BR112016030916B1 - Processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa, processo para a preparação de partículas de elastômero, partículas de elastômero, blendas ou compostos, método para produzir um artigo conformado compreendendo um componente elastomérico, e artigos conformados compreendendo partículas de elastômero - Google Patents

Processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa, processo para a preparação de partículas de elastômero, partículas de elastômero, blendas ou compostos, método para produzir um artigo conformado compreendendo um componente elastomérico, e artigos conformados compreendendo partículas de elastômero Download PDF

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Abstract

processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa, partículas de elastômero, composições de elastômero, blendas ou compostos, uso das composições de elastômero, e, forros internos a presente invenção se refere a um método para reduzir ou para evitar a aglomeração de partículas de borracha em meio aquoso por compostos de lcst e elastômeros obtidos por meio disso. a invenção se refere, ainda, a produtos de elastômeros que compreendem os mesmos ou derivados dos mesmos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A invenção se refere a um método para reduzir ou evitar a aglomeração de partículas de borracha em meio aquoso por compostos de LCST e elastômeros obtidos dessa forma. A invenção se refere, ainda, a produtos de elastômeros que compreendem os mesmos ou derivados dos mesmos.
ANTECEDENTES
[002] Borrachas, em particular aquelas que compreendem unidades de repetição derivadas de iso-olefinas, são industrialmente preparadas por meio de processos de polimerização carbocatiônica. É de importância particular a borracha de butila que é um elastômero de isobutileno e uma quantidade menor de uma multiolefina como isopreno.
[003] A polimerização carbocatiônica de iso- olefinas e sua elastomerização com multiolefinas é mecanisticamente complexa. O sistema iniciador é tipicamente composto por dois componentes: um iniciador e um coiniciador de ácido de Lewis como tricloreto de alumínio que é frequentemente empregado em processos de grande escala comercial.
[004] Exemplos de iniciadores incluem fontes de próton como haletos de hidrogênio, álcoois, fenóis, ácidos sulfônico e carboxílico e água.
[005] Durante a etapa de iniciação, a iso- olefina reage com o ácido de Lewis e com o iniciador para produzir um íon carbênio que reage adicionalmente com um monômero que forma um novo íon carbênio na chamada etapa de propagação.
[006] O tipo de monômeros, o tipo de diluente ou solvente e sua polaridade, a temperatura de polimerização bem como a combinação específica de ácido de Lewis e iniciador afetam a química de propagação e, dessa forma, a incorporação de monômero à cadeia de polímero em crescimento.
[007] A indústria aceitou, em geral, o amplo uso de um processo de polimerização de pasta aquosa para produzir borracha de butila, poliisobutileno, etc. em cloreto de metila como diluente. Tipicamente, o processo de polimerização é executado a baixas temperaturas, em geral, inferiores a -90°C. O cloreto de metila é empregado por uma variedade de razões, incluindo que o mesmo dissolve os monômeros e o catalisador de cloreto de alumínio, mas não o produto de polímero. O cloreto de metila tem pontos adequados de congelamento e de ebulição para permitir, respectivamente, polimerização de baixa temperatura e separação eficaz do polímero e de não reagidos.
[008] O processo de polimerização de pasta aquosa em cloreto de metila oferece inúmeras vantagens adicionais visto que uma concentração de polímero de até 40 % em peso na mistura de reação pode ser alcançada, em oposição a uma concentração de polímero de tipicamente no máximo 20 % em peso em polimerizações de solução. Uma viscosidade relativamente baixa aceitável da massa de polimerização é obtida, permitindo que o calor da polimerização seja removido de maneira mais eficaz por meio de troca de calor de superfície. Os processos de polimerização de pasta aquosa em cloreto de metila são usados na produção de polímeros de borracha de isobutileno-isopreno butila e poliisobutileno de alto peso molecular.
[009] Em uma polimerização de pasta aquosa deborracha de butila, a mistura de reação tipicamentecompreende a borracha de butila, o diluente, monômerosresiduais e resíduos de iniciador. Essa mistura ou étransferida por lote ou, mais comumente na indústria, demaneira contínua para um recipiente com água contendo:• um anti-aglomerante que, atualmente, para todos os graus comerciais existentes, é um sal de ácido graxo de um íon metálico multivalente, em particular, ou estearato de cálcio ou estearato de zinco a fim de formar e preservar partículas de borracha de butila, que são, com mais frequência, chamadas de “fragmento de borracha de butila”;• e, opcionalmente, porém preferencialmente, uma paragem que é tipicamente uma solução de hidróxido de sódio aquosa para neutralizar resíduos de iniciador.
[0010] A água nesse recipiente é tipicamente aquecida por vapor para remover e recuperar diluente e monômeros não reagidos.
[0011] Como resultado disso, uma pasta aquosa de partículas de borracha de butila é obtida que é, então, submetida à desidratação para isolar partículas de borracha de butila. As partículas de borracha de butila isoladas são, então, secas, enfardadas e embaladas para distribuição.
[0012] O anti-aglomerante assegura que, nas etapas de processo descritas acima, as partículas de borracha de butila permaneçam suspensas e mostrem uma tendência reduzida à aglomeração.
[0013] Na ausência de um anti-aglomerante, a adesão naturalmente alta de borracha de butila levaria à rápida formação de uma massa de borracha não dispersa na água de processo, obstruindo o processo. Além da formação de partícula, precisa ser adicionado anti-aglomerante suficiente para atrasar a tendência natural das partículas de borracha de butila formadas à aglomeração durante o processo de extração, o que leva ao acúmulo de sujeira e à obstrução do processo.
[0014] Os anti-aglomerantes, em particular, estearatos de cálcio e zinco funcionam como uma barreira físico-mecânica para limitar o contato próximo e a adesão de partículas de borracha de butila.
[0015] As propriedades físicas exigidas desses anti-aglomerantes são uma solubilidade muito baixa em água que é tipicamente abaixo de 20 mg por litro sob condições padrão, estabilidade mecânica suficiente para manter uma barreira eficaz, e a capacidade de ser posteriormente processados e misturados com a borracha de butila para permitir a finalização e a secagem.
[0016] A desvantagem fundamental de sais de ácido graxo de um íon metálico mono ou multivalente, em particular, estearato ou palmitato de sódio, potássio, cálcio ou de zinco é a alta carga necessária para alcançar efeitos anti-aglomeração suficientes. Isso é um resultado da necessidade de formar um revestimento superficial contínuo que forneça a barreira mecânica física. Nesses altos níveis de carregamentos de anti-aglomerante, questões com turvação, aparência óptica e alto teor de cinza do polímero resultante se tornam um problema em aplicações subsequentes como selantes e adesivos.
[0017] Uma variedade de outros elastômeros obtidos após a modificação de polimerização ou após a pós- polimerização em solução orgânica ou pasta aquosa é tipicamente submetida a um procedimento aquoso em que os mesmos problemas também se aplicam.
[0018] Portanto, ainda existe uma necessidade de fornecimento de um processo para a preparação de partículas de elastômero em meio aquoso que têm tendência reduzida ou baixa à aglomeração.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0019] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero suspensas na mesma, em que o processo compreende pelo menos as etapas de:A) colocar um meio orgânico que compreendei) pelo menos um elastômero eii) um diluente orgânico
[0020] em contato com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto de LCST que tem um ponto de nuvem de 0 a 100°C, de preferência, 5 a 100°C, com mais preferência, 15 a 80°C, e ainda com mais preferência, 20 a 70°C, e
[0021] B) remover pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero.
[0022] Em outro aspecto da invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero suspensas na mesma, em que o processo compreende pelo menos as etapas de:A) colocar um meio orgânico que compreendei) pelo menos um elastômero, eii) um diluente orgânicoem contato com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em alquilceluloses, hidroxialquil celuloses, hidroxialquil alquil celuloses e carboxialquilceluloses, de preferência, alquilceluloses, hidroxialquilceluloses e hidroxialquil alquil celuloses, eB) remover pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0023] A invenção também abrange todas as combinações de modalidades preferenciais, parâmetros de faixas conforme revelado doravante no presente documento com um ou com o outro ou com a faixa ou parâmetro mais amplo revelado.
[0024] O termo “elastômeros” inclui qualquer polímero que exibe comportamento elastomérico. Exemplos de borrachas sintéticas incluem, sem limitação, borrachas de butila e borrachas de butila halogenada, poliisobutileno, borrachas de classe M de etileno propileno dieno (EPDM), borrachas de nitrila butadieno (NBR), borrachas de nitrila butadieno hidrogenada (HNBR) e borrachas de estireno- butadieno (SBR).
[0025] Em uma modalidade, o meio orgânico que compreende pelo menos um elastômero e um diluente orgânico é obtido a partir de uma reação de polimerização ou de uma reação pós-polimerização como halogenação.
[0026] Quando o meio orgânico que compreende pelo menos um elastômero e um diluente orgânico é obtido a partir de uma reação de polimerização, o meio pode adicionalmente conter monômeros residuais da reação de polimerização.
[0027] O meio aquoso pode adicionalmente conter compostos de não LCST, em que os compostos de não LCST são• selecionados do grupo que consiste em tensoativos iônicos ou não iônicos, emulsificantes e anti- aglomerantes ou são, em outra modalidade,• sais de íons metálicos (mono ou multivalentes) ou são, em outra modalidade,• sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes ou são, em outra modalidade,• estearatos ou palmitatos de íons metálicos mono ou multivalentes ou são, em outra modalidade,• estearatos de cálcio e zinco ou palmitatos.
[0028] Em uma modalidade, as quantidades mencionadas acima correspondem à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0029] Em uma modalidade, o meio aquoso compreende, portanto, 20.000 ppm ou menos, de preferência, 10.000 ppm ou menos, com mais preferência, 8.000 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 5.000 ppm ou menos, e ainda com maior preferência 2.000 ppm ou menos, e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 1.000 ppm ou menos de compostos de não LCST, em que os compostos de não LCST são selecionados dos cinco grupos descritos acima.
[0030] Em uma modalidade, as quantidades mencionadas acima correspondem à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0031] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 500 ppm ou menos, de preferência, 100 ppm ou menos, com mais preferência, 50 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 30 ppm ou menos, e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos, e em outra modalidade ainda mais preferencial 1.000 ppm ou menos de compostos de não LCST, em que os compostos de não LCST são selecionados dos cinco grupos descritos acima.
[0032] Em outra modalidade, o meio aquoso é essencialmente livre de compostos de não LCST.
[0033] Em uma modalidade, as quantidades mencionadas acima correspondem à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0034] Se não expressamente estabelecido o contrário, ppm se refere a partes por milhão em peso.
[0035] Em uma modalidade, o meio aquoso compreende de 0 a 5.000 ppm, de preferência, de 0 a 2.000 ppm, com mais preferência, de 10 a 1.000 ppm, ainda mais preferencialmente, de 50 a 800 ppm e, ainda com maior preferência, de 100 a 600 ppm de sais de íons metálicos mono ou multivalentes calculado em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0036] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende de 0 a 5.000 ppm, de preferência, de 0 a 2.000 ppm, com mais preferência, de 10 a 1.000 ppm, ainda mais preferencialmente, de 50 a 800 ppm e, ainda com maior preferência, de 100 a 600 ppm de sais de íons metálicos multivalentes calculado em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0037] Em outra modalidade, a razão ponderal entre sais de estearatos, palmitatos e oleatos de íons metálicos mono e multivalentes, se estiverem presentes, e os compostos de LCST é de 1:2 a 1:100, de preferência, 1:2 a 1:10 e, com mais preferência, de 1:5 a 1:10 no meio aquoso.
[0038] Em uma modalidade, o meio aquoso compreende 550 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 300 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 250 ppm ou menos e ainda com maior preferência 150 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 100 ppm ou menos de sais de íons metálicos calculado em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0039] Em ainda outra modalidade, o meio aquoso compreende 550 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 300 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 250 ppm ou menos e ainda com maior preferência 150 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 100 ppm ou menos de sais de íons metálicos multivalentes calculado em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0040] Em uma modalidade, o meio aquoso compreende 8.000 ppm ou menos, de preferência, 5.000 ppm ou menos, com mais preferência, 2.000 ppm ou menos, com ainda mais preferência 1.000 ppm ou menos, em outra modalidade, de preferência 500 ppm ou menos, com mais preferência, 100 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 15 ppm ou menos e ainda com maior preferência nenhuma ou de 1 ppm a 10 ppm de tensoativos não iônicos sendo compostos de não LCST, em que os compostos de não LCST são selecionados dos cinco grupos descritos acima e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0041] Conforme usado no presente documento, um composto de LCST é um composto que é solúvel em um meio líquido a uma temperatura inferior, mas se precipita do meio líquido acima de uma certa temperatura, a chamada temperatura de solução crítica inferior ou temperatura LCST. Esse processo é reversível, então o sistema se torna homogêneo novamente durante o resfriamento. A temperatura na qual a solução se clarifica durante o resfriamento é conhecida como o ponto de nuvem (consulte o relatório descritivo padrão DE DIN EN 1890 de setembro de 2006). Essa temperatura é característica para uma substância particular e para um método particular.
[0042] Dependendo da natureza do composto de LCST que tipicamente compreende grupos hidrofílico e hidrofóbico, a determinação do ponto de nuvem pode exigir diferentes condições conforme apresentado no documento DIN EN 1890 de setembro de 2006. Apesar de esse DIN ter sido originalmente desenvolvido para agentes ativos de superfície não iônicos obtidos por meio da condensação de óxido de etileno, esse método também permite a determinação de pontos de nuvem para uma ampla variedade de compostos de LCST. No entanto, constatou-se que condições adaptadas foram úteis para determinar de modo mais fácil pontos de nuvem para compostos estruturalmente diferentes.
[0043] Portanto, o termo “composto de LCST” conforme usado no presente documento abrange todos os compostos em que um ponto de nuvem de 0 a 100°C, de preferência, 5 a 100°C, com mais preferência, 15 a 80°C, e ainda com mais preferência, 20 a 80°C pode ser determinado por pelo menos um dos seguintes métodos:1) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A2) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método C3) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método E4) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A emque a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,05 g por 100 ml de água destilada.5) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A em que a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,2 g por 100 ml de água destilada.
[0044] Em outra modalidade, os pontos de nuvem indicados acima podem ser determinados por pelo menos um dos métodos 1 ), 2) ou 4). O Método 4) tem maior preferência.
[0045] Como consequência, os compostos de não LCST são, em geral, aqueles compostos que não têm nenhum ponto de nuvem ou um ponto de nuvem fora do escopo conforme definido acima no presente documento. Fica claro para os versados na técnica e conhecido a partir de vários produtos comercialmente disponíveis, que os diferentes métodos descritos acima podem levar a pontos de nuvem ligeiramente diferentes. No entanto, as medições para cada método são consistentes e reproduzíveis dentro de seus limites inerentes de erro e o princípio geral da invenção não é afetado por diferentes temperaturas LCST determinadas para o mesmo composto desde que em pelo menos um dos métodos acima seja constatado que o ponto de nuvem está dentro das faixas apresentadas acima.
[0046] Por uma questão de clareza, deve-se mencionar que íons metálicos, em particular, íons metálicos multivalentes como alumínio já provenientes do sistema iniciador empregado na etapa b) não são abrangidos pelo cálculo de íons metálicos presentes na fase aquosa empregada na etapa A).
[0047] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 70 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 30 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 20 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos de sais de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0048] Em ainda outra modalidade, o meio aquoso compreende 25 ppm ou menos, de preferência, 10 ppm ou menos, com mais preferência, 8 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 7 ppm ou menos e ainda com maior preferência 5 ppm ou menos de sais de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0049] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 550 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 300 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 250 ppm ou menos e ainda com maior preferência 150 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 100 ppm ou menos de sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido esteárico.
[0050] O exemplo a seguir mostra como o cálculo é realizado.
[0051] O peso molecular de estearato de cálcio (C36H70CaO4) é 607,04 g/mol. O peso atômico de metal cálcio é 40,08 g/mol. A fim de fornecer, por exemplo, 1 kg de um meio aquoso que compreende 550 ppm de um sal de um íon metálico multivalente (estearato de cálcio) calculado em seu teor de metal (cálcio) e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico que é suficiente para formar uma pasta aquosa de um meio orgânico que compreende 10 g de um elastômero, o meio aquoso deve compreender (607,04/40,08) x (550 ppm de 10 g) = 83 mg de estearato de cálcio ou 0,83 % em peso com relação ao elastômero ou 83 ppm com relação ao meio aquoso. A razão ponderal entre meio aquoso e elastômero presente no meio orgânico seria, nesse caso, 100: 1.
[0052] Em ainda outra modalidade, o meio aquoso compreende 70 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 30 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 20 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos de sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido palmítico ou ácido esteárico.
[0053] Em ainda outra modalidade, o meio aquoso compreende 25 ppm ou menos, de preferência, 10 ppm ou menos, com mais preferência, 8 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 7 ppm ou menos e ainda com maior preferência 5 ppm ou menos de sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos, de preferência, ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido esteárico. Os ácidos carboxílicos, de preferência, os ácidos monocarboxílicos, podem ser saturados ou insaturados, de preferência, saturados. Exemplos de ácidos monocarboxílicos insaturados são ácido oleico, ácido elaídico, erúcico, ácido linoleico, e ácido eleosteárico.
[0054] Exemplos de ácidos dicarboxílicos são ácidos succínicos substituídos por 2-alquenila, como ácido dodecenil succínico e ácido poliisobutenil succínico, em que o resíduo de poliisobutenil porta de 12 a 50 átomos de carbono.
[0055] Em uma modalidade, o meio aquoso é livre de sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido esteárico.
[0056] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 100 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 20 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 15 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos de sais de íons metálicos monovalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0057] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende adicional ou alternativamente 100 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 30 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 20 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 5 ppm ou menos de sais de ácido carboxílico de íons metálicos monovalentes como estearato de sódio, palmitato de sódio e oleato de sódio e estearato de potássio, potássio palmitato e oleato de potássio calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido esteárico. Exemplos de sais monovalentes de ácidos carboxílicos incluem estearato, palmitato e oleato de sódio bem como estearato, palmitato e oleato de potássio.
[0058] Em uma modalidade, o meio aquoso é livre de sais de ácido carboxílico de íons metálicos monovalentes, em que os ácidos carboxílicos são selecionados daqueles que têm 6 a 30 átomos de carbono, de preferência, 8 a 24 átomos de carbono, com mais preferência, 12 a 18 átomos de carbono. Em uma modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos. Em outra modalidade, tais ácidos carboxílicos são selecionados de ácidos monocarboxílicos saturados como ácido palmítico ou esteárico.
[0059] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende de 0 a 5.000 ppm, de preferência, de 0 a 2.000 ppm, com mais preferência, de 10 a 1.000 ppm, ainda mais preferencialmente, de 50 a 800 ppm e, ainda com maior preferência, de 100 a 600 ppm de carbonatos de íons metálicos multivalentes calculado em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0060] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 550 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 300 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 250 ppm ou menos e ainda com maior preferência 150 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 100 ppm ou menos de • carbonatos de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico ou, em outra modalidade, de• carbonato de magnésio e carbonato de cálcio calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0061] Em ainda outra modalidade, o meio aquoso compreende 70 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 30 ppm ou menos, e ainda com mais preferência, 20 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos de• carbonatos de íons metálicos multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico ou, em outra modalidade, de• carbonato de magnésio e carbonato de cálcio calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0062] Carbonatos de íons metálicos multivalentes são, em particular, carbonato de magnésio e carbonato de cálcio.
[0063] O termo “íons metálicos multivalentes” abrange, em particular, íons metálicos alcalinos terrosos bivalentes como magnésio, cálcio, estrôncio e bário, de preferência, magnésio e cálcio, íons metálicos trivalentes do grupo 13 como alumínio, íons metálicos multivalentes de grupos 3 a 12, em particular, o íon metálico bivalente de zinco.
[0064] O termo “íons metálicos monovalentes” abrange, em particular, íons metálicos alcalinos como lítio, sódio e potássio.
[0065] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 500 ppm ou menos, de preferência, 200 ppm ou menos, com mais preferência, 100 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 50 ppm ou menos e ainda com maior preferência 20 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial nenhum mineral em camadas como talco calculado com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0066] Em outra modalidade, o meio aquoso compreende 500 ppm ou menos, de preferência, 200 ppm ou menos, com mais preferência, 100 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 20 ppm ou menos e ainda com maior preferência 10 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 5 ppm ou menos e ainda com maior preferência nenhum dispersante, emulsificante ou anti- aglomerante além dos compostos de LCST.
[0067] O termo “pluralidade” denota um número inteiro de pelo menos dois, de preferência, pelo menos 20, com mais preferência, pelo menos 100.
[0068] Em uma modalidade, a expressão “pasta fluida aquosa que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero suspensas na mesma” denota uma pasta aquosa que tem pelo menos 10 partículas distintas por litro suspensas na mesma, de preferência, pelo menos 20 partículas distintas por litro, com mais preferência, pelo menos 50 partículas distintas por litro, e ainda com mais preferência, pelo menos 100 partículas distintas por litro.
[0069] O termo “partículas de elastômero” denota partículas distintas de qualquer forma e consistência, que, em uma modalidade preferencial, têm um tamanho de partícula entre 0,05 mm e 25 mm, com mais preferência, entre 0,1 e 20 mm.
[0070] Em uma modalidade, o tamanho médio de partícula ponderal das partículas de elastômero é de 0,3 a 10,0 mm.
[0071] Essas partículas de elastômero que têm um tamanho de partícula entre 0,05 mm e 25 mm são formadas por meio de aglomeração das partículas primárias formadas na reação de polimerização.
[0072] Essas partículas de elastômero também podem ser chamadas de “fragmento” ou “partículas secundárias” no contexto da presente invenção.
[0073] Em uma modalidade, o tamanho médio de partícula ponderal das partículas de elastômero é de cerca de 0,3 a cerca de 10,0 mm, de preferência, de cerca de 0,6 a cerca de 10,0 mm.
[0074] Para a produção industrial prática de elastômero, é importante que as partículas de elastômero (fragmento) estejam dentro de uma distribuição de tamanho previsível, visto que equipamentos de processo, como bombas e diâmetro de tubulação são, em alguma medida, escolhidos com base nesse tamanho de partícula. Assim também, a extração de solvente e monômero residual das partículas de elastômero é mais eficaz para partículas de elastômero dentro de uma certa distribuição de tamanho. Partículas de elastômero que são muito grosseiras podem conter teor de hidrocarboneto residual significativo, enquanto que partículas de elastômero que são muito finas podem ter uma tendência mais elevada a levar ao acúmulo de sujeira.
[0075] A distribuição de tamanho de partícula de partículas de elastômero pode, por exemplo, ser medida através do uso de uma pulha convencional de peneiras com tamanho padronizado, em que o tamanho das aberturas de peneira diminui do topo para o fundo da pilha. As partículas de elastômero são amostradas da pasta fluida aquosa e são colocadas na peneira de topo, e a pilha é, então, agitada manualmente ou por um agitador automático. Opcionalmente, as partículas de elastômero podem ser manualmente manipuladas através das peneiras uma de cada vez. Uma vez que as partículas de elastômero foram finalizadas mediante a separação por tamanho, o fragmento em cada peneira é coletado e pesado para determinar a distribuição de tamanho de partícula de elastômero como uma porcentagem em peso.
[0076] Um experimento de peneira típico tem 6 peneiras, com aberturas de cerca de 19,00 mm, cerca de 12,50 mm, cerca de 8,00 mm, cerca de 6,30 mm, cerca de 3,35 mm e cerca de 1,60 mm. Em uma modalidade típica, 90 % em peso ou mais das partículas de elastômero, será coletado nas peneiras entre cerca de 12,50 mm e cerca de 1,6 mm (inclusive). Em outra modalidade, 50 % em peso ou mais, 60 % em peso ou mais, 70 % em peso ou mais ou 80 % em peso ou mais das partículas de elastômero será coletado nas peneiras entre cerca de 8,00 mm e cerca de 3,35 mm (inclusive).
[0077] Em uma modalidade, a distribuição de tamanho de partícula das partículas de elastômero exibe menos que 10 % em peso, de preferência menos que 5 % em peso, com mais preferência menos que 3 % em peso, ainda mais preferencialmente menos que 1 % em peso de partículas que não são retidas em nenhuma das peneiras com as aberturas de cerca de 19,00 mm, cerca de 12,50 mm, cerca de 8,00 mm, cerca de 6,30 mm, cerca de 3,35 mm e cerca de 1,60 mm.
[0078] Em outra modalidade, a distribuição de tamanho de partícula das partículas de elastômero exibe menos que 5 % em peso, de preferência menos que 3 % em peso, de preferência menos que 1 % em peso retido na peneira que tem aberturas de cerca de 19,00 mm.
[0079] Evidentemente, mediante a manipulação de variáveis no processo, é possível orientar a distribuição de tamanho de partícula de elastômero para valores maiores ou menores.
[0080] Fica claro para os versados na técnica que as partículas de elastômero formadas de acordo com a invenção ainda podem conter diluente orgânico e/ou monômeros residuais e, ainda, pode conter água encapsulada no interior da partícula de elastômero. Em uma modalidade, as partículas de elastômero contêm 90 % em peso ou mais do elastômero calculado na soma de diluente orgânico, monômeros e elastômero, de preferência, 93 % em peso ou mais, com mais preferência, 94 % em peso ou mais, e ainda com mais preferência, 96 % em peso ou mais.
