BR112014017569B1 - composição, processos para obter uma fase polimérica sólida e para produzir uma peça moldada, e, peça moldada - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO, PROCESSOS PARA OBTER UMA FASE POLIMÉRICA SÓLIDA E PARA PRODUZIR UMA PEÇA MOLDADA, E, PEÇA MOLDADA. A invenção se refere a uma composição compreendendo os componentes: (A) pelo menos uma lactama; (B) pelo menos um catalisador; (C) um ativador do grupo de isocianatos, anidridos ácidos, haletos ácidos, os produtos de reação dos mesmos com (A) e as misturas dos mesmos; (D) pelo menos uma borracha não funcionalizada que não compreende quaisquer grupos funcionais com heteroátomos; e (E) pelo menos uma borracha terminada em hidróxi.

Description

Descrição
[001] A invenção se refere a uma composição compreendendo osseguintes componentes:(A) pelo menos uma lactama,(B) pelo menos um catalisador(C) um ativador do grupo dos isocianatos, anidridos, haletos de acila, produtos de reação destes com (A), e misturas destes,(D) pelo menos uma borracha não funcionalizada, que não compreende grupos funcionais tendo heteroátomos,(E) pelo menos uma borracha terminada em hidróxi.
[002] A invenção se refere ainda a uma composição compreendendoos seguintes componentes:(A) pelo menos uma lactama(B) pelo menos um catalisador(C) um ativador do grupo dos isocianatos, anidridos, haletos de acila, produtos de reação destes com (A), e misturas destes,(D) pelo menos uma borracha não funcionalizada,(E) pelo menos uma borracha terminada em hidróxi.
[003] A invenção também se refere a processos para produzir umapeça moldada compreendendo as seguintes etapas:(a) produzir misturas separadas,51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), e uma borracha funcionalizada (E),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D), que não compreende grupos funcionais tendo heteroátomos, (b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida,(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[004] A invenção ainda também se refere a processos para produziruma peça moldada compreendendo as seguintes etapas:(a) produzir misturas separadas,51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), e uma borracha funcionalizada (E),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D),(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[005] A invenção também se refere a processos para produzir umapeça moldada compreendendo as seguintes etapas:(a) produzir misturas separadas51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), uma borracha funcionalizada (E), e uma borracha não funcionalizada (D), que não compreende grupos funcionais tendo heteroátomos,52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D),(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[006] A invenção ainda se refere também a processos para produziruma peça moldada compreendendo as seguintes etapas:(a) produzir misturas separadas51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), uma borracha funcionalizada (E), e uma borracha não funcionalizada (D),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D),(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[007] A presente invenção se refere ainda as peças moldadas quepodem ser obtidas pelo processo descrito.
[008] Lactamas, tais como caprolactama, podem ser polimerizadasanionicamente. A produção de peças moldadas de poliamida é conhecida por si para uma pessoa especializada na arte.
[009] A DE 3 534 949 expõe polibutadienos não funcionalizadoscomo aditivos para formar massas fundidas de lactama.
[0010] O documento EP 243 177 descreve o uso de polibutadieno tendo Grupos de extremidade de OH e massas molares de 400 até 3000 g/mol na polimerização aniônica ativada de lactamas.
[0011] Um objetivo foi o de prover uma composição compreendendo pelo menos uma lactama e capaz de polimerização. A composição deve permitir a reação para fornecer poliamida diretamente e sem a formação anterior e/ou separada de pré-polímeros.
[0012] Depois da polimerização, a composição deve produzir peças moldadas tendo uma morfologia homogênea.
[0013] Em particular, nenhum dos componentes da composição deve migrar para fora para a superfície de uma peça moldada polimerizada para fornecer poliamida e assim exibir o que é conhecido como um efeito de exsudação. Mesmo se houvesse uma exigência de acrescentar um aditivo à composição, a intenção teria sido a de assegurar que a viscosidade intrínseca da poliamida resultante não se desvia significantemente daquela da poliamida pura, o objetivo sendo o de permitir o processamento no equipamento existente.
[0014] A intenção foi que as peças moldadas produzidas a partir da composição por processos descritos acima podem ser ejetadas facilmente a partir do molde usado para o processo de produção. As peças moldadas resultantes foram destinadas para ter alta resistência à perfuração.
[0015] Como descrito na introdução, a invenção usa pelo menos uma lactama como o componente (A). Uma lactama particularmente apropriada é caprolactama, piperidona, pirrolidona, ou laurolactama. É também possível usar misturas de diferentes lactamas. É preferível usar caprolactama, laurolactama, ou uma mistura destes. É particularmente preferível usar caprolactama ou laurolactama como o componente (A).
[0016] Em uma modalidade, é possível usar, como o componente (A), em lugar de uma lactama, uma mistura feita de lactama e lactona. Um exemplo de lactonas que podem ser usadas é caprolactona ou butirolactona.
[0017] Se uma lactona é usada concomitantemente como comonômero, suas quantidades tipicamente usadas são a partir de 0,01 até 40% em peso, com base no monômero total. A proporção de lactona como comonômero é preferivelmente a partir de 0,01 até 30% em peso, particularmente preferivelmente a partir de 0,01 até 20% em peso, com base no monômero total.
[0018] Uma modalidade preferida da invenção usa exclusivamente lactamas como o componente (A).
[0019] A composição da invenção compreende um catalisador (B). Para as finalidades da presente invenção, um catalisador para o processo de polimerização aniônico é um composto que permite a formação de ânions de lactama. Os ânions de lactama por si podem igualmente funcionar como catalisador.
