BR112018069184B1 - Composição de um ou vários componentes para a produção de um hidrogel, método para a produção de um hidrogel (met)acrílico, hidrogel (met)acrílico, material para a injeção de (met) acrílico, e método para a vedação e/ou o preenchimento de fissuras, vazios, falhas e cavidades em uma estrutura de edifício - Google Patents

Composição de um ou vários componentes para a produção de um hidrogel, método para a produção de um hidrogel (met)acrílico, hidrogel (met)acrílico, material para a injeção de (met) acrílico, e método para a vedação e/ou o preenchimento de fissuras, vazios, falhas e cavidades em uma estrutura de edifício Download PDF

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Abstract

A invenção é direcionada a uma composição de componente único ou múltiplo que se forma ao misturar um hidrogel (met)acrílico com água e em que a composição compreende pelo menos um composto (met)acrílico líquido solúvel em água temperatura ambiente suportado em um carreador sólido e/ou uma solução aquosa de pelo menos um composto (met) acrílico sólido ou líquido a temperatura ambiente, um iniciador de radicais livres e, opcionalmente, um catalisador para o iniciador. A invenção é também direcionada a um método para produzir um hidrogel, a um hidrogel, a um material de injeção acrílico e a um método para vedar fissuras, vazios, falhas e cavidades em estruturas de edifícios.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A invenção diz respeito a composições usadas para produzir hidrogéis (met)acrílicos. A invenção também diz respeito ao método para a produção de hidrogéis e materiais para a injeção a partir das composições e ao método de vedação e/ou preenchimento de fissuras, vazios, falhas e cavidades na indústria de construção.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Os materiais poliméricos dilatáveis, tais como hidrogéis à base de acrílico, são usados comumente na indústria de construção civil como materiais para a injeção ou vedantes. Os hidrogéis são produzidos por polimerização e reticulação de compostos pré-poliméricos e/ou monoméricos solúveis em água em soluções à base de água ou por contato de polímeros superabsorventes com água. A mistura de polimerização normalmente compreende, além de compostos monoméricos ou pré- poliméricos, um iniciador para a reação de polimerização e, opcionalmente, um catalisador. Os compostos monoméricos e pré-poliméricos devem ser solúveis em água para se obter o hidrogel após a polimerização. Os compostos monoméricos e pré-poliméricos que não são solúveis em água causam separação da água do material polimérico formado.
[0003] Os ingredientes para a produção de hidrogéis são, normalmente, armazenados e distribuídos sob a forma de composições ou kits de dois, três ou quatro componentes, devido à reatividade dos ingredientes. Em uma composição de dois componentes, por exemplo, um dos componentes contém os compostos monoméricos/pré-poliméricos e, opcionalmente, o catalisador, e o outro componente contém o iniciador. Em uma composição de três componentes, os compostos monoméricos/pré- poliméricos, o iniciador e o catalisador são, cada um, fornecidos como um componente separado.
[0004] Uma das desvantagens das composições de múltiplos componentes supracitadas é o excesso de tempo necessário para misturar vários componentes e o risco de que, no momento do uso, as proporções de material polimerizável, iniciador e catalisador não sejam medidas corretamente, resultando na deterioração das propriedades físicas do hidrogel.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0005] O objetivo da presente invenção é prover uma composição de um ou vários componentes para a produção de hidrogéis (met)acrílicos, o que obvia as desvantagens das composições do estado da técnica.
[0006] De acordo com a invenção, os objetivos supracitados são alcançados com a composição de um ou vários componentes de acordo com a reivindicação 1.
[0007] O conceito principal da invenção é que os compostos monoméricos/pré-poliméricos estão presentes na composição de um ou vários componentes conforme suportado em um carreador sólido ou na forma de partículas sólidas. A composição de um ou vários componentes compreende, adicionalmente, um iniciador de radical livre e, opcionalmente, um catalisador para o iniciador de radical livre.
[0008] Uma das vantagens da presente invenção é que a composição pode ser distribuída como um pacote de componente único pronto para uso no canteiro de obras e apenas água deve ser adicionada à composição para iniciar a reação de polimerização radical. Consequentemente, as proporções dos constituintes reativos, tais como a quantidade dos compostos monoméricos ou pré-poliméricos, a quantidade do iniciador e a quantidade do catalisador podem ser determinadas no processo de fabricação. O usuário final no canteiro de obras deve determinar apenas a quantidade correta de água a ser adicionada à composição para formar um hidrogel com as propriedades físicas desejadas. Isso não apenas economiza tempo no canteiro de obras, mas também reduz o risco de que proporções de constituintes sejam medidas incorretamente.
[0009] Outra vantagem da presente invenção é que a composição de um ou vários componentes tem um prazo de validade longo mesmo sem o uso de inibidores de polimerização, visto que os compostos monoméricos/pré-poliméricos estão presentes na composição conforme suportado em um carreador sólido ou em forma particulada sólida.
[00010] Em outro aspecto da presente invenção, fornece-se um método para produzir um hidrogel(met)acrílico, um hidrogel (met)acrílico obtenível pelo método, um material para a injeção de (met)acrílico e um método para vedar e/ou preencher fissuras, vazios, falhas e cavidades em uma estrutura de edifício. Descrição detalhada da invenção
[00011] O termo “(met)acrílico” designa metacrílico ou acrílico. Por conseguinte, o (met)acrilolo designa metacrilolo ou acrilolo. Um grupo (met)acrilo é também conhecido como grupo (met)acrilo. Um composto (met)acrílico pode ter um ou mais grupos (met)acrilo (compostos funcionais (met)acrílicos mono- di-, tri- etc.).
[00012] O termo "hidrogel (met)acrílico" designa um gel contendo água, que contém polímero (met)acrílico hidrofílico. Particularmente, o polímero hidrofílico (met)acrílico no hidrogel é, normalmente, reticulado, por exemplo, através de ligações covalentes (gel químico) ou através de ligações não covalentes, tais como interação iónica ou ligações de hidrogênio (gel físico). Um polímero (met)acrílico é um polímero de um ou mais compostos monomérico (met)acrílicos e, opcionalmente, um ou mais comonômeros, que são copolimerizáveis com os compostos ou monômeros (met)acrílicos.
[00013] Nomes de substância que começam com "poli" designam substâncias que contém formalmente, por molécula, dois ou mais dos grupos funcionais ocorrendo em seus nomes. Por exemplo, um poliol se refere a um composto com pelo menos dois grupos hidroxilo. Um poliéter se refere a um composto com pelo menos dois grupos éter.
[00014] O termo "composto solúvel em água", por exemplo, um composto (met)acrílico solúvel em água, designa compostos com uma solubilidade de pelo menos 5 g/100 g de água, a uma temperatura de 20°C.
[00015] O termo “temperatura ambiente” designa uma temperatura de 23°C.
[00016] O termo "tempo de gelificação" designa um período de tempo dentro do qual um hidrogel é formado uma vez que os constituintes que formam o hidrogel foram misturados entre si.
[00017] O termo "tempo aberto" designa um período de tempo para o qual a composição ainda pode ser processada, tal como injetada em uma fissura, depois de os constituintes que formam o hidrogel terem sido misturados entre si. O final do tempo de abertura é, normalmente, associado a tal aumento na viscosidade da mistura em que o processamento da mistura não é mais possível.
[00018] A presente invenção diz respeito, em um primeiro aspecto da invenção, a uma composição de um ou vários componentes para a produção de um hidrogel (met)acrílico compreendendo constituintes: a) um sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais, b) um iniciador de radicais livres, c) opcionalmente, um catalisador para dito iniciador, em que o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende: a1) pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em pelo menos um carreador sólido e/ou a2) pelo menos um composto (met)acrílico sólido ou líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada em pelo menos um carreador sólido.
[00019] O termo “composição de um componente” refere-se a uma composição, na qual todos os constituintes da composição são contidos em um único componente. Composições de um componente podem ser providas empacotadas em um único compartimento ou pacote ao passo que composições de dois componentes ou vários componentes são providas empacotadas em compartimentos fisicamente separados ou em pacotes separados.