[0081] Conforme mencionado acima, as partículas de elastômero são frequentemente chamadas de fragmentos na literatura. Tipicamente, as partículas ou fragmentos de elastômero têm um formato e/ou geometria não uniforme.
[0082] O termo “meio aquoso” denota um meio que compreende 80 % em peso ou mais de água, de preferência, 90 % em peso ou mais 80 % em peso, e ainda com mais preferência, 95 % em peso ou mais de água e ainda com maior preferência 99 % em peso ou mais.
[0083] O restante até 100 % em peso inclui os compostos de LCST e pode adicionalmente incluir compostos selecionados do grupo de• compostos de não LCST conforme definido acima• compostos e sais que não são um composto de LCST tampouco um composto de não LCST conforme definido acima que, por exemplo, inclui bases inorgânicas que servem para neutralizar a reação e o pH de processo de controle• diluentes orgânicos na medida em que são dissolúveis no meio aquoso• em que uma vida de prateleira prolongada do produto é desejada antioxidantes e/ou estabilizantes.
[0084] Exemplos de tais bases inorgânicas são hidróxidos, óxidos, carbonatos e carbonatos de hidrogênio de metais alcalinos preferencialmente de sódio, potássio. Exemplos preferenciais são hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, carbonato de sódio e hidrogênio, carbonato de potássio e hidrogênio.
[0085] Em modalidades em que o teor de íons metálicos multivalentes não é de importância particular, bases inorgânicas adequadas adicionais são hidróxidos, óxidos, carbonatos e carbonatos de hidrogênio de metais alcalinos terrosos, de preferência, cálcio e magnésio.
[0086] Exemplos preferenciais são hidróxido de cálcio, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio e hidrogênio e carbonato de magnésio e hidrogênio.
[0087] O pH de processo é, de preferência, de 5 a 10, de preferência, 6 a 9 e, com mais preferência, 7 a 9 medido a 20°C e 1.013 hPa.
[0088] Em uma modalidade, o meio aquoso compreende de 1 a 2.000 ppm de antioxidantes, de preferência, de 50 a 1.000 ppm, com mais preferência, de 80 a 500 ppm calculado com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[0089] Quando for desejado obter produtos com pureza muito alta, a água empregada para preparar a fase aquosa é desmineralizada por meio de procedimento padrão como troca iônica, técnicas de filtragem por membrana, como osmose reversa e similares.
[0090] Tipicamente, a aplicação de água que tem um grau de 8,0 Graus Alemão de Dureza (°dH) ou menos, de preferência, 6,0 °dH ou menos, com mais preferência, 3,75 °dH ou menos, e ainda com mais preferência, 3,00 °dH ou menos é suficiente.
[0091] Em uma modalidade, a água é misturada com o pelo menos um composto de LCST para obter um concentrado que é, dependendo da temperatura, uma pasta aquosa ou uma solução que tem uma concentração de composto de LCST de 0,1 a 2 % em peso, de preferência, 0,5 a 1 % em peso. Esse concentrado é, então, medido em e diluído com mais água no recipiente no qual a etapa A) é realizada até a concentração desejada.
[0092] De preferência, o concentrado é uma solução e medido no recipiente que tem uma temperatura de 0 a 35°C, de preferência, 10 a 30°C.
[0093] Caso não seja mencionado o contrário, ppm se refere ao peso. -ppm.
[0094] O meio aquoso pode adicionalmente conter antioxidantes e estabilizantes:
[0095] antioxidantes e estabilizantes incluem2,6-di-terc-butil-4-metil-fenol (BHT) e ácido pentaeritrol- tetracis-[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propanoico (também conhecido como Irganox® 1010), octadecil 3,5- di(terc)-butil-4-hidroxihidrocinamato (também conhecido como Irganox® 1076), terc-butil-4-hidróxi anisol (BHA), 2-(1,1- dimetil)-1,4-benzenodiol (TBHQ), tris(2,4,-di-terc- butilfenil)fosfato (Irgafos® 168), dioctildifenilamina (Stalite® S), produtos butilados de p-cresol e diciclopentadieno (Wingstay) bem como outros antioxidantes fenólicos e fotoestabilizantes de amina impedidos.
[0096] Antioxidantes adequados incluem, emgeral, 2,4,6-tri-terc-butilfenol, 2,4,6 tri-isobutilfenol, 2- terc-butil-4,6-dimetilfenol, 2,4-dibutil-6-etilfenol, 2,4- dimetil-6-terc-butilfenol, 2,6-di-terc-butilhidroxitoluol (BHT), 2,6-di-terc-butil-4- etilfenol, 2,6-di-terc-butil-4-n-butilfenol, 2,6-di-terc-butil-4-iso-butilfenol, 2,6- diciclopentil-4-metilfenol, 4-terc-butil-2,6-dimetilfenol, 4- terc-butil-2,6- diciclopentilfenol, 4-terc-butil-2,6- diisopropilfenol, 4,6-di-terc-butil-2-metilfenol, 6-terc- butil-2,4-dimetilfenol, 2,6-di-terc-butil-3-metilfenol, 4-hidroximetil-2,6-di-terc-butilfenol, 2,6-di-terc-butil-4- fenilfenol e 2,6- dioctadecil-4-metilfenol, 2,2’-etilideno- bis[4,6-di-terc-butilfenol], 2,2’- etilideno-bis[6-terc- butil-4-isobutilfenol], 2,2’-isobutilideno-bis[4,6-dimetil- fenol], 2,2’-metileno-bis[4,6-di-terc-butilfenol], 2,2’- metileno-bis[4-metil-6-(a- metilciclohexil)fenol], 2,2’- metileno-bis[4-metil-6-ciclohexilfenol], 2,2’- metileno- bis[4-metil-6-nonilfenol], 2,2’-metileno-bis[6-(a,a’- dimetilbenzil)-4- nonilfenol], 2,2’-metileno-bis[6-(a- metilbenzil)-4-nonilfenol], 2,2’-metileno- bis[6-ciclohexil- 4-metilfenol], 2,2’-metileno -bis[6-terc-butil-4-etilfenol], 2,2’- metileno -bis[6-terc-butil-4-metilfenol], 4,4’- butilideno-bis[2-terc-butil-5- metilfenol], 4,4’-metileno - bis[2,6-di-terc-butilfenol], 4,4’-metileno -bis[6-terc- butil-2-metilfenol], 4,4’-isopropilideno-difenol, 4,4’- decilideno-bisfenol, 4,4’- dodecilideno-bisfenol, 4,4’-(1- metilooctilideno)bisfenol, 4,4’-ciclohexilideno- bis(2- metilfenol), 4,4’-ciclohexilidenobisfenol e ácido pentaeritrol-tetracis-[3-(3,5- di-terc-butil-4-hidroxifenil)- propanoico (também conhecido como Irganox® 1010).
[0097] Em uma modalidade, o peso molecular ponderal médio do elastômero está na faixa de 10 a 2.000 kg/mol, de preferência, na faixa de 20 a 1.000 kg/mol, com mais preferência, na faixa de 50 a 1.000 kg/mol, ainda mais preferencialmente na faixa de 200 a 800 kg/mol, com ainda mais preferência na faixa de 375 a 550 kg/mol, com máxima preferência, na faixa de 400 a 500 kg/mol. Os pesos moleculares são obtidos com o uso de cromatografia por permeação de gel em solução de tetrahidrofurano (THF) com o uso de padrões de peso molecular de poliestireno caso não seja mencionado de outro modo.
[0098] Em outra modalidade, o peso molecular numérico médio (Mn) do elastômero está na faixa de cerca de 5 a cerca de 1.100 kg/mol, de preferência, na faixa de cerca de 80 a cerca de 500 kg/mol.
[0099] Em uma modalidade, a polidispersidade dos elastômeros de acordo com a invenção está na faixa de 1,1 a 6,0, de preferência, na faixa de 3,0 a 5,5 conforme medido pela razão entre peso molecular ponderal médio e peso molecular numérico médio conforme determinado por cromatografia por permeação de gel, de preferência, com tetrahidrofurano usado como um solvente e poliestireno usados com um padrão para o peso molecular.
[00100] O elastômero, por exemplo, e tipicamente, tem uma viscosidade Mooney de pelo menos 10 (ML 1 + 8 a 125°C, ASTM D 164607(2012)), de preferência, de 10 a 80, com mais preferência, de 20 a 80, e ainda com mais preferência, de 25 a 60 (ML 1 + 8 a 125°C, ASTM D 1646).
MONÔMEROS
[00101] Em uma modalidade, o meio orgânico empregado na etapa A) é obtido por meio de um processo que compreende pelo menos as etapas de:a) fornecer um meio de reação que compreende um diluente orgânico, e pelo menos um monômero polimerizávelb) polimerizar os monômeros no meio de reação na presença de um sistema iniciador ou catalisador para formar um meio orgânico que compreende o elastômero, o diluente orgânico e, opcionalmente, monômeros residuais
[00102] Em uma modalidade preferencial, o meio orgânico é obtido por meio de um processo que compreende pelo menos as etapas de:a) fornecer um meio de reação que compreende um diluente orgânico, e pelo menos dois monômeros, em que pelo menos um monômero é uma iso-olefina e pelo menos um monômero é uma multiolefina;b) polimerizar os monômeros no meio de reação na presença de um sistema iniciador para formar um meio orgânico que compreende o elastômero, o diluente orgânico e, opcionalmente, monômeros residuais
[00103] Nessa modalidade, na etapa a), um meio de reação que compreende um diluente orgânico e pelo menos dois monômeros é fornecido, em que pelo menos um monômero é uma iso-olefina e pelo menos um monômero é uma multiolefina.
[00104] Conforme usado no presente documento, o termo iso-olefinas denota compostos que compreendem uma ligação dupla carbono-carbono, em que um átomo de carbono da ligação dupla é substituído por dois grupos alquila e outro átomo de carbono é substituído por dois átomos de hidrogênio ou por um átomo de hidrogênio e um grupo alquila.
[00105] Exemplos de iso-olefinas adequadas incluem monômeros de iso-olefina que têm de 4 a 16 átomos de carbono, de preferência, 4 a 7 átomos de carbono, como isobuteno, 2-metil-1-buteno, 3-metil-1-buteno, 2-metil-2- buteno. Uma isolefina preferencial é isobuteno.
[00106] Conforme usado no presente documento, o termo multiolefina denota compostos que compreendem mais de uma ligação dupla carbono-carbono, ou conjugada ou não conjugada.
[00107] Exemplos de multiolefinas adequadas incluem isopreno, butadieno, 2-metilbutadieno, 2,4- dimetilbutadieno, piperilina, 3-metil-1,3-pentadieno, 2,4- hexadieno, 2-neopentilbutadieno, 2-metil-1,5-hexadieno, 2,5- dimetil-2,4-hexadieno, 2-metil-1,4-pentadieno, 4-butil-1,3- pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-pentadieno, 2,3-dibutil-1,3- pentadieno, 2-etil-1,3-pentadieno, 2-etil-1,3-butadieno, 2- metil-1,6-heptadieno, ciclopentadieno, metilciclopentadieno, ciclohexadieno e 1-vinil-ciclohexadieno.
[00108] Multiolefinas preferenciais são isopreno e butadieno. Isopreno é particularmente preferencial. Os elastômeros podem adicionalmente compreender olefinas adicionais que não são iso-olefinas tampouco multiolefinas.
[00109] Exemplos de tais olefinas adequadas incluem β-pineno, estireno, divinilbenzeno, diisopropenilbenzeno o-, m- e p-alquilestirenos como o-, m- e p-metil-estireno.
[00110] Em uma modalidade, os monômeros empregados na etapa a) podem compreender na faixa de 80 % em peso a 99,5 % em peso, de preferência, de 85 % em peso a 98,0 % em peso, com mais preferência, de 85 % em peso a 96,5 % em peso, ainda mais preferencialmente, de 85 % em peso a 95,0 % em peso, de pelo menos um monômero de iso-olefina e na faixa de 0,5 % em peso a 20 % em peso, de preferência, de 2,0 % em peso a 15 % em peso, com mais preferência, de 3,5 % em peso a 15 % em peso, e, ainda com maior preferência, de 5,0 % em peso a 15 % em peso de pelo menos um monômero de multiolefina com base na soma do peso de todos os monômeros empregados.
[00111] Em outra modalidade, a mistura de monômero compreende na faixa de 90 % em peso a 95 % em peso de pelo menos um monômero de iso-olefina e na faixa de 5 % em peso a 10 % em peso de um monômero de multiolefina com base na soma do peso de todos os monômeros empregados. Com ainda mais preferência, a mistura de monômero compreende na faixa de 92 % em peso a 94 % em peso de pelo menos um monômero de iso-olefina e na faixa de 6 % em peso a 8 % em peso de pelo menos um monômero de multiolefina com base na soma do peso de todos os monômeros empregados. A iso-olefina é, de preferência, isobuteno e a multiolefina é, de preferência, isopreno.
[00112] O teor de multiolefina de elastômeros produzidos de acordo com a invenção é tipicamente 0,1 % em mol ou mais, de preferência, de 0,1 % em mol a 15 % em mol, em outra modalidade, 0,5 % em mol ou mais, de preferência, de 0,5 % em mol a 10 % em mol, em outra modalidade, 0,7 % em mol ou mais, de preferência, de 0,7 a 8,5 % em mol, em particular, de 0,8 a 1,5 ou de 1,5 a 2,5 % em mol ou de 2,5 a 4,5 % em mol ou de 4,5 a 8,5 % em mol, particularmente quando forem empregados isobuteno e isopreno.
[00113] Em outra modalidade, o teor de multiolefina de elastômeros produzidos de acordo com a invenção é 0,001 % em mol ou mais, de preferência, de 0,001 % em mol a 3 % em mol, particularmente quando forem empregados isobuteno e isopreno.
[00114] Os monômeros podem estar presentes nomeio de reação em uma quantidade de 0,01 % em peso a 80 % em peso, de preferência, de 0,1 % em peso a 65 % em peso, com mais preferência, de 10,0 % em peso a 65,0 % em peso, e ainda com mais preferência, de 25,0 % em peso a 65,0 % em peso ou, em outra modalidade, de 10,0 % em peso a 40,0 % em peso.
[00115] Em uma modalidade, os monômeros são purificados antes do uso na etapa a), em particular, quando os mesmos forem reciclados da etapa d). A purificação de monômeros pode ser executada por meio da passagem através de colunas adsorventes que compreendem peneiras moleculares ou materiais adsorventes à base de alumina adequados. A fim de minimizar a interferência com a reação de polimerização, a concentração total de água e substâncias como álcoois e outros oxigenatos orgânicos que atuam como venenos para a reação é, de preferência, reduzida a menos que cerca de 10 partes por milhão em peso.
DILUENTES ORGÂNICOS
[00116] O termo “diluente orgânico” abrange diluir ou dissolver produtos químicos orgânicos que são líquidos sob condições de reação. Qualquer diluente orgânico adequado pode ser usado, que reage, ou não, em qualquer medida apreciável, com monômeros ou componentes do sistema iniciador.
[00117] No entanto, os versados na técnica estão cientes que interações entre o diluente e monômeros ou componentes do sistema iniciador ou do catalisador podem ocorrer.
[00118] Adicionalmente, o termo “diluente orgânico” inclui misturas de pelo menos dois diluentes.
[00119] Exemplos de diluentes orgânicos incluem hidroclorocarboneto(s) como cloreto de metila, cloreto de metileno ou cloreto de etila.
[00120] Exemplos adicionais de diluentes orgânicos incluem hidrofluorocarbonetos representados pela Fórmula: CxHyFz em que x é um número inteiro de 1 a 40, alternativamente de 1 a 30, alternativamente de 1 a 20, alternativamente de 1 a 10, alternativamente de 1 a 6, alternativamente de 2 a 20 alternativamente de 3 a 10, alternativamente de 3 a 6, com mais preferência, de 1 a 3, em que y e z são números inteiros e pelo menos um.
[00121] Em uma modalidade, o(s) hidrofluorocarboneto(s) é/são selecionado(s) do grupo que consiste em hidrofluorocarbonetos saturado como fluorometano; difluorometano; trifluorometano; fluoroetano; 1,1- difluoroetano; 1,2-difluoroetano; 1,1,1-trifluoroetano; 1,1- ,2-trifluoroetano; 1,1,2,2-tetrafluoroetano; 1,1,1,2,2- pentafluoroetano; 1-fluoropropano; 2-fluoropropano; 1,1- difluoropropano; 1,2-difluoropropano; 1,3-difluoropropano; 2,2-difluoropropano; 1,1,1-trifluoropropano; 1,1,2- trifluoropropano; 1,1,3-trifluoropropano; 1,2,2- trifluoropropano; 1,2,3-trifluoropropano; 1,1,1,2- tetrafluoropropano; 1,1,1,3-tetrafluoropropano; 1,1,2,2- tetrafluoropropano; 1,1,2,3-tetrafluoropropano; 1,1,3,3- tetrafluoropropano; 1,2,2,3-tetrafluoropropano; 1,1,1,2,2- pentafluoropropano; 1,1,1,2,3-pentafluoropropano; 1,1,1,3,3- pentafluoropropano; 1,1,2,2,3-pentafluoropropano; 1,1,2,3,3- pentafluoropropano; 1,1,1,2,2,3-hexafluoropropano; 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropano; 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano;1,1,1,2,2,3,3-heptafluoropropano; 1,1,1,2,3,3,3- heptafluoropropano; 1-fluorobutano; 2-fluorobutano; 1,1- difluorobutano; 1,2-difluorobutano; 1,3-difluorobutano; 1,4-difluorobutano; 2,2-difluorobutano; 2,3-difluorobutano;1,1,1-trifluorobutano; 1,1,2-trifluorobutano; 1,1,3-trifluorobutano; 1,1,4- trifluorobutano; 1,2,2-trifluorobutano; 1,2,3-trifluorobutano; 1,3,3-trifluorobutano; 2,2,3-trifluorobutano; 1,1,1,2-tetrafluorobutano; 1,1,1,3-tetrafluorobutano; 1,1,1,4-tetrafluorobutano; 1,1,2,2-tetrafluorobutano; 1,1,2,3-tetrafluorobutano; 1,1,2,4- tetrafluorobutano; 1,1,3,3-tetrafluorobutano; 1,1,3,4-tetrafluorobutano; 1,1,4,4-tetrafluorobutano; 1,2,2,3-tetrafluorobutano; 1,2,2,4-tetrafluorobutano; 1,2,3,3-tetrafluorobutano; 1,2,3,4-tetrafluorobutano; 2,2,3,3-tetrafluorobutano; 1,1,1,2,2-pentafluorobutano; 1,1,1,2,3-pentafluorobutano; 1,1,1,2,4-pentafluorobutano; 1,1,1,3,3-pentafluorobutano; 1,1,1,3,4- pentafluorobutano; 1,1,1,4,4-pentafluorobutano; 1,1,2,2,3- pentafluorobutano; 1,1,2,2,4-pentafluorobutano; 1,1,2,3,3- pentafluorobutano; 1,1,2,4,4- pentafluorobutano; 1,1,3,3,4- pentafluorobutano; 1,2,2,3,3-pentafluorobutano; 1,2,2,3,4- pentafluorobutano; 1,1,1,2,2,3-hexafluorobutano; 1,1,1,2,2,4- hexafluorobutano; 1,1,1,2,3,3-hexafluorobutano, 1,1,1,2,3,4- hexafluorobutano; 1,1,1,2,4,4-hexafluorobutano; 1,1,1,3,3,4- hexafluorobutano; 1,1,1,3,4,4- hexafluorobutano; 1,1,1,4,4,4- hexafluorobutano; 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutano; 1,1,2,2,3, 4- hexafluorobutano; 1,1,2,2,4,4-hexafluorobutano; 1,1,2,3,3,4- hexafluorobutano; 1,1,2,3,4,4-hexafluorobutano; 1,2,2,3,3,4- hexafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,3-heptafluorobutano; 1,1,1,2,2,4,4-heptafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,4- heptafluorobutano; 1,1,1,2,3,3,4-heptafluorobutano; 1,1,1,2,3,4,4-heptafluorobutano; 1,1,1,2,4,4,4- heptafluorobutano; 1,1,1,3,3,4,4-heptafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,3,4- octafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,4, 4- octafluorobutano; 1,1,1,2,3,3,4,4-octafluorobutano; 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluorobutano; 1,1,1,2,3,4,4,4- octafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,3,4,4- nonafluorobutano; 1,1,1,2,2,3,4,4,4-nonafluorobutano; 1-fluoro-2-metilpropano; 1,1-difluoro-2-metilpropano; 1,3-difluoro-2-metilpropano; 1,1,1-trifluoro-2-metilpropano; 1,1,3-trifluoro-2- metilpropano; 1,3-difluoro-2-(fluorometil)propano; 1,1,1,3- tetrafluoro-2-metilpropano; 1,1,3,3-tetrafluoro-2- metilpropano; 1,1,3-trifluoro-2-(fluorometil)propano; 1,1,1,3,3-pentafluoro-2-metilpropano; 1,1,3,3-tetrafluoro-2- (fluorometil)propano; 1,1,1,3-tetrafluoro-2- (fluorometil)propano; fluorociclobutano; 1,1- difluorociclobutano; 1,2-difluorociclobutano; 1,3- difluorociclobutano; 1,1,2-trifluorociclobutano; 1,1,3- trifluorociclobutano; 1,2,3-trifluorociclobutano; 1,1,2,2- tetrafluorociclobutano; 1,1,3,3-tetrafluorociclobutano;
[00122] 1,1,2,2,3-pentafluorociclobutano;1,1,2,3,3-pentafluorociclobutano; 1,1,2,2,3,3- hexafluorociclobutano; 1,1,2,2,3,4-hexafluorociclobutano; 1,1,2,3,3,4- hexafluorociclobutano; 1,1,2,2,3,3,4- heptafluorociclobutano; HFCs particularmente preferenciais incluem difluorometano, trifluorometano, 1,1-difluoroetano, 1,1,1-trifluoroetano, fluorometano e 1,1,1,2- tetrafluoroetano.
[00123] Em uma modalidade adicional, o(s) hidrofluorocarboneto(s) é/são selecionado(s) do grupo que consiste em hidrofluorocarbonetos insaturado como fluoreto de vinila; 1,2-difluoroeteno; 1,1,2-trifluoroeteno; 1- fluoropropeno, 1,1-difluoropropeno; 1,2-difluoropropeno; 1,3- difluoropropeno; 2,3-difluoropropeno; 3,3-difluoropropeno; 1,1,2-trifluoropropeno; 1,1,3-trifluoropropeno; 1,2,3- trifluoropropeno; 1,3,3-trifluoropropeno; 2,3,3- trifluoropropeno; 3,3,3-trifluoropropeno; 2,3,3,3- tetrafluoro-1-propeno; 1-fluoro-1- buteno; 2-fluoro-1-buteno; 3-fluoro-1-buteno; 4-fluoro-1-buteno; 1,1-difluoro-1-buteno; 1,2-difluoro-1-buteno; 1,3-difluoropropeno; 1,4-difluoro-1- buteno; 2,3-difluoro-1- buteno; 2,4-difluoro-1-buteno; 3,3- difluoro-1-buteno; 3,4-difluoro-1-buteno; 4,4- difluoro-1- buteno; 1,1,2-trifluoro-1-buteno; 1,1,3-trifluoro-1-buteno; 1,1,4-trifluoro-1- buteno; 1,2,3-trifluoro-1-buteno; 1,2,4- trifluoro-1-buteno; 1,3, 3-trifluoro-1-buteno; 1,3,4- trifluoro-1-buteno; 1,4,4-trifluoro-1-buteno; 2,3,3- trifluoro-1-buteno; 2,3,4-trifluoro-1- buteno; 2,4,4- trifluoro-1-buteno; 3,3,4-trifluoro-1-buteno; 3,4,4- trifluoro-1-buteno; 4,4,4- trifluoro-1-buteno; 1,1,2,3- tetrafluoro-1-buteno; 1,1,2,4-tetrafluoro-1-buteno; 1,1,3,3- tetrafluoro-1-buteno; 1,1,3,4-tetrafluoro-1-buteno; 1,1,4,4- tetrafluoro-1-buteno; 1,2,3,3-tetrafluoro-1-buteno; 1,2,3,4- tetrafluoro-1-buteno; 1,2,4,4-tetrafluoro-1-buteno; 1,3,3,4- tetrafluoro-1-buteno; 1,3,4,4-tetrafluoro-1-buteno; 1,4,4,4- tetrafluoro-1-buteno; 2,3,3,4- tetrafluoro-1-buteno; 2,3,4,4- tetrafluoro-1-buteno; 2,4,4,4-tetrafluoro-1-buteno; 3,3,4,4-tetrafluoro-1-buteno; 3,4,4,4-tetrafluoro-1-buteno;1,1,2,3,3-pentafluoro-1-buteno; 1,1,2,3,4-pentafluoro-1- buteno; 1,1,2,4,4-pentafluoro-1-buteno; 1,1,3,3,4-pentafluoro- 1-buteno; 1,1,3,4,4-pentafluoro-1-buteno;1,1,4,4,4-pentafluoro-1-buteno; 1,2,3,3,4- pentafluoro-1- buteno; 1,2,3,4, 4-pentafluoro-1-buteno; 1,2,4,4,4- pentafluoro-1-buteno; 2,3, 3,4,4-pentafluoro-1-buteno;2,3,4,4, 4-pentafluoro-1-buteno; 3,3,4,4,4-pentafluoro- 1- buteno; 1,1,2,3,3,4-hexafluoro-1-buteno; 1,1,2,3,4,4- hexafluoro-1-buteno; 1,1,2,4,4,4-hexafluoro-1-buteno;1,2,3,3,4,4-bexafluoro-1-buteno; 1,2,3,4,4,4- hexafluoro-1- buteno; 2,3,3,4, 4,4-hexafluoro-1-buteno; 1,1,2,3,3,4, 4- heptafluoro-1- buteno; 1,1,2,3,4, 4,4-heptafluoro-1-buteno;1,1,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-buteno; 1,2,3,3,4,4,4- heptafluoro-1-buteno; 1-fluoro-2-buteno; 2-fluoro-2-buteno;1,1-difluoro-2-buteno; 1,2-difluoro-2-buteno; 1,3-difluoro-2- buteno; 1,4-difluoro-2-buteno; 2,3-difluro- 2-buteno; 1,1,1- trifluoro-2-buteno; 1,1,2-trifluoro-2-buteno; 1,1,3- trifluoro-2-buteno; 1,1,4-trifluoro-2-buteno; 1,2,3- trifluoro-2-buteno; 1,2,4-trifluoro-2-buteno; 1,1,1,2- tetrafluoro-2-buteno; 1,1,1,3-tetrafluoro-2-buteno; 1,1,1,4- tetrafluoro-2-buteno; 1,1,2,3-tetrafluoro-2-buteno; 1,1,2,4- tetrafluoro-2-buteno; 1,2,3,4-tetrafluoro-2-buteno; 1,1,1,2,3-pentafluoro-2-buteno; 1,1,1,2,4-pentafluoro-2- buteno; 1,1,1,3,4-pentafluoro- 2-buteno; 1,1,1,4,4- pentafluoro-2-buteno; 1,1,2,3,4-pentafluoro-2-buteno; 1,1,2,4,4- pentafluoro-2-buteno; 1,1,1,2,3,4-hexafiuoro-2- buteno; 1,1,1,2,4,4-hexafluoro-2-buteno; 1,1,1,3,4,4- hexafluoro-2-buteno; 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; 1,1,2,3,4,4- hexafluoro-2-buteno; 1,1,1,2,3,4,4-heptafluoro- 2-buteno; 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-2-buteno; e misturas dos mesmos.