[0020] Catalisadores deste tipo são conhecidos, a título de exemplo, a partir de Polyamide, Kunststoffhandbuch [Polyamides, Plastics handbook], 1998, Editora Karl Hanser. Para as finalidades da presente invenção, é preferível usar um catalisador (B) selecionado do grupo consistindo de caprolactamatos de metal alcalino, tais como caprolactamato de sódio ou caprolactamato de potássio, caprolactamatos de metal alcalino-terroso, tais como caprolactamato de brometo de magnésio, caprolactamato de cloreto de magnésio, ou biscaprolactamato de magnésio, metais alcalinos, tais como sódio ou potássio, bases de metal alcalino, por exemplo, bases de sódio, tais como hidreto de sódio, sódio, hidróxido de sódio, metanolato de sódio, etanolato de sódio, propanolato de sódio, ou butanolato de sódio, ou, por exemplo, bases de potássio, tais como hidreto de potássio, potássio, hidróxido de potássio, metanolato de potássio, etanolato de potássio, propanolato de potássio, butanolato de potássio, ou uma mistura destes, preferivelmente compostos de caprolactamato de sódio, caprolactamato de potássio, caprolactamato de brometo de magnésio, caprolactamato de cloreto de magnésio, biscaprolactamato de magnésio, hidreto de sódio, sódio, hidróxido de sódio, etanolato de sódio, metanolato de sódio, propanolato de sódio, butanolato de sódio, hidreto de potássio, potássio, hidróxido de potássio, metanolato de potássio, etanolato de potássio, propanolato de potássio, butanolato de potássio, ou uma mistura destes.
[0021] É particularmente preferível usar um catalisador (B) selecionado do grupo consistindo de hidreto de sódio, sódio, e caprolactamato de sódio, e misturas destes; preferência particular é dada para caprolactamato de sódio. O catalisador pode ser usado na forma de sólido ou em solução. É preferível usar o catalisador na forma de sólido. O catalisador é preferivelmente adicionado a Uma massa fundida de caprolactama na qual ele pode ser dissolvido. Esses catalisadores efetuam uma reação particularmente rápida, aumentando assim a eficiência do processo de produção para a composição de acordo com a presente invenção.
[0022] A razão molar entre lactama (A) e catalisador (B) pode ser variada amplamente, sendo geralmente a partir de 1:1 até 10 000:1, preferivelmente a partir de 5:1 até 1000:1, particularmente preferivelmente a partir de 5:1 até 500:1.
[0023] Como ativador (C) para o processo de polimerização aniônica, um composto é selecionado do grupo das lactamas N-substituídas por quantidades eletrofílicas, dos diisocianatos alifáticos, dos diisocianatos aromáticos, dos poliisocianatos tendo mais do que dois grupos de isocianato, e dos haletos de diacila alifáticos e dos haletos de diacila aromáticos. É também possível usar uma mistura dos mesmos como ativador (C).
[0024] Entre as lactamas N-substituídas por quantidades eletrofílicas estão, a título de exemplo, acillactamas. Precursores para essas lactamas N- substituídas ativadas, onde esses, conjuntamente com a lactama (A), formam uma lactama ativada, in situ, podem também ser o ativador (C).
[0025] Ativadores compreendendo quantidades de isociabato são particularmente apropriados, pois eles efetuam uma reação mais rápida em comparação com ativadores à base de haleto ácidos.
[0026] Entre os diisocianatos alifáticos apropriados como ativador (C) estão compostos, tais como diisocianato de butileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de undecametileno, diisocianato de dodecametileno, 4,4’- metileno-bis-(ciclohexil isocianato), e diisocianato de isoforona. Diisocianatos aromáticos apropriados são, entre outros, diisocianato de tolila, 4,4’-metileno-bis-(isocianato de fenilo), ou poliisocianatos tendo mais do que dois grupos de isocianato, por exemplo, Basonat HI 100 da BASF SE, e alofanatos (por exemplo, alofanato de etila). Em particular, misturas dos compostos mencionados podem ser usadas como ativador (C).
[0027] Haletos de diacila alifática apropriados são compostos, tais como cloreto de butilenodioíla, brometo de butilenodioíla, cloreto de hexametilenodioíla, brometo de hexametilenodioíla, cloreto deoctametilenodioíla, brometo de octametilenodioíla, cloreto dedecametilenodioíla, brometo de decametilenodioíla, cloreto dedodecametilenodioíla, brometo de dodecametilenodioíla, 4,4’-metileno-bis(cloreto de ciclohexiloíla), 4,4’-metileno-bis(brometo de ciclohexiloíla), cloreto de isoforonadiolila, e brometo de isoforonadioíla. Haletos de diacila aromáticos apropriados são, entre outros, cloreto de tolilmetilenodioíla, 4,4’- metileno-bis(cloreto de feniloíla), ou 4,4’-metileno-bis(brometo de feniloíla). Em particular, misturas dos compostos mencionados podem ser usadas como ativador (C). Em uma modalidade preferida, o ativador (C) usado compreende pelo menos um composto selecionado a partir do grupo compreendendo diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, brometo de hexametilenodioíla, cloreto de hexametilenodioíla, e misturas destes. É particularmente preferível usar diisocianato de hexametileno. O ativador (C) pode ser usado em forma sólida ou na forma de mistura. Em particular, o ativador pode ser dissolvido em caprolactama. Um exemplo de um ativador (C) apropriado é Brüggolen® C20, 80% de caprolactama-encap 1,6- diisocianato de hexametileno em caprolactama de Brüggemann, DE.
[0028] A quantidade de ativador (C) define o número das cadeias de crescimento, uma vez que cada molécula de ativador representa o membro inicial de uma cadeia de polímero. A razão molar entre lactama (A) e ativador (C) pode variar amplamente, e é geralmente a partir de 1:1 até 10 000:1, preferivelmente a partir de 5:1 até 2000:1, particularmente preferivelmente a partir de 20:1 até 1000:1.
[0029] Borrachas à base de hidrocarboneto são apropriadas como borracha não funcionalizada (D). O termo borracha é usado de acordo com DIN 53 501, e se refere a polímeros não reticulados que são reticuláveis e na temperatura ambiente têm propriedades elastoméricas. A expressão “borracha não funcionalizada” se refere a borrachas que não compreendem quaisquer grupos funcionais tendo heteroátomos. O termo “heteroátomo” deve ser entendido no sentido da presente invenção para compreender preferivelmente oxigênio (O), nitrogênio (N), enxofre (S) e fósforo (P).
