição cuidado das partículas vulcanizadas.[006] Until now, the size of the vulcanized elastomer particles in a given classification of regenerated elastomer material (ie, micronized rubber powder) tended to focus on the maximum particle size in the formulation, with minimal distribution or variation in particle size in the particular classification (that is, the particle size distribution was particularly uniform). Previously, compositions of regenerated elastomer material with a wide range of particle sizes were assumed to exhibit poor performance characteristics and would therefore be relatively undesirable for many applications. However, producing compositions of regenerated elastomer material with uniform particle size distributions through certain milling processes, such as cryogenic turbo milling processes, can be costly, since it is usually necessary to carefully screen, screen and distribute the vulcanized particles. .
[007] Além disso, as partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas são relativamente inertes e como tal não reativas com materiais de matriz elastômero virgens. Como tal, composições de material elastômero regenerado compreendendo as partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas são de utilização limitada como agente de adição em composições plásticas ou de borracha, uma vez que níveis elevados de partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas geralmente diminuem as propriedades físicas gerais das composições plásticas ou de borracha. Essa limitação pode ser menorizada pela utilização de partículas de elastômero desvulcanizadas, ou seja, partículas que foram submetidas a um tratamento de desvulcanização ou outro método de tratamento (por exemplo, mecânico ou químico) que resulte em uma modificação química na superfície das partículas de elastômero curadas. Tais modificações químicas na superfície das partículas de elastômero regeneradas conduzem a uma melhor interação entre as partículas regeneradas e os materiais de matriz elastômero virgens. Devido ao processamento adicional envolvido, contudo, as partículas de elastômero desvulcanizadas ou quimicamente modificadas tendem a ser mais caras do que as partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas.[007] In addition, the regenerated vulcanized elastomer particles are relatively inert and therefore not reactive with virgin elastomer matrix materials. As such, compositions of regenerated elastomer material comprising the regenerated vulcanized elastomer particles are of limited use as an addition agent in plastic or rubber compositions, since high levels of regenerated vulcanized elastomer particles generally decrease the general physical properties of the plastic compositions. or rubber. This limitation can be lessened by the use of devulcanized elastomer particles, that is, particles that have been subjected to devulcanization treatment or another treatment method (for example, mechanical or chemical) that results in a chemical change on the surface of the elastomer particles. healed. Such chemical modifications on the surface of the regenerated elastomer particles lead to a better interaction between the regenerated particles and the virgin elastomer matrix materials. Due to the additional processing involved, however, devulcanized or chemically modified elastomer particles tend to be more expensive than regenerated vulcanized elastomer particles.
[008] Como tal, há muito que há uma necessidade por atender em relação a composições elastoméricas que compreendam material elastômero regenerado, mas que sejam menos caras de produzir do que as composições elastoméricas convencionais, ao mesmo tempo que mantêm propriedades mecânicas comparáveis às composições elastoméricas que não contêm material regenerado.[008] As such, there is a long-standing need for elastomeric compositions that comprise regenerated elastomeric material, but which are less expensive to produce than conventional elastomeric compositions, while maintaining mechanical properties comparable to elastomeric compositions that do not contain regenerated material.
[009] Brevemente descritos, e de acordo com uma forma de realização, aspetos da presente revelação dizem geralmente respeito a composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros vulcanizados regenerados (pós de borracha micronizada), em que as partículas de elastômero têm uma ampla e/ou variável distribuição de dimensões. Por exemplo, as composições elastoméricas aqui descritas podem compreender materiais elastômeros vulcanizados regenerados (pós de borracha micronizada) compreendendo partículas maiores do que malha 50 e também menores do que malha 140 dentro da mesma composição. De acordo com uma forma de realização, esses materiais elastômeros vulcanizados regenerados são usados dentro de compostos de borracha padrão (tais como os usados para pneus de veículos) como substitutos para materiais elastômeros vulcanizados regenerados convencionais com distribuições de dimensão de partículas uniformes conforme aos padrões ASTM. Como aqui descrito, experiências determinaram que composições elastoméricas (por exemplo, compostos de banda de rodagem de borracha) incorporando materiais elastômeros vulcanizados regenerados com distribuições amplas de dimensão de partículas têm um desempenho similar aos que compreendem materiais elastômeros vulcanizados regenerados tradicionais com distribuições estreitas de dimensão de partículas, mas podem ser produzidos de forma mais barata.[009] Briefly described, and according to an embodiment, aspects of the present disclosure generally concern elastomeric compositions comprising regenerated vulcanized elastomer materials (micronized rubber powders), wherein the elastomer particles have a wide and / or variable dimension distribution. For example, the elastomeric compositions described herein can comprise regenerated vulcanized elastomer materials (micronized rubber powders) comprising particles larger than 50 mesh and also smaller than 140 mesh within the same composition. According to one embodiment, these regenerated vulcanized elastomer materials are used within standard rubber compounds (such as those used for vehicle tires) as substitutes for conventional regenerated vulcanized elastomer materials with uniform particle size distributions in accordance with ASTM standards . As described herein, experiments have determined that elastomeric compositions (e.g., rubber tread compounds) incorporating regenerated vulcanized elastomer materials with wide particle size distributions perform similarly to those comprising traditional regenerated vulcanized elastomer materials with narrow size distributions particles, but can be produced more cheaply.
[010] De acordo com uma outra forma de realização, aspetos da presente revelação também dizem respeito a composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros regenerados vulcanizados e desvulcanizados (ou tratados quimicamente de outro modo) (pós de borracha micronizada). Por exemplo, as composições elastoméricas aqui descritas podem compreender 10% de material elastômero vulcanizado regenerado em que metade do material elastômero regenerado é vulcanizado e a outra metade é desvulcanizado. Como será entendido e apreciado, o processo de "desvulcanização" pode ocorrer através de uma modificação química nas partículas curadas/vulcanizadas, ou através de um processo de funcionalização, etc. Como aqui descrito, experiências determinaram que composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros regenerados vulcanizados e desvulcanizados têm desempenho similar às compreendendo apenas material elastômero vulcanizado regenerado, mas podem ser produzidas com menores custos.[010] According to another embodiment, aspects of the present disclosure also concern elastomeric compositions comprising vulcanized and devulcanized (or otherwise chemically treated) elastomeric materials (micronized rubber powders). For example, the elastomeric compositions described herein can comprise 10% regenerated vulcanized elastomer material in which half of the regenerated elastomer material is vulcanized and the other half is devulcanized. As will be understood and appreciated, the "devulcanization" process can occur through a chemical modification of the cured / vulcanized particles, or through a functionalization process, etc. As described herein, experiments have determined that elastomeric compositions comprising vulcanized and devulcanized regenerated elastomer materials perform similarly to those comprising only regenerated vulcanized elastomer material, but can be produced at lower costs.
[011] Esses e outros aspetos, características e vantagens da ou das invenções reivindicadas serão evidentes a partir da descrição escrita que se segue das formas de realização preferenciais e aspetos tomados em conjunto com as figuras e exposições que se seguem, apesar de poderem sofrer variações e modificações sem sair do espírito e escopo dos novos conceitos da revelação.[011] These and other aspects, characteristics and advantages of the claimed invention or inventions will be evident from the following written description of the preferred embodiments and aspects taken in conjunction with the following figures and exhibitions, although they may suffer variations and changes without leaving the spirit and scope of the new concepts of the revelation.
[012] As tabelas e provas acompanhantes ilustram um ou mais aspetos da revelação e, juntamente com a descrição escrita, servem para explicar os princípios da revelação. Sempre que possível, serão usados os mesmos números de referência em todas as tabelas e provas, e em que:[012] The accompanying tables and evidence illustrate one or more aspects of the disclosure and, together with the written description, serve to explain the principles of the disclosure. Whenever possible, the same reference numbers will be used in all tables and evidence, and where:
[013] A tabela 1 mostra distribuições amostra de dimensões de partículas para composições de material elastômero regenerado (ou seja, pós de borracha micronizada) PD80 e PD84.[013] Table 1 shows sample particle size distributions for compositions of regenerated elastomer material (ie micronized rubber powders) PD80 and PD84.