[00124] Exemplos adicionais de diluentes orgânicos incluem hidroclorofluorocarbonetos.
[00125] Exemplos adicionais de diluentes orgânicos incluem hidrocarbonetos, de preferência, alcanos que, em uma modalidade preferencial adicional, são aqueles selecionados do grupo que consiste em propano, isobutano, pentano, metilciclopentano, isohexano, 2-metilpentano, 3- metilpentano, 2-metilbutano, 2,2-dimetilbutano, 2,3- dimetilbutano, 2-metilhexano, 3-metilhexano, 3-etilpentano, 2,2-dimetilpentano, 2,3-dimetilpentano, 2,4-dimetilpentano, 3,3-dimetil pentano, 2-metilheptano, 3-etilhexano, 2,5- dimetilhexano, 2,2,4,-trimetilpentano, octano, heptano, butano, etano, metano, nonano, decano, dodecano, undecano, hexano, metil ciclohexano, ciclopropano, ciclobutano, ciclopentano, metilciclopentano, 1,1-dimetilciclopentano, cis-1,2-dimetilciclopentano, trans-1,2-dimetilciclopentano, trans-1,3-dimetil-ciclopentano, etilciclopentano, ciclohexano, metilciclohexano.
[00126] Exemplos adicionais de diluentes de hidrocarboneto incluem benzeno, tolueno, xileno, orto-xileno, para- xileno e meta-xileno.
[00127] Diluentes orgânicos adequados incluem, ainda, misturas de pelo menos dois compostos selecionados dos grupos de hidroclorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, hidroclorofluorocarbonetos e hidrocarbonetos. Combinações específicas incluem misturas de hidroclorocarbonetos e hidrofluorocarbonetos como misturas de cloreto de metila e 1,1,1,2-tetrafluoroetano, em particular, aqueles de 40 a 60 % em volume de cloreto de metila e 40 a 60 % em volume de 1,1,1,2-tetrafluoroetano, em que os dois diluentes mencionados acima constituem até 90 a 100 % em volume, de preferência, até 95 a 100 % em volume do diluente total, em que o restante potencial até 100 % em volume inclui outros hidrocarbonetos halogenados; ou misturas de cloreto de metila e pelo menos um alcano ou misturas de alcanos como misturas que compreendem pelo menos 90 % em peso, de preferência, 95 % em peso de alcanos que têm um ponto de ebulição a uma pressão de 1.013 hPa de -5°C a 100°C ou, em outra modalidade, 35°C a 85°C. Em outra modalidade, pelo menos 99,9 % em peso, de preferência, 100 % em peso dos alcanos têm um ponto de ebulição a uma pressão de 1.013 hPa de 100°C ou menos, de preferência, na faixa de 35 a 100°C, com mais preferência, 90°C ou menos, ainda mais preferencialmente na faixa de 35 a 90°C.
[00128] Dependendo da natureza da polimerização prevista para a etapa b), o diluente orgânico é selecionado para permitir uma polimerização de pasta aquosa ou uma polimerização de solução.
SISTEMA INICIADOR
[00129] Na etapa b), os monômeros no meio de reação são polimerizados na presença de um sistema iniciador para formar um meio que compreende o elastômero, o diluente orgânico e, opcionalmente, monômeros residuais.
[00130] Sistemas iniciadores, em particular, para elastômeros obtidos por meio de polimerizações catiônicas tipicamente compreendem pelo menos um ácido de Lewis e um iniciador.
ÁCIDOS DE LEWIS
[00131] Ácidos de Lewis adequados incluem compostos representados pela Fórmula MX3, em que M é um elemento de grupo 13 e X é um halogênio. Exemplos de tais compostos incluem tricloreto de alumínio, tribrometo de alumínio, trifluoreto de boro, tricloreto de boro, tribrometo de boro, tricloreto de gálio e trifluoreto de índio, em que o tricloreto de alumínio é preferencial.
[00132] Ácidos de Lewis adequados adicionais incluem compostos representados pela Fórmula MR(m)X(3-m), em que M é um elemento de grupo 13, X é um halogênio, R é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14arilalquila e C7-C14 alquilarila; e m é um ou dois. X tambémpode ser uma azi isotiocianato ou um da, um isocianato, cianeto. um tiocianato, um
[00133] Exemplos de tais compostos incluemdibrometo de metil alumínio, dicloreto de metil alumínio,dibrometo de etil alumínio, dicloreto de etil alumínio,dibrometo de butil alumínio, dicloreto de butil alumínio,brometo de dimetil alumínio, cloreto de dimetil alumínio,brometo de dietil alumínio, cloreto de dietil alumínio, brometo de dibutil alumínio, cloreto de dibutil alumínio, sesquibrometo de metil alumínio, sesquicloreto de metil alumínio, sesquibrometo de etil alumínio, sesquicloreto de etil alumínio e qualquer mistura dos mesmos. São preferenciais cloreto de dietil alumínio (Et2AlCl ou DEAC), sesquicloreto de etil alumínio (Et1,5AlCl1,5 ou EASC), dicloreto de etil alumínio (EtAlCl2 ou EADC), brometo de dietil alumínio (Et2AlBr ou DEAB), sesquibrometo de etil alumínio (Et1,5AlBr1,5 ou EASB) e dibrometo de etil alumínio (EtAlBr2 ou EADB) e qualquer mistura dos mesmos.
[00134] Ácidos de Lewis adequados adicionais incluem compostos representados pela Fórmula M(RO)nR’mX(3- (m+n)); em que M é um metal de grupo 13; em que RO é um radical de hidrocarbóxi monovalente selecionado do grupo que consiste em C1-C30 alcóxi, C7-C30 arilóxi, C7-C30 arilalcóxi, C7-C30 alquilarilóxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número de 0 a 3 e m é um número de 0 a 3 de modo que a soma de n e m não seja mais que 3;
[00135] X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto.
[00136] Para os propósitos desta invenção, um indivíduo versado na técnica reconheceria que os termos alcóxi e arilóxi são equivalentes estruturais a alcóxidos e fenóxidos, respectivamente. O termo “arilalcóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está em uma posição alcóxi. O termo “alquilarila” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está na posição arilóxi.
[00137] Os exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem dicloreto de metoxialumínio, dicloreto de etoxialumínio, dicloreto de 2,6-di-terc-butilfenoxialumínio, cloreto de metóxi metilalumínio, cloreto de 2,6-di-terc- butilfenoxi metilalumínio, dicloreto de isopropoxigálio e fluoreto de fenóxi metilíndio.
[00138] Ácidos de Lewis adequados adicionais incluem compostos representados pela Fórmula M(RC=OO)nR’mX(3- (m+n)), em que M é um metal de grupo 13; em que RC=OO é um radical de hidrocarbacila monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C30 alcacilóxi, C7-C30 arilacilóxi, C7-C30 arilalquilacilóxi, C7-C30 alquilarilaciloxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número de 0 a 3 e m é um número de 0 a 3 de modo que a soma de n e m não seja mais que 3; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. O termo “arilalquilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição alquiacilóxi.
[00139] O termo “alquilarilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição arilacilóxi. Os exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem dicloreto de acetoxialumínio, dibrometo de benzoiloxialumínio, difluoreto de benzoiloxigálio, cloreto de metil acetoxialumínio e tricloreto de isopropoiloxiíndio.
[00140] Ácidos de Lewis adequados adicionais incluem compostos à base de metais de grupo 4, 5, 14 e 15 da Tabela Periódica dos elementos, incluindo titânio, zircônio, estanho, vanádio, arsênio, antimônio e bismuto.
[00141] Um versado na técnica irá reconhecer, entretanto, que alguns elementos são mais bem adequados na prática da invenção. Os ácidos de Lewis de grupo 4, 5 e 14 têm a Fórmula geral MX4; em que M é um metal de grupo 4, 5 ou 14; e X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. Os exemplos não limitantes incluem tetracloreto de titânio, tetrabromo de titânio, tetracloreto de vanádio, tetracloreto de estanho e tetracloreto de zircônio. Os ácidos de Lewis do Grupo 4, 5 ou 14 também podem conter mais do que um tipo de halogênio. Os exemplos não limitantes incluem tricloreto de bomo de titânio, dicloreto de dibromo de titânio, tricloreto de bromo de vanádio e trifluoreto de cloreto de estanho.
[00142] Os ácidos de Lewis de grupo 4, 5 e 14 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral MRnX(4- n); em que M é um metal de grupo 4, 5 ou 14; em que R é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila; n é um número inteiro de 0 a 4; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto.
[00143] O termo “arilalquila” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição alquila.
[00144] O termo “alquilarila” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição arila.
[00145] Os exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem tricloreto de benziltitânio, dicloreto de dibenziltitânio, tricloreto de benzilzircônio, dibrometo de dibenzilzircônio, tricloreto de metiltitânio, difluoreto de dimetiltitânio, dicloreto de dimetiltia e tricloreto de fenilvanádio.
[00146] Os ácidos de Lewis de grupo 4, 5 e 14 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral M(RO)nR’mX4-(m+n); em que M é um metal de grupo 4, 5 ou 14, em que RO é um radical de hidrocarbóxi monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C30 alcóxi, C7-C30 arilóxi, C7-C30 arilalcóxi, C7-C30 alquilariloxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em, R é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número inteiro de 0 a 4 e m é um número inteiro de 0 a 4 de modo que a soma de n e m seja menor que 4; X é selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto.
[00147] Para os propósitos desta invenção, um indivíduo versado na técnica reconheceria que os termos alcóxi e arilóxi são equivalentes estruturais a alcóxidos e fenóxidos, respectivamente. O termo “arilalcóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está em uma posição alcóxi.
[00148] O termo “alquilarila” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está na posição arilóxi. Os exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem tricloreto de metoxititânio, tricloreto de n-butoxititânio, dicloreto de di(isopropoxi)titânio, tribrometo de fenoxititânio, trifluoreto de fenilmetoxizircônio, dicloreto de metil metoxititânio, dicloreto de metil metoxitina e dicloreto de benzil isopropoxivanádio.
[00149] Ácidos de Lewis de grupo 4, 5 e 14 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral M(RC=OO)nR’mX4-(m+n) ; em que M é metal de grupo 4, 5 ou 14; em que RC=OO é um radical de hidrocarbacila monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C30 alcacilóxi, C7-C30 arilacilóxi, C7-C30 arilalquilacilóxi, C7-C30 alquilarilaciloxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número inteiro de 0 a 4 e m é um número inteiro de 0 a 4 de modo que a soma de n e m seja menor que 4; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto.
[00150] O termo “arilalquilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está em uma posição alquilacilóxi.
[00151] O termo “alquilarilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição arilacilóxi. Exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem tricloreto de acetoxititânio, tribrometo de benzoilzircônio, trifluoreto de benzoiloxititânio, tricloreto de isopropoiloxitina, dicloreto de metil acetoxititânio e cloreto de benzil benzoiloxivanádio.
[00152] Os ácidos de Lewis de grupo 5 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral MOX3; em que M é um metal de grupo 5 e em que X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. Um exemplo não limitante é oxitricloreto de vanádio. Os ácidos de Lewis de grupo 15 têm a Fórmula geral MXy, em que M é um metal de grupo 15 e X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro e y é 3, 4 ou 5. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. Exemplo não limitantes incluem hexacloreto de antimônio, hexafluoreto de antimônio e pentafluoreto de arsênio. Os ácidos de Lewis do Grupo 15 também podem conter mais do que um tipo de halogênio. Exemplo não limitantes incluem cloreto pentafluoreto de antimônio, trifluoreto de arsênio, tricloreto de bismuta e fluoreto tetracloreto de arsênio.
[00153] Ácidos de Lewis de grupo 15 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral MRnXy-n; em que M é um metal de grupo 15; em que R é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila; e n é um número inteiro de 0 a 4; y é 3, 4 ou 5 de modo que n é menos que y; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. O termo “arilalquila” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição alquila. O termo “alquilarila” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição arila. Exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem cloreto de tetrafenilantimônio e dicloreto de trifenilantimônio.
[00154] Ácidos de Lewis de grupo 15 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral M(RO)nR’mXy-(m+n); em que M é um metal de grupo 15, em que RO é um radical de hidrocarbóxi monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C30 alcóxi, C7-C30 arilóxi, C7-C30 arilalcóxi, C7-C30 alquilariloxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número inteiro de 0 a 4 e m é um número inteiro de 0 a 4 e y é 3, 4 ou 5 de modo que a soma de n e m seja menor que y; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. Para os propósitos desta invenção, um indivíduo versado na técnica reconheceria que os termos alcóxi e arilóxi são equivalentes estruturais a alcóxidos e fenóxidos, respectivamente. O termo “arilalcóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está em uma posição alcóxi. O termo “alquilarila” se refere a um radical que compreende estruturas alifáticas e aromáticas, em que o radical está na posição arilóxi. Exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem tetraclorometoxiantimônio, dimetoxitricloroantimônio, diclorometoxiarsina, clorodimetoxiarsina e difluorometoxiarsina. Ácidos de Lewis de grupo 15 úteis nesta invenção também podem ter a Fórmula geral M(RC=OO)nR’mXy-(m+n); em que M é um metal de grupo 15; em que RC=OO é um radical de hidrocarbacilóxi monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C30 alcacilóxi, C7-C30 arilacilóxi, C7-C30 arilalquilacilóxi, C7-C30 alquilarilaciloxi; R’ é um radical de hidrocarboneto monovalente selecionado do grupo que consiste em radicais de C1-C12 alquila, C6-C10 arila, C7-C14 arilalquila e C7-C14 alquilarila conforme definido acima; n é um número inteiro de 0 a 4 e m é um número inteiro de 0 a 4 e y é 3, 4 ou 5 de modo que a soma de n e m seja menor que y; X é um halogênio independentemente selecionado do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência, cloro. X também pode ser uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto. O termo “arilalquilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição alquiacilóxi. O termo “alquilarilacilóxi” se refere a um radical que compreende estruturas alifática e aromáticas, em que o radical está em uma posição arilacilóxi. Exemplos não limitantes desses ácidos de Lewis incluem acetatotetracloroantimônio, (benzoato) tetracloroantimônio, e acetato cloreto de bismuta.
[00155] Ácidos de Lewis como metilaluminoxana (MAO) e ácidos de Lewis de fraca coordenação e especificamente projetados como B(C6F5)3 também são ácidos de Lewis adequados dentro do contexto da invenção.
[00156] Ácidos de Lewis de fraca coordenação são completamente revelados no documento WO 2004/067577A nas seções [117] a [129] que estão aqui incorporadas, a título de referência.
INICIADORES
[00157] Iniciadores úteis nesta invenção são aqueles iniciadores que têm a capacidade de serem complexados com os ácidos de Lewis escolhidos para render um complexo que reage com os monômeros, formando, assim, uma cadeia de polímero de propagação. Em uma modalidade preferencial, o iniciador compreende pelo menos um composto selecionado dos grupos que consistem em água, haletos de hidrogênio, ácidos carboxílicos, haletos de ácido carboxílico, ácidos sulfônicos, haletos de ácido sulfônico, álcoois, por exemplo, álcoois primários, secundários e terciários, fenóis, haletos de alquila terciária, haletos de aralquila terciária, ésteres de alquila terciária, ésteres de aralquila terciária, éteres de alquila terciária, éteres de aralquila terciária, haletos de alquila, haletos de arila, haletos de alquilarila e haletos arilalquilácido.
[00158] Iniciadores de haleto de hidrogênio preferenciais incluem cloreto de hidrogênio, brometo de hidrogênio e iodeto de hidrogênio. Um haleto de hidrogênio particularmente preferencial é cloreto de hidrogênio.
[00159] Os ácidos carboxílicos preferenciais incluem ácidos carboxílicos alifáticos e aromáticos. Exemplos de ácidos carboxílicos úteis nesta invenção incluem ácido acético, ácido propanoico, ácido butanoico; ácido cinâmico, ácido benzoico, ácido 1-cloroacético, ácido dicloroacético, ácido tricloroacético, ácido trifluoroacético, ácido p- clorobenzoico e ácido p-fluorobenzoico. Os ácidos carboxílicos particularmente preferenciais incluem ácido tricloroacético, ácido trifluoroacético e ácido p- fluorobenzoico.
[00160] Haletos de ácido carboxílico úteis nesta invenção têm estrutura similar aos ácidos carboxílicos com a substituição de um haleto pelo OH do ácido. O haleto pode ser fluoreto, cloreto, brometo ou iodeto, com o cloreto sendo preferencial.
[00161] Haletos de ácido carboxílico úteis nesta invenção incluem cloreto de acetila, brometo de acetila, cloreto de cinamila, cloreto de benzoíla, brometo de benzoíla, cloreto de tricloroacetila, trifluoroacetilcloreto, cloreto de trifluoroacetila e p-fluorobenzoilcloreto. Os haletos de ácido particularmente preferenciais incluem cloreto de acetila, brometo de acetila, cloreto de tricloroacetila, cloreto de trifluoroacetila e cloreto de p- fluorobenzoíla.
[00162] Os ácidos úteis como iniciadores nesta invenção incluem ácidos sulfônicos alifáticos e aromáticos. Exemplos de ácidos sulfônicos preferenciais incluem ácido metanossulfônico, ácido trifluorometanossulfônico, ácido triclorometanossulfônico e ácido p-toluenossulfônico. Haletos de ácido sulfônico úteis nesta invenção têm estrutura similar aos ácidos sulfônicos com a substituição de um haleto pelo OH do ácido original. O haleto pode ser fluoreto, cloreto, brometo ou iodeto, com o cloreto sendo preferencial. A preparação dos haletos de ácido sulfônico a partir de ácidos sulfônicos originais é conhecida na técnica anterior e um indivíduo versado na técnica deveria estar familiarizado com esses procedimentos. Haletos de ácido sulfônicos preferenciais úteis nesta invenção incluem cloreto de metanossulfonila, brometo de metanossulfonila, cloreto de triclorometanossulfonila, cloreto de trifluorometanossulfonila e cloreto de p-toluenossulfonila.
[00163] Álcoois úteis nesta invenção incluem metanol, etanol, propanol, 2-propanol, 2-metilpropan-2-ol, ciclohexanol, e álcool benzílico.
[00164] Fenóis úteis nesta invenção incluem fenol; 2-metilfenol; 2,6-dimetilfenol; p- clorofenol; p- fluorofenol; 2,3,4,5,6-pentafluorofenol; e 2- hidroxinaftaleno. O sistema iniciador pode adicionalmente compreender compostos contendo oxigênio ou nitrogênio além daqueles mencionados acima para influenciar ou melhorar a atividade.
[00165] Tais compostos incluem éteres, aminas, compostos N-heteroaromáticos, aldeídos, cetonas, sulfonas e sulfóxidos bem como ésteres e amidas de ácido carboxílico.
[00166] Éteres incluem metil etil éter, dietil éter, di-n-propil éter, terc -butil-metil éter, di-n-butil éter, tetrahidrofurano, dioxano, anisol ou fenetol.
[00167] Aminas incluem n-pentil amina, N,N-dietil metilamina, N,N-dimetil propilamina, N-metil butilamina, N,N- dimetil butilamina, N-etil butilamina, hexilamina, N- metil hexilamina, N-butil propilamina, heptil amina, 2-amino heptano, 3-amino heptano, N,N-dipropil etil amina, N,N- dimetil hexilamina, ooctilamina, anilina, benzilamina, N- metil anilina, fenetilamina, N-etil anilina, 2,6-dietil anilina, anfetamina, N-propil anilina, fentermina, N-butil anilina, N,N-dietil anilina, 2,6- dietil anilina, difenilamina, piperidina, N-metil piperidina e trifenilamina. Compostos N-heteroaromáticos incluem piridina, 2-, 3- ou 4- metil piridina, dimetil piridina, etileno piridina e 3-metil- 2-fenil piridina.
[00168] Aldeídos incluem formaldeído, aldeído acético, aldeído propiônico, aldeído de n-butila, aldeído de iso-butila e aldeído de 2-etilhexila.
[00169] Cetonas incluem acetona, butanona, pentanona, hexanona, ciclohexanona, 2,4- hexanodiona, acetilacetona e acetonil acetona. Sulfonas e sulfóxidos incluem sulfóxido de dimetila, sulfóxido de dietil e sulfolano.
[00170] Ésteres de ácido carboxílico incluem acetato de metila, acetato de etila, acetato de vinila, acetato de propila, acetato de alila, acetato de benzila, acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de butila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propila, metacrilato de butila, maleato de dimetila, maleato de dietila, maleato de dipropila, benzoato de metila, benzoato de etila, benzoato de propila, benzoato de butila, benzoato de alila, benzoato de butilidenoa, benzoato de benzila, benzoato de feniletila, ftalato de dimetila, ftalato de dietila, ftalato de dipropila, ftalato de dibutila, ftalato de dipentila, ftalato de dihexila, ftalato de diheptila e ftalato de diooctila.
[00171] Amidas de ácido carboxílico incluem N,N- dimetil formamida, N,N-dimetil acetamida, N,N-dietil formamida e N,N-dietil acetamida.
[00172] Iniciadores de aralquila e alquila terciária preferenciais incluem compostos terciários representados pela Fórmula abaixo: em que X é um halogênio, pseudohalogênio, éter ou éster, ou uma mistura dos mesmos, de preferência, um halogênio, de preferência, cloreto e R1, R2 e R3 são independentemente quaisquer alquilas, arilas ou arilalquilas lineares, cíclicas ou de cadeia ramificada, de preferência, que compreendem 1 a 15 átomos de carbono e, com mais preferência, 1 a 8 átomos de carbono, n é o número de sítios iniciadores é um número maior que ou igual a 1, de preferência, entre 1 a 30, com mais preferência, n é um número de 1 a 6. As arilalquilas podem ser substituídas ou não substituídas. Para os propósitos desta invenção e quaisquer reivindicações da mesma, arilalquila deve significar um composto que compreende estruturas aromáticas e alifáticas. Exemplos preferenciais de iniciadores incluem 2- cloro-2,4,4-trimetilpentano ; 2-bromo- 2,4,4-trimetilpentano; 2-cloro-2-metilpropano; 2-bromo-2-metilpropano; 2-cloro- 2,4,4,6,6-pentametilheptano; 2-bromo-2,4,4,6,6- pentametilheptano; 1-cloro-1-metiletilbenzeno; 1- cloroadamantane; 1-cloroetilbenzeno; 1,4-bis(1-cloro-1- metiletil)benzeno; 5-terc-butil-1,3-bis(1-cloro-1- metiletil)benzeno; 2-acetóxi-2,4,4-trimetilpentano; 2- benzoilóxi-2,4,4-trimetilpentano; 2-acetóxi-2-metilpropano; 2-benzoilóxi-2-metilpropano; 2-acetóxi-2,4,4,6,6- pentametilheptano; 2-benzoil-2,4,4,6,6-pentametilheptano; 1- acetóxi-1- metiletilbenzeno; 1-acetoxiadamantano; 1- benzoiloxietilbenzeno; 1,4-bis(1-acetóxi-1-metiletil) benzeno; 5-terc-butil-1,3-bis(1-acetóxi-1-metiletil) benzeno; 2-metóxi-2,4,4-trimetilpentano; 2-isopropóxi-2,4,4- trimetilpentano; 2-metóxi-2-metilpropano; 2-benziloxi-2- metilpropano; 2-metóxi-2,4,4,6,6- pentametilheptano; 2- isopropóxi-2,4,4,6,6-pentametilheptano; 1-metóxi-1- metiletilbenzeno; 1-metoxiadamantano; 1-metoxietilbenzeno; 1,4-bis(1-metóxi-1-metiletil) benzeno; 5-terc-butil-1,3- bis(1-metóxi-1-metiletil) benzeno e 1,3,5-tris(1-cloro-1- metiletil)benzeno. Outros iniciadores adequados podem ser encontrados na Patente n° US 4.946.899. Para os propósitos desta invenção e as reivindicações da mesma, o pseudohalogênio é definido como qualquer composto que seja uma azida, um isocianato, um tiocianato, um isotiocianato ou um cianeto.