[0030] Por causa da carência de grupos funcionais, a presença de uma borracha não funcionalizada (D) resulta em uma morfologia homogênea particular, esta morfologia diferindo das morfologias obtidas por borrachas funcionalizadas comuns. A morfologia obtida pela presente invenção, devido a sua homogeneidade, vantajosamente afeta as propriedades mecânicas da composição, em particular as propriedades mecânicas de peças moldadas que podem ser obtidas a partir da composição de acordo com a presente invenção. As borrachas não funcionalizadas, que são particularmente apropriadas, são aquelas nas quais a massa molar Mw é a partir de 500 até 300 000 g/mol, em particular a partir de 1000 até 150 000 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C.
[0031] Borrachas não funcionalizadas que são apropriadas são aquelas com um valor de Tg desde -150°C até 25°C, determinado sob nitrogênio como gás inerte por Calorimetria por Exploração Diferencial (DSC) com uma temperatura inicial de -180°C, uma temperatura final de 200°C, e uma taxa de aquecimento de 20 [K/min].
[0032] A borracha não funcionalizada (D) usada pode compreender borrachas à base de dieno, tais como borracha de poliisopreno sintético, borracha de polibutadieno, borracha de poliisobutileno-polibuteno-butila, borrachas de etileno-propileno-copolímero, borrachas de etileno-1-buteno- copolímero, borrachas de etileno-propileno-1-buteno-copolímero, borrachas de etileno-1-hexeno-copolímero, borrachas de etileno-1-octeno-copolímero, borrachas de etileno-estireno-copolímero, borrachas de etileno-norborneno- copolímero, elastômero de propileno-1-buteno-copolímero, elastômero de etileno-1-buteno-não conjugado-dieno-copolímero, e misturas dos mesmos. As borrachas não funcionalizadas (D) deste tipo podem ser produzidas como descrito em “Kautschuktechnologie: Werkstoffe -Verarbeitung - Produkte” [Tecnologia da Borracha: Materiais - Processamento - Produtos] de F. Rothemeyer e F. Sommer, p. 81 e p.122, por polimerização aniônica coordenativa em solução, em suspensão, ou na fase gasosa, com catalisadores de Ziegler-Nattum.
[0033] É também possível usar borrachas de estireno não funcionalizadas, copolímeros diblocos de estireno-butadieno-dibloco, tais como copolímeros de estireno-butadieno-estireno-tribloco, copolímeros de estireno-isopreno-dibloco, copolímeros de estireno-isopreno-estireno-tribloco, copolímeros de estireno-butadieno-dibloco hidrogenados, copolímeros de estireno-butadieno-estireno-tribloco hidrogenados, copolímeros de estireno- isopreno-dibloco hidrogenados, copolímeros de estireno-isopreno-estireno- tribloco, e mistura dos mesmos. As borrachas não funcionalizadas (D) deste tipo podem ser produzidas como descrito em “Kautschuktechnologie: Werkstoffe - Verarbeitung - Produkte” [Tecnologia da Borracha: Materiais - processamento - produtos] de F. Rothemeyer e F. Sommer, pp. 94-98, através de polimerização de emulsão de radical livre ou através de polimerização de solução aniônica.
[0034] É também possível usar copolímero de estireno-butadieno aleatório não funcionalizados, copolímeros de estireno-isopreno aleatórios, copolímeros de estireno-butadieno hidrogenados aleatórios, copolímeros de estireno-isopreno hidrogenados aleatórios, e mistura dos mesmos. As borrachas não funcionalizadas deste tipo podem, a título de exemplo, ser produzidas de acordo com a EP-A 0859803 através de polimerização aniônica, por exemplo, por meio de compostos de alquillítio em um solvente não polar, onde a polimerização de pelo menos uma fase suave é realizada na presença de, por exemplo, um sal de potássio solúvel.
[0035] É também possível usar misturas de componente (D).
[0036] Borrachas à base de hidrocarboneto terminadas com hidróxi são uma apropriada borracha terminada com hidróxi (E). A expressão “borracha terminada com hidróxi” se refere a borrachas que portam grupos de hidróxi em respectivas terminações de cadeia.
[0037] A borracha terminada em hidróxi (E) também contribui para a homogeneização da morfologia da composição, que, similarmente ao caso da borracha não funcionalizada (D), influencia positivamente as propriedades mecânicas da composição de acordo com a presente invenção e as propriedades mecânicas das peças moldadas que podem ser obtidas, respectivamente. Materiais particularmente apropriados são borrachas terminadas com hidróxi à base de hidrocarboneto com uma massa molar Mw desde 500 até 60 000 g/mol, em particular a partir de 1000 até 50 000 g/mol, preferivelmente a partir de 1000 até 30 000 g/mol, por exemplo, a partir de 1000 até 15 000 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C.
[0038] Materiais apropriados são borrachas à base de hidrocarboneto com um valor de Tg desde -150°C até 25°C, determinado sob nitrogênio como gás inerte através de Calorimetria por Exploração Diferencial (DSC) com uma temperatura inicial de -180°C, uma temperatura final de 200°C, e uma taxa de aquecimento de 20 [K/min].
[0039] A borracha terminada em hidróxi (E) usada pode compreender borrachas terminadas com hidróxi, tais como borrachas de poliisopreno terminado com hidróxi sintéticas, borracha polibutadieno terminado com hidróxi, borracha de hidróxi de poliisobutileno-polibuteno-butila terminada com hidróxi, borracha de etileno-propileno-copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno-1-buteno-copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno-propileno-1-buteno-copolímero terminado com hidroxi, borrachas de etileno-1-hexeno-copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno-1-octeno-copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno- estireno-copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno-norborneno- copolímero terminado com hidróxi, borrachas de propileno-1-buteno- copolímero terminado com hidróxi, borrachas de etileno-1-buteno-não conjugado-dieno-copolímero terminado em hidróxi, e mistura dos mesmos. Borrachas terminadas com hidróxi (E) deste tipo podem ser produzidas como descrito na US 4 448 956, p. 2, linhas 5-64.