[00020] Os sistemas reativos de um componente são usados em uma ampla variedade de setores, tais como em vedantes, adesivos, revestimentos e coberturas de pisos. Nestes sistemas, os constituintes reativos, por exemplo, catalisador, agente de reticulação, acelerador ou iniciador, devem que ser imobilizados para impedir o início da reação antes do tempo do uso. No caso em que composição de um componente é uma composição de cura por umidade ou oxigênio, a imobilização dos constituintes reativos é alcançada ao prover uma barreira de difusão entre a composição e a atmosfera. A reação prematura da composição também pode ser evitada por encapsulação de um ou mais dos constituintes reativos, que são, em seguida, liberados ao romper, dissolver ou, caso contrário, abrir as cápsulas quando a composição é usada.
[00021] Os termos “um composto suportado em um carreador sólido” e “um composto imobilizado em um carreador sólido” são usados de maneira intercambiável e eles se referem a um composto que foi absorvido substancialmente ou absorvido completamente no carreador sólido ou encapsulado pelo carreador sólido. O carreador sólido é preferencialmente na forma de partículas sólidas, mais preferencialmente na forma de pó de fluxo livre. Pelo termo “substancialmente completamente adsorvido ou absorvido ou encapsulado por” entende-se que mais de 99,0% em peso, preferencialmente mais de 99,5% em peso, ainda mais preferencialmente 99,9% em peso, mais preferencialmente 100,0% em peso do composto líquido é adsorvido ou absorvido no carreador sólido ou encapsulado pelo carreador sólido.
[00022] Na adsorção, as moléculas do componente líquido são absorvidas pela superfície do carreador ao passo que na absorção, as moléculas são tomadas pelo volume do carreador. A absorção pode ser baseada em um fenômeno físico ou químico (absorção física/química). Na encapsulação, os compostos líquidos estão presentes em um núcleo que é envolvido por um encapsulante para formar uma partícula encapsulada estável. Um composto líquido suportado em um carreador sólido é disponível na forma de partículas sólidas, preferencialmente na forma de pó de fluxo livre. Compostos líquidos que são suportados em um carreador sólido e, em seguida, são disponíveis como pó de fluxo livre também são conhecidos como líquidos secos.
[00023] O termo “carga de um carreador sólido” se refere à percentagem em peso da quantidade do componente líquido suportado no carreador em relação à quantidade total do carreador sólido incluindo o composto líquido. Por exemplo, no caso em que um composto líquido é suportado em um carreador sólido “com uma carga de 50% em peso”, as partículas carreadoras sólidas contêm 50% em peso do composto líquido com base na quantidade total das partículas carreadoras sólidas incluindo a quantidade do composto líquido.
[00024] A quantidade máxima de um composto líquido que pode ser suportado em um carreador sólido depende das propriedades do composto líquido e do carreador sólido e do mecanismo pelo qual o composto líquido é suportado no carreador sólido. No caso em que composto líquido é suportado por um carreador sólido por adsorção, a capacidade do veículo sólido de absorver o composto líquido depende, principalmente, da área superficial específica do carreador sólido. Por outro lado, caso o composto líquido seja anexado ao carreador sólido por absorção, o grau de carga depende principalmente das propriedades de dilatação do carreador sólido.
[00025] O termo "solução líquida" se refere a uma mistura homogênea de dois ou mais substâncias. Em tal mistura, um soluto é uma substância dissolvida em outra substância, conhecida como solvente. O termo "solução aquosa" se refere a uma solução em que a água é o solvente.
[00026] O pelo menos um composto (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, pode ser um monômero, um oligômero ou um polímero. O pelo menos um composto líquido (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, pode ter, por exemplo, um peso molecular ou, caso seja um oligômero ou polímero com uma distribuição de peso molecular, um peso molecular médio não maior que a 12000 g/mol, preferencialmente não mais que 8000 g/mol e mais preferencialmente não mais que 4000 g/mol. O peso molecular médio pode ser determinado por cromatografia de permeação em gel (GPC, do inglês, gel permeation chromatography) com um padrão de poliestireno.
[00027] O pelo menos um líquido ou sólido (met)acrílico à temperatura ambiente é solúvel em água a fim de obter o hidrogel mediante a polimerização. Os compostos (met)acrílicos que não são solúveis em água causam a separação da água do polímero (met)acrílico formado. Preferencialmente, o pelo menos um composto (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente tem uma solubilidade de pelo menos 5 g/100 g de água a uma temperatura de 20°C. Mais preferencialmente, a água e o pelo menos um composto (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente são completamente solúveis um no outro, isto é, formam uma fase homogênea em qualquer proporção de mistura.
[00028] O pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, pode ter um, dois ou mais que dois grupos (met)acrilo. Preferencialmente, pelo menos um composto líquido (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, tem um, dois ou três grupos (met)acrilo.
[00029] O sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende preferencialmente pelo menos um composto (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, com um grupo (met)acrilo e pelo menos um composto (met)acrílico líquido ou sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, com dois ou três grupos (met)acrilos. Compostos (met)acrílicos solúveis em água com quatro ou mais grupos (met)acrilos podem ser contidos adicionalmente, mas isto não é normalmente preferencial.
[00030] Uma das características da presente invenção é que a composição de um ou vários componentes forma um hidrogel (met)acrílico após ser misturado com tal quantidade de água que, na mistura assim resultante, a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para a água estão no intervalo de 0,1 a 5, preferencialmente no intervalo de 0,1 a 3. No cálculo da dita razão de peso, a quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s) caso presente(s) na composição de um ou vários componentes.
[00031] Preferencialmente, o hidrogel (met)acrílico é formado em de 30s a 240min, mais preferencialmente em de 1 a 120 min, mais preferencialmente em de 5 a 90min após a composição de um ou vários componentes ter sido misturada com água.
[00032] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes tem um prazo de validade de pelo menos um mês, preferencialmente pelo menos dois meses, mais preferencialmente pelo menos seis meses a uma temperatura de 50°C e a uma umidade relativa de 50%. O termo “prazo de validade” se refere a um período de tempo durante o qual a composição pode ser armazenada nas condições especificadas sem quaisquer mudanças significativas nas propriedades de aplicação e reatividade da composição. As mudanças nas propriedades da aplicação se referem às mudanças no tempo de aberto e/ou tempo de gelificação e/ou propriedades de dilatação do hidrogel.
[00033] De acordo com uma modalidade, a composição de um ou vários componentes é uma composição em pó de um componente, preferencialmente uma composição em pó de fluxo livre, em que os constituintes a), b) e c) estão presentes em um único componente K. O termo “pó de fluxo livre” se refere a um pó em que as partículas não grudam formando agregados.
[00034] A fim de criar uma composição em pó de um componente, todos os compostos contidos na composição devem ser presentes na composição no estado sólido, tal como na forma de partículas sólidas, ou como líquido suportado no pelo menos um carreador sólido. É preferencial que, no caso em que ambos os constituintes b) e c) contêm um ou mais compostos líquidos suportados no pelo menos um carreador sólido, estes compostos líquidos não sejam suportados no mesmo carreador sólido a fim de impedir uma reação prematura do iniciador de radical livre radical e o catalisador para o iniciador de radical livre.
[00035] De acordo com outra modalidade, a composição de um ou vários componentes é uma composição de dois componentes composta por um primeiro componente K1 e um segundo componente K2, em que dois dos constituintes a) a c) estão presentes em um primeiro componente K1 e o terceiro o constituinte é presente em um segundo componente K2. Os constituintes a) a c) podem ser arranjados nos primeiro e segundo componentes K1 e K2 de qualquer maneira convencional, por exemplo, os constituintes a) e b) podem ser presentes no primeiro componente K1 e o constituinte c) no segundo componente K2, ou constituintes a) e c) podem ser presentes no primeiro componente K1 e constituinte b) no segundo componente K2, ou o constituinte a) pode ser presente no primeiro componente K1 e os constituintes b) e c) no segundo componente. A composição de dois componentes pode ser armazenada em dois pacotes separados ou em um pacote com duas câmaras que são separadas uma da outra. Os formatos de empacotamento de duas câmaras adequados incluem, por exemplo, cartuchos duplos, tais como cartuchos gêmeos ou coaxiais, bolsas ou sacos multi-câmaras com adaptadores.