[014] A tabela 2 mostra formulações de composição de elastômero exemplares. A amostra de controle, CTRL_1, não contém material elastômero regenerado, enquanto PD80 3% e PD84 3% contêm material elastômero regenerado.[014] Table 2 shows exemplary elastomer composition formulations. The control sample, CTRL_1, does not contain regenerated elastomer material, while PD80 3% and PD84 3% contain regenerated elastomer material.
[015] A tabela 3 mostra formulações de composição de elastômero exemplares. A amostra de controle, CTRL_2, não contém material elastômero regenerado, enquanto cada uma das restantes amostras contêm material elastômero regenerado vulcanizado ou desvulcanizado ou uma combinação de ambos.[015] Table 3 shows exemplary elastomer composition formulations. The control sample, CTRL_2, does not contain regenerated elastomer material, while each of the remaining samples contains vulcanized or devulcanized regenerated elastomer material or a combination of both.
[016] A tabela 4 mostra formulações de composição de elastômero exemplares. A amostra de controle, CTRL_3, não contém material elastômero regenerado, enquanto cada uma das restantes amostras contêm material elastômero regenerado vulcanizado ou desvulcanizado ou uma combinação de ambos.[016] Table 4 shows exemplary elastomer composition formulations. The control sample, CTRL_3, does not contain regenerated elastomer material, while each of the remaining samples contains vulcanized or devulcanized regenerated elastomer material or a combination of both.
[017] A tabela 5 mostra estimativas de custo por libra para material elastômero virgem, bem como vários materiais elastômeros regenerados vulcanizados e desvulcanizados.[017] Table 5 shows cost per pound estimates for virgin elastomer material, as well as various vulcanized and devulcanized regenerated elastomer materials.
[018] A tabela 6 mostra dados de ensaios de tração relacionados com as composições de elastômero exemplares detalhadas na tabela 2.[018] Table 6 shows tensile test data related to the exemplary elastomer compositions detailed in Table 2.
[019] A tabela 7 mostra dados de ensaios de tração relacionados com as composições de elastômero exemplares detalhadas na tabela 3.[019] Table 7 shows tensile test data related to the exemplary elastomer compositions detailed in Table 3.
[020] A tabela 8 mostra dados de ensaios de tração relacionados com as composições de elastômero exemplares detalhadas na tabela 4.[020] Table 8 shows tensile test data related to the exemplary elastomer compositions detailed in Table 4.
[021] A prova A mostra dados de ensaios de tração detalhados relacionados com as ' composições de elastômero detalhadas na tabela 3, que expõem os resultados dos ensaios providenciados na tabela 7 .[021] Proof A shows detailed tensile test data related to the 'elastomer compositions detailed in table 3, which expose the test results provided in table 7.
[022] A prova Β mostra dados de ensaios de tração detalhados relacionados com as composições de elastômero detalhadas na tabela 4, que expõem os resultados dos ensaios providenciados na tabela 8.[022] The Β test shows detailed tensile test data related to the elastomer compositions detailed in table 4, which expose the test results provided in table 8.
[023] Para o propósito da promoção e compreensão dos princípios da presente revelação, será agora feita referência às formas de realização ilustradas nas tabelas e provas anexas, e será usada linguagem específica para a descrever. Não obstante, será entendido que com isso não se pretende introduzir qualquer limitação ao escopo da revelação; quaisquer alterações e posteriores modificações das formas de realização descritas ou ilustradas e quaisquer outras aplicações dos princípios da revelação como aí ilustrados são contempladas como ocorreria normalmente a um técnico da área com a qual a revelação se relaciona. Todas as limitações de escopo devem ser determinadas de acordo com e como expresso nas reivindicações.[023] For the purpose of promoting and understanding the principles of this revelation, reference will now be made to the embodiments illustrated in the attached tables and evidence, and specific language will be used to describe it. However, it will be understood that this is not intended to introduce any limitation on the scope of the disclosure; any changes and subsequent modifications to the described or illustrated embodiments and any other applications of the disclosure principles as illustrated therein are contemplated as would normally occur to a technician in the field to which the disclosure relates. All scope limitations must be determined in accordance with and as expressed in the claims.
[024] Várias tabelas de dados apresentando formulações e resultados experimentais relacionados com o assunto reivindicado são incorporadas nessa revelação. Adicionalmente, as provas A e B, que apresentam dados de ensaios de tração mais completos medidos por análise de amostras de composições de elastômero curado compreendendo formulações de elastômero exemplares, são anexadas a essa revelação e aqui incorporadas.[024] Several data tables presenting formulations and experimental results related to the claimed subject are incorporated in this disclosure. In addition, tests A and B, which present data from more complete tensile tests measured by analyzing samples of cured elastomer compositions comprising exemplary elastomer formulations, are attached to this disclosure and incorporated herein.
[025] De acordo com uma forma de realização, aspetos da presente revelação dizem geralmente respeito a composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros vulcanizados regenerados (pós de borracha micronizada), em que as partículas de elastômero têm uma distribuição de dimensão ampla e/ou variável. Por exemplo, as composições elastoméricas aqui descritas podem compreender materiais elastômeros vulcanizados regenerados (pós de borracha micronizada) compreendendo partículas maiores do que malha 50 e também menores do que malha 140 dentro da mesma composição. De acordo com uma forma de realização, esses materiais elastômeros vulcanizados regenerados são usados dentro de compostos de borracha padrão (como os usados para pneus de veículos) como substitutos de materiais elastômeros vulcanizados regenerados convencionais com distribuições de dimensões de partículas relativamente uniformes conformes aos padrões ASTM. Como aqui descrito, experiências determinaram que composições elastoméricas (por exemplo compostos de borracha de banda de rodagem) incorporando os materiais elastômeros vulcanizados regenerados com amplas distribuições de dimensão de partículas têm um desempenho similar às compreendendo materiais elastômeros vulcanizados regenerados tradicionais com distribuições estreitas de dimensão de partículas, mas podem ser produzidas com menor custo.[025] According to an embodiment, aspects of the present disclosure generally relate to elastomeric compositions comprising regenerated vulcanized elastomer materials (micronized rubber powders), wherein the elastomer particles have a wide and / or variable size distribution. For example, the elastomeric compositions described herein can comprise regenerated vulcanized elastomer materials (micronized rubber powders) comprising particles larger than 50 mesh and also smaller than 140 mesh within the same composition. According to one embodiment, these regenerated vulcanized elastomer materials are used within standard rubber compounds (such as those used for vehicle tires) as replacements for conventional regenerated vulcanized elastomer materials with relatively uniform particle size distributions in accordance with ASTM standards . As described herein, experiments have determined that elastomeric compositions (e.g. tread rubber compounds) incorporating the regenerated vulcanized elastomer materials with wide particle size distributions perform similarly to those comprising traditional regenerated vulcanized elastomer materials with narrow size distributions. particles, but can be produced at a lower cost.
[026] De acordo com outra forma de realização, aspetos da presente revelação dizem respeito a composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros regenerados vulcanizados e desvulcanizados (ou tratados quimicamente de outro modo) (pós de borracha micronizada). Por exemplo, composições elastoméricas aqui descritas podem compreender 10% de material elastômero vulcanizado regenerado em que metade do material elastômero regenerado é vulcanizado e a outra metade é desvulcanizado. Como será entendido e apreciado, o processo de "desvulcanização" pode ocorrer através de uma modificação química nas partículas curadas/vulcanizadas ou através de um processo de vulcanização, etc. Como aqui descrito, experiências determinaram que composições elastoméricas compreendendo materiais elastômeros regenerados vulcanizados e desvulcanizados têm desempenho similar às compreendendo apenas material elastômero vulcanizado regenerado, mas podem ser produzidas com menores custos.[026] According to another embodiment, aspects of the present disclosure relate to elastomeric compositions comprising vulcanized and devulcanized (or otherwise chemically treated) elastomeric materials (micronized rubber powders). For example, elastomeric compositions described herein can comprise 10% regenerated vulcanized elastomer material in which half of the regenerated elastomer material is vulcanized and the other half is devulcanized. As will be understood and appreciated, the "devulcanization" process can occur through a chemical modification of the cured / vulcanized particles or through a vulcanization process, etc. As described herein, experiments have determined that elastomeric compositions comprising vulcanized and devulcanized regenerated elastomer materials perform similarly to those comprising only regenerated vulcanized elastomer material, but can be produced at lower costs.