[0040] É também possível usar borrachas de estireno terminado com hidróxi, copolímeros de estireno-butadieno-dibloco terminado com hidróxi, tais como copolímeros de estireno-butadieno-estireno-tribloco terminado com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno-dibloco terminado com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno-estireno-tribloco terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-butadieno-dibloco hidrogenados terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-butadieno-estireno-tribloco hidrogenados terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno-dibloco hidrogenados terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno- estireno-tribloco terminados com hidróxi, e mistura dos mesmos. Borrachas terminadas com hidróxi (E) deste tipo podem ser produzidas como descrito na US 4 448 956, p. 2, linhas 5-64.
[0041] É também possível usar copolímeros de estireno-butadieno aleatório terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno aleatórios terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-butadieno hidrogenados aleatórios terminados com hidróxi, copolímeros de estireno-isopreno hidrogenados aleatórios terminados com hidróxi, e mistura dos mesmos. Borrachas terminadas com hidróxi (E) deste tipo podem ser produzidas como descrito na US 4 448 956, p. 2, linhas 5-64.
[0042] O componente (E) usado pode também compreender acrilatos de polialquila terminados com hidróxi, tais como poli(n-butil) acrilatos terminados com hidróxi, e também copolímeros terminados com hidróxi de n- butil acrilato e etileno ou metil metacrilato, e mistura dos mesmos.
[0043] Borrachas terminadas com hidróxi (E) deste tipo podem ser produzidas como descrito na US 4 448 956, p. 2, linhas 5-64.
[0044] É também possível usar misturas de componente (E).
[0045] A razão molar de componente (D) a componente (E) é preferivelmente a partir de 1:10 até 10:1. Em uma modalidade preferida, a razão molar de componente (D) a componente (E) é a partir de 1:3 a 3:1.
[0046] Uma modalidade da invenção compreende um processo para produzir uma composição compreendendo os seguintes componentes:(A) pelo menos uma lactama,(B) pelo menos um catalisador,(C) um ativador do grupo dos isocianatos, anidridos, haletos de acila, produtos de reação destes com (A), e misturas destes.(D) pelo menos um copolímero de bloco de estireno-butadieno não funcionalizado e/ou um copolímero de estireno-butadieno aleatório não funcionalizado(E) pelo menos uma borracha de polibutadieno terminada em hidróxi.
[0047] A composição pode também compreender, ao lado dos componentes (A) a (E), outros aditivos (F). Os outros aditivos são usados para ajustar as propriedades da poliamida que pode ser produzida a partir da composição. Exemplos de aditivos convencionais são corantes, agentes de desmoldagem, melhoradores de viscosidade, e retardantes de chama.
[0048] A composição pode preferivelmente compreender:(A) de 50 até 99,5% em peso de pelo menos uma lactama,(B) de 0,1 até 10% em peso de pelo menos um catalisador,(C) de 0,1 até 5% em peso de um ativador do grupo dos isocianatos, anidridos, haletos de acila, produtos de reação destes com (A), e misturas destes.(D) de 0,25 a 45% em peso de pelo menos uma borracha não funcionalizada(E) de 0,05 a 25% em peso de pelo menos uma borracha terminada em hidróxi,em que os dados em % em peso são com base nos componentes (A) a (E) e o total aqui é 100% em peso.
[0049] Em outra modalidade da invenção, a composição que pode compreender os componentes A) a E) e opcionalmente F) pode ser aquecida para uma temperatura apropriada para a polimerização da lactama. O aquecimento da composição para uma temperatura apropriada para a polimerização da lactama geralmente fornece um termoestável. Em particular, a composição compreendendo os componentes A) a E) e opcionalmente F) pode ser aquecida para uma temperatura na faixa de 40 até 240°C, preferivelmente de 100 até 170°C, e uma fase sólida polimérica é formada aqui. É também possível aquecer a composição sem qualquer estrutura têxtil.
[0050] Uma variante do processo compreende dispersar os componentes (A), (D), e (E) a uma temperatura na faixa de 40 até 240°C, então adicionar (C), após o que um pré-polímero é formado, que subsequentemente é reagido com o componente (B) a uma temperatura na faixa de 10 até 120°C para obter uma fase polimérica sólida.
[0051] A invenção também provê processos para produzir uma peça moldada compreendendo as seguintes etapas:(a) produzir misturas separadas,51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), e uma borracha terminada em hidróxi (E),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D),(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida,(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[0052] A invenção também provê processos para produzir uma peça moldada compreendendo as seguintes etapas: (a) produzir misturas separadas51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), uma borracha terminada em hidróxi (E), e uma borracha não funcionalizada (D),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e uma borracha não funcionalizada (D),(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida(c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
[0053] Procedimentos de mistura podem ser realizados em um misturador estático ou dinâmico.
[0054] Uma característica da composição da invenção é que não existe nenhuma restrição quanto à natureza dos moldes nos quais ela pode ser usada. Em particular, o processo descrito pode fazer uso particularmente efetivo de moldes para produzir peças moldadas de paredes delgadas que requerem grandes comprimentos de trajeto de fluxo de massa fundida.
[0055] Outras adições podem opcionalmente ser adicionadas durante a mistura das massas fundidas, exemplos sendo agentes de desmoldagem ou melhoradores de viscosidade.
[0056] O tempo de residência da peça moldada no molde depende das circunstâncias do caso individual, por exemplo, a temperatura de injeção e a complexidade da peça moldada. Tempos de residência típicos podem ser na faixa de segundos a minutos de dois dígitos. A título de exemplo, os tempos de residência podem ser na faixa de 30 seg. até 10 min. Depois do tempo de residência, a peça moldada é ejetada a partir do molde.
[0057] A temperatura do molde depende das circunstâncias do caso individual, em particular dos componentes usados e da complexidade da peça moldada. Um molde quente usualmente significa um molde com uma temperatura de 90 até 250°C, em particular de 100 até 200°C.