[00036] Embora os constituintes b) e c) possam ser providos no mesmo componente, é preferencial que eles não sejam providos no mesmo componente em uma composição de dois componentes. Entretanto, no caso em que constituintes b) e c) estão presentes no mesmo componente de uma composição de dois componentes, todos os compostos contidos nestes constituintes são, preferencialmente, suportados no, pelo menos, um carreador sólido ou têm a forma de partículas sólidas. É adicionalmente preferencial que, no caso em que os constituintes b) e c) contêm um ou mais compostos líquidos suportados no pelo menos um carreador sólido, estes compostos líquidos não sejam suportados no mesmo carreador sólido a fim de impedir uma reação prematura do iniciador de radical livre radical e o catalisador para o iniciador de radical livre.
[00037] De acordo com outra modalidade, a composição de um ou vários componentes é uma composição de três componentes composta por um primeiro componente K1, um segundo componente K2 e um terceiro componente K3, em que o constituinte a) é presente no primeiro componente K1, o constituinte b) é presente no segundo componente K2 e o constituinte c) é presente no terceiro componente K3.
[00038] Não existem restrições particulares para o pelo menos um carreador sólido, o qual pode ser usado para imobilizar os compostos líquidos contidos nos constituintes da composição de um ou vários componentes. Entretanto, deve ser possível suportar os compostos líquidos no carreador sólido com uma carga razoavelmente alta, visto que se verificou que uma quantidade muito alta de material de suporte sólido tem um efeito negativo nas propriedades de aplicação do hidrogel. A adequação de um carreador sólido também depende de quais compostos contidos nos constituintes a), b) e c) devem ser suportados. Os compostos (met)acrílicos são preferencialmente suportados no pelo menos um carreador sólido com uma carga relativamente alta de pelo menos 30% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 40% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 50% em peso, devido a sua quantidade alta na composição de um ou vários componentes. Por outro lado, os iniciadores e catalisador podem ser suportados no pelo menos um carreador sólido com um carregamento mais baixo, tal como com uma carga de pelo menos 5% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 10% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 15% em peso, sem aumentar significativamente a quantidade de carreador sólido na composição de um ou vários componentes. Particularmente, carreadores sólidos diferentes podem ser usados para suportar compostos (met)acrílicos, iniciadores e catalisadores.
[00039] No caso em que o composto líquido é suportado no carreador sólido principalmente por adsorção, o carreador sólido tem, preferencialmente, uma área superficial específica alta. Preferencialmente, o pelo menos um carreador sólido tem uma área superficial específica medida com um método BET de acordo com a norma EN ISO 9277:2010 de 50,0 - 2000 m2/g, mais preferencialmente de 100,0 - 1500 m2/g, ainda mais preferencialmente de 200,0 - 1000 m2/g.
[00040] Preferencialmente, o pelo menos um carreador sólido tem um tamanho médio de partícula d50 de 0,1 a 1500,0 μm, mais preferencialmente de 0,1 a 1000,0 μm, ainda mais preferencialmente de 1,0 a 750,0 μm, ainda mais preferivelmente de 5,0 a 500,0 μm.
[00041] O termo tamanho de partícula mediano d50 se refere a um tamanho de partícula abaixo em que 50% de todas as partículas em volume são menores que o valor d50. O termo “tamanho de partícula” se refere ao diâmetro esférico equivalente da área de uma partícula. A distribuição de tamanho de partículas pode ser medida por difração a laser de acordo com o método descrito na norma ISO 13320-1:2009.
[00042] Também pode ser preferencial que o pelo menos um carreador sólido tenha uma capacidade de adsorção de dioctil adipato (DOA) de 10 a 1000ml/100g, mais preferencialmente 50 a 750ml/100g, ainda mais preferencialmente 50 a 700ml/100g, ainda mais preferencialmente 75 a 500ml/100g.
[00043] Preferencialmente, o pelo menos um carreador sólido é selecionado do grupo que consiste em partículas de perlite, perlite expandida, vidro, fonolite, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, gel de sílica, poliuretano espumado, polissacáridos, vermiculite expandida, minerais de argila, óxidos metálicos pirogênicos, zeólitos, kieselguhr e misturas destes, mais preferencialmente do grupo constituído em partículas de perlite, perlite expandida, vidro, fonolite, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, poliuretano espumado, polissacáridos, vermiculite expandida, minerais de argila, kieselguhr e misturas destes.
[00044] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 5,0 a 90,0% em peso, mais preferencialmente de 10,0 a 70,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 10,0 a 60,0% em peso, mais preferencialmente de 15,0 a 50,0% em peso do pelo menos um carreador sólido, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo do peso total do pelo menos um carreador sólido, o peso do pelo menos um portador sólido não inclui o peso das soluções ou compostos líquidos suportados no carreador sólido.
[00045] O pelo menos um composto (met)acrílico à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado preferencialmente do grupo consistindo em (met)acrilatos com grupos hidroxila(o) funcionais, compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais, (met)acrilatos de poliéter de baixo peso molecular, (met)acrilamidas ou misturas destes.
[00046] Um (met)acrilato com funcionalidade hidroxil é um (met)acrilato com um ou mais grupos hidroxils. Exemplos de (met)acrilatos com grupos hidroxila(o) funcionais líquidos à temperatura ambiente, solúveis em água, são hidroxietilmetacrilato (HEMA), hidroxietilacrilato (HEA), hidroxipropilmetacrilato (HPMA), hidroxipropilacrilato (HPA), hidroxibutilmetacrilato (HBMA) e hidroxibutilacrilato (HBA).
[00047] Um composto (met)acrílico com grupos carboxila(o) funcionais é um composto (met)acrílico com um ou mais grupos carboxílicos, tais como, por exemplo, ácidos (met)crílicos ou ácidos (met)acrílicos com um ou mais grupos carboxílicos adicionais. Exemplos de compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais líquidos à temperatura ambiente e solúveis em água e anidridos destes são ácido metacrílico, anidridos de ácido metacrílico, ácido acrílico, anidridos de ácido acrílico e aduto de hidroxietilmetacrilato.
[00048] Os (met)acrilatos de poliéters são poliéters com um, dois, três ou mais grupos (met)acrilatos, respectivamente, preferencialmente nas extremidades terminais destes, em que o poliéter é, preferencialmente, um polietileno glicol (PEG), um metoxi polietileno glicol (MPEG), um copolímero de polietilenoglicol polipropileno glicol (PEG/PPG), particularmente copolímero em bloco, um trimetilolpropano etoxilado ou um pentaeritritol etoxilado. Quando o poliéter é um copolímero ou um polímero em bloco PEG/PPG, respectivamente, a quantidade de PEG neste é, preferencialmente, pelo menos 30% em peso a fim de alcançar uma solubilidade em água adequada. O (met)acrilato de poliéter é, preferencialmente, um poliéter com um grupo (met)acrilato ou um di(met)acrilato de poliéter.
[00049] Os (met)acrilatos de poliéter e di(met)acrilatos de poliéter também incluem poliéters com um ou dois grupos (met)acrilatos, respectivamente, em que o poliéter inclui unidades estruturais adicionais, tais como grupos uretano, por exemplo, oligômeros ou pré-polímeros obtidos por reação de poliéterpoliois, particularmente polietediois, ou poliétermonoois com compostos com dois grupos funcionais que são reativos a grupos hidroxil, tais como poliisocianatos. Por exemplo, (met)acrilatos de poliéter e di(met)acrilatos de poliéter podem ser obtidos por reação de polieterpoliois ou poliétermonoois, tais como PEG, MPEG, PEG-PPG ou MPEG-PPG ou copolímeros em bloco MPPG-PEG, com poliisocianatos para obter um produto isocianato-funcional que é subsequentemente reagido com um composto (met)acrílico com grupos hidroxila(o) funcionais, tal como metacrilato de hidroxietilo. No que diz respeito à solubilidade em água, também neste caso os blocos PEG/PPG têm, preferencialmente, uma quantidade de PEG de pelo menos 30% em peso.
[00050] Exemplos de di(met)acrilatos de poliéter ou (met)acrilatos de poliéter líquidos à temperatura ambiente são PEG-di(met)acrilatos de baixo peso molecular, tais como dimetacrilato PEG 200, dimetacrilato PEG 400, dimetacrilato PEG 600, MPEG-(met)acrilatos de baixo peso molecular, tais como (met)acrilato MPEG 350 e (met)acrilato MPEG 550. Tais compostos estão comercialmente disponíveis, por exemplo, da Sartomer, França, por exemplo, SR252, que é dimetacrilato polietileno glicol (600), da Geo Specialty Chemicals, EUA, por exemplo, Bisomer MPEG-350MA, que é metacrilato de metoxi polietilenoglicol. O termo “PEG/MPEG-di(met)acrilato de baixo peso molecular” se refere, neste documento, a PEG-di(met)acrilato com um peso molecular de 700g/mol ou menos.