[027] Como aqui usado, o termo "partículas de elastômero vulcanizadas" incluem materiais elastoméricos curados ou reticulados de outro modo em forma de partículas. Essas partículas de elastômero vulcanizadas são geralmente produzidas através de processos de moagem criogênica através de material elastômero regenerado moído ou reticulado (por exemplo, pneus de veículos e sucata de produção de pneus) em partículas, mas podem ser produzidas de outras formas como ocorrerá aos técnicos da área.[027] As used herein, the term "vulcanized elastomer particles" includes cured or otherwise crosslinked elastomeric materials in the form of particles. These vulcanized elastomer particles are generally produced through cryogenic milling processes using ground or crosslinked regenerated elastomer material (for example, vehicle tires and tire-making scrap) in particles, but they can be produced in other ways as will occur to technicians of the area.
[028] As partículas de elastômero vulcanizadas em geral não são inicialmente quimicamente modificadas. Assim, como aqui usado, "partículas de elastômero vulcanizadas quimicamente modificadas" ou "partículas de elastômero desvulcanizadas" ou "partículas de elastômero funcionalizadas" incluem materiais elastoméricos vulcanizados, curados ou reticulados de outro modo em forma de partículas que tenham sido submetidos a tratamento que resulte em uma modificação química da superfície da partícula. Por exemplo, as partículas de elastômero vulcanizadas podem ser submetidas a um tratamento químico ou térmico para modificar a química da superfície da partícula. Tal tratamento químico tipicamente ajuda na subsequente reticulação das partículas de elastômero desvulcanizadas para elastômero nativo e outros materiais.[028] Vulcanized elastomer particles in general are not initially chemically modified. Thus, as used herein, "chemically modified vulcanized elastomer particles" or "devulcanized elastomer particles" or "functionalized elastomer particles" include vulcanized, cured or otherwise crosslinked elastomeric materials in the form of particles that have undergone treatment that results in a chemical modification of the particle surface. For example, vulcanized elastomer particles can be subjected to chemical or thermal treatment to modify the surface chemistry of the particle. Such chemical treatment typically helps in the subsequent crosslinking of devulcanized elastomer particles to native elastomer and other materials.
[029] Para além disso, como aqui usado e citado nas provas anexadas, o termo "PolyDyne" ou "PD" refere-se a um nome de uma marca de partículas de elastômero vulcanizadas (por exemplo, partículas de borracha curada, partículas de borracha reciclada ou pó de borracha micronizada) produzido por Lehigh Technologies, Inc., Tucker, GA. De acordo com uma forma de realização, as partículas aqui descritas são produzidas através de um sistema de moagem criogênica descrito na patente U.S. n° 7,445,170, intitulada Process and Apparatus for Manufacturing Crumb and Powder Rubber, e um moinho de impacto como descrito na patente U.S. n° 7,861,958 intitulada Conical-Shaped Impact Mill. Em certas formas de realização da presente revelação, esses pós de borracha micronizada são submetidos a subsequentes operações de rastreio ou triagem para agrupar as partículas em gamas de distribuição estreita com base na dimensão das partículas, resultando assim em agrupamentos de partículas de dimensão ampla.[029] Furthermore, as used and quoted in the attached evidence, the term "PolyDyne" or "PD" refers to a brand name of vulcanized elastomer particles (eg cured rubber particles, recycled rubber or micronized rubber powder) produced by Lehigh Technologies, Inc., Tucker, GA. According to one embodiment, the particles described herein are produced using a cryogenic grinding system described in US patent No. 7,445,170, entitled Process and Apparatus for Manufacturing Crumb and Powder Rubber, and an impact mill as described in the US patent. No. 7,861,958 entitled Conical-Shaped Impact Mill. In certain embodiments of the present disclosure, these micronized rubber powders are subjected to subsequent screening or sorting operations to group the particles into narrow distribution ranges based on the particle size, thus resulting in large particle clusters.
[030] Como também é aqui usado e citado nas provas anexadas, "PD80" refere-se geralmente a uma composição de material elastômero regenerado (ou seja, pó de borracha micronizada) conforme aos padrões convencionais de malha 80. O termo "PD84" refere-se geralmente a uma composição de material elastômero regenerado (como aqui descrito) com uma distribuição ampla de dimensão de partículas (e não conforme a quaisquer padrões ASTM). Assim, PD80 e PD84 são nomes de marca comercial usados para descrever composições específicas de elastômero regenerado (pós de borracha micronizada) produzidos pela Lehigh Technologies, Inc. que têm distribuições de dimensão de partículas predeterminadas. Como será descrito aqui em maior detalhe, PD84 corresponde a uma composição comercial de partículas com uma distribuição ampla de dimensão de partículas. Como será entendido e apreciado, as formulações específicas e distribuições de dimensão de partículas associadas a PD80 e PD84 como descritas nas provas anexadas são apresentadas puramente com propósitos ilustrativos, e composições elastoméricas, composições de material elastômero regenerado ou outras formulações elastômeras contempladas pela presente invenção não se encontram limitadas às características ou propriedades específicas aqui citadas.[030] As it is also used and cited in the attached evidence, "PD80" generally refers to a composition of regenerated elastomer material (ie, micronized rubber powder) conforming to conventional 80 mesh standards. The term "PD84" generally refers to a composition of regenerated elastomer material (as described herein) with a wide particle size distribution (and not conforming to any ASTM standards). Thus, PD80 and PD84 are trademark names used to describe specific compositions of regenerated elastomer (micronized rubber powders) produced by Lehigh Technologies, Inc. that have predetermined particle size distributions. As will be described in more detail here, PD84 corresponds to a commercial particle composition with a wide particle size distribution. As will be understood and appreciated, the specific formulations and particle size distributions associated with PD80 and PD84 as described in the attached tests are presented purely for illustrative purposes, and elastomeric compositions, compositions of regenerated elastomeric material or other elastomeric formulations contemplated by the present invention are not. are limited to the specific characteristics or properties mentioned here.
[031] Amostras de distribuições de dimensão de partículas de PD80 e PD84 são mostradas na tabela 1 abaixo. Como mostrado na tabela 1, PD84 compreende uma distribuição mais ampla de dimensões de partículas em comparação com PD80. Por exemplo, o PD84 exemplar inclui uma quantidade vestigial de partículas de malha 40, aproximadamente 9% de peso de partículas de malha 60, aproximadamente 21% de peso de partículas de malha 80, aproximadamente 38% de peso de partículas de malha 120, aproximadamente 12% de peso de partículas de malha 140, aproximadamente 20% de peso de partículas de malha inferiores a 140. Em contraste, a composição exemplar PD80 não compreende partículas de malha 40, apenas quantidades vestigiais de partículas de malha 60, aproximadamente 3% de peso de partículas de malha 80, aproximadamente 52% de peso de partículas de malha 120, aproximadamente 18% de peso de partículas de malha 140 e aproximadamente 27% de peso de partículas de malha inferiores a 140. Como mostrado, as dimensões de partículas na composição exemplar PD84 são distribuídas mais uniformemente por uma maior gama de dimensões de partículas, enquanto na composição PD80, partículas são primariamente agrupadas em volta de uma dimensão de partículas central (ou seja, mais de 50% de peso são partículas de malha aproximadamente 120).[031] Samples of particle size distributions of PD80 and PD84 are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, PD84 comprises a wider distribution of particle sizes compared to PD80. For example, the exemplary PD84 includes a trace amount of 40 mesh particles, approximately 9% weight of 60 mesh particles, approximately 21% weight of 80 mesh particles, approximately 38% weight of 120 mesh particles, approximately 12% by weight of 140 mesh particles, approximately 20% by weight of mesh particles less than 140. In contrast, the exemplary composition PD80 does not comprise 40 mesh particles, only trace amounts of 60 mesh particles, approximately 3% of weight of mesh particles 80, approximately 52% of mesh particles 120, approximately 18% of mesh particles 140 and approximately 27% of mesh particles less than 140. As shown, the particle dimensions in exemplary PD84 composition are more evenly distributed over a wider range of particle sizes, while in the PD80 composition, particles are primarily grouped around a central particles (ie more than 50% by weight are approximately 120 mesh particles).