[00173] Outro iniciador preferencial é um haleto, um dentre R1, R2 ou R3 é um polímero de olefina e os grupos R restantes são definidos conforme acima. Os polímeros de olefina preferenciais incluem poliisobutileno, polipropileno e polivinilcloreto. O iniciador polimérico pode ter um carbono terciário halogenado posicionado na extremidade da cadeia ou ao longo ou dentro da estrutura principal do polímero. Quando o polímero de olefina tem múltiplos átomos de halogênio em carbonos terciários, pendentes em ou dentro da estrutura principal de polímero, o produto pode conter polímeros que têm uma estrutura semelhante a pente e/ou ramificação de cadeia lateral dependendo no número e da colocação dos átomos de halogênio no polímero de olefina. Da mesma forma, o uso de um iniciador de haleto de polímero terciário de extremidade de cadeia fornece um método para produzir um produto que pode conter elastômeros de bloco.
[00174] Iniciadores particularmente preferenciais podem ser qualquer um daqueles úteis na polimerização catiônica de elastômeros de isobutileno, incluindo: água, cloreto de hidrogênio, 2-cloro-2,4,4- trimetilpentano, 2- cloro-2-metilpropano, 1-cloro-1-metiletilbenzeno e metanol.
[00175] Sistemas iniciadores úteis nesta invenção podem adicionalmente compreender composições que compreendem um cátion reativo e um ânion de fraca coordenação (“WCA”) conforme definido acima.
[00176] Uma razão molar preferencial entre ácido de Lewis e iniciador é, em geral, de 1:5 a 100:1, de preferência, de 5:1 a 100:1, com mais preferência, de 8:1 a 20:1 ou, em outra modalidade, de 1:1,5 a 15:1, de preferência, de 1:1 a 10:1. O sistema iniciador que inclui o ácido de Lewis e o iniciador está, de preferência, presente na mistura de reação em uma quantidade de 0,002 a 5,0 % em peso, de preferência, de 0,1 a 0,5 % em peso, com base no peso dos monômeros empregados.
[00177] Em outra modalidade, em particular, quando é empregado tricloreto de alumínio, a razão ponderal entre monômeros empregados e ácido de Lewis, em particular, tricloreto de alumínio, se encontra dentro de uma faixa de 500 a 20.000, de preferência, 1.500 a 10.000.
[00178] Em uma modalidade, é empregado pelo menos um agente de controle para o sistema iniciador. O agente de controle ajuda a controlar a atividade e, dessa forma, a ajustar as propriedades, em particular, o peso molecular do elastômero desejado, consulte, por exemplo, os documentos US 2.580.490 e US 2.856.394.
[00179] Agentes de controle adequados compreendem etileno, C3-C20 monoalcenos mono ou di-substituídos, em que substituição significa os grupos alquila ligados à ligação dupla olefínica. Agentes de controle preferenciais são C3-C20 monoalcenos monossubstituídos (também chamados de olefinas primárias), mais preferencialmente, agentes de controle são (C3-C20)-1-alcenos, como 1-buteno. Os agentes de controle mencionados acima, etileno, C3-C20 monoalcenos mono ou di- substituídos, são tipicamente aplicados em uma quantidade de 0,01 a 20 % em peso, calculado nos monômeros empregados na etapa a), de preferência, em uma quantidade de 0,2 a 15 % em peso e, com mais preferência, em uma quantidade de 1 a 15 % em peso.
[00180] A polimerização pode opcionalmente ser realizada na presença de pelo menos um regulador de comprimento de cadeia, que é normalmente um sistema etilenicamente insaturado e compreende um ou mais átomos de carbono olefínicos terciários- opcionalmente além de um ou mais átomos de carbono olefínicos primários e/ou secundários. Usualmente, tais reguladores de comprimento de cadeia são hidrocarbonetos mono ou polietilenicamente insaturados que têm 6 a 30, especialmente, que têm 6 a 20 e, em particular, que têm 6 a 16 átomos de carbono; a estrutura dos mesmos pode ser uma cadeia aberta ou cíclica. Representativos cíclicos de tais reguladores de comprimento de cadeia são diisobuteno, triisobuteno, tetraisobuteno e 1-metilciclohexeno. Em uma modalidade preferencial, o diisobutileno é usado como reguladores de comprimento de cadeia. Compreende-se que diisobutileno (isoocteno) significa tipicamente a mistura de isômero de 2,4,4-trimetil-1- penteno e 2,4,4-trimetil-2- penteno; os isômeros de 2,4,4-trimetil-1-penteno e 2,4,4- trimetil-2-penteno individualmente usados também atuam, evidentemente da mesma forma, como reguladores de comprimento de cadeia. Através da quantidade dos reguladores de comprimento de cadeia usados de acordo com a invenção, é possível, de maneira simples, ajustar o peso molecular de homopolímeros de isobuteno obtidos: quanto maior a quantidade de reguladores de comprimento de cadeia, menor será, em geral, o peso molecular. O regulador de comprimento de cadeia tipicamente controla o peso molecular ao ser incorporado à cadeia de polímero em um estágio anterior ou posterior e, dessa forma, leva à terminação de cadeia nesse local.
[00181] Em uma modalidade adicional, é usado 2- metil-2-buteno como regulador de comprimento de cadeia.
[00182] Os reguladores de comprimento de cadeia são tipicamente aplicados em uma quantidade de 0,001 a 3 % em peso calculado nos monômeros empregados na etapa a), de preferência, em uma quantidade de 0,01 a 2 % em peso e, com mais preferência, em uma quantidade de 0,01 a 1,5 % em peso.
[00183] Em outra modalidade, é usado isopreno (2- metil-1,3-butadieno) como regulador de comprimento de cadeia em uma quantidade de 0,001 a 0,35, de preferência, 0,01 a 0,2 % em peso.
[00184] Outro agente de controle adequado preferencial compreende diisobutileno. Conforme usado no presente documento, o termo “diisobutileno” denotes 2,4,4- trimetilpenteno, isto é, 2,4,4-trimetil-1-penteno ou 2,4,4- trimetil-2-penteno ou qualquer mistura dos mesmos, em particular, a mistura comercialmente disponível de 2,4,4- trimetil-1-penteno e 2,4,4-trimetil-2-penteno em uma razão de cerca de 3:1. Diisobutileno pode ser usado alternativa ou adicionalmente ao etileno, C3-C20 monoalcenos mono ou dissubstituídos. Diisobutileno é tipicamente aplicado em uma quantidade de 0,001 a 3 % em peso calculado nos monômeros empregados na etapa a), de preferência, em uma quantidade de 0,01 a 2 % em peso e, com mais preferência, em uma quantidade de 0,01 a 1,5 % em peso.
[00185] No evento em que uma conversão inferior é desejável no processo, também é possível usar um aditivo para “envenenar” a reação. Isso ocasiona uma redução na conversão de monômero da polimerização. Um exemplo de tal veneno seriam alcenos lineares como C3-C20 monoalcenos lineares. Mediante o controle da adição individual de agentes de transferência de cadeia como diisobutileno e venenos como alcenos lineares, é possível ajustar o peso molecular e a conversão de reação de modo substancialmente independente.
[00186] Compreende-se, evidentemente, que quantidades maiores ou menores de ainda estão dentro do escopo desta invenção.
[00187] Em um sistema iniciador particularmente preferencial, o ácido de Lewis é sesquicloreto de etil alumínio, de preferência, gerado por meio da mistura de quantidades equimolares de cloreto de dietil alumínio e de dicloreto de etil alumínio, de preferência, em um diluente. O diluente é, de preferência, o mesmo usado para realizar a reação de copolimerização.
[00188] Quando são empregados haletos de alquila alumínio, água e/ou álcoois, de preferência, a água é usada como uma fonte de prótons.
[00189] Em uma modalidade, a quantidade de água está na faixa de 0,40 a 4,0 moles de água por mol de alumínio dos haletos de alquila alumínio, de preferência, na faixa de 0,5 a 2,5 moles de água por mol de alumínio dos haletos de alquila alumínio, com mais preferência, 1 a 2 moles de água por mol dos haletos de alquila alumínio.
[00190] Quando haletos de alumínio, em particular, tricloreto de alumínio, são empregados, água e/ou álcoois, de preferência, a água é usada como fonte de prótons.
[00191] Em uma modalidade, a quantidade de água está na faixa de 0,05 a 2,0 moles de água por mol de alumínio nos haletos de alumínio, de preferência, na faixa de 0,1 a 1,2 moles de água por mol de alumínio nos haletos de alumínio.
CONDIÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO
[00192] Em uma modalidade, o diluente orgânico e os monômeros empregados são substancialmente livres de água. Conforme usado no presente documento, substancialmente livrede água é definido como menos que 50 ppm com base no pesototal do meio de reação, de preferência, menos que 30 ppm,com mais preferência, menos que 20 ppm, ainda maispreferencialmente menos que 10 ppm, com ainda maispreferência menos que 5 ppm.
[00193] Um indivíduo versado na técnica estáciente que o teor de água no diluente orgânico e nos monômeros precisa ser baixo para garantir que o sistema iniciador não seja afetado por quantidades adicionais de água que não são adicionadas de propósito, por exemplo, para servir como um iniciador.
[00194] As etapas a) e/ou b) podem ser executadas em processos contínuos ou em batelada, em que processos contínuos são preferenciais.
[00195] Em uma modalidade da invenção, a polimerização de acordo com a etapa b) é efetuado com o uso de um reator de polimerização. Reatores adequados são aqueles conhecidos pelos versados na técnica e incluem reatores de polimerização de fluxo atravessante, reator de fluxo tamponado, reatores de tanque agitado, reatores de correia ou tambor em movimento, reatores de jato ou bocal, reatores tubulares e reatores de tanque de ebulição autorrefrigerados. Exemplos adequados específicos são revelados nos documentos WO 2011/000922 A e WO 2012/089823 A.
[00196] Em uma modalidade, a polimerização de acordo com a etapa b) é executada quando o sistema iniciador, os monômeros e os diluentes orgânicos estiverem presentes em uma fase única. De preferência, a polimerização é executada em um processo de polimerização contínuo no qual o sistema iniciador, o(s) monômero(s) e o diluente orgânico estão presentes como uma fase única.
[00197] Dependendo da escolha do diluente orgânico, a polimerização de acordo com a etapa b) é executada ou como uma polimerização de pasta aquosa ou uma polimerização de solução.
[00198] Na polimerização de pasta aquosa, os monômeros e o sistema iniciador são, em sua totalidade, tipicamente solúveis no diluente ou na mistura de diluente, isto é, constituem uma fase única, enquanto o elastômero mediante a formação se precipita do diluente orgânico. De forma desejável, “intumescimento” de polímero reduzido ou nenhum intumescimento é exibido conforme indicado por pouca ou nenhuma supressão de Tg do polímero e/ou pouca ou nenhuma absorção de massa de diluente orgânico.
[00199] Na polimerização de solução, os monômeros, o sistema iniciador e o polímero são, em sua totalidade, tipicamente solúveis no diluente ou na mistura de diluente, isto é, constituem uma fase única como é o elastômero formado durante a polimerização.
[00200] As solubilidades dos polímeros desejados nos diluentes orgânicos descritos acima bem como seu comportamento de intumescimento sob condições de reação são bem conhecidos pelo versados na técnica.
[00201] As vantagens e desvantagens da polimerização de solução versus pasta aquosa são completamente discutidas na literatura e, dessa forma, também são conhecidas pelos versados na técnica.
[00202] Em uma modalidade, a etapa b) é executada a uma temperatura na faixa de -110°C a 20°C, de preferência, na faixa de -100°C a -50°C, e ainda com mais preferência, na faixa de -100°C a -70°C.
[00203] Em uma modalidade preferencial, a temperatura de polimerização se encontra dentro de 20°C acima do ponto de congelamento do diluente orgânico, de preferência, dentro de 10°C acima do ponto de congelamento do diluente orgânico.
[00204] A pressão de reação na etapa b) é tipicamente de 100 a 100.000 hP, de preferência, de 200 a 20.000 hPa, com mais preferência, de 500 a 5.000 hPa.
[00205] A polimerização de acordo com a etapa b) é tipicamente executada de maneira que o teor de sólidos da pasta aquosa na etapa b) se encontre, de preferência, na faixa de 1 a 45 % em peso, com mais preferência, 3 a 40 % em peso, ainda mais preferencialmente, 15 a 40 % em peso.
[00206] Conforme usado no presente documento, os termos “teor de sólidos” ou “nível de sólidos” se referem à porcentagem em peso do elastômero obtido a partir de acordo com a etapa b) isto é, na polimerização e presente no meio que compreende o elastômero, o diluente orgânico e, opcionalmente, monômeros residuais obtido a partir de acordo com a etapa b).
[00207] Em uma modalidade, o tempo de reação na etapa b) é de 2 min a 2 h, de preferência, de 10 min a 1 h e, com mais preferência, de 20 a 45 min.
[00208] O processo pode ser executado em batelada ou de maneira contínua. Quando é realizada uma reação contínua, o tempo de reação dado acima representa o tempo médio de residência.
[00209] Em uma modalidade, a reação é interrompida por agente de arrefecimento brusco, por exemplo, uma solução de hidróxido de sódio a 1 % em peso em água, metanol ou etanol.
[00210] Em outra modalidade, a reação é arrefecida bruscamente por meio do contato com o meio aquoso na etapa A), que, em uma modalidade, pode ter um valor de pH de 5 a 10, de preferência, 6 a 9 e, com mais preferência, 7 a 9 medido a 20°C e 1.013 hPa.
[00211] O ajuste de pH quando for desejado pode ser realizado por meio da adição de compostos ácidos ou alcalinos que, de preferência, não contêm íons metálicos multivalentes. O ajuste de pH para valores de pH maiores é, por exemplo, efetuado por meio da adição de hidróxido de sódio ou potássio.
[00212] Em particular, para polimerizações de solução, a conversão é tipicamente interrompida após um consumo de monômero de 5 % em peso a 25 % em peso, de preferência, 10 % em peso a 20 % em peso dos monômeros inicialmente empregados.
[00213] A conversão de monômero pode ser rastreada por viscometria online ou por meio de monitoramento espectroscópico durante a polimerização.
[00214] Na etapa A), o meio orgânico, por exemplo, aqueles obtidos de acordo com a etapa b), entra em contato com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto de LCST que tem um ponto de nuvem de 0 a 100°C, de preferência, 5 a 100°C, com mais preferência, 15 a 80°C, e ainda com mais preferência, 20 a 70°C e remove pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende a pluralidade de partículas de elastômero.
[00215] Na etapa B), o diluente orgânico é pelo menos parcialmente removido para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero.
[00216] O contato pode ser realizado em qualquer recipiente adequado para esse propósito. Na indústria, tal contato é tipicamente realizado em um tambor tipo flash ou qualquer outro recipiente conhecido para a separação de uma fase líquida e vapores.
[00217] A remoção de diluente orgânico também pode empregar outros tipos de destilação de modo a remover de modo subsequente ou unido os monômeros residuais e o diluente orgânico na medida desejada. Os processos de destilação para separar líquidos de diferentes pontos de ebulição são em conhecidos na técnica se são descritos em, por exemplo, Enciclopédia of Chemical Technology, Kirk Othmer, 4a Edição, páginas 8 a 311, que está aqui incorporada por referência. Em geral, o diluente orgânico pode ser reciclado de maneira separada ou unida em uma etapa a) de uma reação de polimerização.
[00218] A pressão na etapa A) e, em uma modalidade, o tambor tipo flash ou removedor de vapor, dependem do diluente orgânico e, onde for aplicável, dos monômeros empregados na etapa b), mas se encontra tipicamente na faixa de 100 hPa a 5.000 hPa.
[00219] A temperatura na etapa A) é selecionada para ser suficiente para remover pelo menos parcialmente o diluente orgânico e, em alguma medida, os monômeros residuais ainda presentes.
[00220] Em uma modalidade, a temperatura é de 10 a 100°C, de preferência, de 50 a 100°C, com mais preferência, de 60 a 95°C, e ainda com mais preferência, de 75 a 95°C.
[00221] Mediante o contato do meio orgânico com o meio aquoso que compreende pelo menos um composto de LCST, o meio é desestabilizado devido à remoção do diluente orgânico estabilizante e, em alguns casos, especialmente quando o meio orgânico tem uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea do elastômero tipicamente aquecer rapidamente a temperatura de transição vítrea do elastômero, formando, assim, partículas de elastômero suspensas na pasta fluida aquosa.
[00222] Quando a polimerização de pasta aquosa é aplicada, o elastômero em formação se precipita do diluente orgânico para formar uma suspensão fina de partículas primárias. Em uma modalidade, 80 % ou mais das partículas primárias têm um tamanho de cerca de 0,1 a cerca de 800 μm, de preferência, de cerca de 0,25 a cerca de 500 μm.
[00223] Mediante o contato com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto de LCST, é formada uma pasta fluida aquosa de partículas de elastômero. As partículas primárias obtidas durante a polimerização de pasta aquosa se aglomeram para formar as partículas de elastômero (maiores, secundárias) conforme descrito em outro local. Em uma modalidade preferencial, essa formação e remoção de diluente é efetuada dentro de um intervalo de tempo de 0,1 s a 30 s, de preferência, de 0,5 a 10 s.
[00224] Em uma modalidade, a remoção do diluente orgânico é realizada de modo que a pasta fluida aquosa compreenda menos que 10 % em peso de diluente orgânico calculado no elastômero contido nas partículas de elastômero da pasta fluida aquosa resultante, de preferência, menos que 7 % em peso, e ainda com mais preferência, menos que 5 % em peso e ainda com maior preferência menos que 3 % em peso e ainda com mais preferência menos que 1 % em peso dentro de um intervalo de tempo de 0,1 s a 30 s, de preferência, de 0,5 a 10 s.
[00225] Fica claro para os versados na técnica que a quantidade de energia a ser introduzida na mistura de meio aquoso e de meio orgânico, por exemplo, por litro de meio orgânico para compensar o aquecimento da temperatura de polimerização para o ponto de ebulição do diluente orgânico, o calor de evaporação do diluente orgânico e o aquecimento para a temperatura de pasta aquosa final desejada depende do nível de elastômero presente no meio orgânico, do tipo de solvente, da temperatura de partida bem como da taxa de adição.
[00226] Em uma modalidade, é preferencial introduzir vapor como vapor saturado ou vapor superaquecido na etapa A).
[00227] Em outra modalidade preferencial, esse aumento da mistura de reação ocorre dentro do intervalo de tempo mencionado acima de 0,1 s a 30 s, de preferência, de 0,5 a 10 s.
[00228] O contato do meio orgânico com o meio aquoso ocorre em um aparelho adequado no sentido no fluxo ou no sentido contrário ao fluxo. De preferência, o contato ocorre em um circuito de mistura, uma bomba de mistura, um meio de mistura a jato, em bocais de mistura coaxial, um misturador em Y, um misturador em T e em uma configuração de mistura de jato de impacto de vórtice.
[00229] De acordo com as observações da requerente se sem desejar ater-se a uma teoria, uma consequência adicional é que o pelo menos um composto de LCST conforme anteriormente observado para anti-aglomerantes convencionais como estearato de cálcio, o meio aquoso que compreende o pelo menos um composto de LCST esgotado de compostos de LCST de modo que, na final pasta fluida aquosa, pelo menos uma parte, de acordo com as observações reveladas na parte experimental, uma parte substancial dos compostos de LCST faça parte das partículas de elastômero e seja presumidamente ligada à superfície das partículas de elastômero, ocasionando um tremendo efeito antiaglomeração. Compostos de LCST adequados são, por exemplo, selecionados do grupo que consiste em:
[00230] poli(N-isopropilacrilamida), poli(N- isopropilacrilamida-co-N,N-dimetilacrilamida, poli(N- isopropilacrilamida)-alt-2-hidroxietilmetacrilato, poli(N- vinilcaprolactama), poli(N,N-dietilacrilamida), poli[2- (dimetilamino)etil metacrilato], poli(2-oxazolina) glielastômeros, poli(3-etil-N-vinil-2-pirrolidona), hidroxilbutil quitosana, monoestearato de polioxietileno (20) sorbitano, monolaurato de polioxietileno (20) sorbitano, monooleato de polioxietileno (20) sorbitano, metil celulose, hidroxipropil celulose, hidroxietil metilcelulose, hidroxipropil metilcelulose, metacrilatos de poli(etileno glicol) com 2 a 6 unidades de etileno glicol, polietilenoglicol-co-polipropileno glicóis, de preferência, aqueles com 2 a 6 unidades de etileno glicol e 2 a 6 unidades de polipropileno, compostos da Fórmula (I)
[00231] HO-[-CH2-CH2-O]x-[-CH(CH3)-CH2-O]y-[-CH2- CH2-O]z-H
[00232] com y = 3 a 10 e x e z = 1 a 8, em que y+x+z é de 5 a 18,
[00233] polietilenoglicol-co-polipropilenoglicol, de preferência, aqueles com 2 a 8 unidades de etileno glicol e 2 a 8 unidades de polipropileno, iso-C13H27-álcoois etoxilados, de preferência, com um grau de etoxilação de 4 a 8, polietileno glicol com 4 a 50, de preferência, 4 a 20 unidades de etilenoglicol, polipropileno glicol com 4 a 30, de preferência, 4 a 15 unidades de propilenoglicol, monometil, dimetil, monoetil e dietil éter de polietileno glicol com 4 a 50, de preferência, 4 a 20 unidades de etilenoglicol, monometil, dimetil, monoetil e dietil éter de polipropileno glicol com 4 a 50, de preferência, 4 a 20 unidades de propilenoglicol, em que metil celulose, hidroxipropil celulose, hidroxietil metilcelulose e hidroxipropil metilcelulose são preferenciais.
[00234] Em uma modalidade, o pelo menos um composto de LCST é selecionado do grupo que consiste em alquil celuloses, hidroxialquil celuloses e hidroxialquil alquil celuloses.
[00235] Em outra modalidade, o pelo menos um composto de LCST é uma celulose em que pelo menos uma das funções de hidroxila -OH é funcionalizada para se formar nos seguintes grupos:
[00236] ORc em que Rc é Metila, 2-hidroxietila, 2-metoxietila, 2-metoxipropila, 2-hidroxipropila, -(CH2- CH2O)nH, -(CH2-CH2O)nCH3, -(CH2-CH(CH3)O)nH, -(CH2-CH(CH3)O)nCH3 em que n é um número inteiro de 1 a 20, de preferência, 3 a 20.
[00237] De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma pasta fluida aquosa que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero suspensas na mesma, em que o processo compreende pelo menos as etapas de:A) colocar um meio orgânico que compreendei) elastômero, eii) um diluente orgânico
[00238] com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em alquilceluloses, hidroxialquilceluloses, hidroxialquil alquil celuloses, carboxialquilceluloses ou misturas dos mesmos;
[00239] remover pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero.
[00240] Em uma modalidade, no composto de celulose, pelo menos uma das funções de hidroxila -OH da celulose é funcionalizada para se formar nos seguintes grupos:
[00241] ORc, em que Rc é Metila, 2-hidroxietila, 2-metoxietila, 2-metoxipropila, 2-hidroxipropila, -(CH2- CH2O)nH, -(CH2-CH2O)nCH3, -(CH2-CH(CH3)O)nH, -(CH2-CH(CH3)O)nCH3 com n sendo um número inteiro de 1 a 20, de preferência, de 3 a 20, com mais preferência, de 4 a 20, e
[00242] remover pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero.
[00243] Alquil celuloses são éteres de alquila, como C1-C4, em particular, éteres de C1-C2 alquila de celulose. Exemplos de alquil celuloses são metil celulose e etil celulose. Em uma modalidade, essas alquil celuloses têm um grau de substituição entre 1,2 e 2,0.
[00244] Hidróxi alquil celuloses são alquil celuloses que portam pelo menos uma função de hidroxila adicional no grupo alquila, como hidroxietil celulose ou hidroxipropil celulose. Em hidroxilalquil celuloses, o grupo hidroxila pode adicionalmente ser substituído por grupos de etileno glicol ou propileno glicol. Tipicamente, os moles de substituição (MS) das unidades de etileno ou propileno glicol por grupo hidroxila se encontram entre 1 e 20. Exemplos de hidroxialquil celuloses estão próximas à hidroxietil celulose ou hidroxipropil celulose mencionadas acima e similares.
[00245] Hidroxialquil celuloses são alquil celuloses em que os grupos alquila portam parcialmente pelo menos uma função de hidroxila adicional no grupo de alquila. Exemplos incluem hidroxipropil metil celulose e hidroxietil metil celulose. No presente documento, os moles de substituição (MS) das unidades de etileno ou propileno glicol por grupo hidroxila se encontram entre 1 e 20.