[0058] Uma estrutura têxtil para as finalidades da invenção é uma associação de fibras ou de feixes de fibras. Ela pode ser de camada única ou múltipla. Ela pode, por exemplo, ser um tecido, malha, entrançado, tecido grosso ou não tecido. Para as finalidades da presente invenção, uma estrutura têxtil significa tecidos feitos de pelo menos uma camada, preferivelmente de mais do que uma camada, malhas feitas de uma ou mais camadas, entrançados feitos de uma ou mais camadas, tecido grosso de, pelo menos uma camada, preferivelmente uma pluralidade de camadas, feitos de fibras orientadas paralelas, feixes de fibras, fios, filamentos ou cordéis, ondas camadas individuais das fibras orientadas paralelas ou feixes de fibras de fios, filamentos ou cordéis podem ser mutuamente não paralelos, ou não-tecidos. É preferível que as estruturas têxteis assumam a forma de tecidos ou de camadas de fibras orientadas paralelas ou feixes de fibras, tais como fios, filamentos ou cordéis.
[0059] Se, no caso de tecido grosso, as camadas de fibras orientadas paralelas ou feixes de fibras, tais como fios, filamentos ou cordéis, são usadas na forma mutuamente não paralelas, é particularmente preferível que o ângulo de rotação entre as camadas individuais seja respectivamente 90° (estrutura bidirecional). Se o número de camadas usadas é três ou um múltiplo de três, é também possível arranjar o ângulo de rotação entre as camadas individuais para ser 60°, e se o número de camadas é quatro ou um múltiplo de quatro é também possível arranjar o ângulo de rotação entre as camadas individuais para ser 45°. Além disso, é também possível prover mais do que uma camada de fibras ou feixes de fibras com idêntica orientação. É também possível aqui que as camadas sejam mutuamente não paralelas, onde o número de camadas com fibras ou feixes de fibras de idêntica orientação em cada uma das orientações das fibras ou feixes de fibras pode diferir, um exemplo sendo quatro camadas em uma primeira direção e uma camada em uma direção onde o ângulo de rotação entre essas direções é, por exemplo, 90° (estrutura bidirecional com direção preferencial). Existe também uma conhecida estrutura quase isotrópica, na qual o arranjo tem as fibras de uma segunda camada em um ângulo de rotação de 90° entre essas e fibras ou feixes de fibras de uma primeira camada, e, além disso, tem fibras ou feixes de fibras de uma terceira camada com um ângulo de rotação de 45° entre essas e as fibras ou feixes de fibras da segunda camada.
[0060] É particularmente preferível usar, para produção das peças moldadas reforçadas com fibras, estruturas têxteis em de 2 a 10 camadas, em particular em de 2 a 6 camadas.
[0061] As estruturas têxteis usadas preferivelmente, como fibras, fibras feitas de minerais inorgânicos, tais como carbono, por exemplo, na forma de fibras de carbono de baixo módulo ou fibras de carbono de alto módulo, vidros silicáticos e não silicáticos de uma variedade muito extensa de tipos, boro, carboneto de silício, titanato de potássio, metais, ligas de metal, óxidos de metal, nitretos de metal, carbonetos de metal ou silicatos, e também materiais orgânicos, tais como polímeros naturais e sintéticos, por exemplo, poliacrilonitrilos, poliésteres, fibras de poliolefina de repuxamento ultra-alto, poliamidas, poliimidas, aramidas, polímeros de cristal líquido, sulfuretos de polifenileno, cetonas de poliéter, poliéter éter cetonas, poliéterimidas, algodão, celulose ou outras fibras naturais, tais como linho, sisal, quenafe, cânhamo ou cânhamo-de-Manila. Preferência é dada para materiais com alto ponto de fusão, tais como vidros, carbono, aramidas, titanato de potássio, polímeros de cristal líquido, sulfuretos de polifenileno, cetonas de poliéter, poliéter éter cetonas e poliéterimidas, e preferência particular é dada para fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de aço, fibras de titanato de potássio, fibras cerâmicas, e/ou outros filamentos ou fibras suficientemente resistentes ao calor.
[0062] As estruturas têxteis podem também, evidentemente, ser compostas de fibras de material diferente.
[0063] A invenção também provê as peças moldadas que resultam do processo descrito acima. Em virtude da composição, uma característica das referidas peças moldadas é que elas podem ser facilmente ser ejetadas a partir do molde em pelo menos 90% dos casos no final do processo de produção. Outra característica simultânea das peças moldadas é que a energia de penetração necessária para perfurar a peça moldada de acordo com o teste de perfuração da ISO6603 é a partir de 50 até 65 J, medida na peça moldada quadrada medindo 60 mm x 60 mm, a uma temperatura de 23°C e a 50% de umidade, usando um peso em queda com velocidade de impacto de 4,2 m/s e massa 43 kg, onde a peça moldada foi previamente seca por 7 dias a 80°C em um forno de secagem a vácuo.Exemplos
[0064] A invenção é explicada em mais detalhe com base nos exemplos abaixo, mas não é restrita aos mesmos.Viscosidade intrínseca (IV):
[0065] Os valores determinados provêm uma medida relativa da massa molar de poliamida. Eles foram produzidos por produção de uma solução a 0,5% do polímero em ácido sulfúrico a 96% na temperatura ambiente. Até extensão em que o espécime de teste compreendeu fibras de vidro, essas foram removidas por filtração usando um funil de filtro de sucção de Duran (D 2) antes da medição da viscosidade. A solução resultante foi então carregada para um viscosímetro capilar de Ubbelohde de Schott (IIa) e temperatura controlada para 25,0°C em um termostato transparente de Schott. Os tempos de fluxo para a solução de espécime e para o solvente foram então determinados e usados para calcular o IV.Teste de perfuração (PT):
[0066] A energia de penetração foi determinada pelo teste de perfuração da ISO6603 e provê uma medida de tenacidade. Essas medições foram feitas no equipamento de teste de “Fractovis” de CEAST. Para esses testes, antes da medição, espécimes de teste quadrados medindo 60 mm x 60 mm foram cortados a partir das peças moldadas produzidas, e esses foram secos por 7 dias a 80°C em um forno de secagem a vácuo. O teste de perfuração foi realizado a uma temperatura de 23°C e 50% de umidade. A velocidade de impacto do peso em queda foi 4,2 m/s e sua massa foi 43 kg. A energia de impacto foi 380 J, e o valor de sensor de força foi 22 kN.