[00051] Exemplos de (met)acrilatos de trimetilolpropano etoxilado líquidos e (met)acrilatos de pentaeritritol etoxilados líquidos adequados à temperatura ambiente são um tri(met)acrilato de trimetilolpropano etoxilado ou um tetra(metacrilato) de pentaeritritol etoxilado. Tais compostos são comercialmente disponíveis, por exemplo, da Sartomer Americas, EUA, por exemplo, o SR415 que é triacrilato de trimetilolpropano etoxilado (20) (20 mols etoxilados por mol de TMP), o SR454 que é triacrilatode trimetilolpropano etoxilado (3) (3 mols etoxilados por mol de TMP) ou SR494 que é triacrilato de pentaeritritol etoxilados (4) (4 mols etoxilados por mol de PE).
[00052] O sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais pode, opcionalmente, compreender um ou mais comonômeros líquidos à temperatura ambiente, solúveis em água, os quais são suportados no pelo menos um carreador sólido. Estes comonômeros são copolimerizáveis com os monômeros ou compostos metacrílicos e/ou acrílicos, respectivamente. Particularmente, os comonômeros solúveis em água têm uma solubilidade de pelo menos 5g/100g de água a 20°C. É evidente que o comonômero solúvel em água é diferente dos compostos acrílicos e/ou metacrílicos. O comonômero solúvel em água é, preferencialmente, um composto vinil, tal como um éster vinílico, um éster divinílico, um éter vinílico ou um éter divinílico, preferencialmente um éter vinílico com grupos hidroxila(o) funcionais ou um diviniléter com grupos hidroxila(o) funcionais.
[00053] O um ou mais comonômero solúvel em água, caso seja usado, é usado, preferencialmente, em quantidades relativamente pequenas em relação aos compostos acrílicos e/ou metacrílicos, por exemplo, em uma quantidade não maior que 15% em peso, preferencialmente não mais que 5% em peso, mais preferencialmente não mais que 1% em peso, com base na quantidade total de compostos acrílicos e/ou metacrílicos e comonômeros solúveis em água contidos na composição de um ou vários componentes.
[00054] Preferencialmente, pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo constituído por hidroxietilmetacrilato (HEMA), hidroxipropilmetacrilato (HPMA), dimetacrilato de polietilenoglicol de baixo peso molecular (PEG- DMA) e tri(met)acrilato trimetilolpropano etoxilado (TMP-TMA) ou misturas destes.
[00055] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 10,0 a 90,0% em peso, mais preferencialmente de 12,5 a 80,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 15,0 a 75,0%, do pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado no pelo menos um carreador sólido, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, a quantidade do pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, não inclui a quantidade de pelo menos um carreador sólido, em que o pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, foi suportado.
[00056] Preferencialmente, pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 10,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 30,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 40,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 50,0% em peso.
[00057] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 10,0 a 90,0% em peso do pelo menos um composto líquido (met)acrílico à temperatura ambiente, com base no peso total da composição de um ou vários componentes, em que o pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de 30,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 40,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso.
[00058] O pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, também pode ser dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 10,0 % em peso, mais preferencialmente de pelo menos 30,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 40,0% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 50,0% em peso.
[00059] Preferencialmente, a concentração do pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente na dita solução líquida é de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 70,0 a 90,0% em peso, em relação ao peso total da solução líquida.
[00060] De acordo com uma modalidade, o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende, adicionalmente: a3) pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, na forma de partículas sólidas.
[00061] Preferencialmente, o pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas tem um tamanho médio de partícula d50 menor que 5000,0 μm, mais preferencialmente menor que 3000,0 μm, ainda mais preferencialmente menor que 1500,0 μm, mais preferencialmente menor que 1000 μm.
[00062] Preferencialmente, o pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo consistindo em compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais sólidos, sais de compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais, (met)acrilatos de poliéter com peso molecular alto, (met)acrilatos com um grupo ácido sulfônico, (met)acrilamidas com um grupo ácido sulfônico, (met)acrilatos com um grupo contendo nitrogênio quaternário, (met)acrilamidas com um grupo contendo nitrogênio quaternário e misturas destes.
[00063] Exemplos adequados de compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais sólidos à temperatura ambiente, solúveis em água, são ácido itacônico, ácido maleico, anidrido maleico, aduto de anidrido maleico e anidrido de ácido succínico.
[00064] O cátion para os sais citados acima e abaixo pode ser qualquer cátion comum usado em tais compostos. Exemplos de sais adequados são sais metálicos, particularmente sais de metais alcalinos ou sais de metais alcalino-terrosos, tais como sais de sódio, sais de potássio ou sais de magnésio, ou sais de amônio. Exemplos de sais adequados de compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais são sais de ácidos (met)acrílicos, tais como acrilato de sódio, metacrilato de sódio, acrilato de potássio, metacrilato de potássio, diacrilato de magnésio e dimetacrilato de magnésio.
[00065] Exemplos de (met)acrilatos de poliéter e di(met)acrilatos de poliéter sólidos à temperatura ambiente, solúveis em água, são PEG- di(met)acrilatos de peso molecular alto, tais como dimetacrilato PEG 2000 e (met)acrilatos de MPEG de peso molecular alto, tais como (met)acrilato MPEG 1000 e (met)acrilato MPEG 2000. Os termos “PEG-di(met)acrilato de peso molecular alto” e “MPEG-(met)acrilato de peso molecular alto” se referem, neste documento, a PEG-di(met)acrilatos e MPEG-(met)acrilatos com um peso molecular maior que 700g/mol, respectivamente.
[00066] Exemplos de (met)acrilatos ou (met)acrilamidas sólidos à temperatura ambiente, solúveis em água, com um grupo ácido sulfônico e sais ou ésteres destes são ácido sulfônico 2- acrilamido-2-metilpropano (AMPS®) ou o sal de sódio de ácido sulfônico 2-acrilamido-2-metilpropano (Na-AMPS®) e metacrilato de sulfatoetil.
[00067] Exemplos de (met)acrilatos e (met)acrilamidas sólidos à temperatura ambiente, solúveis em água, com um grupo contendo azoto quaternário adequados são cloreto de metacrilato 2-trimetilamoniometil e cloreto de metacrilamida 3-trimetilamoniopropil.
[00068] Preferencialmente, o pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo constituído por ácido maleico, ácido itacônico, diacrilato de magnésio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, sal de potássio de 3- sulfopropilacrilato, PEG-dimetacrilato com peso molecular alto, ácido sulfônico 2-acrilamido-2metilpropano (AMPS®), sal de sódio de ácido sulfônico 2-acrilamido-2-metilpropano (Na-AMPS®) e misturas destes.
[00069] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,0 a 60,0% em peso, mais preferencialmente de 0,5 a 40,0% em peso, mais preferencialmente de 1,0 a 20,0% em peso do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas, com base no peso total da composição de um ou vários componentes.
[00070] De acordo com uma modalidade, o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende o pelo menos um (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido, em que o pelo menos composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo consistindo em diacrilato de magnésio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, sal de potássio de 3- sulfopropilacrilato, PEG-dimetacrilato de peso molecular alto, ácido sulfônico de 2-acrilamido-2-metilpropano (AMPS®), sal de sódio de ácido sulfônico 2-acrilamido-2-metilpropano (Na-AMPS®) e misturas destes.
[00071] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 10,0 a 90,0% em peso, mais preferencialmente de 12,5 a 80,0% em peso, mais preferencialmente de 15,0 a 75,0% em peso do dito pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens de peso, a quantidade do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do solvente.
[00072] Preferencialmente, a dita solução líquida ou aquosa do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 10,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 30,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 40,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 50,0% em peso.
[00073] Preferencialmente, a concentração do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente na dita solução líquida ou aquosa é de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 70,0 a 90,0% em peso, em relação ao peso total da solução líquida.