[00246] Carboxialquilceluloses são alquil celuloses que portam pelo menos uma função de carbóxi (COOH) adicional no grupo alquila como carboximetilcelulose.
[00247] Em uma modalidade, metil celulose, hidroxipropil celulose, hidroxietil metilcelulose e hidroxipropil metilcelulose têm um grau de substituição de 0,5 a 2,8, em que o máximo teórico é 3, de preferência, 1,2 a 2,5 e, com mais preferência, 1,5 a 2,0.
[00248] Em uma modalidade, hidroxipropil celulose, hidroxietil metilcelulose e hidroxipropil metilcelulose têm um MS (moles de substituição) de 3 ou mais, de preferência, de 4 ou mais, com mais preferência, de 4 a 20 com relação aos grupos de etileno glicol ou propileno glicol por unidade de glicose.
[00249] A quantidade de composto(s) de LCST presente no meio aquoso empregada na etapa A) é, por exemplo, de 1 a 20.000 ppm, de preferência, 3 a 10.000 ppm, com mais preferência, 5 a 5.000 ppm, e ainda com mais preferência, 10 a 5.000 ppm com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[00250] Em uma modalidade, os compostos de LCST exibem um peso molecular de pelo menos 1.500 g/mol, de preferência, pelo menos 2.500 g/mol e, com mais preferência, pelo menos 4.000 g/mol.
[00251] Quando uma mistura de diferentes compostos de LCST é aplicada, o peso molecular ponderal médio é, por exemplo, de 1.500 a 2.000.000.
[00252] Quando uma mistura de diferentes compostos de LCST é aplicada, o peso molecular ponderal médio é, por exemplo, de 1.500 a 3.000.000, de 1.500 a 2.600.000, de 1.500 a 2.000.000.
[00253] Em uma modalidade, da invenção, o processo da presente invenção não permite a presença de um ácido policarboxílico.
[00254] A capacidade exclusiva de os compostos de LCST estabilizarem partículas de elastômero em solução aquosa é uma constatação principal da invenção. Portanto, a invenção também abrange um método para evitar ou reduzir ou diminuir a aglomeração de pastas aquosas que compreendem partículas de elastômero suspensas em meio aquoso por meio da adição ou do uso de compostos de LCST que têm um ponto de nuvem de 0 a 100°C, de preferência, 5 a 100°C, com mais preferência, 15 a 80°C, e ainda com mais preferência, 20 a 70°C.
[00255] Para evitar dúvidas, observa-se que a pasta fluida aquosa obtida na etapa A) é diferente de e não relacionada à pasta aquosa de polimerização que pode ser obtida em algumas modalidades descritas na etapa b).
[00256] No caso, a etapa b) foi executada como polimerização de solução mediante o contato com água, o diluente orgânico é evaporado e o elastômero forma partículas de elastômero suspensas na pasta fluida aquosa.
[00257] A remoção pelo menos parcial do diluente orgânico exige tipicamente quantidades significativas de calor para equilibrar o calor da evaporação que pode ser fornecido, por exemplo, por meio do aquecimento do recipiente, em que etapa A) é realizada ou do lado de fora ou, em uma modalidade preferencial, adicional ou alternativamente mediante a introdução de vapor que auxilia na remoção de diluente orgânico e, na medida em que ainda estiver presente, após a polimerização dos monômeros (remoção de vapor).
[00258] A etapa A) pode ser executada em batelada ou de modo contínuo, em que é preferencial uma operação contínua.
[00259] Em uma modalidade, a temperatura da pasta aquosa resultante obtida na etapa A) é de 50 a 100°C, de preferência, de 60 a 100°C, com mais preferência, de 70 a 95°C, e ainda com mais preferência, de 75 a 95°C.
[00260] Mesmo que não seja necessário, em uma modalidade, a temperatura na etapa A) está acima do ponto de nuvem mais elevado determinado do pelo menos um composto de LCST empregado.
[00261] Um ponto de nuvem determinado mais elevado significa o ponto de nuvem mais elevado medido com os cinco ou, em outra modalidade, três métodos revelados acima. Se, por qualquer motivo, um ponto de nuvem não puder ser determinado com um ou dois métodos, o ponto de nuvem mais elevado das outras determinações é tomado como o ponto de nuvem determinado mais elevado.
[00262] Em uma modalidade, a remoção do diluente orgânico é realizada até que a pasta fluida aquosa compreenda menos que 10 % em peso de diluente orgânico calculado no elastômero contido nas partículas de elastômero da pasta fluida aquosa resultante, de preferência, menos que 7 % em peso, e ainda com mais preferência, menos que 5 % em peso e ainda com maior preferência, menos que 3 % em peso.
[00263] Sabe-se, com antecedência e é altamente surpreendente que uma pasta fluida aquosa que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero com níveis muito baixos ou mesmo com ausência de anti-aglomerantes selecionados de sais de ácido carboxílico de íons metálicos mono ou multivalentes e minerais em camadas pode ser obtida.
[00264] Portanto, o uso de compostos de LCST que têm um ponto de nuvem de 0 a 100°C, de preferência, 5 a 100°C, com mais preferência, 15 a 80°C, e ainda com mais preferência, 20 a 70°C, como anti-aglomerante, em particular, para partículas de elastômero conforme definido também é abrangido pela invenção.
[00265] As pastas fluidas aquosas reveladas acima no presente documento e conforme obteníveis de acordo com a etapa A) também são, portanto, abrangidas pela invenção.
[00266] As pastas fluidas aquosas obtidas de acordo com a etapa A) servem como um material de partida ideal para obter as partículas de elastômero sob forma isolada.
[00267] Portanto, em uma etapa C) adicional, as partículas de elastômero contidas na pasta fluida aquosa obtidas de acordo com a etapa B) podem ser separadas para obter as partículas de elastômero.
[00268] A separação pode ser efetuada por meio de peneiragem, flutuação, centrifugação, filtração, desidratação em uma extrusora de desidratação ou por através de qualquer outro meio conhecido pelos versados na técnica para a separação de sólidos de fluidos.
[00269] Em uma modalidade, a fase aquosa separada é reciclada na etapa A) se, for necessário, após a substituição de compostos de LCST, água e, opcionalmente, outros componentes que foram removidos com as partículas de elastômero.
[00270] Em uma etapa D) adicional, as partículas de elastômero obtidas de acordo com a etapa C) são secas, de preferência, até um teor residual de voláteis de 7.000 ou menos, de preferência, 5.000 ou menos, ainda mais preferencialmente 4.000 ou menos e, em outra modalidade, 2.000 ppm ou menos, de preferência, 1.000 ppm ou menos.
[00271] Conforme usado no presente documento, o termo “voláteis” denota compostos que têm um ponto de ebulição abaixo de 250°C, de preferência, 200°C ou menos em pressão padrão e incluem água bem como diluentes orgânicos restantes.
[00272] Foi observado que, após a etapa D), o material produzido de acordo com a invenção sem o uso de estearato de cálcio mostra finos reduzidos no processo de finalização quando comparado a um material produzido de acordo com métodos padrão. A redução de finos mostra vantagens na remoção de incrustação e na frequência de limpeza reduzida exigida na etapa D).
[00273] A secagem pode ser realizada com o uso de meios convencionais conhecidos pelos versados na técnica, que inclui a secagem uma esteira transportadora de malha aquecida.
[00274] Dependendo do processo de secagem, as partículas de elastômero também podem ser formadas em um formato diferente doravante no presente documento chamado de partículas de elastômero reconformadas. As partículas de elastômero reconformadas são, por exemplo, péletes. Tais partículas de elastômero reconformadas também são abrangidas pela invenção e, por exemplo, obtidas por meio da secagem em uma extrusora seguido pela peletização na saída de extrusora. Tal peletização também pode ser realizada sob água. O processo de acordo com a invenção permite a preparação de partículas de elastômero e de partículas de elastômero reconformadas que têm um nível ajustável ou, se for desejado, um baixo nível sem precedentes de íons metálicos mono e multivalentes.
[00275] Quando for desejado, por exemplo, produzir produtos similares que têm níveis normais de estearatos ou palmitatos multivalentes, em particular, estearato e palmitato de cálcio ou palmitato e estearato de zinco, esses estearatos ou palmitatos multivalentes podem ser adicionados às partículas de elastômero (reconformadas) obtidas de acordo com a invenção, por exemplo, na etapa C) ou D), de preferência, na etapa C). Isso pode ser efetuado, por exemplo, na etapa e) por meio da aspersão de suspensões aquosas dos ditos estearatos e/ou palmitatos multivalentes sobre as partículas de elastômero (reconformadas). Os estearatos e/ou palmitatos multivalentes, em particular, estearato e/ou palmitato de cálcio e/ou zinco também podem ser adicionados em qualquer ponto ou etapa após a formação da pasta fluida aquosa de partículas de elastômero de acordo com as etapas A) e B).
[00276] Também é possível concretizar certas vantagens dos agentes de LCST por meio da adição de pelo menos um agente de LCST a um processo de produção com o uso de anti-aglomerantes conhecidos na técnica anterior para as etapas A) e B). Em particular, a aglomeração de partículas de elastômero em pastas fluidas aquosas produzidas através do uso de estearatos e/ou palmitatos multivalentes como estearato e/ou palmitato de cálcio e/ou zinco pode ser substancialmente atrasada através da adição de pelo menos um agente de LCST após a formação de partículas de elastômero.
[00277] Como consequência, a invenção também abrange o uso geral de compostos de LCST, incluindo suas modalidades preferenciais, no processamento de partículas de elastômero.
[00278] Portanto, a invenção abrange partículas de elastômero (reconformadas) que têm um teor de elastômero de 98,5 % em peso ou mais, de preferência, 98,8 % em peso ou mais, com mais preferência, 99,0 % em peso ou mais ainda mais preferencialmente 99,2 % em peso ou mais, com ainda mais preferência 99,4 % em peso ou mais e, em outra modalidade, 99,5 % em peso ou, com mais preferência, 99,7 % em peso ou mais.
[00279] Em uma modalidade, as partículas de elastômero (reconformadas) compreendem 550 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 300 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 250 ppm ou menos e ainda com maior preferência 150 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 100 ppm ou menos de sais de íons metálicos mono ou multivalentes calculados em seu teor de metal e com relação à quantidade de elastômero presente no meio orgânico.
[00280] Em uma modalidade, as partículas de elastômero (reconformadas) compreendem 5.000 ppm ou menos, de preferência, 2.000 ppm ou menos, com mais preferência, 1.000 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 500 ppm ou menos e ainda com maior preferência 100 ppm ou menos e, em outra modalidade, ainda mais preferencial 50 ppm ou menos, de preferência, 50 ppm ou menos, com mais preferência, 10 ppm ou menos e ainda com maior preferência nenhum composto de não LCST selecionado do grupo que consiste em tensoativos iônicos ou não iônicos, emulsificantes e anti-aglomerantes.
[00281] Em outro aspecto, a invenção fornece partículas de elastômero (reconformadas) que compreendem sais de íons metálicos multivalentes em uma quantidade de 500 ppm ou menos, de preferência, 400 ppm ou menos, com mais preferência, 250 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente 150 ppm ou menos e ainda com maior preferência 100 ppm ou menos e, em uma modalidade ainda mais preferencial 50 ppm ou menos calculados em seu teor de metal.
[00282] As partículas de elastômero (reconformadas) de acordo com a invenção podem adicionalmente compreender antioxidantes, por exemplo, pelo menos um antioxidante daqueles listados acima.
[00283] São particularmente preferenciais ácido pentaeritrol-tetracis-[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)- propanoico (também conhecido como Irganox® 1010) e 2,6-di- terc-butil-4-metil-fenol (BHT).
[00284] A quantidade de antioxidante nas partículas de elastômero (reconformadas) é, por exemplo, de 50 ppm a 1.000 ppm, de preferência, de 80 ppm a 500 ppm e, em outra modalidade, de 300 ppm a 700 ppm.
[00285] Tipicamente, o restante para 100 % em peso inclui o composto de LCST(s), voláteis, na medida em que empregados, sais de íons metálicos multivalentes bem como baixos níveis de sais de íon metálico monovalentes residuais como cloreto de sódio.
[00286] Em uma modalidade, a quantidade de compostos de LCST presente nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 1 ppm a 18.000 ppm, de preferência, de 1 ppm a 10.000 ppm, com mais preferência, 1 ppm a 5.000 ppm, ainda mais preferencialmente, de 1 ppm a 2.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 5 a 1.000 ppm ou de 5 a 500 ppm.
[00287] Em uma modalidade, a quantidade de sais de íons metálicos monovalentes presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 1 ppm a 1.000 ppm, de preferência, de 10 ppm a 500 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 10 a 200 ppm.
[00288] Em uma modalidade, a quantidade de estearatos ou palmitatos de íons metálicos mono ou multivalentes presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 0 a 4.000 ppm, de preferência, 0 a 2.000 ppm, com mais preferência, 0 a 1.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 0 a 500 ppm.
[00289] Em uma modalidade, a quantidade de compostos de LCST presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 1 ppm a 5.000 ppm, de preferência, de 1 ppm a 2.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 5 a 1.000 ppm ou de 5 a 500 ppm.
[00290] Em outra modalidade preferencial, a quantidade de compostos de LCST presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 5 a 100 ppm, de preferência, de 5 a 50 ppm e, com mais preferência, de 5 a 30 ppm.
[00291] Em uma modalidade, a quantidade de sais de íons metálicos monovalentes presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 1 ppm a 1.000 ppm, de preferência, de 10 ppm a 500 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 10 a 200 ppm.
[00292] Em uma modalidade, a quantidade de estearatos ou palmitatos de íons metálicos multivalentes presentes nas partículas de elastômero (reconformadas) é de 0 a 4.000 ppm, de preferência, 0 a 2.000 ppm, com mais preferência, 0 a 1.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 0 a 500 ppm.
[00293] Quando um composto de LCST for definido como um componente obrigatório, a invenção não abrange apenas partículas de elastômero ou partículas de elastômero reconformadas - no presente documento, conjuntamente chamadas de partículas de elastômero (reconformadas), mas qualquer tipo de composição de elastômero que compreende os compostos de LCST.
[00294] Em outra modalidade, a invenção abrange, portanto, uma composição de elastômero, em particular, partículas de elastômero (reconformadas) que compreendem:I) 96,0 % em peso ou mais, de preferência, 97,0 % em peso ou mais, com mais preferência, 98,0 % em peso ou mais ainda mais preferencialmente 99,0 % em peso ou mais, com ainda mais preferência 99,2 % em peso ou mais e, em outra modalidade, 99,5 % em peso ou mais de um elastômeroII) 0 a 3,0 % em peso, de preferência, 0 a 2,5 % em peso, com mais preferência, 0 a 1,0 % em peso e, com mais preferência, 0 a 0,40 % em peso de sais de íons metálicos mono ou multivalentes, de preferência, estearatos e palmitatos de íons metálicos multivalentes eIII) 1 ppm a 5.000 ppm, de preferência, de 1 ppm a 2.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 5 a 1.000 ppm ou de 5 a 500 ppm de pelo menos um composto de LCST.
[00295] Tais sais de íons metálicos multivalentes contribuem para o teor de cinzas mensurável de acordo com o ASTM D5667 (versão reaprovada 2010), a invenção abrange, ainda, uma composição de elastômero, em particular, partículas de elastômero (reconformadas) que compreendem 98,5 % em peso ou mais, de preferência, 98,8 % em peso ou mais, com mais preferência, 99,0 % em peso ou mais ainda mais preferencialmente 99,2 % em peso ou mais, com ainda mais preferência 99,4 % em peso ou mais e, em outra modalidade, 99,5 % em peso ou mais de um elastômero e que têm um teor de cinzas medido de acordo com o ASTM D5667 de 0,08 % em peso ou menos, de preferência, 0,05 % em peso ou menos, com mais preferência, 0,03 % em peso ou menos, e ainda com mais preferência, 0,015 % em peso ou menos.
[00296] Em uma modalidade preferencial, a composição de elastômero mencionado acima, em particular, partículas de elastômero (reconformadas) compreende, ainda, 1 ppm a 5.000 ppm, de preferência, de 1 ppm a 2.000 ppm e, em uma modalidade mais preferencial, de 5 a 1.000 ppm ou de 5 a 500 ppm de pelo menos um composto de LCST.
[00297] Em ainda outra modalidade, a invenção abrange uma composição de elastômero, em particular, partículas de elastômero (reconformadas) que compreendem:I) 100 partes em peso de um elastômero (100 phr)II) 0,0001 a 0,5, de preferência, 0,0001 a 0,2, com mais preferência, 0,0005 a 0,1, ainda mais preferencialmente, 0,0005 a 0,05 phr de pelo menos um composto de LCST, eIII) nada ou de 0,0001 a 3,0, de preferência, nada ou de 0,0001 a 2,0, com mais preferência, nada ou de 0,0001 a 1.0, ainda mais preferencialmente nada ou de 0,0001 a 0,5, com ainda mais preferência nada ou de 0,0001 a 0,3 e, com máxima preferência, nada ou de 0,0001 a 0,2 phr de sais de íons metálicos mono ou multivalentes, de preferência, estearatos e palmitatos de íons metálicos mono ou multivalentes, de preferência, que compreendem estearato de cálcio, palmitato de cálcio, estearato de zinco ou palmitato de zinco, eIV) nada ou de 0,005 a 0.3, de preferência, 0,05 a 0,1, com mais preferência, de 0,008 a 0,05 e, com ainda mais preferência, de 0,03 a 0,07 partes em peso de antioxidantesV) de 0,005 a 1,5, de preferência, 0,05 a 1,0, com mais preferência, 0,005 a 0,5, ainda mais preferencialmente, de 0,01 a 0,3 e, ainda com maior preferência, de 0,05 a 0,2 partes em peso de voláteis que têm um ponto de ebulição em pressão padrão de 200°C ou menos.
[00298] De preferência, os componentes I) a V) mencionados acima somam até 100,00501 a 105,300000 partes em peso (phr), de preferência, 100,00501 a 104,100000 partes em peso (phr), com mais preferência, de 100,01 a 103,00 partes em peso, ainda mais preferencialmente, de 100,10 a 101,50 partes em peso, com ainda mais preferência, de 100,10 a 100,80 partes em peso e, em conjunto, representam 99,80 a 100,00 % em peso, de preferência, 99,90 a 100,00 % em peso, com mais preferência, 99,95 a 100,00 % em peso e, ainda com maior preferência, 99,97 a 100,00 % em peso do peso total de composição de elastômero, em particular, partículas de elastômero (reconformadas).
[00299] O restante, se houver, pode representar sais ou componentes que não são aqueles componentes mencionados acima e, por exemplo, derivando da água empregada para preparar a fase aquosa usada na etapa A) ou, se for aplicável, produtos incluindo produtos de decomposição e sais remanescentes do sistema iniciador empregado na etapa b) ou outros componentes que derivam, por exemplo, de modificações pós-polimerização.
[00300] Para todas as composições de elastômero descritas acima, em uma modalidade, adicionalmente, o teor de cinzas medido de acordo com o ASTM D5667 é, por exemplo, 0,2 % em peso ou menos, de preferência, 0,1 % em peso ou menos, com mais preferência, 0,080 % em peso ou menos, e ainda com mais preferência, 0,050 % em peso ou menos ou, em outra modalidade, 0,030 % em peso ou menos, de preferência, 0,020 % em peso ou menos e, com mais preferência, 0,015 % em peso ou menos.
[00301] A determinação de ácidos carboxílicos livres e seus sais, em particular, estearato ou palmitato de cálcio e zinco pode ser realizada por meio da medição com o uso de Cromatografia Gasosa com um Detector de Ionização de Chama (GC-FID) de acordo com o seguinte procedimento:
[00302] 2 g de uma amostra de composição de copolímero são pesadas com a aproximação de 0,0001 g, colocadas em uma jarra de 100 ml e combinadas coma) 25 ml de hexano, 1.000 ml de uma solução padrão interna, em que níveis de ácidos carboxílicos livres devem ser determinados, eb) 25 ml de hexano, 1,000 ml de uma solução padrão interna e 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado, em que níveis de sais de ácido carboxílico devem ser determinados.
[00303] A jarra é colocada em um agitador por 12 horas. Então, são adicionados 23 ml de acetona e a mistura restante é evaporada até secar a 50°C, o que demora tipicamente 30 minutos.
[00304] Depois disso, 10 ml de metanol e 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado são adicionados, agitados até misturar e aquecidos por 1 hora a 50°C para converter os ácidos carboxílicos em seus metil ésteres. Depois disso, são adicionados 10 ml de hexano e 10 ml de água desmineralizada, vigorosamente agitados e, finalmente, permite-se que a camada de hexano se separe. 2 ml da solução de hexano são usados para análise de GC-FID.
[00305] Os versados na técnica sabem que estearatos técnicos como estearato de cálcio e zinco também contêm frações de outros sais de ácido carboxílico de cálcio e zinco como palmitatos. No entanto, a GC-FID também permite a determinação dos teores de outros ácidos carboxílicos.
[00306] A medição direta de sais de ácido carboxílico, em particular, estearatos e palmitatos pode ser realizada por FTIR da seguinte forma: Uma amostra de borracha é comprimida entre duas lâminas de papel de liberação de silício em um retentor de amostra de papel e analisada em um espectrômetro infravermelho. Picos de carbonil estearato de cálcio são encontrados em 1541,8 & 1.577,2 cm-1. Os picos de estearato de cálcio termoconvertido (uma diferente modificação de estearato de cálcio, consulte, por exemplo, Journal of Colloid Science, Volume 4, Edição 2, Abril de 1949, Páginas 93 a 101) são encontrados em 1.562,8 e 1.600,6 cm-1 e também são incluídos no cálculo de estearato de cálcio. Esses picos são proporcionais ao pico em 950 cm-1 para explicar as variações de espessura nas amostras.
[00307] Mediante a comparação de alturas de pico com aqueles de padrões conhecidos com níveis predeterminados de estearato de cálcio, as concentrações de estearato de cálcio podem ser determinadas. O mesmo também se aplica a outros sais de ácido carboxílico, em particular, estearatos e palmitatos. Por exemplo, um único pico de carbobil estearato de zinco é encontrado em 1.539,5-1 cm, para estearato de sódio, um único pico de carbonila é encontrado em 1.558,5 cm- 1 .
[00308] Teores de íons metálicos mono ou multivalentes, em particular, íons metálicos multivalentes como teores de cálcio e zinco podem, em geral, ser determinados e foram determinados caso não seja mencionado de outro modo por meio de espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP-AES) de acordo com o Método C de EPA 6010 que usa padrões de calibração rastreáveis de NIST após a digestão de micro-ondas de acordo com o Método C de EPA 3052.
[00309] Adicional ou alternativamente, teores de vários elementos podem ser determinador por fluorescência de raios X (XRF). A amostra é irradiada com radiação de raios X de energia suficiente para excitar os elementos de interesse. Os elementos irão fornecer energia específica para o tipo de elemento que é detectado por um detector apropriado. A comparação com padrões de concentração conhecida e matriz similar irá fornecer a quantificação do elemento desejado. Teores de compostos de LCST, em particular, teores de metil celulose são mensuráveis e foram medidos com o uso de Cromatografia por Filtração de Gel em um módulo de separação Waters Alliance 2690/5 equipado com uma coluna de GFC aquosa poliSep-GFC-P4000, 300x7,8 mm e uma pré-coluna poliSep-GFC- P4000, 35x7,8 mm e um Refractômetro Diferencial Waters 2414 contra padrões de concentração conhecida. Visto que a cromatografia por filtração de gel se separa com base no peso molecular, pode ser necessário empregar diferentes colunas além daquelas mencionadas acima a fim de analisar compostos de LCST em diferentes faixas de peso molecular.
[00310] As amostras são, por exemplo, preparadas de acordo com o seguinte procedimento:
[00311] 2 g de uma amostra de composições de copolímero são pesadas com a aproximação de 0,0001 g e dissolvidas em 30 ml de hexanos com o uso de um agitador em baixa velocidade de um dia para o outro em um frasco fechado. Exatamente 5 ml de água de grau de HPLC à temperatura ambiente são adicionados, o frasco é novamente tampado e agitado mais 30 minutos. Após a separação de fase, a fase aquosa foi usada para Cromatografia por Filtração de Gel e injetada através de um filtro de seringa de 0,45 mícron.
[00312] Fica claro para os versados na técnica que diferentes métodos analíticos podem resultar em resultados ligeiramente diferentes. No entanto, pelo menos na medida no que se refere aos métodos acima, constatou-se que os resultados eram consistentes dentro de seus limites de erro específicos e inerentes.
[00313] Elastômeros preferenciais são aqueles já descritos na seção de processo acima e incluem elastômeros que compreendem unidades de repetição derivadas de pelo menos uma iso-olefina e pelo menos uma multiolefina.
[00314] Exemplos de iso-olefinas adequadas incluem monômeros de iso-olefina que têm de 4 a 16 átomos de carbono, de preferência, 4 a 7 átomos de carbono, como isobuteno, 2-metil-1-buteno, 3-metil-1-buteno, 2-metil-2- buteno. Uma isolefina preferencial é isobuteno.