[0067] Polibutadieno terminado com hidróxi (PBuOH): polibutadieno terminado com hidróxi líquido com uma massa molar de Mn = 2800 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C, e com um grau de polimerização de aproximadamente 50. A funcionalidade de hidróxi foi 2,5.
[0068] Polibutadieno não funcionalizado (PBu): polibutadieno líquido com uma massa molar de Mw = 8000 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C.
[0069] Copolímero de estireno-butadieno: copolímero de estireno- butadieno aleatório (65% em peso de estireno, 35% em peso de butadieno com uma massa molar de Mn = 135 000 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C.Processamento métodos:1. Polimerização aniônica em um calorímetro (sem fibras):
[0070] Todas das reações de polimerização foram realizadas a 140°C, com agitação, em uma atmosfera de nitrogênio seco em um reator de calorímetro de vidro de 50 ml, que tinha sido selado com uma rolha de Teflon isenta de graxa e provida com uma temperatura sensor. A tabela 1 lista os resultados. Os exemplos abaixo explicam o detalhe do método experimental.
Figure img0001
Exemplo comparativo 1:
[0071] 9,40 g de caprolactama e 0,200 g de ativador Brüggolen C20(80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foram dissolvidas a 140°C no reator. 0,400 g de Catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) na forma de sólido foi então adicionadas a 20°C à mistura fundida. A reação de polimerização aniônica foi então terminada por resfriamento no reator em água (10°C).
Exemplo comparativo 2:
[0072] 8,80 g de caprolactama e 0,500 g de polibutadieno terminadocom hidróxi foram dissolvidas a 140°C no reator. 0,30 g de Ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a RT à mistura fundida. A mistura foi agitada a 140°C por 15 min, e, durante este processo, o pré-polímero se formou in-situ. Sem isolamento do referido pré-polímero, 0,40 g de Catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a RT à mistura fundida. A reação de polimerização aniônica foi então terminada por resfriamento no reator em água (10°C).
Exemplo comparativo 3:
[0073] O exemplo 2 foi repetido, exceto que 1000 g de polibutadieno terminado com hidróxi e 0,40 g de Ativador Brüggolen C20 foram usados.
Exemplo comparativo 4:
[0074] O exemplo 2 foi repetido, exceto que 2000 g de polibutadieno terminado com hidróxi e 0,70 g de Ativador Brüggolen C20 foram usadas.
Exemplo inventivo 1:
[0075] 8,90 g de caprolactama, 0,400 g de polibutadieno nãofuncionalizado e 0,10 g de polibutadieno terminado com hidróxi foram dissolvidos a 40°C no reator. 0,20 g de Ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a 20°C à mistura fundida. A mistura foi agitada a 140°C para 30 min, e, durante este processo, o pré-polímero se formou in-situ. Sem isolamento do referido pré- polímero, 0,40 g de Catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a 20°C à mistura fundida. A reação de polimerização aniônica foi então terminada por resfriamento no reator em água (10°C).
Exemplo inventivo 2:
[0076] O exemplo inventivo 1 foi repetido, exceto que 0,80 g de polibutadieno não funcionalizado e 0,20 g de polibutadieno terminado com hidróxi foram usados.
Exemplo inventivo 3:
[0077] O exemplo inventivo 1 foi repetido, exceto que 1,60 g de polibutadieno não funcionalizado e 0,40 g de Polibutadieno terminado com OH foram usados.
Exemplo comparativo 5:
[0078] 8,90 g de caprolactama e 0,50 g de polibutadieno nãofuncionalizado foram dissolvidos a 140°C no reator. 0,20 g de Ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a RT à mistura fundida. A mistura foi agitada a 140°C por 15 min. 0,40 g de Catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi então adicionada na forma de sólido a 20°C à mistura fundida. A reação de polimerização aniônica foi então terminada por resfriamento no reator em água (10°C).
Exemplo comparativo 6:
[0079] O exemplo comparativo 5 foi repetido, exceto que 1,00 g de polibutadieno não funcionalizado foi usado.
Exemplo comparativo 7:
[0080] O exemplo comparativo 5 foi repetido, exceto que 2,00 g de polibutadieno não funcionalizado foram usadas.2. Produção de peças moldadas:
[0081] As peças moldadas foram produzidas no processo RIM em um suporte de molde aquecível. para este processo, os vários componentes foram misturados em uma máquina de fundição de Tartler, Michelstadt. O sistema de moldagem foi composto de três recipientes, cada um com um volume de 20 litros, cada um equipado com uma bomba com uma taxa de transporte de 40-400 ccm/min. De acordo com a tecnologia RIM, os vários componentes foram misturados em uma razão de 1:1 em um misturador dinâmico (temperatura de mistura: 122°C) a 6000 rpm. A mistura foi introduzida em um molde fechado que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área de 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com a DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%%, determinados de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). As dimensões desse molde foram 340 x 340 x 4 mm e seu volume foi 360 cm3. Depois de 10 min de reação no molde, a peça fundida acabada foi removida. A tabela 2 lista os resultados. Osexemplos abaixo explicam o detalhe do método experimental.
Figure img0002
47% em peso de caprolactama, 0,2% em peso de estearato de cálcio.