[032] Tabela 1. Distribuição de Dimensão de Partículas para amostras PD80 e PD84 
[033] Como anteriormente referido, foi assumido até ao momento que materiais elastômeros regenerados com uma ampla gama de dimensões de partículas (por exemplo PD84) exibiriam características de fraco desempenho e seriam, como tal, relativamente indesejáveis para muitas aplicações (por exemplo composições elastoméricas, composições plásticas, etc.)· Para mostrar que materiais elastômeros regenerados com uma ampla gama de dimensão de partículas (que são de produção mais barata e fácil) são adequados para composições elastoméricas (por exemplo, composições de banda de rodagem de pneus), foram produzidas amostras de formulações de elastômeros compreendendo material elastômero tradicional (por exemplo, PD80) e com ampla gama de dimensão de partículas (por exemplo PD84) para que as suas características de desempenho pudessem ser testadas e comparadas umas com as outras e para controlar amostras que não compreendessem material regenerado.[033] As previously mentioned, it has been assumed so far that regenerated elastomer materials with a wide range of particle sizes (for example PD84) would exhibit poor performance characteristics and would therefore be relatively undesirable for many applications (for example elastomeric compositions , plastic compositions, etc.) · To show that regenerated elastomeric materials with a wide range of particle sizes (which are cheaper and easier to produce) are suitable for elastomeric compositions (eg tire tread compositions), samples of elastomer formulations were produced comprising traditional elastomer material (eg PD80) and with a wide range of particle sizes (eg PD84) so that their performance characteristics could be tested and compared with each other and to control samples that did not understand regenerated material.
[034] Abaixo, a tabela 2 mostra uma amostra exemplar de formulação de controle ("CTRL"), o que não inclui qualquer material elastômero regenerado. Além disso, a tabela 2 mostra formulações exemplares compreendendo 3% de peso de material elastômero regenerado (ou seja, "PD80 3%" e "PD84 3%", respetivamente). Como descrito em detalhe abaixo, a tabela 2 (bem como as tabelas 3 e 4, abaixo descritas) mostra outros componentes ou ingredientes usados em essas receitas/formulações de borrachas, incluindo material elastômero nativo, enxofres, aceleradores e vários outros materiais de adição.[034] Below, table 2 shows an exemplary sample of control formulation ("CTRL"), which does not include any regenerated elastomer material. In addition, Table 2 shows exemplary formulations comprising 3% by weight of regenerated elastomer material (i.e., "PD80 3%" and "PD84 3%", respectively). As described in detail below, Table 2 (as well as Tables 3 and 4, described below) shows other components or ingredients used in these rubber recipes / formulations, including native elastomer material, sulfur, accelerators and various other addition materials.
[035] Tabela 2. Formulações exemplares com e sem Material Elastômero Regenerado 
[036] Igualmente, como foi também mencionado anteriormente, as partículas de elastômero vulcanizadas reclamadas (por exemplo, PD80 ou PD84) são relativamente inertes e como tal não reativas com materiais matriz de elastômero virgens. Como tal, níveis elevados de partículas de elastômero vulcanizadas reclamadas são de utilização limitada em composições elastoméricas, uma vez que geralmente reduzem as propriedades físicas gerais das composições. Materiais elastômeros regenerados desvulcanizados, contudo, têm uma interação melhorada com material elastômero virgem. Como tal, para melhorar a limitação resultante da não reatividade das partículas de elastômero vulcanizadas regeneradas e permitir composições elastoméricas compreendendo elevados níveis de material regenerado, o que é mais barato e mais fácil de produzir, foram desenvolvidas amostras de formulações de elastômero compreendendo material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado ("formulações de combinação"). Várias formulações de combinação exemplares são apresentadas nas tabelas 3 e 4, abaixo, juntamente com formulações de controle sem material regenerado, as amostras contendo apenas material regenerado vulcanizado ou desvulcanizado (mas não ambos).[036] Likewise, as previously mentioned, the claimed vulcanized elastomer particles (eg, PD80 or PD84) are relatively inert and therefore not reactive with virgin elastomer matrix materials. As such, high levels of claimed vulcanized elastomer particles are of limited use in elastomeric compositions, as they generally reduce the general physical properties of the compositions. Devulcanized regenerated elastomer materials, however, have an improved interaction with virgin elastomer material. As such, to improve the limitation resulting from the non-reactivity of the regenerated vulcanized elastomer particles and to allow elastomeric compositions comprising high levels of regenerated material, which is cheaper and easier to produce, samples of elastomer formulations comprising regenerated elastomer material have been developed. vulcanized and devulcanized ("combination formulations"). Several exemplary combination formulations are presented in tables 3 and 4, below, together with control formulations without regenerated material, samples containing only vulcanized or devulcanized regenerated material (but not both).
[037] Como na tabela 2, a tabela 3 inclui uma amostra de formulação de controle exemplar ("CTRL_1"), que não contém material elastômero regenerado, e várias outras formulações compreendendo material elastômero regenerado. Para além de uma segunda formulação exemplar com 3% de material regenerado PD84 ("PD84_2 3%"), a tabela 3 também inclui uma primeira formulação exemplar compreendendo 6% de material regenerado PD84 ("PD84 6%") . Além disso, a tabela 3 inclui formulações de amostra exemplares compreendendo PD84 e um elastômero desvulcanizado (ou seja, "SRI80") como componente elastômero regenerado, ("PD84 3% + SRI80 3%" e "PD84 6% + SRI80 4%") e formulações exemplares compreendendo apenas elastômero desvulcanizado (SRI80) como componente elastômero regenerado (ou seja, "SRI80 3%" e "SRI80 6%") . Como aqui referido, "SRI80" refere-se a um tipo exemplar de material elastômero regenerado desvulcanizado (por exemplo, material elastômero regenerado funcionalizado ou quimicamente modificado) , que foi obtido da Sekhar Research Innovations, com sede na Malásia, usando PD80 produzido pela Lehigh Technologies, Inc. como matéria-prima particulada vulcanizada. Como será entendido e apreciado, SRI80 é simplesmente um tipo de material elastômero desvulcanizado que pode ser usado em formas de realização das presentes formulações ou composições, e aspetos da presente revelação não se pretendem ser limitados de forma alguma à utilização de um material elastômero modificado quimicamente especifico.[037] As in Table 2, Table 3 includes a sample of exemplary control formulation ("CTRL_1"), which does not contain regenerated elastomer material, and several other formulations comprising regenerated elastomer material. In addition to a second exemplary formulation with 3% PD84 regenerated material ("PD84_2 3%"), Table 3 also includes a first exemplary formulation comprising 6% PD84 regenerated material ("PD84 6%"). In addition, Table 3 includes exemplary sample formulations comprising PD84 and a devulcanized elastomer (ie "SRI80") as a regenerated elastomer component, ("PD84 3% + SRI80 3%" and "PD84 6% + SRI80 4%" ) and exemplary formulations comprising only devulcanized elastomer (SRI80) as a regenerated elastomer component (ie "SRI80 3%" and "SRI80 6%"). As referred to herein, "SRI80" refers to an exemplary type of devulcanized regenerated elastomer material (e.g., functionalized or chemically modified regenerated elastomer material), which was obtained from Malaysia-based Sekhar Research Innovations using PD80 produced by Lehigh Technologies, Inc. as a vulcanized particulate raw material. As will be understood and appreciated, SRI80 is simply a type of devulcanized elastomer material that can be used in embodiments of the present formulations or compositions, and aspects of the present disclosure are not intended to be limited in any way to the use of a chemically modified elastomer material specific.