[00315] Exemplos de multiolefinas adequadas incluem isopreno, butadieno, 2-metilbutadieno, 2,4- dimetilbutadieno, piperilina, 3-metil-1,3-pentadieno, 2,4- hexadieno, 2-neopentilbutadieno, 2-metil-1,5-hexadieno, 2,5- dimetil-2,4-hexadieno, 2-metil-1,4-pentadieno, 4-butil-1,3- pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-pentadieno, 2,3-dibutil-1,3- pentadieno, 2-etil-1,3-pentadieno, 2-etil-1,3-butadieno, 2- metil-1,6-heptadieno, ciclopentadieno, metilciclopentadieno, ciclohexadieno e 1-vinil-ciclohexadieno.
[00316] Multiolefinas preferenciais são isopreno e butadieno. Isopreno é particularmente preferencial.
[00317] Os elastômeros podem, ou não, compreender, ainda, unidades de repetição derivadas de olefinas adicionais que não são iso-olefinas tampouco multiolefinas.
[00318] Exemplos de tais olefinas adequadas incluem β-pineno, estireno, divinilbenzeno, diisopropenilbenzeno o-, m- e p-alquilestirenos como o-, m- e p-metil-estireno.
[00319] O teor de multiolefina de elastômeros produzidos de acordo com a invenção é tipicamente 0,1 % em mol ou mais, de preferência, de 0,1 % em mol a 15 % em mol, em outra modalidade, 0,5 % em mol ou mais, de preferência, de 0,5 % em mol a 10 % em mol, em outra modalidade, 0,7 % em mol ou mais, de preferência, de 0,7 a 8,5 % em mol, em particular, de 0,8 a 1,5 ou de 1,5 a 2,5 % em mol ou de 2,5 a 4,5 % em mol ou de 4,5 a 8,5 % em mol, particularmente quando forem empregados isobuteno e isopreno.
[00320] O termo “teor de multiolefina” denota a quantidade molar de unidades de repetição derivadas de multiolefinas com relação a todas as unidades de repetição do elastômero. As partículas de elastômero obtidas de acordo com a invenção aparecem tipicamente como um material leve e fragmentado.
[00321] Em uma modalidade, as partículas de elastômero exibem uma densidade aparente de 0,05 kg/l a 0,800 kg/l, de preferência, 0,5 kg/l a 0,900 kg/l.
[00322] Em uma etapa adicional e), as partículas de elastômero obtidas na etapa f) são submetidas a um processo de conformação como enfardamento.
[00323] Portanto, a invenção abrange um artigo conformado, em particular, um fardo obtenível por meio de conformação, em particular, enfardamento das partículas de elastômero obtidas na etapa e). A conformação pode ser realizada com o uso de qualquer equipamento padrão conhecido pelos versados na técnica para tais propósitos. O enfardamento pode, por exemplo, ser realizado com enfardadeiras comercialmente disponíveis convencionais.
[00324] Artigos conformados produzidos a partir de ou que compreendem partículas de elastômero (reconformadas) também são abrangidos pelo termo mais amplo composições de elastômero.
[00325] Em uma modalidade, o artigo conformado, em particular, o fardo exibe uma densidade de 0,700 kg/l a 0,850 kg/l.
[00326] Em outra modalidade, o artigo conformado é cuboide e tem um peso de 10 a 50 kg, de preferência, 25 a 40 kg.
[00327] Fica claro para os versados na técnica que a densidade do artigo conformado, em particular, o fardo, é maior que a densidade aparente das partículas de elastômero empregadas para sua produção.
BLENDAS
[00328] As composições de elastômero, em particular, as partículas de elastômero, partículas de polímero reconformadas e artigos conformados produzidos a partir de ou que compreendem partículas de elastômero (reconformadas) são doravante no presente documento chamadas de elastômeros de acordo com a invenção. Um ou mais elastômeros de acordo com a invenção podem ser mesclados ou entre si ou, adicional ou alternativamente, com pelo menos uma borracha secundária, que é, de preferência, selecionada do grupo que consiste em borracha natural (NR), borracha natural epoxidada (ENR), borracha de poli-isopreno, borracha de poli-isobutileno, borracha de poli(estireno-co-butadieno) (SBR), borracha decloropreno (CR), borracha de polibutadieno (BR), borracha de perfluoroelastômero (FFKM/FFPM), borracha de vinilacetato de etileno (EVA), borracha de acrilato de etileno, borracha de polisulfida (TR), borracha de poli(isopreno-co-butadieno) (IBR), borracha de estireno- isopreno-butadieno (SIBR), borracha de etileno-propileno (EPR), borracha de etileno-propileno-dieno classe M (EPDM), borracha de polifenilensulfida, borracha de nitrila-butadieno (NBR), borracha de nitrila-butadieno hidrogenada (HNBR), polímeros de óxido de propileno, borracha de butila ramificada em estrela e borracha de butila ramificada em estrela halogenada, borrachas de butila que não são matéria da presente invenção, isto é, que têm, entre outros, diferentes níveis de íons metálicos multivalentes ou graus de pureza, borracha de butila bromiada e borracha de butila clorada, borracha de poli-isobutileno ramificada em estrela, borracha de butila (elastômero de poli-isobutileno/isopreno) ramificada em estrela; poli(isobutileno-co-p-metilestireno) e poli(isobutileno-co-p-metilestireno) halogenado, poli(isobutileno-co- isopreno-co-p-metilestireno) halogenado, poli(isobutileno-co-isopreno-co-estireno), poli(isobutileno- co-isopreno-co-estireno) halogenado, poli(isobutileno-co- isopreno-co-alfa-metilestireno), poli(isobutileno-co- isopreno-co-a-metilestireno) halogenado.
[00329] Um ou mais dos elastômeros de acordo com a invenção ou as blendas com borrachas secundárias descritas acima podem ser adicionalmente mesclados adicional ou alternativamente, por exemplo, simultânea ou separadamente, com pelo menos um polímero termoplástico, que é, de preferência, selecionado do grupo que consiste em poliuretano (PU), ésteres poliacrílico (ACM, PMMA), poliéster uretano termoplástico (AU), poliéter uretano termoplástico (EU), perfluoroalcoxialcano (PFA), politetrafluoroetileno (PTFE) e politetrafluoroetileno (PTFE).
[00330] Um ou mais dos elastômeros de acordo com a invenção ou as blendas com borrachas secundárias e/ou polímeros termoplásticos descritos acima podem ser formulados com uma ou mais cargas. As cargas pode ser cargas não minerais, cargas minerais ou misturas das mesmas. As cargas não minerais são preferenciais em algumas modalidades e incluem, por exemplo, negros de fumo, géis de borracha e misturas dos mesmos. Negros de fumo adequados são, de preferência, preparados por meio de processos de fumos, negro de fumo de fornalha ou negro de fumo de gás. Negros de fumo têm, de preferência, área de superfície específica de BET de 20 a 200 m2/g. Alguns exemplos específicos de negros de fumo são negros de fumo de SAF, ISAF, HAF, FEF e GPF. Géis de borracha são, de preferência, aqueles à base de polibutadieno, elastômeros de butadieno/estireno, elastômeros de butadieno/acrilonitrila ou policloropreno.
[00331] Cargas minerais adequadas compreendem, por exemplo, sílica, silicatos, argila, bentonita, vermiculita, nontronita, beidelita, volconscoita, hectorita, saponita, laponita, sauconita, magadiita, ceniaita, ledicita, gesso, alumina, talco, vidro, óxidos metálicos (por exemplo, dióxido de titânio, óxido de zinco, óxido de magnésio, óxido de alumínio), carbonatos metálicos (por exemplo, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio, carbonato de zinco), hidróxidos metálicos (por exemplo, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio) ou misturas dos mesmos.
[00332] Partículas de sílica amorfa secas adequadas para uso como cargas minerais podem ter um tamanho de partícula aglomerada médio na faixa de 1 a 100 mícrons, ou 10 a 50 mícrons, ou 10 a 25 mícrons. Em uma modalidade, menos que 10 % em volume das partículas aglomeradas pode estar abaixo de 5 mícrons. Em uma modalidade, menos que 10 % em volume das partículas aglomeradas podem ter tamanho maior que 50 mícrons. A sílica seca amorfa adequada pode ter, por exemplo, uma área superficial de BET, medido de acordo com a DIN (Norma Industrial Alemã) 66131, entre 50 e 450 metros quadrados por grama. A absorção de DBP, conforme medido de acordo com a DIN 53601, pode ser entre 150 e 400 gramas por 100 gramas de sílica. Uma perda por secagem, conforme medido de acordo com a DIN ISO 787/11, pode ser de 0 a 10 % em peso. Cargas de sílica adequada são comercializadas sob os nomes HiSil™ 210, HiSil™ 233 e HiSil™ 243 disponíveis junto à PPG Industries Inc. Também são adequadas Vulkasil™ S e Vulkasil™ N, comercialmente disponíveis junto à Bayer AG.
[00333] Cargas com alta razão de aspecto úteis na presente invenção podem incluir argilas, talcos, micas, etc. com uma razão de aspecto de pelo menos 1:3. As cargas podem incluir materiais acirculares ou não isométricos com uma estrutura similar à agulha ou prato. A razão de aspecto é definida como a razão entre o diâmetro médio de um círculo da mesma área como a face do prato e a espessura média do prato. A razão de aspecto para as cargas com formato de agulha e fibra é a razão entre comprimento e diâmetro. As cargas de alta razão de aspecto podem ter uma razão de aspecto de pelo menos 1:5, ou pelo menos 1:7, ou em uma faixa de 1:7 a 1:200. Cargas de alta razão de aspecto podem ter, por exemplo, um tamanho médio de partícula na faixa de 0,001 a 100 mícrons, ou 0,005 a 50 mícrons, ou 0,01 a 10 mícrons. Cargas de alta razão de aspecto adequadas podem ter uma área superficial de BET, medido de acordo com a DIN (Norma Industrial Alemã) 66131, entre 5 e 200 metros quadrados por grama. A carga de alta razão de aspecto pode compreender uma nanoargila, como, por exemplo, uma nanoargila organicamente modificada. Exemplos de nanoargilas incluem argilas de esmectita em pó naturais (por exemplo, montmorilonita de sódio ou cálcio) ou argilas sintéticas (por exemplo, hidrotalcita ou laponita). Em uma modalidade, a carga com alta razão de aspecto pode incluir nanoargilas montmorilonita organicamente modificadas. As argilas podem ser modificadas por substituição do metal de transição para um íon de ônio, conforme conhecido na técnica, para fornecer funcionalidade de tensoativo para a argila que auxilia na dispersão da argila no ambiente de polímero geralmente hidrofóbico. Em uma modalidade, íons de ônio são à base de fósforo (por exemplo, íons de fosfônio) ou à base de nitrogênio (por exemplo, íons de amônio) e contêm grupos funcionais que têm de 2 a 20 átomos de carbono. As argilas podem ser fornecidas, por exemplo, em tamanhos de partícula em escala nanométrica, como, menos que 25 μm em volume. O tamanho de partícula pode estar em uma faixa de 1 a 50 μm, ou 1 a 30 μm, ou 2 a 20 μm. Além da sílica, as nanoargilas também podem conter alguma fração de alumina. Por exemplo, as nanoargilas podem conter de 0,1 a 10 % em peso de alumina, ou 0,5 a 5 % em peso de alumina, ou 1 a 3 % em peso de alumina. Exemplos de nanoargilas organicamente modificadas comercialmente disponíveis como cargas minerais de alta razão de aspecto incluem, por exemplo, aqueles comercializados sob o nome comercial argilas Cloisite® 10A, 20A, 6A, 15A, 30B ou 25A.
[00334] Um ou mais dos elastômeros de acordo com a invenção ou as blendas com borrachas secundárias e/ou polímeros termoplásticos ou os compostos descritos acima são doravante no presente documento coletivamente chamados de produtos de polímero e podem adicionalmente conter outros ingredientes como agentes de cura, aceleradores de reação, aceleradores de vulcanização, auxiliares de aceleração de vulcanização, antioxidantes, agentes formadores de espuma, agentes anti-envelhecimento, estabilizantes térmicos, estabilizantes de luz, estabilizantes de ozônio, auxiliares de processamento, plastificantes, agentes de pegajosidade, agentes de sopro, corantes, pigmentos, ceras, extensores, ácidos orgânicos, inibidores, óxidos metálicos e ativadores como trietanolamina, polietileno glicol, hexanotriol, etc., que são conhecidos na indústria da borracha. Esses ingredientes são usados em quantidades convencionais que dependem, entre outros, do uso previsto.
[00335] Constatou-se que os elastômeros de acordo com a invenção são particularmente úteis para a preparação de compostos para aplicações específicas.
[00336] Em uma modalidade, a invenção abrange selantes, em particular, selantes de janela que compreendem os elastômeros de acordo com a invenção.
[00337] Unidades de vidro isolado são expostas a várias cargas por meio da abertura e fechamento, por ação do vento, e mudanças na temperatura. A capacidade de os selantes acomodarem essas deformações sob a exposição adicional à umidade, à radiação UV e ao calor determina a vida útil da unidade de vidro isolado. Outro requisito de desempenho crítico para fabricantes de vidro isolado é evitar os fenômenos chamados névoa química. O teste pode ser, por exemplo, conduzido de acordo com o ASTM E 2189. A névoa química é um acúmulo desagradável de produtos químicos orgânicos voláteis que se depositam sobre superfícies internas das lâminas de vidro ao longo do tempo. Tal névoa pode ser ocasionada por voláteis dos selantes e, portanto, formulações de selante de janela devem conter ingredientes que não ocasionam formação de névoa dentro da unidade. Constatou-se que a formação de névoa pode ser significativamente reduzida ou mesmo evitada para selantes que compreendem os elastômeros. Especificamente, a invenção abrange selantes, em particular, selantes de janela que compreendem um elastômero de acordo com a invenção em uma quantidade de 0,1 a 60 % em peso, de preferência, de 0,5 a 40 % em peso, com mais preferência, de 5 a 30 % em peso e, com mais preferência, de 15 a 30 % em peso, em que o selante, em particular, o selante de janela compreende uma razão entre elastômero e sais de ácido carboxílico de íons metálicos mono e multivalentes de pelo menos 250:1, de preferência, pelo menos 500:1, com mais preferência, pelo menos 1.000:1 e, com ainda mais preferência, pelo menos 2.000:1. Tais razões não são alcançáveis com o uso de métodos de fabricação convencionais para elastômeros.
[00338] Os selantes, em particular, os selantes de janela contêm, ainda:• pelo menos uma carga conforme definido acima e/ou• pelo menos uma borracha secundária e/ou polímeros termoplásticos não cristalinos e/ou• pelo menos um antioxidante conforme definido acima e/ou• pelo menos uma resina de hidrocarboneto e/ou
[00339] Cargas preferenciais para selantes, em particular, selantes de janela são selecionados do grupo que consiste em negro de fumo e cargas incolores ou brancas de reforço, de preferência, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, silicatos de alumínio, argilas como argila de caulim, dióxido de titânio, mica, talco e sílica, em que o carbonato de cálcio é particularmente preferencial. Borrachas secundárias preferenciais para selantes, em particular, selantes de janela, são selecionadas do grupo que consiste naquelas listadas acima.
[00340] Antioxidantes preferenciais para selantes, em particular, selantes de janela, são selecionados do grupo que consiste naqueles listados acima, em que aqueles que têm um peso molecular de pelo menos 500, como Irganox® 1010, são preferenciais.
[00341] O termo “resina de hidrocarboneto” conforme usado no presente documento é conhecido pelo versado na técnica e se refere a um composto que é sólido a 23°C diferente de compostos de plastificante líquido como óleos. Resinas de hidrocarboneto são polímeros tipicamente à base de carbono e hidrogênio, que podem ser usados, em particular, como plastificantes ou agentes de pegajosidade em matrizes poliméricas. As mesmas foram descritas, por exemplo, no trabalho intitulado “Hydrocarbon Resins” por R. Mildenberg, M. Zander e G. Collin (Nova York, VCH, 1997, ISBN 3-52728617-9), em que o Capítulo 5 do mesmo é devotado a suas aplicações.
[00342] As mesmas podem ser alifáticas, cicloalifáticas, aromáticas, aromáticas hidrogenadas. As mesmas podem ser naturais ou sintéticas, à base, ou não, de petróleo (se esse for o caso, as mesmas também são conhecidas como resinas de petróleo).
[00343] Sua temperatura de transição vítrea (Tg) é, de preferência, acima 0°C, de preferência, acima 50°C, com mais preferência, acima entre 50°C e 150°C, ainda mais preferencialmente, entre 80 e 120°C.
[00344] As resinas de hidrocarboneto também podem ser chamadas de resinas termoplásticas no sentido de que as mesmas amolecem quando aquecidas e podem, dessa forma, ser moldadas. As mesmas também podem ser definidas por um ponto ou temperatura de amolecimento, temperatura na qual o produto, por exemplo, em pó, se torna glutinoso. Esse ponto de amolecimento tende a substituir o ponto de fusão, que é definido de maneira muito insatisfatória, de resinas em geral.
[00345] As resinas de hidrocarboneto preferenciais exibem um ponto de amolecimento acima de 50°C, de preferência, entre 50 a 150°C, com mais preferência, entre 80 a 120°C.
[00346] Em uma modalidade preferencial da invenção, a resina de hidrocarboneto tem pelo menos qualquer uma dentre e, com mais preferência, a totalidade das características a seguir:i) uma Tg acima de entre 50 e 150°Cii) um ponto de amolecimento entre 50 e 150°Ciii) um peso molecular médio ponderal (Mn) entre 400 e 2.000 g/moliv) um índice de polidispersidade menor que 3.
[00347] A Tg é medida de acordo com o padrão ASTM D3418 (1999). O ponto de amolecimento é medido de acordo com o padrão ISO 4625 (método “Anel e Bola”). A macroestrutura (Mw, Mn e índice de polidispersidade) é determinada por cromatografia por exclusão estérica (SEC):solvente de tetrahidrofurano a 35°C, em uma concentração de 1 g/l de concentração; 1 ml/min de taxa de fluxo; solução filtrada em um filtro de 0,45 micrômetro de porosidade antes da injeção; calibração Moore com o uso de poliestireno; um conjunto de três colunas WATERS em série (“STYRAGEL” HR4E, HR1 e HR0.5); detecção por refractômetro diferencial (WATERS 2410) e seu software operacional associado (WATERS EMPOWER).
[00348] Exemplos de resinas de hidrocarboneto adequadas incluem resinas de homopolímero ou copolímero de ciclopentadieno (abreviado para CPD) ou de diciclopentadieno (abreviado como DCPD), resinas de homopolímero ou copolímero de terpeno, resinas de homopolímero ou copolímero de corte em C5, e blendas dessas resinas.
[00349] Resinas de hidrocarboneto comercialmente disponíveis adequadas incluem, por exemplo, resinas de hidrocarboneto de petróleo cicloalifáticas parcialmente hidrogenadas disponíveis sob a série EASTOTAC de designações comerciais incluindo, por exemplo, EASTOTAC H-100, H-115, H- 130 e H-142 junto à Eastman Chemical Co. (Kingsport, Tenn., EUA) disponíveis em graus E, R, L e W, que têm níveis diferentes de hidrogenação de menos hidrogenado (E) a mais hidrogenado (W), a séria ESCOREZ de designações comerciais incluindo, por exemplo, ESCOREZ 1310, ESCOREZ 5300 e ESCOREZ 5400 junto à Exxon Chemical Co. (Houston, Tex., EUA), e a designação comercial HERCOLITE 2100 junto à Hercules (Wilmington, Del., EUA) ; resinas de hidrocarboneto de petróleo modificadas parcialmente hidrogenadas aromáticas disponível sob a designação comercial ESCOREZ 5600 junto à Exxon Chemical Co.; resinas de hidrocarboneto de petróleo alifáticas-aromáticas disponível sob a designação comercial WINGTACK EXTRA junto à Goodyear Chemical Co. (Akron, Ohio, EUA); resinas de terpeno estirenadas produzidas a partir de d-limoneno disponíveis sob a designação comercial ZONATAC 105 LITE junto à Arizona Chemical Co. (Panama City, Fla.); resinas de hidrocarboneto hidrogenadas aromáticas disponíveis sob as designações comerciais REGALREZ 1094 junto à Hercules; e reinas de alfametil estireno disponíveis sob as designações comerciais KRISTALEX 3070, 3085 e 3100, que têm pontos de amolecimento de 70°C, 85°C e 100°C, respectivamente, junto à Hercules.
[00350] O termo “termoplástico não cristalino” inclui polipropileno amorfo, copolímero de etileno-propileno e copolímeros de buteno-propileno;
[00351] Em uma modalidade, os selantes, em particular, os selantes de janela, de acordo com a invenção, compreendem• de 0,1 a 60 % em peso, de preferência, de 0,5 a 40 % em peso, com mais preferência, de 5 a 30 % em peso e, com mais preferência, de 15 a 30 % em peso de pelo menos um elastômero de acordo com a invenção,• de 0,1 a 40 % em peso, de preferência, de 10 a 30 % em peso, com mais preferência, de 10 a 25 % em peso de pelo menos uma carga• de 0,1 a 30 % em peso, de preferência, de 10 a 30 % em peso, com mais preferência, de 15 a 25 % em peso de pelo menos uma borracha secundária• de 0,01 a 2 % em peso, de preferência, de 0,1 a 1 % em peso, com mais preferência, de 0,1 a 0,8 % em peso de pelo menos um antioxidante• zero, ou de 0,01 a 30 % em peso, de preferência, de 10 a 30 % em peso, com mais preferência, de 15 a 25 % em peso de pelo menos um termoplástico não cristalino, em que o selante, em particular, o selante de janela, compreende uma razão entre elastômero e sais de ácido carboxílico de íons metálicos mono-multivalentes de pelo menos 250:1, de preferência, pelo menos 500:1, com mais preferência, pelo menos 1.000:1 e, com ainda mais preferência, pelo menos 2.000:1, e
[00352] em que os componentes mencionados acima são selecionados de modo que somem até 80 a 100 % do peso total do selante ou do selante de janela, de preferência, até 80 a 100 % em peso e, com mais preferência, até 95 a 100 % em peso.
[00353] O restante até 100 % em peso pode incluir outros aditivos incluindo estabilizantes térmicos, fotoestabilizantes (por exemplo, fotoestabilizantes e absorvedores de UV), clareadores ópticos, agentes antiestática, lubrificantes, antioxidantes, catalisadores, modificadores de reologia, biocidas, inibidores de corrosão, desidratadores, solventes orgânicos, colorantes (por exemplo, pigmentos e corantes), agentes antibloqueio, agentes de nucleação, retardantes de chama e combinações dos mesmos. O tipo e a quantidade de outros aditivos são selecionados para minimizar a presença de umidade que pode prematuramente iniciar a cura do selante.
[00354] Visto que os selantes, em particular, os selantes de janela de acordo com a invenção, exibem comportamento de formação de névoa exclusivo combinado com propriedades de barreira muito boas, artigos vedados, em particular, janelas que compreendem os selantes mencionados acima ou selantes de janela são abrangidos pela invenção.
[00355] Produtos de polímero adicionais podem adicionalmente conter um sistema de cura que permite que os mesmos sejam curados.
[00356] A escolha de sistema de cura adequado para uso não é particularmente restrito e está dentro da competência de um indivíduo versado na técnica. Em certas modalidades, o sistema de cura pode ser à base de enxofre, à base de peróxido, à base de resina ou à base de luz ultravioleta (UV).
[00357] O sistema de cura à base de enxofre pode compreender: (i) pelo menos um óxido metálico que é opcional, (ii) enxofre elementar e (iii) pelo menos um acelerador à base de enxofre. O uso de óxidos metálicos como um componente no sistema de cura à base de enxofre também é conhecido na técnica e é preferencial.
[00358] Um óxido metálico adequado é óxido de zinco, que pode ser usado na quantidade de cerca de 1 a cerca de 10 phr. Em outra modalidade, o óxido de zinco pode ser usado em uma quantidade de cerca de 2 a cerca de 5 phr.
[00359] O enxofre elementar é tipicamente usado em quantidades de cerca de 0,2 a cerca de 2 phr.
[00360] Aceleradores à base de enxofre adequados podem ser usados em quantidades de cerca de 0,5 a cerca de 3 phr.
[00361] Exemplos não limitadores de aceleradores à base de enxofre úteis incluem sulfetos de tiuram (por exemplo, dissulfeto de tetrametil tiuram (TMTD)), tiocarbamatos (por exemplo, dimetil ditiocarbamato de zinco (ZDMC), dibutil ditiocarbamato de zinco (ZDBC), dibenzilditiocarbamato de zinco (ZBEC) e compostos de tiazila ou benzotiazila (por exemplo, dissulfeto de 4- morfolinil-2- benzotizila (Morfax), mercaptobenzotiazol (MBT) e dissulfeto de mercaptobenzotiazila (MBTS)). Um acelerador à base de enxofre de importância particular é o dissulfeto de mercaptobenzotiazila.