[0082] O ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) e o ativador Brüggolen C10 (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foram adicionados na forma de sólidos à massa fundida fresca de caprolactamas a 112°C nos recipientes A e B, com agitação e sob N2. 0,2% de estearato de cálcio foi também adicionado como agente de desmoldagem interno ao recipiente B. As duas misturas foram então injetadas em uma razão de 1:1 dentro do molde fechado, que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%, determinados de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). Depois de 10 min a 155°C no molde, a peça fundida acabada foi removida sem problemas de desmoldagem. Em 999 de 1000 experimentos, a peça moldada pôde ser liberada sem dificuldade a partir do molde. Uma peça moldada com superfície lisa e sem descoloração foi obtida. A viscosidade intrínseca foi 507. Exemplo comparativo 9: Produção de peça moldada com 5% de PBudiOH Composição do recipiente A:4% em peso de Brüggolen C1044% em peso de caprolactamaComposição do recipiente B:3% em peso de Brüggolen C205% em peso Polibutadieno terminado com OH44% em peso de caprolactama 0,2% em peso de estearato de cálcio
[0083] O ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) e o ativador Brüggolen C10 (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foram adicionados na forma de sólidos à massa fundida fresca de caprolactamas a 112°C nos recipientes A e B, com agitação e sob N2. 0,2% de estearato de cálcio foi também adicionada como agente de desmoldagem interno ao recipiente B. O polibutadieno terminado com OH foi então adicionado ao recipiente B e dissolvido dentro de 15 min. As duas misturas foram então injetadas em uma razão de 1:1 dentro do molde fechado, que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%, determinado de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). Depois de 10 min a 155°C no molde, a peça fundida acabada foi removida sem problemas de desmoldagem (em concentrações de 10% de polibutadieno terminado com OH, a desmoldagem é possível sem dificuldade no caso de 9 de 100 partes). Uma peça moldada com superfície lisa foi obtida. A viscosidade intrínseca foi 359.Exemplo comparativo 10: Produção de uma peça moldada de poliamida com 10% de polibutadieno terminado com OH
[0084] O exemplo comparativo 1 foi repetido, exceto que 10% de polibutadieno terminado com OH foi usado. Uma peça moldada com superfície lisa foi obtida (em concentrações de 10% de polibutadieno terminado com OH, a desmoldagem é possível sem dificuldade no caso de 9 de 100 partes). O IV foi 266. Exemplo inventivo 4: Produção de uma peça moldada com 4% de PBu e 1% de PBudiOHComposição do recipiente A:4% em peso de Brüggolen C102% em peso de polibutadieno não funcionalizado44,5% em peso de caprolactamaComposição do recipiente B:2% em peso de Brüggolen C20,2% em peso de polibutadieno não funcionalizado, 1% em peso de Polibutadieno terminado com OH, 44,5% em peso de caprolactama, 0,2% em peso de estearato de cálcio.
[0085] O ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi introduzido no recipiente B. O ativador Brüggolen C10 (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi introduzido no recipiente A. Uma massa fundida de caprolactama foi adicionada a 112°C sob N2 em ambos os recipientes A e B. 0,2% de estearato de cálcio foi, além disso, adicionado como agente de desmoldagem interno ao recipiente B. A borracha terminada em hidróxi foi então adicionada ao recipiente A e a borracha não funcionalizada foi então adicionada ao recipiente B e estas foram dissolvidas dentro de 15 min. As duas misturas em uma razão de 1:1 foram então injetadas em uma razão de 1:1 dentro do molde fechado, que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com a DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%, determinado de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). Depois de 10 min a 155°C no molde, a peça fundida acabada foi removida sem problemas de desmoldagem. Uma peça moldada com superfície lisa e sem descoloração foi obtida. quando 4% em peso de polibutadieno não funcionalizado é usado, não é possível liberar 9 das 10 partes a partir de um molde sem dificuldade. O IV foi 439.
[0086] Exemplo inventivo 5: Produção de uma peça moldada com 8% de polibutadieno não funcionalizado e 2% de polibutadieno terminado com OH. O exemplo inventivo 4 foi repetido, exceto que 8% de polibutadieno não funcionalizado e 2% de polibutadieno terminado com OH foram usados. Uma peça moldada com superfície lisa e sem descoloração foi obtida. Quando 8% de polibutadieno não funcionalizado são usados, não é mais possível liberar 9 das 10 partes a partir de um molde sem dificuldade. O IV foi 479.
[0087] Exemplo inventivo 6: Produção de uma peça moldada com 16% de polibutadieno não funcionalizado e 4% de polibutadieno terminado com OH. o exemplo inventivo 4 foi repetido, exceto que 16% de polibutadieno não funcionalizado e 4% de polibutadieno terminado com hidróxi foram usados. Uma peça moldada com superfície lisa e sem descoloração foi obtida. O IV foi 417.
[0088] Quando 16% de polibutadieno não funcionalizado foram usados, não foi mais possível liberar 99 das 100 partes a partir de um molde sem dificuldade.Exemplo comparativo 11: Produção de uma peça moldada com 5% de polibutadieno não funcionalizadoComposição do recipiente A:4% em peso de Brüggolen C102,5% em peso de polibutadieno não funcionalizado44,5% em peso de caprolactamaComposição do recipiente B: 2% em peso de Brüggolen C20,2,5% em peso de polibutadieno não funcionalizado, 44,5% em peso de caprolactama,0,2% em peso de estearato de cálcio.