[038] Tabela 3. Formulações Exemplares Com e Sem Material Elastômero Regenerado 
[039] A tabela 4 mostra outras formulações amostra exemplares para composições de elastômero. A tabela 4 inclui uma formulação amostra exemplar compreendendo dois materiais elastômeros vulcanizados regenerados ("PD84 3% + PD140 7%"). Além disso, a tabela 4 inclui três formulações amostra exemplares compreendendo material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado ("PD84 3% + LG80 7%", "PD84 3% + LG80 12%', e "PD140 5% + LG80 10%") . Por fim, a tabela 4 mostra uma formulação exemplar compreendendo um elastômero desvulcanizado como o único material elastômero regenerado ("LG80 10%"). Como aqui referido, "LG80" refere-se a um tipo exemplar de material elastômero regenerado desvulcanizado (por exemplo, material elastômero regenerado funcionalizado ou quimicamente modificado) , que foi obtido da Levgum, Ltd, com sede em Kanot, Israel, usando PD80 produzido por Lehigh Technologies, Inc. como matéria-prima particulada vulcanizada. Como será entendido e apreciado, LG80 é simplesmente um tipo de material elastômero desvulcanizado que pode ser usado em formas de realização das presentes formulações ou composições, e não se pretende que aspetos da presente revelação se limitem de alguma forma à utilização de um material elastômero modificado quimicamente especifico.[039] Table 4 shows other exemplary sample formulations for elastomer compositions. Table 4 includes an exemplary sample formulation comprising two regenerated vulcanized elastomer materials ("PD84 3% + PD140 7%"). In addition, Table 4 includes three exemplary sample formulations comprising vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material ("PD84 3% + LG80 7%", "PD84 3% + LG80 12% ', and" PD140 5% + LG80 10% ") Finally, Table 4 shows an exemplary formulation comprising a devulcanized elastomer as the only regenerated elastomer material ("LG80 10%"). As noted herein, "LG80" refers to an exemplary type of devulcanized regenerated elastomer material (for example, example, functionalized or chemically modified regenerated elastomer material), which was obtained from Levgum, Ltd, based in Kanot, Israel, using PD80 produced by Lehigh Technologies, Inc. as a vulcanized particulate raw material. As will be understood and appreciated, LG80 is simply a type of devulcanized elastomer material that can be used in embodiments of the present formulations or compositions, and aspects of the present disclosure are not intended to be limited in any way to the use of a material a specific chemically modified elastomer.
[040] Tabela 4. Formulações exemplares adicionais com Material Elastômero Regenerado
[041] Cada uma das formulações amostra exemplares acima listada incluiu uma borracha de butadieno estireno (SBR1500) e, em certos casos, um SBR Black Masterbatch que inclui SBR, negro de fumo e um óleo aromático) e uma borracha sintética cis-1,4-polibutadieno. O componente elastômero virgem ou não vulcanizado dessas formulações é como tal uma mistura de SBR e cis-1,4-polibutadieno. Cada uma dessas composições também incluiu negro de fumo como enchimento (N339) e outros aditivos de borracha convencionais. Esses componentes foram misturados para formar um masterbatch ao qual foi adicionado enxofre, n-tert-butil-2 benzotiazolsulfenamida (TBBS) e, em certos casos, difenil guanidina (DPG). TBBS e DPG são aceleradores para a reação de vulcanização. Um retardador N-(ciclohexiltio) ftalimida (CTP) foi também adicionado às formulações para retardar o inicio da reação de cura. O pacote acelerador/retardador usado nos exemplos é meramente exemplar e podem também ser usados outros aceleradores/retardadores. Como será entendido e apreciado, as composições mostradas e descritas nas tabelas 2-4 são providenciadas apenas para propósitos exemplares e ilustrativos, e não pretendem de forma alguma limitar o escopo da presente revelação.[041] Each of the exemplary sample formulations listed above included a styrene butadiene rubber (SBR1500) and, in certain cases, an SBR Black Masterbatch that includes SBR, carbon black and an aromatic oil) and a synthetic cis-1 rubber, 4-polybutadiene. The virgin or non-vulcanized elastomer component of these formulations is therefore a mixture of SBR and cis-1,4-polybutadiene. Each of these compositions also included carbon black as a filler (N339) and other conventional rubber additives. These components were mixed to form a masterbatch to which sulfur, n-tert-butyl-2 benzothiazolsulfenamide (TBBS) and, in certain cases, diphenyl guanidine (DPG) were added. TBBS and DPG are accelerators for the vulcanization reaction. An N- (cyclohexylthio) phthalimide (CTP) retarder was also added to the formulations to delay the onset of the curing reaction. The accelerator / retarder package used in the examples is merely exemplary and other accelerators / retarders can also be used. As will be understood and appreciated, the compositions shown and described in tables 2-4 are provided for exemplary and illustrative purposes only, and are in no way intended to limit the scope of the present disclosure.
[042] As várias formulações exemplares foram usadas para formar folhas de elastômero 6" x 6" x 0,080" para propósitos de teste de acordo com processos de cura de borracha convencionais conhecidos. As folhas foram curadas durante 20 minutos a 160 °C. Amostras de teste de tração foram cortadas das folhas curadas e cinco amostras ou espécimes de cada formulação foram avaliadas. Em particular, tensão de ruptura/resistência à ruptura, módulo 300%, alongamento à ruptura/tensão à ruptura e dureza foram medidas para cada amostra. Os valores médios para cada resultado de teste são apresentados nas tabelas 6-8 que se seguem.[042] The various exemplary formulations were used to form 6 "x 6" x 0.080 "elastomer sheets for testing purposes according to known conventional rubber curing processes. The sheets were cured for 20 minutes at 160 ° C. Tensile test strips were cut from cured leaves and five samples or specimens of each formulation were evaluated, in particular, tensile strength / tensile strength, modulus 300%, elongation at break / tensile strength and hardness were measured for each sample. The average values for each test result are shown in tables 6-8 below.
[043] Além disso, foi medido o ressalto para cada amostra. O ressalto é um indicador de resistência de rolamento, especificamente para composições elastoméricas usadas como compostos de banda de rodagem para pneus de veiculos. A resistência de rolamento é um fator na determinação da economia de combustível, e como tal, são preferenciais formulações de elastômero com valores de ressalto mais elevados. São igualmente apresentados valores médios de ressalto nas tabelas 6-8.[043] In addition, the cam was measured for each sample. The shoulder is an indicator of rolling resistance, specifically for elastomeric compositions used as tread compounds for vehicle tires. Rolling resistance is a factor in determining fuel economy, and as such, elastomer formulations with higher bounce values are preferred. Average rebound values are also shown in tables 6-8.