[00362] Dependendo da natureza específica, em particular, do nível de insaturação dos elastômeros de acordo com a invenção, sistemas de cura à base de peróxido também podem ser adequados. Um sistema de cura à base de peróxido pode compreender um agente de cura à base de peróxido, por exemplo, peróxido de dicumila, peróxido de di-terc-butila, peróxido de benzoíla, 2,2’-bis(terc- butilperoxi diisopropilbenzeno (Vulcup® 40KE), peróxido de benzoíla, 2,5- dimetil-2,5- di(terc-butilperoxi)-hexina-3, 2,5-dimetil-2,5- di(benzoilperoxi)hexano, (2,5-bis(terc- butilperoxi)-2,5- dimetil hexano e similares. Tal agente de cura à base de peróxido compreende peróxido de dicumila e está comercialmente disponível sob o nome DiCup 40C. Agentes de cura à base de peróxi podem ser usados em uma quantidade de cerca de 0,2 a 7 phr, ou cerca de 1 a 6 phr, ou cerca de 4 phr. Coagentes de cura à base de peróxido também podem ser usados. Coagentes de cura à base de peróxido adequados incluem, por exemplo, isocianurato de trialila (TAIC) comercialmente disponível sob o nome DIAK 7 junto à DuPont, N,N’-m-fenilena dimaleimida conhecida como HVA-2 junto à DuPont ou Dow), cianurato de trialila (TAC) ou polibutadieno líquido conhecido como Ricon D 153 (suprido por Ricon Resins). Coagentes de cura à base de peróxido podem ser usados em quantidades equivalentes àquelas do agente de cura à base de peróxido, ou menos. O estado de artigos curados à base de peróxido é melhorado com polímeros de butila que compreendem níveis elevados de insaturação, por exemplo, um teor de multiolefina de pelo menos 0,5 % em mol.
[00363] Os produtos de polímero também podem ser curados pelo sistema de cura de resina, se for necessário, um acelerador para ativar a cura de resina. Resinas adequadas incluem, sem limitação, resinas fenólicas, resinas alquilfenólicas, fenóis alquilados, resinas alquilfenólicas halogenadas e misturas das mesmas. A seleção dos vários componentes do sistema de cura de resina e as quantidades necessárias são conhecidas pelos versados na técnica e dependem do uso final desejado do composto de borracha. A cura de resina conforme usado na vulcanização de elastômeros que compreendem insaturação e, em particular, para borracha de butila é descrita em detalhes em “Rubber Technology” Terceira Edição, Maurice Morton, ed., 1987, páginas 13 e 14, 23, bem como na literatura de patentes, consulte, por exemplo, U.S. 3.287.440 e 4.059.651.
[00364] Quando usado para borracha de butila de cura, um ativador de halogênio é ocasionalmente usado para efetuar a formação de reticulações. Tais ativadores incluem polímeros contendo cloreto ou halogênio estanoso como policloropreno. O sistema de cura de resina inclui de modo adicionalmente típico um óxido metálico como óxido de zinco.
[00365] Resinas halogenadas nas quais alguns dos grupos hidroxila do grupo metilol são substituídos por, por exemplo, bromo, são mais reativas. Com tais resinas, o uso de ativador de halogênio adicional não é necessário.
[00366] São ilustrativas das resinas de fenol aldeído halogenadas aquelas preparadas por Schenectady Chemicals, Inc. e identificadas como resinas SP 1055 e SP 1056. A resina SP 1055 tem um teor de metilol de cerca de 9 a cerca de 12,5 % e um teor de bromo de cerca de 4 %, enquanto que a resina SP 1056 tem um teor de metilol de cerca de 7,5 a cerca de 11 % e um teor de bromo de cerca de 6 %. Formas comerciais das resinas não halogenadas estão disponíveis como SP-1044 com um teor de metilol de cerca de 7 a cerca de 9,5 % e SP-1045 com um teor de metilol de cerca de 8 a cerca de 11 5%.
[00367] Até o ponto em que os produtos de polímero revelados acima não curados ou curados exibam os níveis de sais de íons metálicos multivalentes, em particular, os níveis de estearatos e palmitatos de íons metálicos multivalentes com relação a seus teores dos elastômeros de acordo com a invenção, os mesmos são inovadores e, consequentemente, também são abrangidos pela invenção.
[00368] A invenção abrange, ainda, o uso dos elastômeros de acordo com a invenção para preparar os produtos de polímero descritos acima e um processo para a preparação dos produtos de polímero descritos acima por meio da mescla ou da formulação dos ingredientes mencionados acima.
[00369] Tais ingredientes podem ser juntamente formulados com o uso de técnicas de formulação convencionais. Técnicas de formulação convencionais incluem, por exemplo, misturar os ingredientes juntamente com o uso, por exemplo, de um misturador interno (por exemplo, um misturador Banbury), um misturador interno em miniatura (por exemplo, um misturador Haake ou Brabender) ou uma mistura de duas esferas fresadoras. Uma extrusora também fornece boa mistura e permite tempos de mistura mais curtos. É possível executar a misturas em dois ou mais estágios, e a mistura pode ser realizada em diferentes aparelhos, por exemplo, um estágio em um misturador interno e um estágio em uma extrusora. Para informações adicionais acerca de técnicas de formulação, consulte Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 4, página 66 et seq. (Compounding). Outras técnicas, conforme é de conhecimento dos versados na técnica, são adicionalmente adequadas para formulação.
[00370] Surpreendentemente, constatou-se que os elastômeros de acordo com a invenção, devido a sua baixa concentração de estearato, permitem uma cura muito melhor, em particular, quando resina é curada conforme será mostrado na parte experimental.
APLICAÇÕES
[00371] Os produtos de polímero de acordo com a invenção são altamente úteis em uma ampla variedade de aplicações. O baixo grau de permeabilidade a gases, os locais de insaturação que podem servir como reticulação, o local de modificação de cura ou pós-polimerização bem como seu baixo grau de aditivos de desestabilização representa os usos mais amplos dessas borrachas.
[00372] Portanto, a invenção também abrange o uso dos produtos de polímero de acordo com a invenção para forros internos, câmaras de ar, tubos, almofadas de ar, molas pneumáticas, foles de ar, bolsas acumuladoras, mangueiras, esteiras transportadoras e fechamentos farmacêuticos. A invenção abrange, ainda, os produtos mencionados acima que compreendem os produtos de polímero de acordo com a invenção sejam curados ou não curados.
[00373] Os produtos de polímero exibem, ainda, alto amortecimento e têm faixas de absorção de choque e amortecimento exclusivamente amplas tanto na temperatura como na frequência.
[00374] Portanto, a invenção também abrange o uso dos produtos de polímero de acordo com a invenção em amortecedores de suspensão de automóveis, suspensores de escapamento de automóveis, montagens de corpo e sapatas.
[00375] Os produtos de polímero da presente invenção também são úteis em compostos de paredes laterais e banda de rodagem de um pneu. Em paredes laterais, as características de polímero conferem boa resistência a ozônio, ao crescimento de corte de rachadura, e aparência.
[00376] Os produtos de polímero podem ser conformados em um artigo desejados antes da cura. Artigos que compreendem os produtos de polímero curados incluem, por exemplo, cintos, mangueiras, sapatas, gaxetas, anéis em O, fios/cabos, membranas, roletes, câmaras de ar (por exemplo, câmaras de arde cura), forros internos de pneus, bandas de rodagem de pneu, absorvedores de impacto, montagens de maquinário, bexigas, bolas, bolas de golfe, vestuário de proteção, tubagem médica, forros de tanque de armazenamento, cintas elétricas, isolamento elétrico, mancais, bloqueadores farmacêuticos, adesivos, um recipiente, como uma garrafa, uma bolsa, um tanque de armazenamento, etc.; um fechamento ou tampa de recipiente; uma vedação ou selante, como uma gaxeta ou calafeto; um aparelho de manuseio de material, como uma broca ou esteira transportadora; uma torre de resfriamento; um aparelho de trabalho de metal, ou qualquer aparelho em contato com fluidos de trabalho de metal; um componente de motor, como tubos de combustível, filtros de combustível, tanques de armazenamento de combustível, gaxetas, vedações, etc; uma membrana, para filtração de fluido ou vedação de tanque.
[00377] Exemplos adicionais em que os produtos de polímero podem ser usados em artigos ou revestimentos incluem, sem limitação, os seguintes: utensílios, produtos para bebês, acessórios para banheiro, produtos de segurança para banheiro, produtos para o piso, armazenamento de alimentos, jardim, acessórios para cozinha, produtos para cozinha, produtos para escritório, produtos para animal de estimação, selantes e argamassas, spas, filtração e armazenamento de água, equipamentos, equipamentos e superfícies de preparação de alimentos, carrinhos de compras, aplicações de superfície, recipientes de armazenamento, calçados, vestuário protetor, equipamentos desportivos, carrinhos, equipamentos dentários, maçanetas, vestuário, telefones, brinquedos, fluidos cateterizados em hospitais, superfícies de frascos e canos, revestimentos, processamento de alimentos, dispositivos biomédicos, filtros, aditivos, computadores, cascos de navio, paredes de chuveiro, tubagem para minimizar os problemas de formação de bioincrustação, marca-passos, implantes, curativos para ferimento, produtos têxteis médicos, máquinas de gelo, refrigeradores de água, dispensadores de suco de frutas, máquinas de refrigerantes, tubulação, frascos de armazenamento, sistemas de medição, válvulas, encaixes, fixações, alojamentos para filtro, forros e revestimentos de barreira.
[00378] A invenção é doravante no presente documento explicada adicionalmente pelos exemplos, sem se limitar aos mesmos.SEÇÃO EXPERIMENTAL:EXEMPLOS 1 A 4A:FORMAÇÃO DE PARTÍCULA DE ELASTÔMERO:
[00379] Em um experimento para demonstrar a capacidade de metil celulose formar uma pasta fluida aquosa, os seguintes experimentos foram executados. Isopreno (0,41 g) e isobutileno (13,50 g) foram combinados com cloreto de metila (200 g a -95°C sob uma atmosfera inerte. Uma solução de tricloreto de alumínio (3 g/l) como um ácido de Lewis em cloreto de metila (3 ml a -95°C) foi, então, adicionada com agitação à mistura de reação para iniciar a polimerização. Traços residuais de água de cerca de 25 ppm no diluente orgânico serviram como iniciador. Essa reação produziu 10 g de borracha de butila com um nível de isopreno de 2 % em mol sob a forma de partículas finamente dispersas em cloreto de metila e que não compreendem anti-aglomerantes de nenhum tipo.
[00380] A mistura resultante foi, então, vertida em um recipiente de 2 l que compreende 1 l de água como o meio aquoso e mantida a 85°C agitada com um propulsor a 1.000 RPM. A água quente ocasionou o flamejamento do diluente e de monômeros residuais, deixando para trás o elastômero e uma fase aquosa. O experimento de polimerização/remoção foi repetido com diferentes níveis de anti-aglomerante presentes na água antes da adição da mistura de reação para formar meio aquoso diferente. A observação-chave foi a possibilidade de o elastômero na fase aquosa ser obtido sob a forma de uma pasta fluida aquosa (conforme exigido pela invenção) ou sob a forma de uma massa única (Tabela 1).
[00381] Tabela 1: Resultados de experimentos deformação de elastômero
Figure img0001
[00382] A metil celulose empregada foi o tipo M0512 de metil celulose comprada por Sigma Aldrich que tem uma viscosidade de 4.000 cp a 2 % em peso em água e 20°C e um peso molecular de 88.000, um grau de substituição de 1,5 a 1,9 e substituição de metóxi de 27,5 a 31,5 % em peso.
[00383] Esses experimentos demonstram que a metil celulose é um agente aprimorado para a formação de uma pasta fluida aquosa que compreende partículas de elastômero, em que a pasta aquosa é eficaz em níveis substancialmente abaixo das dosagens exigidas para estearato de cálcio. Após a adição ser interrompida, ambos os experimentos que formaram partículas de elastômero eram suficientemente não aglomerantes para evitar a aglomeração em uma massa única por mais de uma 1 h.EXEMPLOS 4D) E 4E):FORMAÇÃO DE PARTÍCULA DE ELASTÔMERO CONTÍNUA:
[00384] Isobutileno e isopreno foram combinados com cloreto de metila para preparar uma matéria prima de polimerização de modo que a concentração total dos monômeros seja de aproximadamente 10 a 40 % em peso. A corrente de matéria prima foi resfriada para aproximadamente -100°C e foi alimentada em um recipiente de reação agitado, também mantido a -100°C. No recipiente de reação, a matéria prima foi misturada com uma corrente de sistema iniciador continuamente adicionada, uma solução de 0,05 a 0,5 % em peso de tricloreto de alumínio em cloreto de metila como diluente que é tipicamente ativado por traços de água do diluente. As etapas de adição da corrente de matéria prima e da corrente de sistema iniciador foram ajustadas para fornecer um elastômero de isobutileno isopreno com uma viscosidade mooney de aproximadamente 34 e um nível de insaturação de aproximadamente 1 % em mol. Tipicamente, a razão ponderal entre monômeros na corrente de alimentação e tricloreto de alumínio foi mantida em uma faixa de 500 a 10.000, de preferência, 500 a 5.000. Dentro do recipiente de reação agitado, o elastômero foi obtido sob a forma de uma pasta aquosa finamente dividida suspensa em cloreto de metila.
[00385] O recipiente de reação foi montado e operado de modo que a adição contínua de matéria prima exceda o volume do reator. Quando volume foi excedido, foi permitido que a pasta aquosa de reação bem misturada que compreende cloreto de metila, monômeros não reagidos e elastômero transbordasse para outro recipiente agitado que compreende água aquecida de 65 para 100°C e empregada em uma quantidade de 12:1 em peso em relação ao elastômero. Assim, a grande maioria do metilcloreto diluente foi removida da pasta aquosa.
[00386] A fase aquosa continha adicionalmente de 100 a 500 ppm de Irganox® 1010 com relação ao elastômero.
[00387] Se for adicionado um anti-aglomerante adequado, isso permitiu a formação de uma pasta fluida aquosa de partículas de elastômero de isobutileno isopreno, em que a concentração de partículas de elastômero na pasta fluida aquosa aumentou conforme a polimerização avançava. A pasta fluida aquosa foi, então, desidratada e seca com o uso de meios convencionais para fornecer um elastômero adequado para teste e análise.
[00388] Demonstrou-se, com o uso desse processo contínuo, que era possível formar continuamente partículas de elastômero de isopreno isobutileno com o uso de 0,5 a 1,2 % em peso de estearato de cálcio (com relação ao elastômero) de maneira que seja consistente com a técnica anterior (exemplo 4d). Foi adicionalmente demonstrado que partículas de elastômero comparáveis (e pasta fluida aquosa resultante) também poderiam ser obtidas mediante a remoção de estearato de cálcio e, ao invés disso, substituir o mesmo por qualquer valor de 50 a 500 ppm com relação ao elastômero de metil celulose (exemplo 4e). Valores mais baixos ou mais altos não foram testados nesse experimento, entretanto, o comportamento adesivo dos fragmentos de elastômero formados a um nível de 50 ppm indicou que níveis inferiores de metilcelulose também podem ser empregados com sucesso.
[00389] A metil celulose empregada tinha uma viscosidade de solução a 2 % em peso solução de 4.700 cps, peso molecular Mw de -90.000, uma substituição de metóxi de 30,3 % em peso e, dessa forma, um grau de substituição de cerca de 1,9.
[00390] O ponto de nuvem era 39,2°C, determinado de acordo com o método 5: DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A, em que a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,2 g por 100 ml de água destilada.
[00391] Com o uso da configuração experimental, dois produtos descritos anteriormente foram obtidos após separar as partículas da pasta fluida aquosa e a secagem. A fim de adicionar componentes não solúveis em água como antioxidante e estearato de cálcio em uma dispersão líquida, esses produtos continham pequenas quantidades de tensoativos não iônicos. No caso do exemplo 4d) em que foram empregados antioxidante e estearato de cálcio, o nível de tensoativo não iônico que resulta do mesmo no elastômero era de <0,02 % em peso; no caso do exemplo 4e) onde apenas antioxidante e nenhum estearato de cálcio foi empregado, o nível de tensoativo não iônico resultante na borracha é de < 0,001 % em peso.
[00392] Os dados analíticos são apresentados abaixo:
[00393] geralmente, caso não seja mencionado de outro modo, todos os dados analíticos foram obtidos de acordo com os procedimentos apresentados na descrição acima no presente documento.
[00394] Os pesos moleculares e a polidispersidade foram determinados por meio de cromatografia por permeação de gel em tetrahidrofurano e relatados em kg mol-1. O teor de antioxidante fenólico estericamente impedido (Irganox™ 1010) foi determinado por meio de HPLC, os resultados são relatados em percentual em peso. A insaturação total e a microestrutura foram determinadas a partir de respectivos sinais de espectros de RMN de -1H dos elastômeros e são relatados em percentual molar.EXEMPLO 4D:
[00395] Insaturação total: 0,9 % em mol
[00396] Mw: 436.000
[00397] Polidispersidade (Mw/Mn): 3,28
[00398] Viscosidade Mooney (ML 1 + 8 a 125°C, ASTM D 1646): 34
[00399] Teor de estearato de cálcio: 0,73 % em peso (GC-FID, FTIR)
[00400] Irganox ® 1010: 0,035 % em peso
[00401] Voláteis: 0,09 % em peso
[00402] Outros anti-aglomerantes, tensoativos, emulsificantes: consulte acima
[00403] Íons: (ICP-AES)
[00404] Alumínio (do catalisador): 70 ppm
[00405] Magnésio: 32 ppm
[00406] Outros íons metálicos multivalentes (Mn,Pb, Cu, Cr, Ba, Fe, Zn): 4 ppm
[00407] Íons metálicos monovalentes (Na, K): 22 ppmEXEMPLO 4E:
[00408] Insaturação total: 0,9 % em mol
[00409] Mw: 420.000
[00410] Polidispersidade (Mw/Mn): 3,26
[00411] Viscosidade Mooney (ML 1 + 8 a 125°C,ASTM D 1646): 34
[00412] Teor de estearato de cálcio: abaixo de limites detectáveis
[00413] Teor de metil celulose: 0,004 % em peso
[00414] Irganox ® 1010: 0,02 % em peso
[00415] Voláteis: 0,23 % em peso
[00416] Outros anti-aglomerantes, tensoativos, emulsificantes: consulte acima
[00417] Íons: (ICP-AES)
[00418] Alumínio (do catalisador): 70 ppm
[00419] Magnésio: 28 ppm
[00420] Outros íons metálicos multivalentes (Mn,Pb, Cu, Cr, Ba, Fe, Zn): 4 ppm
[00421] Íons metálicos monovalentes (Na, K): 21 ppm
[00422] Dessa forma, as partículas de elastômero de acordo com o exemplo 4e compreendiamI) 100 partes em peso de um elastômero (100 phr)II) 0,004 phr de pelo menos um composto de LCST, eIII) menos que 0,001 phr de compostos de não LCST selecionados do grupo que consiste em tensoativos iônicos ou não iônicos, emulsificantes e anti-aglomerantes, eIV) 0,02 phr de antioxidantesV) 0,23 phr de voláteis que têm um ponto de ebulição em pressão padrão de 200°C ou menos, em que esses componentes constituem mais de 99,90 % em peso do peso total das partículas de elastômero.EXEMPLOS 4F) E 4G):FORMAÇÃO DE PARTÍCULA DE ELASTÔMERO CONTÍNUA II:
[00423] Isobutileno e isopreno foram combinados com cloreto de metila para preparar uma matéria prima de polimerização de modo que a concentração total dos monômeros seja de aproximadamente 10 a 40 % em peso. Essa corrente de matéria prima foi resfriada para aproximadamente -100°C e foi alimentada em um recipiente de reação agitado, também mantido a -100°C. No recipiente de reação, a matéria prima foi misturada com uma corrente de sistema iniciador continuamente adicionada, uma solução de 0,05 a 0,5 % em peso de tricloreto de alumínio em cloreto de metila que é tipicamente ativada por água em uma razão molar de 0,1:1 a 1:1 água:tricloreto de alumínio. As etapas de adição da corrente de matéria prima e da corrente de sistema iniciador foram ajustadas para fornecer um elastômero de isobutileno isopreno com uma viscosidade mooney de aproximadamente 34 e um nível de insaturação de aproximadamente 1,4 % em mol a 1,8 mol %. Tipicamente, a razão ponderal entre monômeros na corrente de alimentação e tricloreto de alumínio é mantida em uma faixa de 500 a 10.000, de preferência, 500 a 5.000. Dentro do recipiente de reação agitado, o elastômero foi obtido sob a forma de uma pasta aquosa finamente dividida suspensa em cloreto de metila.
[00424] O recipiente de reação foi montado e operado de modo que a adição contínua de matéria prima exceda o volume do reator. Quando volume foi excedido, foi permitido que a pasta aquosa de reação bem misturada que contém cloreto de metila, monômeros não reagidos e elastômero transbordasse para outro recipiente agitado que contém água aquecida de 65 para 100°C e empregada em uma quantidade de 12:1 em peso em relação ao elastômero. Assim, a grande maioria do metilcloreto diluente foi removida da pasta aquosa.
[00425] Após as etapas de remoção, mas antes da desidratação, Irganox® 1010 foi adicionado à fase aquosa em quantidades de 100 a 500 ppm com relação à borracha.
[00426] Se for adicionado um anti-aglomerante adequado, isso permitiu a formação de uma pasta fluida aquosa de partículas de elastômero de isobutileno isopreno, em que a concentração de partículas de elastômero na pasta fluida aquosa aumentou conforme a polimerização avançava. A pasta fluida aquosa foi, então, desidratada e seca com o uso de meios convencionais para fornecer um elastômero adequado para teste e análise.
[00427] Demonstrou-se, com o uso desse processo contínuo, que era possível formar continuamente partículas de elastômero de isopreno isobutileno com o uso de 0,4 a 1,2 % em peso de estearato de cálcio (com relação ao elastômero) de maneira que seja consistente com a técnica anterior (exemplo 4d). Foi adicionalmente demonstrado que partículas de elastômero comparáveis (e pasta fluida aquosa resultante) também poderiam ser obtidas mediante a remoção de estearato de cálcio e, ao invés disso, substituir o mesmo por qualquer valor de 50 a 500 ppm com relação ao elastômero de metil celulose (exemplo 4g). Valores mais baixos ou mais altos não foram testados nesse experimento, entretanto, o comportamento adesivo dos fragmentos de elastômero formados a um nível de 50 ppm indicou que níveis inferiores de metilcelulose também podem ser empregados com sucesso.
[00428] A metil celulose empregada tinha uma viscosidade de solução a 2 % em peso solução de 3.000 a 5.600 cps, peso molecular Mw de -90.000, uma substituição de metóxi de 27,5 a 31,5 % em peso e, dessa forma, um grau de substituição de cerca de 1,9. O ponto de nuvem era 39,2°C, determinado de acordo com o método 5: DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A, em que a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,2 g por 100 ml de água destilada.
[00429] Com o uso da configuração experimental, dois produtos descritos anteriormente foram obtidos após separar as partículas da pasta fluida aquosa e a secagem. A fim de adicionar componentes não solúveis em água como antioxidante e estearato de cálcio em uma dispersão líquida, esses produtos continham pequenas quantidades de tensoativos não iônicos. No caso do exemplo 4f) em que foram empregados antioxidante e estearato de cálcio, o nível de tensoativo não iônico que resulta disso no elastômero era <0,02 % em peso; no caso do exemplo 4g) não foram empregados tensoativos.
[00430] Os dados analíticos são apresentados abaixo:EXEMPLO 4F:
[00431] Insaturação total: 1,8 % em mol
[00432] Mw: 616.000
[00433] Polidispersidade (Mw/Mn): 3,54
[00434] Viscosidade Mooney (ML 1 + 8 a 125°C,ASTM D 1646): 51 Teor de estearato de cálcio: 0,68 % em peso (GC-FID, FTIR)
[00435] Irganox ® 1010: 0,03 % em peso
[00436] Voláteis: 0,15 % em peso
[00437] Outros anti-aglomerantes, tensoativos, emulsificantes: consulte acima Íons: (ICP-AES)
[00438] Alumínio (do catalisador): 52 ppm
[00439] Magnésio: 8 ppm
[00440] Outros íons metálicos multivalentes (Mn, Pb, Cu, Cr, Ba, Fe, Zn): 18 ppm Íons metálicos monovalentes (Na, K): 30 ppm
[00441] Cinzas: 0,081 % em peso (ASTM D5667)EXEMPLO 4G:
[00442] Insaturação total: 1,41 % em mol
[00443] Mw: 645.000
[00444] Polidispersidade (Mw/Mn): 3,77
[00445] Viscosidade Mooney (ML 1 + 8 a 125°C, ASTM D 1646): 52,9
[00446] Teor de estearato de cálcio: abaixo de limites detectáveis
[00447] Teor de metil celulose: <0,006 % em peso - em equilíbrio de massa
[00448] Irganox ® 1010: 0,03 % em peso
[00449] Voláteis: 0,3 % em peso
[00450] Outros anti-aglomerantes, tensoativos,emulsificantes: consulte acima
[00451] Íons: (ICP-AES)
[00452] Alumínio (do catalisador): 83 ppm
[00453] Cálcio: 10 ppm
[00454] Magnésio: 1,2 ppm
[00455] Outros íons metálicos multivalentes (Mn, Pb, Cu, Cr, Ba, Fe, Zn): 23 ppm Íons metálicos monovalentes (Na, K): 23 ppm
[00456] Cinzas: 0,01 % em peso (ASTM D5667)
[00457] Dessa forma, as partículas de elastômero de acordo com o exemplo 4g compreendiamI) 100 partes em peso de um elastômero (100 phr)II) <0,006 phr de pelo menos um composto de LCST, eIII) menos que 0,001 phr de compostos de não LCST selecionados do grupo que consiste em tensoativos iônicos ou não iônicos, emulsificantes e anti- aglomerantes, eIV) 0,03 phr de antioxidantesV) 0,23 phr de voláteis que têm um ponto de ebulição em pressão padrão de 200°C ou menos, em que esses componentes constituem mais de 99,90 % em peso do peso total das partículas de elastômero.EXPERIMENTOS DE CURA:EXEMPLOS 5A, 5B, 6A E 6B: CURA RÁPIDA DE BAIXO TEOR DE ESTEARATO DE CÁLCIO:
[00458] O elastômero de acordo com o exemplo 1 com um nível de insaturação total de aproximadamente 1,8 % em mol e uma viscosidade mooney de -52 foi isolado e seco a um teor residual de voláteis de 2.000 ppm. Então, 1,1 phr de estearato de cálcio foram adicionados para simular graus de borracha de butila comercialmente disponível. As partículas de elastômero obtidas de acordo com o exemplo 4a foram coletadas por meio de filtração e secas a um teor residual de voláteis de 2.000 ppm. O teor de metil celulose era de 250 ppm.