[0089] O ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi adicionado a um recipiente B. O catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foi adicionado a um recipiente A. Uma massa fundida de caprolactama foi adicionada a 112°C com agitação e sob N2 em ambos os recipientes. 0,2% de estearato de cálcio foi, além disso, adicionado como agente de desmoldagem interno ao recipiente B. Polibutadieno não funcionalizado foi então adicionado aos recipientes A e B e dissolvido dentro de 15 min. As duas misturas foram então injetadas em uma razão de 1:1 dentro do molde fechado, que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com a DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%, determinados de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). Depois de 10 min a 155°C no molde, a peça fundida acabada foi removido a partir do molde com dificuldade. Uma peça moldada com superfície parcialmente pegajosa foi obtida. O IV foi 486.Exemplo comparativo 12: Produção de uma peça moldada com 10% de polibutadieno não funcionalizado
[0090] O exemplo comparativo foi repetido, exceto que 10% de polibutadieno não funcionalizado foram usados. A peça moldada exibiu severa adesão no molde e foi muito difícil de desmoldar. A superfície foi áspera e muito pegajosa. O IV foi 447.Exemplo 7: Produção de uma peça moldada com 8% em peso de a copolímero de estireno-butadieno aleatório e 2% em peso de polibutadieno terminado com hidróxiComposição do recipiente A:4% em peso de Brüggolen C104% em peso de copolímero de estireno-butadieno aleatório 42% em peso de caprolactamaComposição do recipiente B:2% em peso de Brüggolen C204% em peso de copolímero de estireno-butadieno aleatório2% em peso de polibutadieno terminado com hidróxi 42% em peso de caprolactama0,2% em peso de estearato de cálcio
[0091] O ativador Brüggolen C20 (80% de caprolactama-encap hexametileno 1,6-diisocianato em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) e o catalisador C10 Brüggolen (18% de caprolactama de sódio em caprolactama, Brüggemann KG, Heilbronn) foram adicionados na forma de sólidos à massa fundida fresca de caprolactamas a 112°C nos recipientes A e B, com agitação e sob N2. 0,2% de estearato de cálcio foi adicionado como agente de desmoldagem interno ao recipiente B. Os aditivos de borracha foram então adicionados aos recipientes A e B e dissolvidos dentro de 15 min. As duas misturas foram então injetadas em uma razão de 1:1 dentro do molde fechado, que foi aquecido para 155°C e cheio com 8 camadas de fibras (tamanho FK801, tecido de filamentos de vidro: peso por unidade de área 280,0 g/m2 ± 5%, determinado de acordo com a DIN EN 12127, fio de urdume EC9-68x3 t0, fio de trama EC9-204, 7,0 extremidades/cm ± 5%, 6,5 inserções de trama/cm ± 5%, determinados de acordo com DIN EN 1049, teor de umidade inferior a 0,1% ± 1%, determinado de acordo com DIN EN 3616, espessura (valor de referência a seco), 0,35 mm ± 5%, determinada de acordo com DIN ISO 4603/E). Depois de 10 min a 155°C no molde, a peça fundida acabada foi removida a partir do molde sem quaisquer problemas de desmoldagem. O IV foi 440.

Claims (13)

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende os seguintes componentes:(A) de 50 até 99,5% em peso de pelo menos uma lactama,(B) de 0,1 até 10% em peso de pelo menos um catalisador,(C) de 0,1 até 5% em peso de um ativador do grupo dos isocianatos, anidridos, haletos de acila, produtos de reação destes com (A), e misturas destes,(D) de 0,25 até 45% em peso de pelo menos um copolímero de bloco de estireno-butadieno não funcionalizado e/ou um copolímero de estireno-butadieno aleatório não funcionalizado, isento de grupos funcionais tendo heteroátomos, e(E) de 0,05 até 25% em peso de pelo menos uma borracha terminada em hidróxi,em que os dados em % em peso são com base nos componentes (A) a (E) e o total aqui é 100% em peso.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a massa molar média em peso do componente (D) é a partir de 500 até 300 000 g/mol, determinada a partir de GPC com dispersão de luz em hexafluoroisopropanol (HFIP) a 40°C.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o valor de Tg do componente (D) é a partir de -150°C até 25°C, determinado sob nitrogênio como gás inerte por Calorimetria por Exploração Diferencial (DSC) com uma temperatura inicial de -180°C, uma temperatura final de 200°C, e uma taxa de aquecimento de 20 [K/min].
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a massa molar média em peso, determinada por meio de dispersão de luz para a borracha terminada em hidróxi (E) é a partir de 500 até 60 000 g/mol.
5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o componente (E) compreende pelo menos uma borracha terminada em hidróxi.
6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a razão molar de componente (D) para componente (E) é a partir de 1:10 até 10:1.
7. Processo para obter uma fase polimérica sólida, caracterizado pelo fato de que que compreende expor a composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 a uma temperatura na faixa de 40 até 240°C.
8. Processo para obter uma fase polimérica sólida, caracterizado pelo fato de que compreende dispersar na composição como definida em qualquer das reivindicações 1 a 6 os componentes (A), (D) e (E) a uma temperatura na faixa de 40 até 240°C, então adicionar (C), depois um pré-polímero é formado, que subsequentemente é reagido com o componente (B) a uma temperatura na faixa de 10 até 120°C.
9. Processo para produzir uma peça moldada, caracterizado pelo fato de que compreende:(a) produzir misturas separadas,51) compreendendo pelo menos uma lactama (A), um ativador (C), e uma borracha terminada em hidróxi (E),52) compreendendo pelo menos uma lactama (A) e pelo menos um catalisador (B), e um copolímero de bloco de estireno- butadieno não funcionalizado e/ou um copolímero de estireno- butadieno aleatório não funcionalizado (D), isento de grupos funcionais tendo heteroátomos,(b) injetar as misturas combinadas s1) e s2) em um molde quente com estrutura têxtil inserida, (c) ejetar a peça moldada resultante a partir do molde.
10. Processo para produzir uma peça moldada de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que s1) compreende adicionalmente um copolímero de bloco de estireno-butadieno não funcionalizado e/ou um copolímero de estireno-butadieno aleatório não funcionalizado, isento de grupos funcionais tendo heteroátomos.
11. Processo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que as estruturas têxteis são tecidos, malhas, “laid SCRIMS”, ou não-tecidos feitos de fibras de vidro, de fibras de carbono, e/ou de fibras de aramida.
12. Peça moldada, caracterizada pelo fato de que pode ser obtida pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 11.
13. Peça moldada de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a energia de penetração necessária para perfurar a peça moldada de acordo com o teste de perfuração da ISO6603 é a partir de 50 até 65 J, medida em uma peça moldada quadrada medindo 60 mm x 60 mm, a uma temperatura de 23°C e a 50% de umidade, usando um peso em queda com velocidade de impacto de 4,2 m/s e massa de 43 kg.
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