[00074] O sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais também pode compreender ou consistir em uma mistura do pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em um primeiro carreador sólido e o pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, em que a solução líquida do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no primeiro carreador sólido ou em um segundo carreador sólido. O primeiro e segundo carreadores sólidos podem ser do mesmo material ou de material diferente.
[00075] O sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais também pode compreender ou consistir em uma mistura do pelo menos u,m composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente solúvel em água, na forma de partículas sólidas e pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, em que a solução líquida do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no pelo menos um carreador sólido.
[00076] Preferencialmente, a soma do: a1) pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em pelo menos um carreador sólido, a2) pelo menos um composto (met)acrílico sólido ou líquido á temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada em pelo menos um carreador sólido, e a3) pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, na forma de partículas sólidas perfaz de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 12,5 a 90,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 15,0 a 85,0%, ainda mais preferencialmente de 15,0 a 80% em peso do peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, as quantidades de a1), a2) e a) não incluem o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s).
[00077] A composição de um ou vários componentes pode compreender, adicionalmente: d) pelo menos uma base inorgânica, preferencialmente um óxido ou hidróxido de metal alcalino ou alcalino-terroso, preferencialmente pelo menos um de hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de magnésio (Mg (OH)2).
[00078] De acordo com uma modalidade, o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas e/ou pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é suportado no pelo menos um carreador sólido, em que o pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo consistindo em ácido itacônico, ácido maleico, anidrido maleico, aduto de anidrido maleico, anidrido do ácido succínico e misturas destes, e o composto de um ou vários componentes compreende, adicionalmente, pelo menos uma base inorgânica, preferencialmente um hidróxido de metal alcalino ou alcalino-terroso, preferencialmente pelo menos um dentre hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de magnésio (Mg(OH)2).
[00079] O iniciador de radicais livres serve para iniciar a polimerização dos compostos (met)acrílicos. Estes iniciadores são conhecidos àqueles versados na técnica. O iniciador pode ser, por exemplo, um hidroperóxido orgânico ou inorgânico, um peróxido orgânico ou inorgânico, tal como um peroxidissulfato ou sal persulfato, um composto azo, ou qualquer outro material, o que é conhecido pelo versado por ser capaz de gerar radicais.
[00080] De acordo com uma modalidade, o iniciador de radicais livres compreende pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas. Preferencialmente, o dito pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em azobisisobutironitrila (AIBN), persulfato de sódio (NAPS), persulfato de potássio ou persulfato de amônio e misturas destes.
[00081] Preferencialmente, o pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas tem um tamanho médio de partícula d50 menor que 5000,0 μm, mais preferencialmente menor que 3000,0 μm, ainda mais preferencialmente menor que 1500,0 μm, mais preferencialmente menor que 1000 μm.
[00082] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 5,0% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 2,5% em peso do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas, com base no peso total da composição de um ou vários componentes.
[00083] De acordo com uma modalidade, o iniciador de radicais livres compreende pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido. Preferencialmente, o dito pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é selecionado do grupo que consiste em peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de terc-butilo, hidroperóxido de diisopropilbenzeno e misturas destes.
[00084] O pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente pode ser suportado no mesmo carreador sólido (o primeiro carreador sólido) como o pelo menos composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador (o segundo portador sólido) como a solução líquida/aquosa do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, caso presente na composição de um ou vários componentes. Preferencialmente, o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é suportado em um terceiro carreador sólido. O terceiro carreador sólido pode ser do mesmo material do primeiro e segundo carreadores sólidos ou de material diferente.
[00085] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 5,0% em peso, preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 2,5% em peso do pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, a quantidade do pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente não inclui a quantidade do pelo menos um carreador sólido.
[00086] Preferencialmente, o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 5,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 10,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 15,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 20,0% em peso.
[00087] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 5,0% em peso do pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente, com base no peso total da composição de um ou vários componentes, em que o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de 30,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 40,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso.
[00088] O iniciador de radicais livres também pode compreender uma mistura do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente na forma de partículas sólidas e o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido.
[00089] De acordo com uma modalidade, o iniciador de radicais livres compreende pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido, em que o pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo que consiste em azobisisobutironitrila (AIBN), persulfato de sódio (NAPS), persulfato de potássio ou persulfato de amônio e misturas destes.
[00090] A solução líquida/aquosa do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente pode ser suportado no mesmo carreador (o primeiro carreador sólido) como o pelo menos composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes ou no mesmo carreador (o segundo carreador sólido) como a solução líquida/aquosa do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador sólido (o terceiro carreador sólido) como o pelo menos iniciador líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes. Preferencialmente, a solução líquida/aquosa do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente é suportado em um quarto carreador sólido. O quarto carreador sólido pode ser do mesmo material do primeiro, segundo e terceiro carreadores sólidos ou de material diferente.
[00091] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 5,0% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 2,5% em peso do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens de peso, a quantidade do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do solvente.
[00092] Preferencialmente, a dita solução líquida ou aquosa do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 5,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 10,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 15,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 20,0% em peso.
[00093] Preferencialmente, a concentração do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente na dita solução líquida ou aquosa é de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 70,0 a 90,0% em peso, em relação ao peso total da solução líquida.
[00094] O iniciador de radical livre pode também compreender uma mistura do pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido e pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente dissolvido numa solução líquida, em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido.
[00095] Preferencialmente, a soma dos ditos iniciadores contidos no constituinte b) perfaz de 0,05 a 5,0% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso, ainda mais preferencialmente 0,1 a 2,5% em peso da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, as quantidades dos iniciadores não incluem o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s).
[00096] O catalisador para o iniciador serve para catalisar a reação de polimerização dos compostos (met)acrílicos. O efeito de catalisação do catalisador pode ser, por exemplo, baseado na interação com o iniciador promovendo a geração de radicais. É preferencial que a composição de um ou vários componentes compreenda, adicionalmente, um catalisador para o iniciador.
[00097] De acordo com uma modalidade, o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas. Preferencialmente, o dito pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, formaldeído sulfoxilato de sódio (SFS), tiossulfato de sódio, derivados de ácido sulfínico orgânico e sais destes, tais como Bruggolite FF6 e FF7 (comercialmente disponível de Bruggeman Chemical), derivados de toluidina, sais de metais de transição, complexos de metais de transição e misturas destes.
[00098] Preferencialmente, o pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas tem um tamanho médio de partícula d50 menor que 5000,0 μm, mais preferencialmente menor que 3000,0 μm, ainda mais preferencialmente menor que 1500,0 μm, ainda mais preferencialmente menor que 1000 μm.
[00099] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 7,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 5,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso do pelo menos um catalizador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas, com base no peso total da composição de um ou vários componentes.
[000100] De acordo com uma modalidade, o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido. Preferencialmente, o pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente selecionado do grupo consistindo em alcanolaminas, alcanolaminas etoxiladas e misturas destes. O pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente pode ser selecionado do grupo consistindo em dietanolamina (DEA), trietanolamina (TEA), N-Butildietanolamina, 2-Amino-2-metil-1,3- propanodiol, dimetilaminopropila metacrilamida (DMAPMA). metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA) e misturas destes.
[000101] O pelo menos um catalizado líquido à temperatura ambiente pode ser suportado no mesmo carreador (o primeiro carreador sólido) como o pelo menos composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador (o segundo portador sólido) como a solução líquida/aquosa do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, caso presente na composição de um ou vários componentes. Entretanto, o pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente não é, preferencialmente, suportado no mesmo carreador sólido (o terceiro carreador sólido) como o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador sólido (o quarto carreador sólido) como a solução líquida/aquosa do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes. Preferencialmente, o pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente é suportado em um quinto carreador sólido. O quinto carreador sólido pode ser do mesmo material do primeiro, segundo, terceiro e quarto carreadores sólidos ou de material diferente.
[000102] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 7,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 5,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso do pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, a quantidade do pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente não inclui a quantidade do pelo menos um carreador sólido.
[000103] Preferencialmente, o pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 5,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 10,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 15,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 20,0% em peso.
[000104] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,01 a 7,5% em peso do pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente, com base no peso total da composição de um ou vários componentes, em que o pelo menos um catalizador líquido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de 30,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 40,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso.
[000105] O catalisador para o iniciador também pode compreender uma mistura do pelo menos catalisador sólido uma temperatura ambiente na forma de partículas sólidas e pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido.