[00459] Esses dois elastômeros foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 2. Mediante a cura, o elastômero de acordo com a invenção mostrou taxa de cura muito aprimorada e estado de cura no mesmo tempo/temperatura de cura.TABELA 2: FORMAÇÃO DE CURA DE RESINA (PHR)
Figure img0002
[00460] BAYPREN® 210 MOONEY 39 a 47 é uma borracha de policloropreno comercializada por LANXESS
[00461] *WBC-41 P é um sistema de cura de resina comercialmente disponível junto à Rheinchemie Rheinau GmbH que compreende 47 % em peso de SP1045, uma resina fenólica à base de octilfenol; 23 % em peso de óxido de zinco e 30 % em peso de borracha de butila.PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO.
[00462] Os ingredientes usados estão listados na Tabela 2; as unidades estão em 100 partes de borracha (phr). Em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C, a borracha de butila regular foi combinada com metil celulose e/ou estearato de cálcio. A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, a borracha de butila do cilindro foi adicionada junto com 5 phr de Baypren 210 Mooney 39 a 47. Após um minuto, 45 phr de negro de fumo N330 foram adicionadas. Em três minutos, 5 phr de negro de fumo N330, 5 phr de óleo de rícino e 1 phr de ácido esteárico foram adicionadas. Uma varredura foi realizada no minuto 4 e a mistura foi descartada no minuto 6. WBC-41 P foi incorporado ao composto de borracha em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00463] A tc90 e delta torques foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0003
[00464] MH = torque máximo, ML = torque mínimo, tc90 = tempo para 90 % de torque máximo em minutos.
[00465] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra comportamento de cura superior em comparação com seu análogo que compreende altos níveis de estearato de cálcio.
[00466] Os elastômeros produzidos de acordo com os exemplos 4d) e 4e) também foram formulados de acordo com a formulação de cura de resina na Tabela 2. A amostra que usa o elastômero de acordo com o exemplo 4e) preparada sem estearato de cálcio também mostrou as vantagens na velocidade de cura e no torque máximo. Nesse caso, tc90 e delta torques foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 30 minutos de tempo de execução total.
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OUTROS COMPOSTOS DE LCST
[00467] É possível quantificar a eficácia de umagente anti-aglomeração com o uso de uma simulação laboratorial de uma pasta fluida aquosa. Para esse teste, 1 l de fluido de teste (água desionizada) é aquecido até a temperatura de teste desejada (tipicamente 80°C). 100 g de partículas de borracha não curadas (retiradas de fontes comercialmente disponíveis) são adicionadas à água e são agitadas com o uso de um agitador mecânico suspenso a 700 RPM, e um tempo-base até a aglomeração é estabelecido. O tempo até a aglomeração é definido como o tempo em que demora até que a borracha se agite como uma massa única de fragmento. Uma vez estabelecida a linha de base, agentes anti-aglomeração são avaliados por meio da adição do agente a ser testado à água e agitando à temperatura de teste por 1 minuto antes da adição de borracha.
[00468] Partículas de borracha de butila com uma viscosidade mooney de 35,5 e um nível de insaturação de 1,95 % em mol foram obtidas a partir de um processo de fabricação comercial. Esse fragmento continha 0,5 % em peso de estearato de cálcio. Uma linha de base foi estabelecida para o tempo de aglomeração dessa borracha. Vários compostos anti- aglomerantes em vários níveis foram, então, adicionados à água antes de testes subsequentes a fim de determinar sua capacidade de expandir o tempo de aglomeração do fragmento de borracha de butila. Todos os experimentos foram realizados duas vezes, os resultados representam o tempo de aglomeração médio.
[00469] Fica evidente a partir dos exemplos 15 a 19 em que os compostos de LCST foram empregados, resultados superiores antiaglomeração são obtidos em comparação com antiaglomerantes ou espessantes de não LCST (exemplos 9 a 14).
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Figure img0006
* 1: Adicionado como 50 % em peso de dispersão* 2: microgranular, Sigma* 3: Mw ~ 90.000 (GPC), Sigma* 4: iso-Ci3H27-álcool etoxilado com um grau de etoxilação de cerca de 5* 5: consulte especificação acima* 6: Mw 19.000 a 30.000* * Exemplos para comparação
[00470] Compostos adicionais foram avaliados para seu potencial anti-aglomeração conforme acima. Nesse caso, a borracha de butila avaliada tinha uma viscosidade mooney de 45,3, insaturação de 2,34 % em mol, e um nível de estearato de cálcio de 0,42 % em peso.
[00471] Também fica evidente a partir dos exemplos 24 a 30 em que os compostos de LCST foram empregados, resultados superiores antiaglomeração são obtidos em comparação com compostos de não LCST (exemplos 21 a 23).
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*7: viscosidade 600 a 1.500 mPas, 2 % em peso emágua (20°C), Sigma* 8: iso-Ci3H27-álcool etoxilado com um grau de etoxilação de cerca de 8* 9: Viscosidade 2.600 a 5.600 cp (2 % em peso em água a 20°C), H7509, Sigma* 10: viscosidade 100 cP, 5 % de tolueno /etanol80:20, 48 % de etoxila, Aldrich* 11: Mv ~ 1.300.000, viscosidade de 3.400 a 5.000 cP, 1 % em peso em água (25°C, fuso n° 4 Brookfield, 30 rpm)
[00472] Todos os compostos de LCST empregados nos experimentos acima exibiram um ponto de nuvem entre 5 e 100°C conforme definido acima.** Exemplos para comparação
[00473] Os métodos empregados para determinar os pontos de nuvem foram:1) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A2) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método C3) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método E4) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A emque a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,05 g por 100 ml de água destilada.5) DIN EN 1890 de setembro de 2006, método A em que a quantidade de composto testado é reduzida de 1 g por 100 ml de água destilada para 0,2 g por 100 ml de água destilada.
[00474] Para todos os compostos de LCST, asmedições foram repetidas duas vezes para confirmar a reprodutibilidade.
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EXPERIMENTOS DE CURA ADICIONAIS:
[00475] A fim de mostra desempenho superior dos elastômeros de acordo com a invenção em várias aplicações típicas, os elastômeros produzidos de acordo com os exemplos 4d) a 4g) ou em analogia a isso foram formulados em diferentes formulação de cura de resina e enxofre, não carregada ou carregada.FORMULAÇÕES DE CURA DE RESINA NÃO CARREGADAS:EXEMPLOS 31 E 32
[00476] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d (exemplo 31) e 4e (exemplo 32) foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 3.
[00477] Tabela 3: Formulação de cura de resina não curada (phr)
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PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00478] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com 5 phr de Baypren 210 Mooney 39 a 47. Em três minutos, foram adicionados ácido esteárico e WBC-41 P. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C. CURA
[00479] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
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[00480] MH = torque máximo, ML = torque mínimo,tc90 = tempo para 90 % de torque máximo em minutos, ts1 /ts2 = tempo para um aumento de 1/2 dNm acima do mínimo (ML), respectivamente.
[00481] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra estado de cura superior em comparação com seu análogo contendo altos níveis de estearato de cálcio enquanto preserva substancialmente a mesma proteção contra queimadura.EXEMPLOS 33 E 34
[00482] O elastômero preparado de acordo com o exemplo 4f (exemplo 33) e um elastômero obtenível de acordo com o exemplo 4g (exemplo 34), mas com um nível de insaturação de 1,8 % em mol e um nível de Ca de 60 ppm enquanto outros níveis de componente eram idênticos ou próximos daqueles do exemplo 4g foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 4.TABELA 4: FORMULAÇÃO DE CURA DE RESINA NÃO CURADA (PHR)
Figure img0012
Figure img0013
** SP1045: resina fenólica à base de octilfenol Procedimento de Formulação:
[00483] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com Baypren 210 Mooney 39 a 47. Em três minutos, foram adicionados ácido esteárico, óxido de zinco e Resina SP 1045. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00484] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0014
[00485] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio.EXEMPLOS 35 A 38
[00486] Os elastômeros preparados de acordo com o exemplo 4d (exemplos 35 e 37) e 4e (exemplos 36 and 38) foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 4.TABELA 5: FORMULAÇÃO DE CURA DE RESINA NÃO CURADA(PHR)
Figure img0015
** SP1055: resina fenólica à base de octilfenol bromadoPROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00487] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado. Em três minutos, foram adicionados ácido esteárico, óxido de zinco e Resina SP 1055. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00488] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C (exemplos 37 e 38) ou 200°C (exemplos 35 e 36) por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0016
[00489] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio.EXEMPLOS 39 E 40
[00490] A fim de provar a cura mais rápida e o estado de cura superior podem ser usados para diminuir o nível de agentes de cura, o elastômero preparado de acordo com o exemplo 4f (exemplo 39) e um elastômero obtenível de acordo com o exemplo 4g (exemplo 40), mas com um nível de insaturação de 1,8 % em mol e um nível de Ca de 60 ppm enquanto outros níveis de componente era idênticos ou quase idêntico foram formulados com o uso de formulações de cura de resina apresentadas na Tabela 6 que têm diferentes níveis de resina.TABELA 6: FORMULAÇÃO DE CURA DE RESINA NÃO CARREGADA (PHR)
Figure img0017
PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00491] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com 5 phr de Baypren 210 Mooney 39 a 47. Em três minutos, foram adicionadas 1 phr de ácido esteárico e Resina SP 1045. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00492] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0018
[00493] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra ainda uma taxa de cura superior e um estado de cura superior comparável em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio com um nível de resina substancialmente maior.
[00494] Ademais, ao comparar os exemplos 33 e 40 com relação a seu módulo, poderia ser observado que, com o elastômero de acordo com a invenção mesmo usando apenas metade da quantidade de resina, é alcançado um móduloaumentado.
Figure img0019
[00495] Halteres resistentes à tração foram curados à temperatura especificada (160°C ou 180°C) por tc90+5 e testados com o uso do testador de tração Alpha T2000. O procedimento do Método A do ASTM D412 foi seguido para testar amostras que não foram envelhecidas.FORMULAÇÕES DE CURA DE RESINA CARREGADAS:EXEMPLOS 41 A 44
[00496] Os elastômeros clorados de acordo com o exemplo 4d, com os exemplos 41 e 43) e 4e (exemplos 42 e 44) foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 7 que tem diferentes níveis de carga de negro de fumo.TABELA 7: FORMULAÇÃO DE CURA DE RESINA CARREGADA (PHR)
Figure img0020
PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00497] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com 5 phr de Baypren 210 Mooney 39 a 47. Após um minuto, foi adicionado negro de fumo N330. Em três minutos, foram adicionados ácido esteárico e resina. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00498] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0021
[00499] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio em qualquer nível de negro de fumo enquanto preserva a proteção contra queimadura.EXEMPLOS 45 A 48
[00500] Os elastômeros preparados de acordo com o exemplo 4d (exemplo 45), 4e (exemplo 47) e um elastômero obtenível de acordo com o exemplo 4g, mas com um nível de insaturação de 1,8 % em mol e um nível de Ca de 60 ppm enquanto outros níveis de componente eram idênticos ou próximos daqueles do exemplo 4g (exemplo 48) foram formulados com o uso da formulação de câmara de ar de cura típica apresentada na Tabela 8.TABELA 8: FORMULAÇÃO DE CÂMARA DE AR DE CURA (PHR)
Figure img0022
PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00501] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com 5 phr de Baypren 210 Mooney 39 a 47. Após um minuto, foi adicionado negro de fumo N330. Em três minutos, foram adicionados óleo de rícino, ácido esteárico e resina. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente misturados em um cilindro de processamento duplo que opera a 30°C.CURA
[00502] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0023
1
[00503] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio em formulações de câmara de ar de cura.EXEMPLOS 49 E 50
[00504] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d (exemplo 49) e 4e (exemplo 50) foram formulados com o uso da formulação de esteira transportadora típica apresentada na Tabela 9.TABELA 9: FORMULAÇÃO DE ESTEIRA TRANSPORTADORA(PHR)
Figure img0024
PROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00505] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado junto com Oppanol15. Após um minuto, foi adicionado negro de fumo N220. A mistura foi descartada quando o torque estava estável. Os compostos de elastômero foram adicionalmente refinados e foram adicionados Rhenoran BCA e SP1045 em um cilindro de processamento duplos que opera a 30°C.CURA
[00506] A tc90, delta torques, ts1 e ts2 foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 180°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0025
[00507] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio em formulações de esteira transportadora.FORMULAÇÕES DE CURA DE ENXOFRE NÃO CARREGADAS:EXEMPLOS 51 E 52
[00508] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d(exemplo 51) e 4e (exemplo 52) foram formulados com o uso daformulação de cura de enxofre apresentada na Tabela 10. TABELA 10: FORMULAÇÃO DE CURA DE ENXOFRE NÃOCARREGADA (PHR)
Figure img0026
*TMTD: Tetrametiltiuramdissulfeto**MBT: MercaptobenzatiazolPROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00509] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado e descartado após 6 minutos. Ao óxido de zinco de elastômero, foram adicionados TMTD, enxofre e MBT e misturados em um cilindro de processamento duplos que opera a 30°C.CURA
[00510] A tc90 e delta torques foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 160°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0027
[00511] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra taxa de cura superior em comparação com seu análogo que contém altos níveis de estearato de cálcio.EXEMPLOS 53 A 56
[00512] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d (exemplos 53 e 55) e 4e (exemplos 54 e 56) foram formulados com o uso da formulação de cura de resina apresentada na Tabela 1.TABELA 11: FORMULAÇÃO DE CURA DE ENXOFRE NÃOCARREGADA (PHR)
Figure img0028
*MBTS: Dissulfeto de mercaptobenzatiazol**Vulkanox HS/LG: 2,2,4-Trimetil-1,2-di-hidroquinolina, antioxidantePROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00513] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado e descartado após 6 minutos. Ao óxido de zinco de elastômero, foram adicionados enxofre, MBTS e Vulkanox HS/LG e misturados em um cilindro de processamento duplos que opera a 30°C.Cura
[00514] A tc90 e delta torques foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 160°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0029
[00515] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra taxa de cura superior em comparação com seu análogo que contém altos níveis de estearato de cálcio.FORMULAÇÕES DE CURA DE ENXOFRE CARREGADAS:EXEMPLOS 57 E 58
[00516] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d (exemplo 51) e 4e (exemplo 52) foram formulados com o uso da formulação de fio e cabo típica apresentada na Tabela 12.
[00517] Tabela 12: Formulação de fio e cabo (phr)
Figure img0030
Figure img0031
*Polifil 70: Argila de caulim calcinada**MBS-80: 80 % de benzotiazil-2-sulfeno morfolida, 20 % de aglutinante de elastômero e agentes de dispersão ***ZDMC: Dimetil ditiocarbamato de zinco ****Akrochem AO 235: 2,2-Metileno-bis-(4-metil-6- terc-butil-fenol)
[00518] Pepitas Marklube: pepitas de cera, usadas como plastificantePROCEDIMENTO DE FORMULAÇÃO:
[00519] A um misturador interno Brabender com uma capacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a 60°C e 60 rpm, o elastômero foi adicionado. Em um minuto, pepitas Marklube, polifil 70, Cera PE e Talco Mistron foram adicionados e a mistura foi descarregada após 6 minutos. À mistura, foram adicionados os componentes restantes e misturados em um cilindro de processamento duplo que opera 30°C.CURA
[00520] A tc90 e delta torques foram determinados de acordo com o ASTM D-5289 com o uso de um Reômetro de Matriz em Movimento (MDR 2000E) com o uso de uma frequência de oscilação de 1,7 Hz e um arco de 1° a 165°C por 60 minutos de tempo de execução total.
Figure img0032
Figure img0033
[00521] Conforme evidenciado pelos exemplos, o elastômero de acordo com a invenção mostra uma taxa de cura e estado de cura superior em comparação com seu análogo que contém compreende altos níveis de estearato de cálcio.EXEMPLOS 59 E 60: PREPARAÇÃO DE SELANTES DE JANELA
[00522] Os elastômeros de acordo com o exemplo 4d (exemplo 59) e 4e (exemplo 60) foram formulados com o uso da formulação de selantes de janela típica apresentada na Tabela 13.
[00523] Tabela 12: Formulação de selante de janela (% em peso)
Figure img0034
*Poli-isobutileno: TPC 1 105 (Mw 1.000) de TPCGroup.** Resina de hidrocarboneto é Eastotac H-130(resina de hidrocarboneto hidrogenada, que tem um ponto deamolecimento de anel e bola de 130°C) junto à EastmanChemical Company.FORMULAÇÃO
[00524] A um misturador interno Brabender com umacapacidade de 75 ml equipado com rotores Banbury que operam a60°C e 60 rpm, os ingredientes de acordo com a Tabela 12foram adicionados de acordo com o protocolo apresentado na Tabela 13.TABELA 13. PROCEDIMENTO DE MISTURA PARA A FORMULAÇÃO DE SELANTE DE JANELA
Figure img0035
AVALIAÇÃO DE NÉVOA QUÍMICA
[00525] A avaliação de névoa química foi realizada por meio do aquecimento dos elastômeros empregados na formulação de selante de janela a 90°C por 24 horas na presença de um dedo frio mantido a ~15°C acima do elastômero para condensar todos os vapores provenientes da borracha. No exemplo 60, não foi observada condensação no dedo frio enquanto no exemplo 59 foi observado um condensado branco. Esse condensado branco continha ácido esteárico proveniente do estearato de cálcio presente no elastômero de acordo com o exemplo 4d.

Claims (13)

1. PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA PASTA FLUIDA AQUOSA, que compreende uma pluralidade de partículas de elastômero suspensas na mesma, caracterizado por compreender as etapas de:polimerizar monômeros compreendendo pelo menos uma iso-olefina e pelo menos uma multiolefina em um meio de reação compreendendo um diluente orgânico e um sistema iniciador para formar um meio orgânico que compreendei) pelo menos um elastômero, eii) o diluente orgânico;em contato com um meio aquoso que compreende pelo menos um composto de temperatura de solução crítica inferior(LCST) que tem um ponto de nuvem de 0 a 100°C, eremover pelo menos parcialmente o diluente orgânico para obter a pasta fluida aquosa que compreende as partículas de elastômero,em que as partículas de elastômero são borrachas de borrachas de butila ou borrachas de butila halogenada,a pelo menos uma iso-olefina é selecionada do grupo consistindo de monômeros de iso-olefina que têm de 4 a 16 átomos de carbono,a pelo menos uma multiolefina é selecionada do grupo consistindo de isopreno, butadieno, 2-metilbutadieno, 2,4-dimetilbutadieno, piperilina, 3-metil-1,3-pentadieno, 2,4-hexadieno, 2-neopentilbutadieno, 2-metil-1,5-hexadieno, 2,5-dimetil-2,4-hexadieno, 2-metil-1,4-pentadieno, 4-butil- 1,3-pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-pentadieno, 2,3-dibutil-1,3- pentadieno, 2-etil-1,3-pentadieno, 2-etil-1,3-butadieno, 2- metil-1,6-heptadieno, ciclopentadieno, metilciclopentadieno, ciclohexadieno e 1-vinil-ciclohexadieno,o diluente orgânico compreende pelo menos um de hidroclorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, hidroclorofluorocarbonetos e hidrocarbonetos,o sistema iniciador compreende pelo menos um ácido de Lewis e um iniciador, eo pelo menos um composto de LCST compreende uma celulose selecionada do grupo consistindo de alquilceluloses, hidroxialquilceluloses, hidroxialquil alquil celuloses e carboxialquilceluloses.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo meio aquoso conter ainda compostos de não LCST selecionados do grupo que consiste em:tensoativos iônicos e não iônicos, emulsificantes e anti-aglomerantes,sais de íons metálicos mono e multivalentes,sais de ácido carboxílico de íons metálicos multivalentes, estearatos e palmitatos de íons metálicos mono e multivalentes, eestearatos e palmitatos de cálcio e zinco.
3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo peso molecular ponderal médio do elastômero estar na faixa de 10 a 2.000 kg/mol.
4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elastômero ter uma polidispersidade dos elastômeros de 1,1 a 6,0, conforme medido pela razão entre o peso molecular ponderal médio e o peso molecular numérico médio conforme determinado por cromatografia por permeação de gel.
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo composto LCST ser um composto que tem um ponto de nuvem de 20 a 70°C.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elastômero compreender um polímero de isobutileno e isopreno.
7. PARTÍCULAS DE ELASTÔMERO, caracterizadas por serem obteníveis de acordo com o processo definido na reivindicação 1.
8. PARTÍCULAS DE ELASTÔMERO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadas por compreenderemI) 96,0% em peso ou mais de um elastômero,II) 0 a 3,0% em peso de sais de íons metálicos mono ou multivalentes, eIII) 1 ppm a 5.000 ppm de pelo menos um composto de LCST, e o composto de (LCST) tendo um ponto de nuvem de 0 a 100°C.
9. PARTÍCULAS DE ELASTÔMERO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadas por compreenderemI) 100 partes em peso de um elastômero;II) 0,0001 a 0,5 partes em peso de pelo menos um composto de LCST;III) nada ou de 0,0001 a 3,0 partes em peso de sais de íons metálicos mono ou multivalentes;IV) nada ou de 0,005 a 0,3 partes em peso de antioxidantes; eV) de 0,005 a 1,5 partes em peso de voláteis que têm um ponto de ebulição em pressão padrão de 200°C ou menos.
10. BLENDAS OU COMPOSTOS, caracterizados por serem obteníveis por meio de mescla ou formulação das partículas de elastômero, conforme definida na reivindicação 7.
11. BLENDAS OU COMPOSTOS, de acordo com a reivindicação 10, caracterizados pelas blendas compreenderem uma razão entre elastômero e sais de ácido carboxílico de íons metálicos mono e multivalentes de pelo menos 250:1.
12. MÉTODO PARA PRODUZIR UM ARTIGO CONFORMADO COMPREENDENDO UM COMPONENTE ELASTOMÉRICO, caracterizado por compreender produzir o componente elastomérico a partir das partículas de elastômero conforme definidas na reivindicação 7.
13. ARTIGOS CONFORMADOS COMPREENDENDO PARTÍCULAS DE ELASTÔMERO, conforme definidas na reivindicação 7, caracterizados por ser para forros internos, câmaras de ar, tubos, almofadas de ar, molas pneumáticas, foles de ar, bolsas acumuladoras, mangueiras, esteiras transportadoras, fechamentos farmacêuticos, amortecedores de suspensão de automóveis, suspensores de escapamento de automóveis, montagens de corpo e sapatas, compostos de paredes laterais e banda de rodagem de pneu, correias, mangueiras, sapatas, gaxetas, anéis em O, fios/cabos, membranas, cilindros, câmaras de ar, câmaras de ar de cura, forros internos de pneus, banda de rodagem de pneu, absorvedores de impacto, montagens de maquinário, bexigas, bolas, bolas de golfe, vestuário protetor, tubagem médica, forros de tanque de armazenamento, isolamento elétrico, mancais, bloqueios farmacêuticos, adesivos, um recipiente, como uma garrafa, bolsa, tanque de armazenamento, um fechamento ou tampa de recipiente; uma vedação ou selante, como uma gaxeta ou calafeto; um aparelho de manuseio de material, como uma broca ou esteira transportadora; uma torre de resfriamento; um aparelho de trabalho de metal, ou qualquer aparelho em contato com fluidos de trabalho de metal; um componente de motor, como tubos de combustível, filtros de combustível, tanques de armazenamento de combustível, gaxetas, vedações, uma membrana para filtração de fluido ou vedação de tanque; utensílios, produtos para bebês, acessórios para banheiro, produtos de segurança para banheiro, produtos para o piso, armazenamento de alimentos, jardim, acessórios para cozinha, produtos para cozinha, produtos para escritório, produtos para animal de estimação, selantes e argamassas, spas, filtração e armazenamento de água, equipamentos, equipamentos e superfícies de preparação de alimentos, carrinhos de compras, aplicações de superfície, recipientes de armazenamento, calçados, vestuário protetor, equipamentos desportivos, carrinhos, equipamentos dentários, maçanetas, vestuário, telefones, brinquedos, fluidos cateterizados em hospitais, superfícies de frascos e canos, revestimentos, processamento de alimentos, dispositivos biomédicos, filtros, aditivos, computadores, cascos de navio, paredes de chuveiro, tubagem, marca-passos, implantes, curativos para ferimento, produtos têxteis médicos, máquinas de gelo, refrigeradores de água, dispensadores de suco de frutas, máquinas de refrigerantes, tubulação, frascos de armazenamento, sistemas de medição, válvulas, encaixes, fixações, alojamentos para filtro, forros e revestimentos de barreira.
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