[044] Adicionalmente, a "gualidade de tração normalizada" foi calculada para cada uma das amostras. A qualidade de tração normalizada (ou "NTQ) é uma medida proprietária usada como meio de comparação rápida das propriedades de tração de uma amostra de teste em relação a uma amostra de controle. A medida NTQ leva em conta os resultados de teste de resistência à ruptura, módulo 300% e alongamento à ruptura de uma amostra de teste em relação aos mesmos resultados para um controle. Especificamente, NTQ pode ser definido como o produto da resistência à ruptura, módulo e alongamento de uma amostra específica dividida pelo produto dos mesmo valores de teste para um composto de controle. Especificamente:[044] Additionally, "normalized traction equality" was calculated for each of the samples. Standardized tensile quality (or "NTQ) is a proprietary measure used as a means of quickly comparing the tensile properties of a test sample against a control sample. The NTQ measure takes into account the results of resistance testing to rupture, modulus 300% and elongation at break of a test sample in relation to the same results for a control.NTQ can specifically be defined as the product of the breaking strength, modulus and elongation of a specific sample divided by the product of the same values test for a control compound. Specifically:
[045] NTQ = (resistência à ruptura de amostra * módulo de amostra * alongamento de amostra) /[045] NTQ = (resistance to sample rupture * sample module * sample elongation) /
[046] (resistência à ruptura de controle * módulo de controle * alongamento de controle)[046] (resistance to control break * control module * control stretch)
[047] Por definição, um valor de tração normalizado de 100 indica uma amostra não compreendendo qualquer material elastômero regenerado (ou seja, as amostras de controle usadas no teste). Como tal, valores de tração normalizados mais perto de 100 tipicamente sugerem uma amostra com propriedades de tração semelhantes a uma amostra de controle. A qualidade de tração normalizada de cada amostra é apresentada nas tabelas 6-8.[047] By definition, a normalized tensile value of 100 indicates a sample not comprising any regenerated elastomer material (ie, the control samples used in the test). As such, normalized tensile values closer to 100 typically suggest a sample with similar tensile properties to a control sample. The normalized tensile quality of each sample is shown in tables 6-8.
[048] Por fim, foram calculados os custos relativos para cada um dos controles e amostras usando estimativas de custo por libra para material elastômero virgem, bem como material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado, como mostrado na tabela 5 abaixo. Geralmente, o custo relativo serve para ilustrar a poupança de custos associada à substituição de matriz virgem/material elastômero com material elastômero regenerado em uma composição elastomérica. Como será entendido e apreciado, a informação de custo relativo providenciada nas tabelas 5-8 é providenciada apenas com propósitos exemplares para demonstrar as vantagens de custo associadas às formas de realização das presentes composições e formulações, e não pretendem de forma alguma limitar o escopo da presente revelação.[048] Finally, the relative costs for each of the controls and samples were calculated using cost per pound estimates for virgin elastomer material, as well as vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material, as shown in table 5 below. Generally, the relative cost serves to illustrate the cost savings associated with replacing virgin matrix / elastomeric material with regenerated elastomeric material in an elastomeric composition. As will be understood and appreciated, the relative cost information provided in tables 5-8 is provided for exemplary purposes only to demonstrate the cost advantages associated with the embodiments of the present compositions and formulations, and are in no way intended to limit the scope of the present revelation.
[049] Tabela 5. Estimativas de custo por libra de peso para vários Materiais Elastômeros 
[050] A tabela 6 mostra os resultados dos testes de uma amostra de controle não contendo material elastômero regenerado, bem como os resultados de duas formulações compreendendo material elastômero vulcanizado regenerado. As distribuições de dimensão de partículas para PD84 3% e PD80 3% foram explicitamente detalhadas na tabela 2 acima.[050] Table 6 shows the results of testing a control sample containing no regenerated elastomer material, as well as the results of two formulations comprising regenerated vulcanized elastomer material. The particle size distributions for PD84 3% and PD80 3% were explicitly detailed in table 2 above.
[051] Tabela 6. Resultados de teste (Amostras compreendendo Material Vulcanizado Regenerado com Distribuição Ampla de Dimensão de Partículas e Dimensão de Partículas Uniforme) 
[052] Como mostrado na tabela, a amostra com gama ampla de dimensão de partículas (PD84 3%) teve um desempenho comparável ao da amostra com gama estreita de dimensão de partículas (PD80 3%) . As amostras tiveram uma elevada qualidade de tração normalizada (75,4 e 77,4, respetivamente), com uma diferença relativa1 de aproximadamente 2, 67%. Os resultados dos testes de dureza e ressalto foram igualmente comparáveis às diferenças relativas de 1,0% e 0,22%. Tais resultados são inesperados uma vez que, como referido anteriormente, tinha sido assumido que composições elastoméricas compreendendo material elastômero regenerado com uma gama ampla de dimensões de partículas exibiriam características de fraco desempenho em comparação com composições elastoméricas compreendendo material elastômero regenerado com dimensão de partículas uniforme. Adicionalmente, como mostrado na tabela 5, PD84 3% que compreende material vulcanizado regenerado com uma gama ampla de dimensões de partículas tem um custo relativo inferior (97,8) ao do PD80 3% (98,0).[052] As shown in the table, the sample with a wide range of particle sizes (PD84 3%) performed comparable to the sample with a narrow range of particle sizes (PD80 3%). The samples had a high quality of normalized traction (75.4 and 77.4, respectively), with a relative difference1 of approximately 2.67%. The results of the hardness and rebound tests were also comparable to the relative differences of 1.0% and 0.22%. Such results are unexpected since, as mentioned above, it was assumed that elastomeric compositions comprising regenerated elastomer material with a wide range of particle sizes would exhibit poor performance characteristics compared to elastomeric compositions comprising regenerated elastomer material with uniform particle size. In addition, as shown in Table 5, PD84 3% comprising regenerated vulcanized material with a wide range of particle sizes has a lower relative cost (97.8) than that of PD80 3% (98.0).
[053] Os resultados apresentados na tabela 6 são significativos, pois demonstram que formulações compreendendo material elastômero vulcanizado regenerado apresentam características de desempenho comparáveis às formulações não compreendendo qualquer material regenerado. Além disso, e mais significativamente, os resultados da tabela 6 demonstram que as amostras compreendendo material elastômero regenerado com gama de partículas ampla (ou seja, PD84) têm um desempenho comparável às compreendendo material elastômero regenerado mais tradicional, PD80, neste caso. Os resultados foram vantajosos, pois o material regenerado com gama de partículas ampla oferece um custo relativamente inferior e é significativamente mais fácil e barato de produzir, uma vez que não necessita de rastreio, filtragem e distribuição de partículas exaustivos, como é tipicamente necessário para composições de material elastômero regenerado com distribuições de dimensão de partículas uniforme como PD80.[053] The results presented in table 6 are significant, as they demonstrate that formulations comprising regenerated vulcanized elastomer material have performance characteristics comparable to formulations not comprising any regenerated material. In addition, and more significantly, the results in Table 6 demonstrate that samples comprising regenerated elastomer material with a wide particle range (i.e., PD84) perform comparable to those comprising more traditional regenerated elastomer material, PD80, in this case. The results were advantageous, as the regenerated material with a wide range of particles offers a relatively lower cost and is significantly easier and cheaper to produce, since it does not require exhaustive particle screening, filtering and distribution, as is typically necessary for compositions of regenerated elastomer material with uniform particle size distributions like PD80.
[054] De forma semelhante à tabela 6, a tabela 7 apresenta resultados de testes para uma amostra de controle não contendo qualquer material elastômero, bem com resultados de duas formulações compreendendo material elastômero vulcanizado regenerado, ambos com gama ampla de dimensão de partículas (PD84_2 3% e PD84 6%). Adicionalmente, a tabela 7 mostra resultados compreendendo uma combinação de material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado (PD84 3% & SRI80 3% e PD84 6% & SRI80 4%). Por fim, a tabela 7 mostra resultados para uma amostra compreendendo material elastômero desvulcanizado regenerado, mas sem material elastômero vulcanizado regenerado (SRI80 3%).[054] Similar to Table 6, Table 7 presents test results for a control sample containing no elastomer material, as well as results from two formulations comprising regenerated vulcanized elastomer material, both with a wide range of particle sizes (PD84_2 3% and PD84 6%). In addition, Table 7 shows results comprising a combination of vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material (PD84 3% & SRI80 3% and PD84 6% & SRI80 4%). Finally, Table 7 shows results for a sample comprising regenerated devulcanized elastomer material, but without regenerated vulcanized elastomer material (SRI80 3%).