[000106] De acordo com uma modalidade, o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalizador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido, em que o dito pelo menos um catalizador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, sulfoxilato de formaldeído de sódio (SFS), tiossulfato de sódio, derivados de ácido sulfônico e sais deste, tal como Bruggolite FF6 e FF7 (comercialmente disponível de Bruggeman Chemical), sais de metais de transição, complexos de metais de transição e misturas destes.
[000107] A solução/líquido aquosa do pelo menos um catalizador sólido à temperatura ambiente pode ser suportado no mesmo carreador (o primeiro carreador sólido) como o pelo menos composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador (o segundo carreador sólido) como a solução aquosa do pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador sólido (o quinto carreador sólido) como o pelo menos iniciador líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes. Entretanto, a solução aquosa do pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente não é, preferencialmente, suportado no mesmo carreador sólido (o terceiro carreador sólido) como o pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes, ou no mesmo carreador sólido (o quarto carreador sólido) como a solução aquosa do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente, caso presente na composição de um ou vários componentes. Preferencialmente, a solução aquosa do pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente é suportada em um sexto carreador sólido. O sexto carreador sólido pode ser do mesmo material do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto carreadores sólidos ou de material diferente.
[000108] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,05 a 7,5% em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 5,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 0,1 a 3,5% em peso do pelo menos um catalizador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, com base no peso total da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens de peso, a quantidade do pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do solvente.
[000109] Preferencialmente, a dita solução líquida ou aquosa do pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente é suportado no pelo menos um carreador sólido com uma carga de pelo menos 5,0% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 10,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 15,0% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 20,0% em peso.
[000110] Preferencialmente, a concentração do pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente na dita solução líquida ou aquosa é de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 50,0 a 95,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 70,0 a 90,0% em peso, em relação ao peso total da solução líquida.
[000111] O catalisador para o iniciador também pode compreender uma mistura do pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido, pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a aquosa solução é suportada no pelo menos um portador sólido.
[000112] Preferencialmente, a soma dos ditos catalizadores contidos no constituinte c) perfaz de 0,05 a 7,5% em peso, preferencialmente de 0,1 a 5,0% em peso, mais preferencialmente 0,1 a 3,5% em peso da composição de um ou vários componentes. No cálculo das ditas percentagens em peso, as quantidades dos catalizadores não incluem o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s).
[000113] De acordo com uma modalidade preferencial, o sistema monomérico ou pré-polimérico radicalizável por polímero compreende pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em um primeiro carreador sólido e/ou pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas, o iniciador de radicais livres compreende pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas selecionadas do grupo consistindo em azobisisobutironitrila (AIBN), persulfato de sódio (NAPS), persulfato de potássio ou persulfato de amônio, e o catalisador para o iniciador compreende pelo menor um catalisador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas selecionado do grupo consistindo de ácido ascórbico, sulfoxilato de formaldeído de sódio (SFS), sais de sódio de derivado de ácido sulfônico orgânico, tais Bruggolite, derivados de toluidina, sais de metais de transição e complexos de metais de transição, em que o primeiro carreador sólido é selecionado do grupo consistindo em partículas de perlita, perlita expandida, vidro, fonolito, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, gel de sílica, poliuretano espumado, polissacarídeos, vermiculita expandida, minerais de argila, óxidos metálicos pirogênicos, zeólitas, kieselguhr e misturas destes.
[000114] De acordo com outra modalidade preferencial, o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em um primeiro carreador sólido e/ou pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas, o iniciador de radicais livre compreende pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente em forma de partículas sólidas selecionado do grupo consistindo em azobisisobutyronitrile (AIBN), persulfato de sódio (NAPS), persulfato de potássio ou persulfatode amônio, e o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente selecionado do grupo consistindo em alcanol aminas, alcanol aminas etoxilados e misturas destes, preferencialmente do grupo consistindo em dietanolamina (DEA), trietanolamina (TEA), N-Butildietanolamina, 2-Amino-2-metil-1,3- propanodiol, metacrilamida de dimetilaminopropila (DMAPMA), metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA) e misturas destes, em que pelo menos um catalisador à temperatura ambiente é suportado no primeiro carreador sólido ou em um segundo carreador sólido, em que o primeiro e segundo carreadores sólidos são selecionados do grupo consistindo em partículas de perlita, perlita expandida, vidro, fonolite, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, gel de sílica, poliuretano espumado, polissacarídeos, vermiculita expandida, minerais de argila, óxidos metálicos pirogênicos, zeólitas, kieselguhr e misturas destes.
[000115] De acordo com outra modalidade preferencial, o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em um primeiro carreador sólido e/ou pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas, o iniciador de radicais livre compreende pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente selecionado do grupo consistindo em peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de terc-butila, hidroperóxido de diisopropilbenzeno, em que pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é suportador no primeiro carreador sólido ou um segundo carreador sólido, e o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente selecionado do grupo consistindo em alcanol aminas, alcanol aminas etoxilados e misturas destes, preferencialmente do grupo consistindo em dietanolamina (DEA), trietanolamina (TEA), N- Butildietanolamina, 2-Amino-2-metil-1,3-propanodiol, metacrilamida de dimetilaminopropila (DMAPMA), metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA) e misturas destes, em que pelo menos um catalisador à temperatura ambiente é suportado no segundo carreador sólido ou em um terceiro carreador sólido, em que o segundo e terceiro carreadores sólidos são selecionados do grupo consistindo em partículas de perlita, perlita expandida, vidro, fonolite, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, gel de sílica, poliuretano espumado, polissacarídeos, vermiculita expandida, minerais de argila, óxidos metálicos pirogênicos, zeólitas, kieselguhr e misturas destes.
[000116] A composição de um ou vários componentes pode compreender, adicionalmente: e) pelo menos um preenchedor selecionado do grupo consistindo em preenchedores minerais inertes, preenchedores orgânicos, aglutinantes minerais e misturas destes.
[000117] O termo "preenchedor" se refere a materiais de partículas sólidas que têm uma baixa capacidade de adsorção para os componentes líquidos contidos na composição de um ou vários componentes da presente invenção e, portanto, não são preferencialmente usados como carreadores sólidos, conforme descrito acima. Normalmente, um preenchedor não é adequado para uso como o carreador sólido, visto que qualquer componente líquido contido na composição de um ou vários componentes pode ser suportado no preenchedor apenas com uma carga muito pequena, tal como menos que 5,0% em peso, preferencialmente menos que 2,5% em peso, mais preferencialmente menos que 2,0% em peso, ainda mais preferencialmente menos que 1,0% em peso. Embora alguns carreadores sólidos (descritos acima) possam ser, em princípio, usados como preenchedores e vice-versa, é preferencial que materiais diferentes sejam usados como preenchedores e carreadores sólidos.
[000118] Preferencialmente, o pelo menos um preenchedor também tem uma solubilidade em água menor que 0,1 g/100 g de água, mais preferencialmente menor que 0,05 g/100 g de água, ainda mais preferencialmente menor que 0,01 g/100 g de água, a uma temperatura de 20°C.
[000119] Preferencialmente, o pelo menos um preenchedor tem um tamanho de partícula d50 no intervalo de 0,1 a 200,0 μm, mais preferencialmente, de 0,1 a 100,0 μm, mais preferencialmente de 0,1 a 50,0 μm.
[000120] O termo “preenchedor mineral inerte” se refere a cargas minerais que não são quimicamente reativas. Eles são produzidos a partir de fontes minerais naturais por mineração seguida de cominuição para tamanho e formatos de partícula necessários. Particularmente, preenchedores minerais inertes incluem quartzo, carbonato de cálcio moído ou precipitado, sílicas cristalinas, dolomita, argila, talco, grafite, mica, Wollastonite, barite, diatomito e púmice.
[000121] O termo “preenchedores orgânicos” se refere a preenchedores compreendendo ou consistindo em materiais orgânicos. Particularmente, preenchedores orgânicos incluem materiais compreendendo ou consistindo em celulose, polietileno, polipropileno, poliamida, poliéster e composições poliméricas dispersíveis, tais como Vinnapas (da Wacker Chemie AG) e Axilat 8510 (da Hexion).
[000122] O termo “aglutinante mineral” se refere a aglutinantes hidráulicos, não hidráulicos, latentes e aglutinantes pozolânicos. Particularmente, aglutinantes minerais incluem materiais compreendendo ou consistindo em cimento, clínquer de cimento, cal hidráulica, cal não hidráulica e gesso.
[000123] Preferencialmente, a composição de um ou vários componentes contém de 0,0 a 35,0% em peso, mais preferencialmente de 1,0 a 30,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 5,0 a 25,0% em peso do pelo menos um catalisador, com base no peso total da composição de um ou vários componentes.
[000124] A composição de um ou vários componentes pode, opcionalmente, conter inibidores. Os inibidores são, frequentemente, adicionados a compostos (met)acrílicos, particularmente em produtos comerciais, a fim de evitar a polimerização espontânea e/ou ajustar os tempos de abertura e os tempos de reação, respectivamente. Exemplos de inibidores adequados incluem butilhidroxitolueno (BTH), hidroquinona (HQ), hidroquinona de éter monometílico (MEHQ), fenotiazina (PTZ) e 4-hidroxi- 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxila (4-hidroxi-TEMPO).
[000125] Além dos ingredientes mencionados acima, a composição de um ou vários componentes pode conter, opcionalmente, um ou mais aditivos adicionais que são comuns neste campo. Exemplos são corantes coloridos e diluentes solúveis em água, tal como polietileno glicol. Corantes coloridos podem ser adequados para marcar a mistura.
[000126] Em outro aspecto da presente invenção, o método para produzir o hidrogel (met)acrílico é fornecido, o método compreendo as etapas de i) Prover uma composição de um ou vários componentes de acordo com a presente invenção, ii) Misturar a composição de um ou vários componentes com água, de modo que, na mistura assim resultante, a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para água fica no intervalo de 0,1 a 5, preferencialmente no intervalo de 0,1 a 3, iii) Deixar a mistura formar um hidrogel (met)acrílico.
[000127] No cálculo da dita razão em peso da etapa ii), a quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s), caso presente(s) na composição de um ou vários componentes.
[000128] A etapa de mistura ii) é normalmente realizada ao combinar a composição de um ou vários componentes com água sob mistura. Os meios adequados para misturar são misturadores estáticos e misturadores dinâmicos, particularmente misturadores do tipo agitador de recipientes, tais como misturadores do tipo rotor-estator, misturadores de dissolução, misturadores coloidais e outros misturadores de alto cisalhamento. A escolha do aparelho misturador adequado depende do tempo de abertura da composição. No caso de tempo aberto longo, a mistura pode ser conduzida com um recipiente equipado com um agitador, enquanto no caso de tempo de abertura curto, preferencialmente, um misturador estático é usado na mistura.
[000129] Preferencialmente, o tempo necessário para completar a etapa iii) é de 30s a 240 min, de preferencialmente de 1 a 120 min, ainda mais preferencialmente de 5 a 90 min.
[000130] A viscosidade da mistura no início é, normalmente, relativamente baixa, visto que a mistura é principalmente baseada em água, ingredientes solúveis em água e carreadores sólidos. A viscosidade pode ser ajustada, por exemplo, ao ajustar a proporção de água para o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais e/ou ao ajustar o peso molecular do(s) composto(s) (met)acrílico(s) e/ou ao ajustar o tipo e quantidade de aditivos de reologia e/ou ao ajustar o tipo e quantidade de preenchedores.
[000131] A reação de polimerização ocorre, preferencialmente, à temperaturas ambientes, por exemplo, à temperaturas no intervalo de -10 a 60°C, mais preferencialmente no intervalo de 0 a 50°C.
[000132] Em outro aspecto da presente invenção, um hidrogel (met)acrílico obtenível pelo método conforme descrito acima é provido.
[000133] Ainda em outro aspecto da presente invenção, um material para a injeção de (met)acrílico é provido, em que um material para a injeção de (met)acrílico é obtenível ao misturar uma composição de um ou vários componentes da presente invenção com água, de modo que no mistura assim resultante, a razão em peso da quantidade total dos compostos (met)acrílicos solúveis em água para água fica no intervalo de 0,1 a 5, preferencialmente no intervalo de 0,1 a 3. No cálculo da dita razão de peso, a quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s) caso presente(s) na composição de um ou vários componentes.
[000134] Preferencialmente, o material para a injeção de (met)acrílico tem um tempo de abertura de 30s a 240 min, preferencialmente de 1 a 120 min, mais preferencialmente de 5 a 90 min.
[000135] A viscosidade do material para a injeção de (met)acrílico, medida com um viscosímetro Brookfield a uma temperatura de 23°C com uma velocidade de rotação do viscosímetro no intervalo de 150 a 200 revoluções por minuto, é preferencialmente menor que 500 mPa^s, mais preferencialmente menor que 200 mPa^s, mais preferencialmente menor que 150 mPa^s. A dita viscosidade do material para a injeção de (met)acrílico é medida imediatamente após a dissolução completa dos constituintes da composição de um ou vários componentes em água.
[000136] Em outro aspecto da presente invenção, um método para vedação e/ou preenchimento de fissuras, vazios, falhas e cavidades em uma estrutura de edifício é provido, o método compreendendo etapas de: iv) Prover uma composição de um ou vários componentes da presente invenção, v) ) Misturar a composição de um ou vários componentes com água, de modo que a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para água na mistura fica no intervalo de 0,1 a 5, preferencialmente no intervalo de 0,1 a 3, vi) ) Aplicar a mistura ao local a ser vedado/preenchido na estrutura de edifício e deixar a mistura formar hidrogel (met)acrílico.
[000137] No cálculo da dita razão de peso, a quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água não inclui o peso do pelo menos um carreador sólido ou o peso do(s) solvente(s) caso presente(s) na composição de um ou vários componentes.
[000138] A reação de polimerização começa quase imediatamente após a mistura da composição de um ou vários componentes e água. Portanto, a etapa iii) deve ser iniciada logo após a provisão da mistura e, em qualquer caso, dentro do tempo de abertura da mistura.
Exemplos
[000139] Os seguintes compostos e produtos, respectivamente, foram usados nos exemplos: Tabela 1
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[000140] As composições exemplares de Ex1 a Ex38 foram preparadas ao suportar os compostos líquidos a carreadores sólidos seguidos por mistura dos ingredientes com água para prover misturas formadoras de hidrogel. A mistura dos ingredientes foi realizada num misturador de dissolução com uma velocidade de mistura de 1000 revoluções por minuto durante três minutos. Os ingredientes e suas quantidades em partes por peso (ppp) são apresentados nas Tabelas de 2 a 4.
[000141] Nas composições exemplares de Ex1 a Ex25 e de Ex35 Ex38, o catalisador de trietanolamina (TEA) líquida suportado em partículas de Sipernat 33 com uma carga de 50% em peso (relação de peso TEA:Sipernat de 1:1) foi usada. A quantidade de TEA nas Tabelas de 2 a 4 se refere à quantidade de TEA sem o carreador sólido, caso usado.
[000142] Nas composições exemplares de Ex1 a Ex24, um catalisador de persulfato de sódio (NAPS) na forma de partículas sólidas foi usado e nas composições exemplares de Ex25 a Ex27 e de Ex35 a Ex38 uma solução aquosa contendo 20% em peso de NAPS suportadas em partículas de Sipernat 33 com uma carga de 50% em peso (razão em peso de solução aquosa:Sipernat era 1:1) foi usada. A quantidade de compostos líquidos suportados em um carreador nas Tabelas de 2 a 4 se refere à quantidade destes compostos sem o carreador sólido.
[000143] Em cada uma das composições exemplares Ex1 a Ex38, a polimerização começou quando os ingredientes foram misturados com água e a mistura foi, por fim, transformada em um hidrogel. As propriedades dos hidrogéis foram testadas em termos de tempo de gelificação, consistência do gel e inflamento. Esses resultados também são providos nas Tabelas de 2 a 4. O termo "nd" significa que o valor não foi determinado.
Carregamento de partículas carreadoras
[000144] Os compostos líquidos foram suportados nos carreadores sólidos ao misturar as partículas carreadoras com o composto líquido em um misturador de dissolução usando uma velocidade de mistura de 2000 rotações por minuto com um tempo de mistura de dois minutos. A percentagem de carga das partículas carreadoras foi determinada com base nos pesos medidos das partículas antes e depois de suportar os compostos líquidos nas partículas.
Viscosidade
[000145] A viscosidade foi medida antes do iniciador, tal como NAPS, ser adicionado à mistura e antes de ocorrer qualquer reação de polimerização. Uma análise qualitativa foi realizada observando o comportamento do fluxo da mistura. Em alguns casos, a viscosidade não pôde ser determinada devido a mistura não homogênea ou viscosidade muito alta da mistura.
[000146] Um aparelho de medida de viscosidade Brookfield DV2T com fuso ULA-DIN-85 foi usado em medidas de viscosidade. O diâmetro do fuso era 2,55 cm e o diâmetro do vaso era 2,7 cm. Todas as viscosidades foram determinadas a uma temperatura de 23°C e com velocidade de rotação no intervalo de 150 a 200 rotações por minuto.
Tempo de gelificação (min)
[000147] O tempo de gelificação a 23°C foi determinado por inspeção visual (o tempo de gelificação é alcançado no momento em que estruturas semelhantes a gel são detectadas).
Consistência de Gel
[000148] A consistência do gel do hidrogel obtido foi testada hapticamente.
Dilatação 7 dias na água
[000149] Para a medida das propriedades de dilatação, um espécime de teste com dimensões de 1,0 x 1,5 x 1,5 cm foi cortado do material de hidrogel produzido a partir de cada uma das composições exemplares. As amostras de teste foram armazenadas em água corrente a uma temperatura de 23°C e a mudança no peso da amostra de teste foi determinada no final do período de teste de 7 dias. O material de hidrogel foi curado durante 24 horas antes de conduzir o teste de dilatação. Os valores de dilatação apresentados nas Tabelas de 2 a 4 foram determinados como a variação percentual no peso da amostra de teste durante o teste de dilatação.
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a em forma de partículas sólidas b suportado no carreador Sipernat 33 com carregamento de 50% em peso * S = macio, M = médio macio, H = duro
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a em forma de partículas sólidas b suportado no carreador Sipernat 33 com carregamento de 50% em peso * S = macio, M = médio, H = duro
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a 20% em peso solução suportada no carreador Sipernat 33 com carregamento de 50% em peso b-g suportado no carreador Sipernat 33 com carregamento de 50% em peso * S = macio, M = médio, H = duro

Claims (14)

1. Composição de um ou vários componentes para a produção de um hidrogel, compreendendo os constituintes: a) um sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais, b) um iniciador de radicais livres, c) opcionalmente, um catalisador para o dito iniciador, em que o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais é caracterizado pelo fato de que compreende: a1) pelo menos um composto (met)acrílico líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, suportado em pelo menos um carreador sólido e/ou a2) pelo menos um composto (met)acrílico sólido ou líquido à temperatura ambiente, solúvel em água, dissolvido em uma solução líquida, preferencialmente em uma solução aquosa, em que a solução líquida é suportada em pelo menos um carreador sólido, e em que o pelo menos um carreador sólido é selecionado do grupo consistindo em partículas de perlita, perlita expandida, vidro, fonolita, silicatos de cálcio, sílica pirogênica, sílica precipitada, sílica gel, espuma de poliuretano, polissacarídeos, vermiculita expandida, minerais de argila, óxidos metálicos pirogênicos, zeólitos, terra de diatomáceas, e misturas dos mesmos.
2. Composição de um ou vários componentes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição é uma composição em pó de um componente, preferencialmente uma composição em pó de fluxo livre, em que os constituintes a), b) e c) estão presentes em um único componente K.
3. Composição de um ou vários componentes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição é uma composição de dois componentes composta por um primeiro componente K1 e um segundo componente K2, o primeiro componente K1 compreendendo pelo menos o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais e o segundo componente K2 compreendendo o iniciador de radical livre e/ou o catalisador para o dito iniciador.
4. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um carreador sólido tem uma área superficial específica medida com um método BET de acordo com a norma ISO EN 9277:2010 de 50,0 a 2000 m2/g, mais preferencialmente de 100,0 a 1500 m2/g, ainda mais preferencialmente de 200,0 a 1000 m2/g.
5. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um composto (met)acrílico líquido a temperatura ambiente, solúvel em água, é selecionado do grupo consistindo em (met)acrilatos com grupos hidroxila(o) funcionais, compostos (met)acrílicos com grupos carboxila(o) funcionais, (met)acrilatos de poliéters de baixo peso molecular, (met)acrilamidas e misturas dos mesmos, preferencialmente do grupo consistindo em hidroxietilmetacrilato (HEMA), hidroxipropilmetacrilato (HPMA), dimetacrilato de polietilenoglicol de baixo peso molecular (PEG- DMA), tri(met)acrilato de trimetilolpropano etoxilado (TMP-TMA), e misturas dos mesmos.
6. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o sistema monomérico ou pré-polimérico polimerizável por radicais compreende, adicionalmente: a3) pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, em forma de partículas sólidas, em que pelo menos um composto (met)acrílico sólido à temperatura ambiente, solúvel em água, é preferencialmente selecionado do grupo consistindo em diacrilato de magnésio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, sal de potássio de 3-sulfopropilacrilato, PEG-dimetacrilato de alto peso molecular, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico (AMPS), sal sódico de ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico (Na-AMPS), e misturas dos mesmos.
7. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a soma dos compostos (met)acrílicos solúveis em água contidos no constituinte a) perfaz de 10,0 a 95,0% em peso, mais preferencialmente de 12,5 a 90,0% em peso, ainda mais preferencialmente de 15,0 a 85,0% em peso, muito mais preferencialmente de 15,0 a 80,0% em peso do peso total da composição de um ou vários componentes.
8. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o iniciador de radicais livres compreende pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente na forma de partículas sólidas e/ou pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, cuja solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido, em que o dito pelo menos um iniciador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em azobisisobutironitrila, persulfato de sódio, persulfato de potássio ou persulfato de amônio, e misturas dos mesmos, e/ou pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido, em que pelo menos um iniciador líquido à temperatura ambiente é selecionado do grupo que consiste em peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de terc-butila, hidroperóxido de diisopropilbenzeno, e misturas dos mesmos.
9. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o catalisador para o iniciador compreende pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente na forma de partículas sólidas e/ou pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente dissolvido em uma solução líquida, em que a solução líquida é suportada no pelo menos um carreador sólido, em que dito pelo menos um catalisador sólido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, sulfoxilato de formaldeído de sódio, ácido 2-hidroxi-2-sulfinatoacético e/ou sal do mesmo, ácido 2-hidroxi-2-sulfonatoacético e/ou sal do mesmo, derivados da toluidina, sais de metais de transição, complexos de metais de transição, e misturas dos mesmos, e/ou pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente suportado no pelo menos um carreador sólido, cujo pelo menos um catalisador líquido à temperatura ambiente é selecionado do grupo consistindo em alcanol aminas e alcanol aminas etoxiladas, e misturas das mesmas.
10. Composição de um ou vários componentes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende, adicionalmente: e) pelo menos um preenchedor selecionado do grupo consistindo em preenchedores orgânicos, preenchedores minerais inertes, aglutinantes minerais, e misturas dos mesmos.
11. Método para a produção de um hidrogel (met)acrílico, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) prover uma composição de um ou vários componentes, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, ii) misturar a composição de um ou vários componentes com água de modo que a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para água na mistura fique no intervalo de 0,2 a 3, iii) deixar a mistura formar hidrogel (met)acrílico.
12. Hidrogel (met)acrílico, caracterizado pelo fato de ser obtenível pelo método, conforme definido na reivindicação 11.
13. Material para a injeção de (met)acrílico, caracterizado pelo fato de ser obtenível ao misturar uma composição de um ou vários componentes, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, com água de modo que a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para água na mistura fique no intervalo de 0,2 a 3.
14. Método para a vedação e/ou o preenchimento de fissuras, vazios, falhas e cavidades em uma estrutura de edifício, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) prover uma composição de um ou vários componentes, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, ii) misturar a composição de um ou vários componentes com água de modo que a razão em peso da quantidade total de compostos (met)acrílicos solúveis em água para água na mistura fique no intervalo de 0,2 a 3, iii) aplicar a mistura ao local a ser vedado/preenchido na estrutura de edifício e deixar a mistura formar hidrogel (met)acrílico.
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