[055] Tabela 7. Resultados de teste (Amostras compreendendo Material Vulcanizado Regenerado e Material Desvulcanizado Regenerado) 
[056] Igualmente, a tabela 8 apresenta resultados de uma amostra de controle sem material elastômero regenerado, bem como uma amostra compreendendo uma combinação de materiais elastômeros vulcanizados regenerados (PD84 3% & PD140 7%) . Adicionalmente, a tabela 8 mostra resultados para uma amostra compreendendo uma combinação de material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado (PD84 3% & LG80 7%, PD84 3% & LG80 12%, e PD140 5% & LG80 10%). A tabela 8 também apresenta resultados de teste para uma amostra compreendendo material desvulcanizado regenerado, mas sem material vulcanizado regenerado.[056] Also, table 8 shows results from a control sample without regenerated elastomer material, as well as a sample comprising a combination of regenerated vulcanized elastomer materials (PD84 3% & PD140 7%). In addition, Table 8 shows results for a sample comprising a combination of regenerated and vulcanized elastomer material (PD84 3% & LG80 7%, PD84 3% & LG80 12%, and PD140 5% & LG80 10%). Table 8 also presents test results for a sample comprising regenerated devulcanized material, but without regenerated vulcanized material.
[057] Tabela 8. Resultados de teste Adicionais (Amostras Compreendendo Material Vulcanizado Regenerado e Material Desvulcanizado Regenerado)
[058] Como um ponto inicial, a tabela 7 ilustra que composições de elastômero compreendendo percentagens iniciais de material elastômero vulcanizado regenerado mais elevadas demonstraram características de desempenho menores quando comparadas com as amostras compreendendo percentagens baixas de material elastômero vulcanizado regenerado. Especificamente, PD84 6% apresentou uma qualidade de tração normalizada de 74,1, que foi uma diferença relativa de 3,71 em comparação com a amostra PD84_2 3%. Como atrás referido, essa limitação pode ser melhorada através da incorporação de uma combinação de material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado em uma composição de elastômero.[058] As a starting point, Table 7 illustrates that elastomer compositions comprising initial percentages of regenerated vulcanized elastomer material demonstrated lower performance characteristics when compared to samples comprising low percentages of regenerated vulcanized elastomer material. Specifically, PD84 6% had a normalized tensile quality of 74.1, which was a relative difference of 3.71 compared to the PD84_2 sample 3%. As mentioned above, this limitation can be improved by incorporating a combination of vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material in an elastomer composition.
[059] Como as tabelas 7 e 8 também ilustram, as amostras compreendendo material elastômero regenerado vulcanizado exibem qualidade de tração normalizada que é adequada e aceitável para a maioria das aplicações comerciais, mas com poupanças de custos significativas em relação a formulações convencionais sem material elastômero vulcanizado regenerado, particularmente amostras compreendendo combinações de material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado ("amostras de combinação").[059] As tables 7 and 8 also illustrate, samples comprising vulcanized regenerated elastomer material exhibit standardized tensile quality that is suitable and acceptable for most commercial applications, but with significant cost savings over conventional formulations without elastomer material. regenerated vulcanized, particularly samples comprising combinations of vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material ("combination samples").
[060] Analisando a tabela 7, a amostra de combinação PD84 3% e SRI80 3%, que teve um NTQ de 76,3, teve um melhor desempenho que PD84 6% (NTQ de 74,1, diferença relativa de 3,71) . Ambas as amostras compreenderam 6% de peso de material elastômero regenerado, mas a amostra de combinação incluiu material vulcanizado e desvulcanizado, demonstrando assim a vantagem de combinar material vulcanizado e desvulcanizado. A amostra de combinação PD84 3% e SRI80 3% teve, contudo, um custo relativo superior à amostra PD84 6%, como mostrado na tabela 7.[060] Analyzing table 7, the combination sample PD84 3% and SRI80 3%, which had an NTQ of 76.3, performed better than PD84 6% (NTQ of 74.1, relative difference of 3.71 ). Both samples comprised 6% by weight of regenerated elastomer material, but the combination sample included vulcanized and devulcanized material, thus demonstrating the advantage of combining vulcanized and devulcanized material. The combination sample PD84 3% and SRI80 3%, however, had a relative cost higher than the sample PD84 6%, as shown in table 7.
[061] As amostras de combinação na tabela 8 (ou seja, PD84 3% e LG80 7%, PD84 3% e LG80 12%, e PD140 5% e LG80 10%), por outro lado, que compreendem entre 10% a 15% de peso de material elastômero regenerado, tiveram um desempenho comparável à amostra de controle, que não compreende material elastômero regenerado. Igualmente, as amostras de combinação mostradas na tabela 8 tiveram um desempenho significativamente melhor do que as amostras apenas compreendendo material elastômero regenerado vulcanizado.[061] The combination samples in table 8 (ie PD84 3% and LG80 7%, PD84 3% and LG80 12%, and PD140 5% and LG80 10%), on the other hand, which comprise between 10% to 15% by weight of regenerated elastomer material, had a performance comparable to the control sample, which does not comprise regenerated elastomer material. Likewise, the combination samples shown in Table 8 performed significantly better than samples comprising only vulcanized regenerated elastomer material.
[062] Em particular, PD84 3% e LG80 7%, que compreende 10% de peso de material regenerado, teve um NTQ de 88,5 e custo relativo de 94,1, uma diferença relativa de 14,03 e 3,86, respetivamente, quando comparado com a amostra PD84_2 3%, que compreende apenas 3% de material regenerado. Similarmente, PD84 3% e LG80 12%, que compreende 15% de peso de material regenerado, teve um NTQ de 84,8 e custo relativo de 91,4, uma diferença relativa de 9,77 e 6,77, respetivamente, quando comparado com PD84_2 3%. Em cada caso, os resultados são vantajosos, uma vez que as amostras de combinação da tabela 8 têm um desempenho comparável ao das amostras de controle e também oferecem poupanças de custos. Além disso, como as amostras de combinação incorporam material elastômero regenerado com distribuição ampla de dimensão de partículas (ou seja, PD84), resultam poupanças no custo de produção.[062] In particular, PD84 3% and LG80 7%, which comprises 10% by weight of regenerated material, had an NTQ of 88.5 and a relative cost of 94.1, a relative difference of 14.03 and 3.86 , respectively, when compared to the sample PD84_2 3%, which comprises only 3% of regenerated material. Similarly, PD84 3% and LG80 12%, which comprises 15% by weight of regenerated material, had an NTQ of 84.8 and a relative cost of 91.4, a relative difference of 9.77 and 6.77, respectively, when compared to PD84_2 3%. In each case, the results are advantageous, since the combination samples in Table 8 have a performance comparable to that of the control samples and also offer cost savings. In addition, as the combination samples incorporate regenerated elastomer material with a wide particle size distribution (ie PD84), savings in production cost result.
[063] Os resultados apresentados nas tabelas atrás ilustram várias vantagens da utilização de composições de material elastômero regenerado com gamas amplas de dimensão de partículas em várias composições elastoméricas. Como referido, foi previamente assumido que a incorporação de materiais elastômeros regenerados com gamas amplas de dimensão de partículas (por exemplo, PD84) em composições elastoméricas conduziria a características de fraco desempenho quando comparadas com materiais elastômeros regenerados mais tradicionais com gamas mais estreitas de dimensão de partículas (por exemplo, PD80). Os resultados da tabela 2 mostram, contudo, que as amostras incorporando materiais com gamas amplas de dimensão de partículas têm um desempenho comparável a amostras mais tradicionais. Além disso, como anteriormente referido, materiais elastômeros regenerados com gamas amplas de dimensão de partículas oferecem poupanças de custos em relação a materiais mais tradicionais com gama de partículas mais estreita, e são igualmente mais fáceis de produzir.[063] The results presented in the tables above illustrate several advantages of using compositions of regenerated elastomer material with wide ranges of particle size in various elastomeric compositions. As mentioned, it was previously assumed that the incorporation of regenerated elastomer materials with wide ranges of particle size (eg PD84) in elastomeric compositions would lead to poor performance characteristics when compared to more traditional regenerated elastomer materials with narrower size ranges. particles (eg PD80). The results in Table 2 show, however, that samples incorporating materials with wide ranges of particle sizes perform comparable to more traditional samples. In addition, as previously mentioned, regenerated elastomer materials with wide ranges of particle sizes offer cost savings over more traditional materials with a narrower particle range, and are also easier to produce.
[064] Os resultados também ilustram que mediante a utilização de material elastômero regenerado vulcanizado e desvulcanizado é possivel incorporar percentagens mais elevadas de material elastômero regenerado em composições elastômeras, ao mesmo tempo que se mantêm características de desempenho suficientes, o que leva igualmente a maiores poupanças de custos e facilidade de produção.[064] The results also illustrate that through the use of vulcanized and devulcanized regenerated elastomer material, it is possible to incorporate higher percentages of regenerated elastomer material in elastomeric compositions, while maintaining sufficient performance characteristics, which also leads to greater savings cost and ease of production.
[065] A descrição atrás das formas de realização exemplares foi apresentada apenas para propósitos de ilustração e descrição e não se pretende ser exaustiva ou limitar as invenções às formas precisas reveladas. São possíveis muitas modificações e variações à luz dos ensinamentos acima.[065] The description behind the exemplary embodiments has been presented for purposes of illustration and description only and is not intended to be exhaustive or to limit inventions to the precise forms revealed. Many modifications and variations are possible in light of the above teachings.
[066] As formas de realização foram escolhidas e descritas para explicar os princípios das invenções e a sua aplicação prática de forma a permitir que outros técnicos da área utilizem as invenções e várias formas de realização e com várias modificações conforme adequado à utilização particular em causa. Formas de realização alternativas serão claras para os técnicos da área à qual as presentes invenções pertencem, sem abandonar o seu espírito e escopo.
PROVA A
A-1
PROOF A
TO 1
Claims (21)
a pluralidade de partículas de elastômero curadas possuindo uma distribuição de dimensão de partícula definida por:
pelo menos 9% em peso de partículas de malha de 0,250 mm (60 mesh) ou maior;
pelo menos 21% em peso de partículas de malha de 0,177 mm (80 mesh) ou maior;
pelo menos 38% em peso de partículas de malha de 0,125 mm (120 mesh) ou maior;
pelo menos 12% em peso de partículas de malha de 0,105 mm (140 mesh) ou maior; e
pelo menos 20% em peso de partículas de malha menor do que 0,105 mm (140 mesh).FORMULATION, according to claim 1, characterized by comprising:
the plurality of cured elastomer particles having a particle size distribution defined by:
at least 9% by weight of particles of 0.250 mm mesh (60 mesh) or greater;
at least 21% by weight of particles of 0.177 mm (80 mesh) or greater;
at least 38% by weight of mesh particles of 0.125 mm (120 mesh) or greater;
at least 12% by weight of particles of 0.105 mm mesh (140 mesh) or greater; and
at least 20% by weight of particles of mesh less than 0.105 mm (140 mesh).
material elastômero não curado;
um agente reticulante; e a formulação de pó de elastômero micronizado, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pela composição elastomérica incluir entre 3-8% em peso de pluralidade de partículas de elastômero curadas.ELASTOMERIC COMPOSITION, characterized by comprising:
uncured elastomer material;
a cross-linking agent; and the micronized elastomer powder formulation, as defined in claim 1, characterized in that the elastomeric composition includes between 3-8% by weight of the plurality of cured elastomer particles.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201113492637A | 2011-06-08 | 2011-06-08 | |
| US201161494739P | 2011-06-08 | 2011-06-08 | |
| US13/492,637 | 2011-06-08 | ||
| US61/494,739 | 2011-06-08 | ||
| US201161525571P | 2011-08-19 | 2011-08-19 | |
| US61/525,571 | 2011-08-19 | ||
| PCT/US2012/041727 WO2012170932A1 (en) | 2011-06-08 | 2012-06-08 | Elastomeric compositions comprising reclaimed vulcanized elastomer particles of broad size distribution and chemically modified vulcanized elastomer particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112013031501A2 BR112013031501A2 (en) | 2016-12-13 |
| BR112013031501B1 true BR112013031501B1 (en) | 2020-11-24 |
Family
ID=57472324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112013031501-6A BR112013031501B1 (en) | 2011-06-08 | 2012-06-08 | micronized elastomer powder formulation for use in the production of a vulcanized elastomer product and elastomeric composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR112013031501B1 (en) |
-
2012
- 2012-06-08 BR BR112013031501-6A patent/BR112013031501B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112013031501A2 (en) | 2016-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10513600B2 (en) | Elastomeric compositions comprising reclaimed vulcanized elastomer particles of broad size distribution and chemically modified vulcanized elastomer particles | |
| US9714325B2 (en) | Method for producing rubber wet masterbatch, rubber wet masterbatch, and rubber composition including rubber wet masterbatch | |
| JP7054613B2 (en) | Tires with styrene / butadiene elastomer combinations and rubber treads containing traction resin and pre-hydrophobicized precipitated silica reinforcement | |
| DE102013110719A1 (en) | Sulfur crosslinkable rubber compound and pneumatic vehicle tires | |
| JP2012504185A (en) | Tires containing recycled materials | |
| CN106084355A (en) | Rubber composition and preparation method thereof, semi-steel radial tire | |
| WO2014124441A1 (en) | Elastomeric compositions comprising reclaimed elastomer material | |
| JP2008169295A (en) | Rubber composition and pneumatic tire produced by using the same | |
| US10472501B2 (en) | Rubber composition for tire tread and method for producing the same | |
| JPWO2010125959A1 (en) | Chemical dispersion for rubber, process for producing the same, rubber wet masterbatch containing chemical for rubber, rubber composition and tire | |
| WO2021013438A1 (en) | Sulphur-crosslinked rubber mixture and vehicle tyre | |
| Ren et al. | Reinforced mechanical properties of functionalized silica and eggshell filled guayule natural rubber composites | |
| EP1928951A1 (en) | Rubber mixture for inner liner of pneumatic vehicle tyres | |
| JP2001240695A (en) | Reclaimed rubber and its manufacturing method | |
| JP2018109100A (en) | Method for producing rubber wet master batch | |
| BR112013031501B1 (en) | micronized elastomer powder formulation for use in the production of a vulcanized elastomer product and elastomeric composition | |
| JP5590817B2 (en) | Rubber chemical and method for producing the same, and masterbatch, rubber composition and tire using the same | |
| KR100777492B1 (en) | Styrene-based sement composition | |
| Palaty et al. | Studies on xanthate/dithiocarbamate accelerator combination in NR/BR blends | |
| Kim et al. | Effects of ground rubber having different curing systems on the crosslink structures and physical properties of NR vulcanizates | |
| US11261311B2 (en) | Rubber composition and method for producing same | |
| Zhang et al. | An effect of OMMT on the anti‐reversion in NR/CR blend system | |
| JP2006137806A (en) | Manufacturing method for rubber composition, rubber composition and pneumatic tire having sidewall consisting of the same | |
| Hassim et al. | Fatigue crack growth of natural rubber/butadiene rubber blend containing waste tyre rubber powders | |
| Gruendken et al. | Use of liquid polymers: Understanding the structure-property relationship of low-molecular-weight liquid polymers in adjusted blends of sulfur-cured S-SBR-rich/silica formulations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: suspension of the patent application procedure | ||
| B07A | Technical examination (opinion): publication of technical examination (opinion) | ||
| B09A | Decision: intention to grant | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 08/06/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |