BR112018076742B1 - Processo de fabricação de espessantes e uso de espessantes assim produzidos em formulações que contêm poliéster insaturado de alta viscosidade - Google Patents

Abstract

A invenção se refere ao uso de pelo menos um aditivo de reologia de organoargila mineral misturado, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário preparada pela formação de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a), formação de uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b), combinação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c), tratamento da pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário, separação da mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzida do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (i.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) que é formada por (ii.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e em que o peso do teor de (...).

Description

[0001] A presente invenção se refere a um processo de fabricação de espessantes especializados e o uso de espessantes assim produzidos em formulações que contêm poliéster insaturado de alta viscosidade. A invenção se refere particularmente ao uso dos espessantes assim produzidos na modificação da reologia de formulações que contém poliéster insaturado similares a formulações não aquosas.

Antecedentes Tecnológicos

[0002] Em particular no campo de adesivos, vedantes, agentes de revestimento e compostos de moldagem, bem como fluidos de extração de petróleo com base não aquosa e similares, é necessário personalizar as propriedades reológicas de tais sistemas, principalmente através do ajuste da consistência pela seleção de agentes de aglutinação, solventes e pela concentração de pigmentos e/ou cargas. Entretanto, em muitos casos, um ajuste à consistência desejada com o auxílio dos componentes anteriormente mencionados não é suficiente. Em tais casos, a adição dos denominados aditivos de reologia (isto é, aditivos reológicos) é exigida. O efeito disso pode diminuir a viscosidade com o propósito de obter melhor processabilidade ou um aumento da viscosidade, que, na presente invenção, é denominado "espessamento".

[0003] Muitos espessantes orgânicos ou inorgânicos diferentes descritos para os propósitos citados.

[0004] Comumente usados em sistemas aquosos são éter de celulose, amido, hidrocoloides naturais, biopolímeros sintéticos, espessantes de poliacrilato, agentes espessantes associativos com base nos polímeros hidrofobicamente modificados, como poliéteres, éter uretanos, poliacrilamidas e emulsões de acrilato ativado alcalino ou espessantes inorgânicos incháveis em água.

[0005] Os aditivos de reologia típicos para sistemas não aquosos incluem, além de espessantes orgânicos, como ceras e resinas tixotrópicas, espessantes inorgânicos, como, por exemplo, óxido de magnésio e hidróxido de magnésio ou sílica amorfa e silicatos em camadas.

[0006] Dentre os silicatos em camadas, os materiais de argila são frequentemente usados como espessantes; dentre esses, os materiais de argila significativamente modificados (também conhecidos como organoargilas) são usados na técnica.

[0007] As organoargilas são amplamente usadas como espessantes, mais especificamente tixotropos, para solventes orgânicos ou sistemas de revestimento orgânico, como pinturas e vernizes, e também em compósitos. As mesmas são tipicamente usadas em uma quantidade de aditivo, isto é, uma quantidade de 10 % em peso ou menos para aprimorar as propriedades de aplicação de sistemas orgânicos líquidos. Tais sistemas orgânicos líquidos que contêm organoargila espessada mostram comportamento tixotrópico ou pseudoplástico. Isso aprimora a estabilidade em armazenamento de sistemas orgânicos. Isso impede a separação indesejada e, especialmente, a sedimentação de pigmentos e cargas no sistema durante o armazenamento. Isso mantém os sistemas orgânicos homogêneos.

[0008] Um propósito adicional para o qual as organoargilas são usadas consiste em aumentar a resistência a escorrimento de sistemas orgânicos líquidos. Tipicamente, as pinturas que são aplicadas às superfícies verticais tendem a descer e causar a formação de gotas no substrato. As pinturas podem ser apenas aplicadas em uma certa espessura de filme limitada antes de começarem a descer ou começarem a cair. Isso é usualmente denominado "escorrimento". As organoargilas podem reduzir o escorrimento aumentando-se a viscosidade do sistema. O aumento da viscosidade pode ser considerado como uma gelificação dos sistemas em um quadro de tempo de segundos a minutos.

[0009] A maneira como as organoargilas fazem isso é mais conhecida como uma estrutura de castelo de cartas. A organoargila é feita de minerais de argila na forma de plaquetas ou na forma de estruturas pseudolaminares similares a agulha. As plaquetas de argila em repouso devem se orientar em um formato similar a um castelo de cartas. Esse castelo de cartas tem uma certa estabilidade que fornece a gelificação e as propriedades antiescorrimento. Porém, quando movido durante a aplicação por pintura, aspersão e similares, esse castelo de cartas quebra e apenas a viscosidade aparente baixa é visível durante a aplicação. Após a aplicação, onde não há força externa forte sobre o líquido, esse castelo de cartas se recupera dentro de segundos a minutos e fornece viscosidade na forma de gelificação em forças de cisalhamento baixas. Isso pode ser medido por meio de um reômetro especialmente quando a viscosidade é monitorada em forças de baixo cisalhamento, isto é, baixa velocidade da parte giratória do reômetro. Isso significa que as organoargilas não aumentem muito a viscosidade aparente do sistema líquido durante a aplicação, mas a formação de gel ocorre muito rapidamente após a aplicação devido à entrada de viscosidade sob baixo cisalhamento forte.

[0010] As organoargilas são tipicamente feitas de argilas inorgânicas. A argila natural é usualmente apenas mal compatível com solventes. Tipicamente, a mesma é hidrofílica e principalmente suspensa em água, menos na maioria dos solventes orgânicos. Portanto, a superfície do mineral de argila deve se tornar hidrofóbica. Isso é feito por um revestimento orgânico da superfície de argila. O mineral de argila é tipicamente carregado de modo aniônico. O método mais comum consiste em tratar a argila aniônica com tensoativos catiônicos, a saber, sais de amônio quaternário. Ambos os edutos são tipicamente reagidos em água. O amônio quaternário vai para as cargas aniônicas na superfície de argila e gera uma forte ligação entre essas cargas. A superfície de argila se torna hidrofóbica naquele ponto e a argila perde solubilidade em água. A argila assim modificada é usualmente suspensa em solventes orgânicos, mas menos em água.

[0011] Os documentos WO-A-97/17398 e US 6.036.765 revelam misturas de argilas que foram tratadas em superfície com sais de alquil-amônio quaternário e que compreendem cerca de 50 a 95 % em peso, em relação à mistura de argila em camadas, de um mineral de argila selecionado a partir do grupo que consiste em sepiolita e/ou paligorsquita e contêm menos que 50 % em peso, em relação à mistura de argila em camadas, de pelo menos uma esmectita. A esmectita ou esmectitas podem, de preferência, ser selecionadas a partir do grupo que consiste em hectorita, montmorilonita, bentonita, beidelita, saponita, estevensita e misturas dos mesmos. Nenhuma dessas publicações descreve o uso de argilas hormitas que têm uma baixa capacidade de troca de azul de metileno na fabricação dos agentes de reologia produzidos nas mesmas.

[0012] O documento US 8.389.447 B2 descreve aditivos de organoargila para fornecer fluidos de perfuração de poço de petróleo com propriedades reológicas dependentes de baixa temperatura. Os aditivos revelados no presente documento têm como base uma combinação sinérgica de uma composição de organoargila hectorita e uma composição de organoargila atapulgita. Cada uma dessas argilas foi tratada com pelo menos dois sais de amônio quaternário diferentes, uma das quais deve ser um sal de amônio quaternário alcoxilado antes de as argilas assim tratadas serem misturadas.

[0013] O documento WO 2015/138407 A1 também descreve misturas de argilas de atapulgita e/ou sepiolita modificadas organofílicas pré-formadas com argila bentonita modificada organofílica pré-formada para uso em composições de base de fluido de perfuração à base de óleo. Entretanto, ao contrário do documento WO-A-97/17398 e US 6.036.765, a quantidade mais preferencial da atapulgita/sepiolita modificada na mistura com a bentonita modificada é muito baixa e na faixa de cerca de 10 % em peso, apenas.

[0014] Os espessantes descritos na técnica anterior parecem ter um desempenho médio a satisfatório nos sistemas em que os mesmos foram usados. Entretanto, ainda há uma necessidade em fornecer um processo aprimorado de fabricação de espessantes. O uso de espessantes assim produzidos deve levar a efeitos espessantes principal e significativamente aumentados e muito viáveis particularmente em sistemas de aplicação específica, como formulações que contêm poliéster insaturado, que são amplamente usados, por exemplo, em revestimentos, vedantes, adesivos, compostos de moldagem, compósitos e materiais plásticos.

[0015] As formulações que contêm poliéster insaturado podem ser consideradas como produtos semiacabados que podem ser transformados em produtos reticulados com base nas ligações duplas incorporadas que, de preferência, se copolimerizam com monômeros etilenicamente insaturados, como estireno ou vinil tolueno, que podem ser empregados como solventes quimicamente reativos. Em composições que contêm poliéster insaturado, a viscosidade é afetada geralmente por pelo menos dois fatores. A mescla de um poliéster insaturado com um monômero etilenicamente insaturado resulta em uma diminuição frequentemente indesejável de viscosidade da formulação que contém poliéster insaturado. Para antagonizar tal efeito, é desejável ter um espessante que tem capacidade para fornecer propriedades de espessamento à formulação não mesclada que contém poliéster insaturado de modo que haja pouca a nenhuma diminuição significativa ou até mesmo um aumento de viscosidade quando o monômero etilenicamente insaturado for adicionado à formulação que contém poliéster insaturado. Na forma de armazenamento de composições líquidas que contêm resina de poliéster insaturado, a mistura contém tipicamente o poliéster insaturado atual, monômeros etilenicamente insaturados, como agentes de reticulação, bem como estabilizantes para aumentar a estabilidade de armazenamento. Tipicamente, para começar a reação de reticulação entre o poliéster insaturado e os monômeros etilenicamente insaturados, um ou mais iniciadores são adicionados em tais composições líquidas apenas pouco antes da aplicação. Após misturar o iniciador com ou nos composição que contém poliéster insaturado líquido, os radicais são formados e a reação de reticulação ocorre. Essa reação é usualmente exotérmica, que resulta em um aumento de temperatura. O aumento inicial de temperatura é usualmente associado a uma diminuição de viscosidade da formulação. Entretanto, em um estágio posterior, quando a cura prossegue, a viscosidade começará a aumentar novamente, devido à formação de maiores moléculas formadas na reação entre o poliéster insaturado e/ou os monômeros etilenicamente insaturados. Portanto, a diminuição inicial na viscosidade após o início da reação do poliéster insaturado com os monômeros etilenicamente insaturados demanda um desempenho extraordinariamente alto do espessante usado. Por qualquer meio, precisa ser evitado a diminuição inicial de viscosidade da formulação pronta para uso que leva a um escorrimento indesejado e similares. Em composições preenchidas e/ou pigmentadas, como, por exemplo, compostos de moldagem ou compósitos, uma maior viscosidade pode adicionalmente impedir a sedimentação de pigmentos e/ou cargas dispersas.

[0016] Em resumo, foi o objetivo dos inventores da presente invenção fornecer um processo aprimorado de fabricação de espessantes e o uso dos espessantes assim produzidos em formulações líquidas que contêm poliéster insaturado que mostram uma viscosidade aumentada para uma determinada quantidade de aditivo de reologia. Foi um objetivo adicional dos inventores fornecer um processo muito confiável para produzir um aditivo de reologia com base em organoargila com um maior desempenho em comparação aos aditivos de organoargila estruturalmente relacionados conhecidos a partir do estado da técnica. Sumário

[0017] Os objetivos mencionados antes foram alcançados fornecendo-se um processo de fabricação de um aditivo de reologia de organoargila mineral misturado, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário, em que o processo é caracterizado por i. formar uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) ii. formar uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) iii. combinar a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c) iv. tratar a pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário e v. separar opcionalmente a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzido do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (i.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) que é formada por (ii.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e em que o peso do teor de argila hormita excede o peso do teor de argila esmectita na pasta aquosa de argila combinada (c) ; e submissão das dispersões formadas em (i.1) e (ii.1) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade antes de executar a etapa iii. e/ou após ter executado a etapa iii; e em que as uma ou mais argilas hormitas empregadas na formação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da uma ou mais argilas hormitas no estado seco, em que a capacidade de troca de azul de metileno é determinada na parte de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa que passa por uma tela de padrão US de 100 mesh, e a pasta aquosa de argila hormita antes de passar pela tela de padrão US de 100 mesh que tem uma distribuição de tamanho de partícula de modo que pelo menos 90 % em peso, com mais preferência, 95 % em peso da argila hormita contida na pasta aquosa de argila hormita aquosa passa pela tela de padrão US de 100 mesh.

[0018] O processo acima de fabricação de um aditivo de reologia de organoargila mineral misturado, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário é no presente documento também denominado "processo de acordo com a invenção".

[0019] Um objetivo adicional da presente invenção consiste no uso de pelo menos um dos aditivos de organoargila mineral misturados obtidos pelo processo de acordo com a presente invenção como espessante em composições líquidas, de preferência, composições líquidas não aquosas.

[0020] Os aditivos de reologia de organoargila mineral misturada como produzido de acordo com a presente invenção são particularmente adequados para espessamento de composições líquidas que compreendem pelo menos um poliéster insaturado. Confirmou-se também que os aditivos assim produzidos não são apenas adaptados para fornecer uma viscosidade superior às formulações com base em poliéster insaturado, mas também a outros, de preferência, solventes orgânicos similares a sistemas não aquosos, que incluem solventes orgânicos insaturados como, por exemplo, estireno, composições orgânicas líquidas livres de poliéster insaturado como, por exemplo, materiais de revestimento à base de poliéster não insaturado, adesivos e vedantes, bem como fluidos de perfuração de gás e/ou óleo organofílico ou compostos de moldagem termoplástica e compósitos termoplásticos reforçados e similares. Portanto, além de suas propriedades superiores no espessamento de composições líquidas que contêm poliéster insaturado, os aditivos como produzido de acordo com a presente invenção também fornecem um efeito espessante excelente a outras formulações orgânicas líquidas. O uso as espessante ou mais especificamente como agente tixotrópico em tais formulações líquidas também é o objetivo da presente invenção. Descrição Detalhada

[0021] Fabricação dos Aditivos de Reologia de Organoargila Mineral Misturado De Acordo com o Processo da Invenção

[0022] Um objetivo principal da presente invenção consiste em fornecer um processo de fabricação do aditivo de organoargila mineral misturado da presente invenção, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário, em que o processo é caracterizado por: i. formar uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) ii. formar uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) iii. combinar a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c) iv. tratar a pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário e v. separar opcionalmente a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzido do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (i.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) que é formada por (ii.1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e em que o peso do teor de argila hormita excede o peso do teor de argila esmectita na pasta aquosa de argila combinada (c); e submissão das dispersões formadas em (i.1) e (ii.1) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade antes de executar a etapa iii. e/ou após ter executado a etapa iii; e em que as uma ou mais argilas hormitas empregadas na formação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da uma ou mais argilas hormitas no estado seco, em que a capacidade de troca de azul de metileno é determinada na parte de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa que passa por uma tela de padrão US de 100 mesh, e a pasta aquosa de argila hormita antes de passar pela tela de padrão US de 100 mesh que tem uma distribuição de tamanho de partícula de modo que pelo menos 90 % em peso, com mais preferência, 95 % em peso da argila hormita contida na pasta aquosa de argila hormita aquosa passa pela tela de padrão US de 100 mesh.

[0023] Em uma primeira modalidade do processo geral acima de fabricação do aditivo de organoargila mineral misturado da presente invenção, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil- amônio quaternário, as seguintes etapas são executadas: i. formar uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) ii. formar uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) iii. combinar a pasta aquosa de argila hormita aquosa com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c) iv. tratar a pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário v. separar opcionalmente a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzido do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (i.(1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso, de preferência, água para formar uma dispersão, (i.(2) peneiração opcional da dispersão formada em (i.1) através de uma tela de 100 mesh para remover partículas grossas, e (i.(3) submissão da dispersão formada em (i.1) ou (i.2) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade; em que a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) é formada por (ii.(1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso, de preferência, água para formar uma dispersão, (ii.(2) peneiração opcional da dispersão formada em (ii.1) através de uma tela de 100 mesh e/ou centrifugação da dispersão formada em (ii.1) ou a dispersão peneirada através de uma tela de 100 mesh para remover partículas grossas, e (ii.(3) submissão da dispersão formada em (ii.1) ou (ii.(4) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade; e em que o peso do teor de argila hormita excede o peso do teor de argila esmectita na pasta aquosa de argila combinada (c); e em que as uma ou mais argilas hormitas empregadas na formação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da uma ou mais argilas hormitas no estado seco, em que a capacidade de troca de azul de metileno é determinada na parte de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa que passa por uma tela de padrão US de 100 mesh, e a pasta aquosa de argila hormita antes de passar pela tela de padrão US de 100 mesh que tem uma distribuição de tamanho de partícula de modo que pelo menos 90 % em peso, com mais preferência, 95 % em peso da argila hormita contida na pasta aquosa de argila hormita aquosa passa pela tela de padrão US de 100 mesh.

[0024] Nas etapas de dispersão (i.1) e (ii.1), a redução de tamanho de partícula é alcançada. É particularmente preferencial produzir as distribuições de tamanho de partículas de modo que pelo menos 90 % em peso, com mais preferência, pelo menos 95 % em peso das partículas passe através de uma tela de 100 mesh com base no peso total da argila na respectiva pasta aquosa. Isso pode, por exemplo, ser adequadamente alcançado pelo uso de um dispositivo de dissolução em etapas de dispersão (i.1) e (ii.1), por exemplo um dispersor Cowles. O termo "mesh" como usado no presente documento é usado de acordo com o sistema de mesh de padrão US. De acordo com o sistema de mesh de padrão US, uma tela de padrão US de 100 mesh tem aberturas com 149 μm de mesh.

[0025] O uso de uma tela de 100 mesh nas etapas de peneiramento opcionais (i.2) e (ii.2) deve ser entendido como o uso de uma "tela de pelo menos 100 mesh". Certamente é possível usar até mesmo telas de mesh com aberturas de mesh menores que 149 μm. Entretanto, uma tela de 100 mesh é suficiente para impedir os danos de dispositivos usados para redução adicional de tamanho de partícula. Visto que as partículas deixadas na tela são usualmente descartadas, o uso de telas mais finas que telas de 100 mesh pode, entretanto, levar a uma perda desnecessária de rendimento.

[0026] As etapas de dispersão (i.1) e (ii.1) podem, de preferência, ser executadas da seguinte forma. Em primeiro lugar, uma moagem grosseira da respectiva fração de argila bruta é preparada, que pode ser alcançada por qualquer meio convencional de trituração, pulverização ou moagem. As partículas da trituração grosseira, de preferência, porém não necessariamente, têm tamanhos de partícula menores que 5 mm, com mais preferência menores que 4 mm, como, por exemplo, 2 a 3 mm, que podem, se desejado, ser assegurados pelo peneiramento das partículas através de uma tela de mesh apropriada. Subsequentemente, o material de argila grosseiramente triturado é, de preferência, adicionado a um meio aquoso sendo, de preferência, água, em que o meio aquoso tem uma temperatura preferencial de cerca de 45 a cerca de 70 °C, ainda com mais preferência, de cerca de 50 a cerca de 65 °C e com máxima preferência de cerca de 55 a cerca de 60 °C para formar uma suspensão de argila, isto é, uma pasta aquosa de argila. O teor de água de tal pasta aquosa está tipicamente na faixa de 75 a 98 % em peso, com mais preferência, 85 a 95 % em peso com base no peso total da pasta aquosa. A suspensão resultante é, de preferência, agitada sob alto cisalhamento por qualquer dispersor convencional como, por exemplo, um dispersor com uma lâmina Cowles (isto é, um dispersor Cowles). O período de tempo de agitação por cisalhamento alto é usualmente não menos que cerca de 30 min e se situa na faixa, de preferência, de 0,5 a 2 h. A suspensão resultante contém partículas de argila finas e pode ser adicionalmente diluída com água, de preferência, água quente na faixa de temperatura mencionada acima, antes de ser opcionalmente peneirada através de uma tela de 100 mesh. Tal pasta aquosa adicionalmente diluída tem um teor de água que está tipicamente na faixa de 90 a 99 % em peso, com mais preferência, 92 a 97 % em peso com base no peso total da pasta aquosa.

[0027] Embora o tamanho de partícula das argilas hormitas e esmectita na fração de argila hormita e na fração de argila esmectita, respectivamente, não seja particularmente crítico nesse estágio, é preferencial remover partículas grossas que não passam em uma tela de 100 mesh - isto é, para executar as etapas (i.2) e (ii.2) - antes de submeter a argila a quaisquer etapas adicionais de homogeneização, moagem e/ou trituração e do tratamento obrigatório com os sais de alquil-amônio quaternário. A execução das etapas (i.2) e (ii.2) leva a dispersões que não contêm partículas grossas e que, portanto, evitam dano de dispositivos usados para reduções adicionais de tamanho de partícula como, por exemplo, moinhos, como um moinho Manton-Gaulin. Para facilitar o peneiramento das etapas (i.2.) e (ii.2), isto é, o peneiramento pode ser executado através do uso de uma tela vibratória.

[0028] No caso em que as etapas (i.2) e (ii.2) são executadas, as partículas de argila finas assim produzidas têm, de preferência, as distribuições de tamanho de partículas de modo que pelo menos 90 % em peso, com mais preferência, pelo menos 95 % em peso do peso total da argila tratada com dispersor passem através da tela de 100 mesh. O pó de pedra retido na tela deve, de preferência, não exceder 10 % em peso, com mais preferência, deve não exceder 5 % em peso com base no peso total da argila tratada com dispersor. O pó de pedra é descartado e apenas a fração de argila triada em 100 mesh finamente moída é usada para tratamento adicional. Na maioria dos casos, a quantidade de pó de pedra é menor que 5 % em peso, até menos de 3 % em peso com base no peso total da argila tratada com dispersor.

[0029] Em particular, no caso da fração de argila esmectita, uma etapa de centrifugação adicional opcional da suspensão de argila que passou na tela de 100 mesh pode ser empregada como parte da etapa (ii.2) para reduzir ainda mais a quantidade de partículas maiores na dita suspensão através da separação e do descarte das partículas grandes.

[0030] A redução adicional de tamanho das partículas de argila nas pastas aquosas de argila que passaram opcionalmente na tela de 100 mesh e/ou foram submetidas a qualquer etapa de centrifugação (ou etapas) é realizada em um processo de cisalhamento de fluido de alta velocidade (etapas (i.3) e (ii.3)). Tal redução de tamanho adicional é, de preferência, alcançada ao submeter as pastas aquosas de argila a cisalhamento de fluido de alta velocidade como, por exemplo, descrito no documento EP 0 220 346 A1.

[0031] O cisalhamento de fluido de alta velocidade, ao qual as pastas aquosas de argila hormita e esmectita que passam na tela de 100 mesh são submetidas, é de preferência, efetuado pela passagem das pastas aquosas bombeáveis através de um moinho de dispersão ou coloidal, cujos dispositivos são frequentemente chamados na técnica de "homogeneizadores". A "capacidade de bombeamento" pode ser assegurada pela diluição adicional das dispersões com um meio aquoso, de preferência, o meio aquoso como usado nas etapas (i.1.) e (ii.1), e com máxima preferência, água. Moinhos de dispersão e coloidais são bem conhecidos na técnica, e são sucintamente discutidos e caracterizados nas páginas 842 e 843 de "Chemical Engineers Handbook", editado por R. H. Perry e C. H. Chilton, 5a Edição, 1973, McGraw Hill Book Company (Nova York). De acordo com a indicação nesse trabalho de referência padrão, esse tipo de dispositivo constitui uma classe especial de moinhos normalmente empregados para dispersão e operações coloidais. Tais moinhos operam em um princípio de cisalhamento de fluido de alta velocidade. Os moinhos preferenciais para uso na invenção são caracterizados por incluírem ou definirem uma lacuna estreita através da qual um diferencial de pressão é mantido e através da qual, de acordo com a invenção, as pastas aquosas bombeáveis são passadas.

[0032] De preferência, o cisalhamento de fluido de alta velocidade exigido nas etapas (i.3) e (ii.3) é efetuado pela passagem das pastas aquosas em altas velocidades através de uma lacuna estreita, através da qual um alto diferencial de pressão é mantido. Esse tipo de ação, por exemplo, pode ser efetuado no moinho Manton-Gaulin bem conhecida, cujo dispositivo é algumas vezes chamado de "homogeneizador de Gaulin" ou "moinho MG". Na operação básica de tal dispositivo, uma bomba reciprocante do tipo pistão de deslocamento positivo é dotada de uma montagem de válvula de homogeneização que é fixada à descarga de bomba. A pasta aquosa não ainda completamente homogeneizada entra na área de válvula em alta pressão e baixa velocidade. Conforme a mesma passa através de um orifício estreito na válvula, (que é uma área de folga próxima entre a válvula e a sede de válvula), sua velocidade é aumentada para níveis que se aproximam da velocidade sônica. Isso fornece forças de cisalhamento altas para redução, e no dito dispositivo, essas forças são adicionalmente implementadas conforme essa corrente em alta velocidade atinge um anel de impacto onde sua direção é alterada. De adicionalmente interesse nesse contexto é a Patente n° US 3.348.778, de M. I. Chin et al, que revela o uso de uma disposição do tipo Manton-Gaulin para tratar argilas de caulim a fim de aprimorar a reologia de um sistema de argila-água subsequentemente formada a partir das mesmas. Para os presentes propósitos, a patente é de interesse na revelação de certas disposições úteis para a dita trituração, e os detalhes adicionais da construção das mesmas. A patente discute também a lacuna fornecida nos moinhos do tipo revelado, e observa apropriadamente que tal lacuna está apenas na ordem de 25 μm a 125 μm, mas sob certas condições pode ser tão grande quanto 2,5 mm.

[0033] Naqueles casos em que uma disposição de lacuna, como no moinho Manton-Gaulin, é utilizada, o dito diferencial de pressão através da lacuna é de preferência, na faixa de 7.000 kPa a 56.000 kPa com 14.000 a 35.000 kPa sendo mais típico. Dependendo das especificidades do equipamento, as pressões mais altas que 56.000 kPa podem prontamente ser usadas.

[0034] As ditas pastas aquosas incluirão tipicamente mais que 85 % em peso de água, com mais preferência, mais que 90 % em peso de água e ainda com mais preferência, mais que 92 % em peso de água como 92 a 97 ou 98 % em peso de água com base no peso total da pasta aquosa. Entretanto, o teor de sólidos pode variar, e estar acima do nível indicado, se apropriado, agentes de dispersão estão presentes. Entretanto, o uso de agentes de dispersão é usualmente não preferencial. O requisito principal é que a pasta aquosa seja bombeável, de modo que seja capaz de ser submetida ao cisalhamento de fluido de alta velocidade supracitado.

[0035] Além da passagem através de uma lacuna estreita, como no moinho Manton-Gaulin do tipo supracitado, o cisalhamento de fluido de alta velocidade também pode ser efetuado, de acordo com a invenção, pelo uso de dispersão e triturações coloidais com base em um estator e um rotor com espaço restrito, em que uma rotação em alta velocidade é mantida entre os dois ditos elementos. A pasta aquosa nesse caso é submetida ao cisalhamento de fluido de alta velocidade ao ser passada através da lacuna entre o estator e o rotor. O bem conhecido moinho Greer é um exemplo desse tipo de construção, e pode ser utilizado como uma instrumentalidade na prática da invenção. No dito moinho Greer, uma lacuna estreita é definida por um estator estacionário e um rotor que gira dentro do estator verticalmente circundante. A pasta aquosa a ser tratada de acordo com a invenção é passada através daquela lacuna sob pressão.

[0036] Adicionalmente, as instrumentalidades úteis para efetuar o cisalhamento de fluido de alta velocidade são discutidas na referência supracitada a Perry e Chilton.

[0037] A passagem da pasta aquosa de argila através de uma lacuna pressurizada estreita de acordo com as etapas (i.3) e (ii.3) da invenção produz resultados que diferem fundamentalmente do que ocorre onde apenas lâminas convencionais ou misturadores do tipo disco como um Waring Blender ou um dispersor Cowles são utilizadas. Isso pode ser apreciado pela comparação dos mecanismos de cisalhamento impostos em um fluido em um dispersor Cowles de alta velocidade - como pode ser usado nas etapas de dispersão (i.1) e (ii.1) do processo da presente invenção - com aqueles impostos pelo moinho Manton-Gaulin - como pode ser usado nas etapas (i.3) e (ii.3) do processo de acordo com a presente invenção.

[0038] No dispersor Cowles de alta velocidade, o cisalhamento é imposto em um fluido ao esmagar as ações das pás (energia mecânica) e aos esfregões que surgem do fluxo laminar. Dos dois, o mecanismo de esfregão é o mais importante, e a eficiência de dispersão é determinada pela configuração de projeto de agitação (rodadas por minuto, tamanho de pá, tamanho e formato de recipiente) . O fluxo turbulento em redemoinho cria mistura eficiente, mas mais significativamente, bolsos intercalados permanecem não dispersos. Adversamente, o padrão de fluxo laminar pode falhar no fornecimento de mistura eficiente, mas o arrasto de camadas uma em cima da outra rompe quaisquer tufos de partículas, e a dispersão eficiente é obtida. Adicionalmente, quanto mais viscoso o fluido, mais eficaz é a ruptura, e a eficiência do dispersor Cowles aumenta com a viscosidade crescente.

[0039] Em contrapartida, o moinho Manton-Gaulin permite que o produto entre em uma válvula de expansão em uma pressão muito alta e uma baixa velocidade. Conforme o produto entra na área de folga próxima entre a válvula e a sede de válvula, há um aumento rápido em velocidade na ordem de 300 m/s com uma diminuição correspondente em pressão surgindo do efeito Bernoulli. Isso permite a formação de bolhas que implodem com energia extrema conforme a velocidade de produto diminui mediante a saída da área de sede de válvula. Isso promove a criação de ondas de choque que induzem o cisalhamento por colisão; esse processo é conhecido como cavitação. Em contrapartida ao comportamento do aparelho Cowles, a eficiência do moinho Manton-Gaulin diminui com a viscosidade crescente que surge da dissipação rápida de ondas de cisalhamento.

[0040] Isso pode ser mostrado o estresse de cisalhamento em um dispersor Cowles típico é aproximadamente 2013 dinas/cm2. Isso assume uma densidade de fluido de 1,0 g/cm3 e uma velocidade de pá de aro circular de aproximadamente 2000 cm/s para um dispersor com uma pá de 10,2 cm (4 polegadas).

[0041] Embora o moinho Manton-Gaulin não empregue fluxo laminar como um mecanismo de cisalhamento, considera-se que um modelo laminar pode proporcionar um limite superior para a taxa de cisalhamento e os estresses de cisalhamento encontrados mediante a cavitação. Devido ao cisalhamento de pressão extrema na ordem de magnitude, o estresse laminar pode ser encontrado.

[0042] Considerando isso e uma distância razoável entre a válvula e a sede de válvula (100 μm), uma taxa de cisalhamento pode ser estimada a partir de especificações do fabricante como cerca de 2,9 x 106s-1. O estresse de cisalhamento pode, então, ser mostrado como sendo 8,8 x 107 dinas cm-1.

[0043] A partir do supracitado, pode-se concluir que pelo menos as seguintes diferenças existem entre um dispersor Cowles e um dispositivo de Manton-Gaulin: 1. O moinho Manton-Gaulin opera sob o princípio de cavitação que envolve velocidades de partícula extremamente altas e fluxo turbulento. O aparelho de Cowles opera em taxas de cisalhamento baixas com dispersão eficiente proveniente de fluxo laminar. 2. A eficiência do dispersor Cowles aumenta com a viscosidade crescente; a do aparelho de Gaulin diminui. 3. As partículas de argila em suspensão experimentam estresses de cisalhamento e taxas de cisalhamento muito mais altos no aparelho de Gaulin, embora esses não sejam suscetíveis a cálculo direto.

[0044] O uso de cisalhamento de fluido de alta velocidade na presente invenção não é apenas importante em fornecer os benefícios para a esmectita (etapa ii.3) que são discutidos nas patentes supracitadas; mas, além disso, nos casos da sepiolita e/ou paligorsquita (etapa i.3), tal cisalhamento de fluido de alta velocidade atua para "desmembrar" o tipo de estruturas "empacotadas" que existem nos últimos minerais. As argilas hormitas existem como estruturas similares à agulha, através do que a única agulha forma um feltro de agulha. O termo "desmembramento" no presente contexto significa individualizar agulhas únicas do feltro de agulha.

[0045] Na etapa iii. do processo de acordo com a presente invenção, as pastas aquosas de argila como preparado nas etapas i. e ii. são combinadas. Antes de combinar as pastas aquosas, seus teores de argila são determinados por secagem 10 g de cada pasta aquosa a 130 °C por 90 min, seguido por resfriamento para temperatura ambiente. As quantidades das pastas aquosas formadas nas etapas i. e ii., que devem ser combinadas na etapa iii., dependem da razão desejada de argila hormita e argila esmectita na pasta aquosa resultante de argila combinada (c) . O requisito mínimo é que o teor de argila hormita exceda o teor de argila esmectita em pasta aquosa de argila combinada (c).

[0046] A etapa iv. do processo de acordo com a presente invenção, isto é, tratamento da pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário é, de preferência, executada em temperaturas que excedem a temperatura ambiente (isto é, 25 °C) . Uma faixa de temperatura preferencial é de 40 °C até a temperatura de ebulição da pasta aquosa em pressão padrão, com mais preferência, 40 a 80 °C, ainda com mais preferência, 50 a 70 °C, como, por exemplo, 60 °C.

[0047] De preferência, os um ou mais sais de alquil- amônio quaternário são adicionados à pasta aquosa de argila combinada (c) sob agitação da pasta aquosa de argila combinada (c), como, por exemplo, agitação da pasta aquosa.

[0048] A quantidade dos um ou mais sais de alquil-amônio quaternário em relação a 100 g de argila na pasta aquosa de argila combinada (c) tipicamente se situa na faixa de 5 mmol a 80 mmol, de preferência, 20 a 65 mmol, e com mais preferência, 30 a 55 mmol. Onde o aditivo de organoargila mineral misturado pretende ser usado em aplicações de alta temperatura uma faixa mais preferencial é 5 a 50 mmol, e ainda com mais preferência, 10 a 35 mmol do sal de alquil- amônio quaternário por 100 g da argila combinada na pasta aquosa. Para muitas outras aplicações tixotrópicas, uma faixa de cerca de 25 a 80 mmol, e de preferência, 35 a 65 mmol, do sal de alquil-amônio quaternário é usada por 100 g da argila combinada na pasta aquosa.

[0049] De preferência, a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzida formada na etapa iv. é separada do meio aquoso como descrito na etapa v. A separação pode ser alcançada por todos os meios convencionais que são tipicamente usados para separar um material insolúvel da fase líquida circundante, como, por exemplo, filtração, centrifugação, etc. Com máxima preferência, a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário é removida por filtração, de preferência, suportada pela aplicação de um vácuo. O produto de organoargila mineral misturado resultante é, de preferência, seco, que é com máxima preferência, feito em temperatura elevada, como, por exemplo, a uma temperatura na faixa de 40 a 80 °C, com mais preferência, 50 a 70 °C, como, por exemplo, 60 °C. As quantidades residuais típicas e aceitáveis de umidade contidas em mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário resultante estão abaixo de 10 % em peso, de preferência, abaixo de 8 % em peso, ainda com mais preferência, abaixo de 6 % em peso e com máxima preferência abaixo de 4 % em peso, com base no peso total da mistura de argila mineral tratada com sal de alquil- amônio quaternário e tipicamente na faixa de 1 ou 2 % em peso a 6 % em peso com base no peso total da mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário.

[0050] Se desejado, por exemplo, para melhor manipulação, as partículas sólidas de mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário podem ser reduzidas em tamanho por moagem, trituração ou similares.

[0051] A segunda modalidade do processo de fabricação geral acima do aditivo de organoargila mineral misturada da presente invenção difere da primeira modalidade, em que as etapas (i.3) e (ii.3) são omitidas e a etapa (iii.) é seguida pela submissão da pasta aquosa de argila combinada (c) a cisalhamento de fluido de alta velocidade antes do tratamento da pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário na etapa (iv.). As condições de cisalhamento de fluido de alta velocidade são as mesmas como descrito acima.

[0052] Todas as etapas de processo supracitadas podem ser transferidas para uma produção de escala industrial. A produção de escala industrial requer a adaptação de dispositivos de processamento usados. Por exemplo, para propósitos de secagem e trituração dentre outros, os seguintes métodos gerais são adequados para serem usados em uma produção de escala industrial do aditivo de organoargila mineral misturada produzido de acordo com o processo da presente invenção: trituração a seco, secagem rápida, secagem em leito fluidificado, secagem a vácuo, secagem por trituração a jato, secagem por tambor e secagem em câmara. Em alguns dos processos de secagem supracitados, uma etapa de trituração integrada é incluída, por exemplo, secagem por aspersão. Se o processo de secagem for usado, o qual não tem um processo de trituração integrado, uma etapa de trituração adicional precisa ser realizada, por exemplo, através do uso de uma trituração de classificação por ar. As temperaturas de secagem podem ser individualmente ajustadas para alcançar o teor de água exigido. Os procedimentos de filtração são usualmente realizados em filtros prensa. A fabricação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) e da pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) é, de preferência, executada à temperatura ambiente, enquanto que o tratamento da pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário é, de preferência, executada em temperaturas que excedem a temperatura ambiente. Uma faixa de temperatura preferencial é de 40 °C até a temperatura de ebulição da pasta aquosa em pressão padrão, com mais preferência, 40 a 80 °C, ainda com mais preferência, 50 a 70 °C, como, por exemplo, 60 °C.

[0053] Aditivos de Reologia Organoargila Mineral Misturados conforme Preparados De Acordo com o Processo da Presente Invenção

[0054] Embora as organoargilas típicas sejam constituídas de um tipo de partículas de argila, por exemplo, bentonita ou hectorita, os aditivos de reologia de organoargila mineral misturada de acordo com a presente invenção são diferentes. Os mesmos são, por projeto, construídos a partir de vários materiais de argila. Os mesmos são construídos de diferentes argilas com partículas de tamanho diferente. As argilas com tamanho diferente são usualmente extraídas e purificadas separadamente. Pelo menos na etapa de transformação das superfícies hidrofóbicas, as mesmas são combinadas em um vaso de reação.

[0055] O formato exclusivo de minerais misturados contribui para seu desempenho exclusivo. Devido a uma mistura de argilas em formato de plaqueta, fita e/ou tubo, as partículas de produto não podem ser empilhadas paralelas e tão densas quanto as organoargilas convencionais uniformemente em formato de plaqueta. As várias partículas não são tão próximas umas das outras. Transformadas em propriedades de aplicação, isso significa que as partículas em aditivos de reologia de organoargila mineral misturada podem ser separadas entre si mais facilmente do que as partículas em organoargilas convencionais. Isso gera dispersão mais fácil e mais rápida, até mesmo mais fácil que as organoargilas convencionais de fácil dispersão.

[0056] A estrutura microscópica pode ser vista em macro ao exibir uma densidade aparente inferior em comparação com organoargilas convencionais. Mas em comparação com a sílica fumê, a densidade é ainda muito mais alta. Ainda para aditivos de reologia de organoargila mineral misturada que geram um desempenho similar para sílica fumê, é mais fácil manipulá-los devido a sua densidade mais alta. Os aditivos de reologia de organoargila mineral misturada formam menos pó e precisam de menos espaço em bolsas e armazéns.

[0057] Além das propriedades excepcionais mencionadas acima dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturada "convencionais", os aditivos de reologia de organoargila mineral misturada como produzido pelo processo de acordo com a presente invenção fornecem um efeito espessante ainda mais alto e em particular um efeito tixotrópico mais alto em comparação os "convencionais". Isso é, em particular, verdadeiro para a seleção das argilas hormitas específicas usadas no processo de fabricação dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturada. As argilas hormitas usadas no presente documento têm uma baixa capacidade de troca de azul de metileno como será descrito em maiores detalhes abaixo.

[0058] Ademais, um objetivo da presente invenção é o aditivo de organoargila mineral misturada que compreende ou consiste na mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário. Argilas hormitas Usadas no Processo de Acordo com a Presente Invenção

[0059] As argilas hormitas pertencem ao grupo de filossilicatos. A argila hormita ou argilas hormitas a ser usada na fabricação dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturada da presente invenção são sepiolitas e/ou paligorsquitas (também conhecidas como atapulgitas).

[0060] Dentre as duas argilas hormitas mencionadas, a sepiolita é preferencial para uso na invenção. Tanto sepiolita quanto paligorsquita contêm uma folha tetraédrica bidimensional contínua de composição, mas diferem dos outros silicatos de camada na ausência de folhas octaédricas contínuas. Os detalhes adicionais das estruturas desses minerais, incluindo as distinções estruturais entre as duas estruturas idealizadas de sepiolita e paligorsquita, podem ser encontrados em "Developments in Palygorskite-Sepiolite Research", Galan e Singer, Elsevier, 2011.

[0061] Ambas as argilas hormitas têm uma estrutura idealizada muito similar. Por natureza, as sepiolitas e as paligorsquitas diferem de estruturas idealizadas, mas podem ser usualmente caracterizadas facilmente como tais. De acordo com a literatura recente, não há lacuna composicional entre sepiolitas e paligorsquitas, mas, em contrapartida, existe uma série contínua de minerais entre as estruturas idealizadas (Galan e Singer, "Developments in Palygorskite-Sepiolite Research", Elsevier, 2011, páginas 49-51, em particular Fig. 8 na página 51).

[0062] As sepiolitas e paligorsquitas empregadas no presente documento são matérias-primas de argila que podem ser extraídas no mesmo local de mineração ou diferentes locais de mineração ao redor do mundo. Tal material contém inevitavelmente algumas impurezas como quartzo ou dolomita. Os termos "sepiolita" e "paligorsquita" como usado no presente documento devem ser entendidos como se referindo a matérias-primas que contêm, de preferência, pelo menos 90 % em peso, com mais preferência pelo menos 95 % em peso e ainda com mais preferência pelo menos 97 % em peso e melhor com pelo menos 99 % em peso da respectiva morfologia de argila hormita na matéria-prima. Em mineralogia, o padrão de difração de raios X de pó é uma ferramenta típica para detectar impurezas cristalinas em sepiolitas e paligorsquitas pela presença de reflexão característica dessas impurezas em padrões de difração de raios X de pó. Portanto, as impurezas de quartzo, cristobalita, calzita, dolomita etc. podem ser detectadas facilmente, tendo em vista que mostram reflexão característica em padrões de difração de raios X de pó em diferentes valores de 2θ do que as amostras de sepiolitas e paligorsquita.

[0063] As argilas hormitas a serem usadas no contexto da presente invenção possuem uma taxa de troca de azul de metileno muito baixa. Há uma correlação entre a capacidade das argilas em interagir ou reagir com cátions e a taxa de troca de azul de metileno, uma vez que o próprio azul de metileno possui uma carga positiva em um átomo de nitrogênio. Entretanto, o mesmo não é um sal de amônio quaternário.

[0064] A adsorção de azul de metileno em argilas em geral é um método usado amplamente difundido quando se investiga a capacidade das argilas em interagir com cátions. Muitas publicações científicas nesse campo focam em argilas esmectitas. Entretanto, diversos autores também investigaram a adsorção de azul de metileno em sepiolitas e paligorsquitas, como, por exemplo, Rytwo et al. em Clays and Clay Minerals, 46(3), 340-348, 1998, "Adsorption of Monovalent Organic Cations on Sepiolite: Experimental Results and Model Calculations" ou Shariatmadrari et al. em Clays and Clay Minerals, 47(1), 44-53, 1999, "Sorption of Selected Cationic and Neutral Organic Molecules on Palygorskite and Sepiolite". Uma descrição detalhada sobre como determinar a capacidade de troca de azul de metileno das argilas hormitas usadas na presente invenção é encontrada na seção experimental da presente invenção.

[0065] Galan e Singer em "Developments in PalygorskiteSepiolite Research", Elsevier, 2011, página 367 se referem a Rytwo et A1. "Adsorption of Monovalent Organic Cations on Sepiolite: Experimental Results and Model Calculations", Clays and Clay Minerals, 46(3), 340-348, 1998 para resultados experimentais em adsorção de azul de metileno em sepiolitas em quantidades de até 57 mmol/100 g de argila sepiolita.

[0066] Os inventores da presente invenção também executaram alguma análise de diferentes amostras de argila sepiolita (obtidas a partir de um local de mineração na Espanha) e encontraram taxas de troca de azul de metileno de cerca de 10 a cerca de 46 mmol/100 g de argila sepiolita proveniente desse local de mineração. Todavia, nem todas as argilas hormitas obtidas a partir do local de mineração foram adequadas para serem usadas no processo de acordo com a invenção. Ao contrário, parece que apenas tais argilas hormitas que têm uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco levam aos aditivos que têm o efeito reológico desejado. O termo "uma ou mais argilas hormitas no estado seco" como usado no presente pedido se refere ao teor seco de argila hormita obtido a partir de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) quando uma amostra de 10 g da pasta aquosa é seca a 130 °C por 90 min.

[0067] No contexto da presente invenção, é ainda adicionalmente preferencial que as uma ou mais argilas hormitas tenham uma capacidade de troca de azul de metileno de até 18 mmol por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco ou ainda apenas até 17 mmol por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco. As faixas preferenciais para a capacidade de troca de azul de metileno são de 5 a 18, ainda com mais preferência, 8 a 17 e com máxima preferência 10 a 17 mmol por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco.

[0068] Enquanto que as argilas esmectitas usualmente possuem uma alta capacidade de troca de azul de metileno e são comumente usadas na produção de organoargilas, foi surpreendentemente verificado que apenas tais aditivos da invenção exibirão os efeitos reológicos descritos acima, quando - na preparação dos aditivos da presente invenção - uma ou mais argilas esmectitas são combinadas com tais uma ou mais argilas hormitas, tendo uma baixa capacidade de troca de azul de metileno, apenas.

[0069] O achado acima é ainda mais surpreendente considerando o que se explica na parte da técnica anterior introdutória deste relatório descritivo. Em geral, um baixo grau de modificação orgânica reduz a compatibilidade de argilas naturais a serem usadas em formulações não aquosas. Usualmente, um elemento versado na técnica tentará aprimorar a capacidade de argilas naturais em interagir ou reagir com matéria orgânica. Algumas vezes, isso é feito pela modificação de tais argilas com alcoxi silanos hidrofóbicos.

[0070] Na presente invenção, em contrapartida, não se busca equipar as argilas hormitas com um grande número de grupos hidrofóbicos, mas usar tais argilas hormitas que exibem propriamente uma baixa tendência a interagir com compostos hidrofóbicos como, por exemplo, sais de alquil- amônio quaternário. Usualmente, um elemento versado na técnica teria esperado que as argilas hormitas com uma alta capacidade de troca de azul de metileno seriam preferenciais, em vez disso.

[0071] Como usado no presente documento, o termo "fração de uma ou mais argilas hormitas" é equivalente ao termo "fração de argila hormita que contém ou consiste em uma ou mais argilas hormitas". Essa fração de uma ou mais argilas hormitas é, portanto, distinta de uma "fração de uma ou mais argilas esmectitas", isto é, uma "fração de argila esmectita que contém ou consiste em uma ou mais argilas esmectitas".

[0072] O termo "uma ou mais argilas hormitas" deve ser entendido em um sentido amplo e inclui a possível presença de diferentes tipos de argila hormita, isto é, a presença de sepiolita e paligorsquita, mas também inclui a possível presença de diferentes bateladas de um tipo de argila, por exemplo, diferentes bateladas de argila sepiolita ou diferentes bateladas de argila paligorsquita ou misturas das mesmas. O mesmo se aplica ao termo "uma ou mais argilas esmectitas".

[0073] O termo "diferentes bateladas" como usado no presente documento abrange a possibilidade de que essas bateladas sejam de diferentes locais de mineração ou de diferentes locais de trabalho em mina dentro de um local de mineração.

[0074] Se diferentes bateladas de argila hormita estiverem contidas na fração de argila hormita, é com máxima preferência que cada batelada de argila hormita contida na fração de argila hormita preencha o requisito de exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco. Entretanto, também é possível que uma ou mais bateladas de argila hormita contidas na fração de argila hormita fiquem fora desse requisito, isto é, exibam uma capacidade de troca de azul de metileno maior que ou igual a 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco, desde que a fração de argila hormita como um todo preencha o requisito de exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco.

[0075] No caso em que diferentes bateladas de argila hormita estão contidas na fração de uma ou mais argilas hormitas e uma ou mais dessas bateladas exibem uma capacidade de troca de azul de metileno maior que ou igual a 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco, tais bateladas devem, de preferência, exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 30 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco, ainda com mais preferência, tais bateladas devem exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 25 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco, e com máxima preferência, tais bateladas exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 22 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco.

[0076] No caso em que diferentes bateladas de argila hormita estão contidas na fração de uma ou mais argilas hormitas e um ou mais dessas bateladas estão fora do requisito para a fração de argila hormita exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco, como descrito no parágrafo anterior, é preferencial que as uma ou mais bateladas de argila hormita que preenchem o requisito de exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco estejam contidas na fração de argila hormita com um teor mínimo de pelo menos 25 % em peso, com mais preferência pelo menos 30 em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 35 % em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 40 % em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 50 % em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 60 % em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 75 % em peso e com máxima preferência pelo menos 80 % em peso, com base no peso total da fração de argila hormita.

[0077] Se houver, por exemplo, uma necessidade por um efeito espessante excepcionalmente bom em uma aplicação específica, entretanto, pode se tornar necessário usar apenas a batelada de argilas hormitas dentro da faixa exigida para a fração de argila hormita para exibir uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g da batelada de argila hormita no estado seco ou pelo menos usar uma quantidade alta de tais bateladas, com base no peso total da fração de argila hormita. No caso em nem todas as bateladas de argila hormita preenchem o requisito definido para a fração de argila hormita completa, deve, a fim de aprimorar adicionalmente a qualidade de espessamento do aditivo, considerar o uso apenas de tais bateladas fora do requisito definido para a fração de argila hormita completa, que estão próximas ao requisito para a fração de argila hormita completa, isto é, aquelas que estão apenas levemente fora desse requisito.

[0078] Tipi camente, uma amostra das frações de argila hormita a serem usadas em i. formação de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) , é testada como descrito na presente invenção. Com base no resultado da testagem, os materiais de argila hormita que satisfazem as exigências acima são usados no processo de fabricação de acordo com a invenção. Argilas esmectitas conforme Usadas no Processo de acordo com a Presente Invenção

[0079] Como utilizado no presente relatório descritivo, o termo "argilas esmectitas" se refere à classe geral de minerais de argila com retículas de cristal extensíveis, com a exceção de vermiculite. Isso inclui as esmectitas dioctaédricas que consistem em montmorilonita, beidelita e nontronita, e para as esmectitas trioctaédricas, que incluem saponita, hectorita e sauconita. Também são abrangidas argilas esmectitas preparadas sinteticamente, por exemplo, por processos hidrotérmicos como revelado nos documentos US 3.252.757; US 3.586. 468; US 3.666.407; US 3.671.190; US 3.844.978; US 3.844.979; US 3.852.405; e US 3.855.147 .

[0080] De preferência, a esmectita é um mineral de argila natural ou sintético selecionado a partir do grupo que consiste em hectorita, montmorilonita, bentonita, beidelita, saponita, estevensita e misturas das mesmas. As esmectitas particularmente preferenciais são saponita e hectorita. Mistura de Argila (ou Argilas) Hormita e Argila (ou Argilas) Esmectita na Forma de sua Pasta Aquosa

[0081] Antes de serem tratadas com sais de alquil-amônio quaternário, as uma ou mais argilas hormitas e as uma ou mais argilas esmectitas são misturadas na forma de pastas aquosas em tal razão, em que o peso das uma ou mais argilas hormitas excede o peso das uma ou mais argilas esmectitas, com base no peso total da argila. O peso da argila contida em cada pasta aquosa pode ser determinado por secagem de uma parte da respectiva pasta aquosa (por exemplo, 10 ml) a 130 °C por 90 min. O resíduo seco é a quantidade de argila contida em relação ao peso da pasta aquosa (por exemplo, 10 ml) antes da secagem.

[0082] Com máxima preferência, nenhuma outra argila, mas as argilas esmectitas e hormitas estão contidas na pasta aquosa de argila combinada, apesar das impurezas que pode estar contidas. Se as impurezas estiverem contidas, a quantidade das mesmas deve, de preferência, não exceder 10 % em peso, ainda com mais preferência, 5 % em peso, ainda melhor, 3 % em peso e, com máxima preferência, a quantidade não deve exceder 1 % em peso com base no peso total das argilas na pasta aquosa de argila combinada.

[0083] De preferência, a quantidade das uma ou mais argilas hormitas na pasta aquosa de argila combinada é maior que 50 a 95 % em peso, ainda com mais preferência, de 60 a 90 % em peso e, com máxima preferência, de 75 a 85 % em peso com base no peso total de argilas na pasta aquosa de argila combinada.

[0084] De preferência, a quantidade das uma ou mais argilas esmectitas na pasta aquosa de argila combinada é de 5 a 50 % em peso, ainda com mais preferência, 10 a 30 % em peso e, com máxima preferência, 15 a 25 % em peso com base no peso total das argilas na pasta aquosa de argila combinada.

[0085] Com máxima preferência, a quantidade das uma ou mais argilas hormitas na pasta aquosa de argila combinada é de 75 a 85 % em peso, enquanto a quantidade das uma ou mais argilas esmectitas é de 15 a 25 % em peso, ambas com base no peso total das argilas na pasta aquosa de argila combinada.

[0086] As faixas de % em peso acima se aplicam independente da possibilidade de a fração de argila hormita conter apenas 1 tipo de argila hormita, como, por exemplo, sepiolita, ou mais que um tipo de argila hormita. De preferência, a fração de argila hormita contém apenas argila sepiolita.

[0087] As faixas de % em peso acima se aplicam independente da possibilidade de a fração de argila esmectita conter apenas 1 tipo de argila esmectita, como, por exemplo saponita ou hectorita, ou mais que um tipo de argila esmectita, como uma mistura de saponita e hectorita. De preferência, a fração de argila esmectita contém apenas argila saponita ou hectorita.

[0088] As quantidades acima devem ser entendidas antes de serem tratadas com os sais de alquil-amônio quaternário. Sais de alquil-amônio quaternário conforme Usados no Processo de Acordo com a Presente Invenção

[0089] Os sais de alquil-amônio quaternário empregados para tratar as argilas nas pastas aquosas de argila combinadas compreendem, de preferência, sais de alquil- amônio quaternário que contêm grupos iguais ou diferentes de alquila saturada e/ou insaturada, linear e/ou ramificada com 1 a 22 átomos de carbono e/ou grupos aromáticos com 6 a 14, de preferência, 6 a 10 átomos de carbono, de preferência, grupos benzila, através disso, a fração química de contraíon é, de preferência, selecionada a partir do grupo que consiste em halogeneto, como cloreto e brometo, metilssulfato, sulfato, nitrato, hidróxido, acetato, fosfato e misturas dos mesmos, com máxima preferência, cloreto, brometo e metilssulfato. "Tratar" a mistura de argila com um ou mais sais de amônio quaternário abrange quimicamente reagir bem como a adsorção física e/ou química.

[0090] Os sais de alquil-amônio quaternário particularmente preferenciais podem ser descritos pela fórmula geral (C1-10-alquil)n(C12-22-alquil)m(benzil)pN+X-, em que n+m+p = 4 e n = 1, 2 ou 3, m = 1 ou 2, p = 0 ou 1 e X-= halogeneto, sulfato, nitrato, hidróxido, acetato ou fosfato, de preferência, cloreto, brometo ou metilssulfato. Os sais de alquil-amônio quaternário especialmente preferenciais são cloreto de dimetil di(C14-18-alquil) amônio, cloreto de metil benzil di(C14-18-alquil) amônio, cloreto de dimetil benzil (C14-18-alquil)amônio e sulfato de dimetil(2-etil-hexil) (C14-18-alquil)amônio, cloreto de trimetil(C14-18-alquil)amônio e misturas de duas ou mais escolhas preferenciais. O grupo C14-18-alquila é, de preferência, um grupo alquila de sebo hidrogenado.

[0091] Os mais preferenciais são cloreto de amônio de sebo-metil benzil-di-hidrogenado e cloreto de amônio de sebo dimetil-di-hidrogenado e misturas dos mesmos. Se uma mistura de ambos for empregada, ainda é mais preferencial usar o cloreto de amônio de sebo-metil benzil-di- hidrogenado em uma quantidade maior que 50 % em peso, como 60, 70, 75 ou 80 % em peso, com base na quantidade total de cloreto de amônio de sebo-metil benzil-di-hidrogenado e cloreto de amônio de sebo dimetil-di-hidrogenado.

[0092] As argilas na pasta aquosa de argila combinada são tipicamente tratadas com 5 a 80 mmol do sal de alquil- amônio quaternário por 100 g de argila. Onde a organoargila for usada em aplicações de alta temperatura, como em fluidos de perfuração, porém sem limitação, uma faixa mais preferencial é 5 a 50 mmol e, ainda mais ideal, 10 a 35 mmol do sal de alquil-amônio quaternário por 100 g da mistura de argila. Para muitas outras aplicações tixotrópicas, uma faixa de cerca de 25 a 80 mmol e, de preferência, 35 a 65 mmol, do sal de alquil-amônio quaternário é usada por 100 g da argila na pasta aquosa.

[0093] A quantidade usada pode ser ajustada à capacidade de troca de cátion da pasta aquosa de argila combinada, isto é, a pasta aquosa que contém as frações de argila esmectita e hormita e deve, de preferência, ser pelo menos 75 % da capacidade de troca de cátion da dita pasta aquosa de argila. Usos de Acordo com a Presente Invenção

[0094] Ainda um outro objetivo principal da presente invenção consiste no uso de pelo menos um dos aditivos de organoargila mineral misturados obtidos pelo processo de acordo com a presente invenção como espessante em composições líquidas, de preferência, em composições líquidas não aquosas que, ainda com mais preferência, compreendem pelo menos um poliéster insaturado. Formulação que Contém Poliéster Insaturado como Empregado na presente invenção

[0095] As formulações que contêm poliéster insaturado contêm por definição pelo menos um poliéster insaturado. O termo "poliéster insaturado" é usado consistente com o entendimento da pessoa versada na técnica de poliésteres insaturados (UP) e resinas de poliéster insaturado (resinas de UP) . Consequentemente, o termo "resina de poliéster insaturado" é no presente documento entendido como uma resina de reação que consiste em poliésteres, em que pelo menos um dos componentes que formam o poliéster, isto é, a maioria um álcool multivalente e, de preferência, a maioria um ácido carboxílico multivalente é etilenicamente insaturado e que é copolimerizável por compostos polimerizáveis monoméricos. Em outras palavras, os "poliésteres insaturados" da presente invenção precisam conter uma ou mais ligações carbono-carbono etilenicamente insaturadas duplas que se adaptam para reagir com monômeros etilenicamente insaturados. De preferência, o pelo menos um poliéster insaturado é mesclado com pelo menos um monômero etilenicamente insaturado que serve como agente de reticulação. A reação de cura é a copolimerização do pelo menos um monômero etilenicamente insaturado com as ligações duplas do poliéster insaturado. Os poliésteres insaturados são, de preferência, mesclados com monômeros etilenicamente insaturados visto que os poliésteres insaturados não mesclados são frequentemente quebradiços à temperatura ambiente e difíceis de manusear. Portanto, sempre que os poliésteres insaturados forem sintetizados em uma planta, os mesmos são, de preferência, misturados com um monômero etilenicamente insaturado no estado líquido ou fundido. O princípio de reticulação subjacente de formulações que contêm poliéster insaturado pode, de preferência, ser entendido como a reação, de preferência, dos poliésteres insaturados lineares que contêm ligações duplas com compostos monoméricos com capacidade de polimerização, por exemplo, monômeros etilenicamente insaturados. Essa ligação na presença de iniciadores de polimerização é denominada copolimerização. Isso depende das condições de cura gerais, bem como da razão usada entre o poliéster insaturado e o monômero etilenicamente insaturado, se a ligação for formada apenas por uma unidade do monômero etilenicamente insaturado ou por uma cadeia dos monômeros. Para informações adicionais, refere-se a Kittel „Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen”, Volume 2, Segunda Edição, 1998, páginas 473-485.

[0096] É preferencial que a quantidade de faixas de insaturação olefínica de 10 a 75 grupos olefínicos por 100 grupos de éster. A insaturação olefínica é, de preferência, derivada do ácido carboxílico embora o diol também possa ser insaturado. Os dióis típicos são etilenoglicol e propilenoglicol. Os ácidos insaturados típicos incluem ácido maleico, ácido fumárico e ácido ftálico ou anidridos desses ácidos, como será descrito em mais detalhes abaixo. Tais poliésteres são feitos por técnicas convencionais de esterificação. De preferência, os poliésteres insaturados, úteis para preparar as composições de poliéster, têm pesos moleculares ponderais médios de cerca de 400 a 10.000 (determinado por cromatografia de permeação em gel) e, de preferência, números ácidos na faixa de 20 a 45 mg de KOH por grama de poliéster. Poliésteres Insaturados para Uso na Presente Invenção

[0097] Em geral, o poliéster insaturado pode ser sintetizado de acordo com a síntese de resinas de alquila. Particularmente, a esterificação azeotrópica como uma variação de condensação fundida se tornou importante, especialmente para materiais de partida sensíveis. Para remover a água, que é formada durante a reação, o tolueno e o xileno devem ser usados como agentes de entrada. Visto que os monômeros usados são compostos insaturados, a reação deve ser realizada sob a exclusão de oxigênio atmosférico, de preferência, em atmosfera de gás inerte para evitar uma polimerização prematura dos compostos de partida. A temperatura de reação da esterificação não deve exceder uma faixa de temperatura de 150 a 200 °C. O progresso de polimerização pode ser monitorado pela determinação do valor de ácido e medição de viscosidade. Usualmente, o monômero etilenicamente insaturado, que é, de preferência, estireno, é misturado no líquido ou poliéster insaturado fundido. Para evitar uma polimerização prematura, os inibidores, como tolu-hidroquinona, hidroquinona ou butilcatecol terciário são adicionados, de preferência, ao monômero etilenicamente insaturado e possivelmente também à fusão dos poliésteres insaturados.

[0098] Em teoria, é possível que as ligações duplas carbono-carbono mandatórias que têm capacidade de polimerização podem estar presentes tanto nos componentes de partida, no componente de ácido dicarboxílico quanto no componente de diol. Porém, são apenas tecnicamente importantes tais resinas de poliéster insaturado em que a ligação dupla carbono-carbono está presente no ácido dicarboxílico. De preferência, o ácido maleico e o ácido fumárico são usados como ácidos dicarboxílicos na produção de poliésteres insaturados, em que o ácido maleico é, de preferência, usado na forma de anidrido. Tendo em vista as razões econômicas, o anidrido de ácido maleico ou ácido maleico é o ácido dicarboxílico mais favorável. O uso de ácido fumárico em comparação ao uso de ácidos maleicos resulta em produtos que têm uma maior resistência mecânica e resistência química. Além disso, o ácido fumárico é mais reativo que o ácido maleico. Entretanto, em princípio menos comum, por exemplo, o ácido mesacônico, o ácido citracônico e o ácido itacônico também são adequados como ácidos dicarboxílicos insaturados.

[0099] Devido ao fato de que os poliésteres insaturados que têm uma alta quantidade de ligações duplas carbono- carbono resultarão em uma rede altamente reticulada, os produtos resultantes tendem a ser quebradiços. Portanto, usualmente não apenas os ácidos dicarboxílicos insaturados são usados na síntese de poliésteres insaturados, mas também os ácidos dicarboxílicos cicloalifáticos saturados ou alifáticos insaturados e/ou ácidos dicarboxílicos aromáticos são usados para adequar as propriedades do produto reticulado.

[0100] O ácido ftálico e seus anidridos são particularmente adequados para serem usados como ácidos dicarboxílicos aromáticos para produzir poliésteres reticulados que têm uma elasticidade satisfatória. Além disso, é particularmente preferencial no presente documento usar ácido ortoftálico ou seu anidrido na produção de materiais sintéticos duroméricos.

[0101] Visto que o componente de álcool para a produção de dióis de poliésteres insaturados é quase exclusivamente usado devido ao fato de que os álcoois funcionais mais altos, como trióis, levariam a produtos altamente reticulados que têm frequentemente uma viscosidade muito alta. Portanto, o uso exclusivo de dióis é preferencial na produção de poliésteres insaturados.

[0102] Os dióis são, de preferência, selecionados a partir do grupo que consiste em 1,2-propano diol, 1,3- propano diol, etileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, trietileno glicol, neopentil glicol, 2-metil-2- etil-propano-1,3-diol, bisfenol hidratado A e bisfenol oxalquilado. Monômeros Etilenicamente Insaturados para Uso com os Poliésteres Insaturados

[0103] O termo monômeros etilenicamente insaturados descreve aqueles monômeros que contêm uma ligação dupla carbono-carbono. Por exemplo, a ligação dupla carbono- carbono pode estar presente na forma de um grupo vinila, grupo alila, grupo acrilato, grupo metacrilato ou em uma região não terminal do monômero. De preferência, os monômeros etilenicamente insaturados devem ter uma baixa pressão de vapor, devem ter capacidade para servir como um solvente para o poliéster insaturado e devem se copolimerizar bem com o poliéster insaturado.

[0104] De preferência, os monômeros etilenicamente insaturados são selecionados a partir do grupo de estireno, alfa-metilestireno, acrilato de metila, metacrilato de metila, acetato de vinila, divinil benzeno, ftalato de dialila, trialilcianurato e fosfato de trialila. Estireno é o monômero etilenicamente insaturado mais preferencial.

[0105] Usualmente, a fração do monômero etilenicamente insaturado está na faixa de 20 a 50 % em peso, de preferência, 25 a 40 % em peso, com base na soma do poliéster insaturado e do monômero etilenicamente insaturado. Catalisadores e Iniciadores para Uso na Formulação que Contém Poliéster Insaturado

[0106] Os dois componentes, o monômero etilenicamente insaturado e o poliéster insaturado, começar a reagir pela adição de um iniciador de polimerização. Como os iniciadores de polimerização para a cura convencional (reticulação), de preferência, os peróxidos e hidroperóxidos podem, por exemplo, ser usados, os quais são adequados para formar radicais de partida por sua decomposição. O peróxido de dibenzoila, hidroperóxido de cumila e perbenzoato de t-butila representam exemplos da ampla faixa de iniciadores comercialmente disponíveis.

[0107] A decomposição dos peróxidos ou hidroperóxidos anteriormente mencionados é, de preferência, alcançada por ação catalítica com certos sais metálicos. Particularmente, os sais de cobalto podem ser corretamente usados para acelerar a formação de radical devido a sua capacidade de alterar a valência. As aminas, como, por exemplo, dimetilamilamina (DMAA), devem ser usadas como alternativas para ou em combinação com sais de cobalto. Seu efeito tem como base a transferência de hidrogênio de formação de radical.

[0108] Ambos os grupos de componentes provaram ser, na prática, bem-sucedidos. Enquanto a amina altamente reativa é gradualmente usada pelo processo de cura, diminuindo, através disso, seu efeito, o sal de cobalto atua pura e cataliticamente com reatividade inicial relativamente baixa, mas endurecimento completo melhor. Portanto, de preferência, as mesclas dos dois componentes são usadas para garantir melhores propriedades de processamento. Campos Adicionais de Aplicação dos Aditivos de Reologia de Organoargila Mineral Misturados conforme Produzidos de Acordo com a Presente Invenção

[0109] Os aditivos de organoargila mineral misturados como produzido de acordo com o processo da presente invenção podem ser usados como agente espessante, mais particularmente como agente tixotrópico.

[0110] Os aditivos de organoargila mineral misturados como produzido de acordo com o processo da presente invenção são tipicamente usados em uma ampla variedade de composições orgânicas líquidas. “Uma composição” no presente contexto é uma formulação que contém o aditivo da presente invenção e pelo menos uma entidade química adicional. “Uma composição líquida” no presente contexto é uma composição que está em um estado líquido na temperatura em que a mesma é usada e suplementada com o aditivo como produzido de acordo com o processo da presente invenção. De preferência, as composições orgânicas líquidas são líquidas a temperaturas abaixo de 40 °C, com mais preferência, as mesmas são líquidas a 25 °C (isto é, temperatura ambiente). Uma "composição orgânica líquida" é uma composição de líquido que contém o aditivo como produzido de acordo com o processo da presente invenção e pelo menos uma entidade química adicional que pertence às entidades orgânicas. Tais entidades orgânicas podem, por exemplo, ser compostos ou polímeros, ou misturas dos mesmos e entre si. Além dos ingredientes não solúveis, como, por exemplo, cargas e pigmentos que também podem estar contidos nas composições orgânicas líquidas, as entidades orgânicas que diferem do aditivo da presente invenção são, de preferência, contidas em uma quantidade de pelo menos 50 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de 60 % em peso e, com máxima preferência, em uma quantidade de 7 0 % em peso ou mais .

[0111] Os exemplos de composições orgânicas líquidas são, como materiais de revestimento, vedantes, adesivos, fluidos de perfuração de óleo, fluidos de perfuração de gás, materiais compósitos como nanocompósitos, e compostos de moldagem ou, simplesmente, uma composição orgânica líquida que contém além do aditivo de reologia apenas um ou mais solventes orgânicos.

[0112] Tais composições orgânicas líquidas contêm o aditivo de reologia de organoargila mineral misturado como produzido de acordo com o processo da presente invenção tipicamente em uma quantidade de aditivo de 0,1 a 10 % em peso, com mais preferência, 0,1 a 8 % em peso e, ainda com mais preferência, 0,5 a 5 % em peso, com base no peso total da composição orgânica líquida.

[0113] Um grande desafio para organoargilas convencionais consiste em composições que contêm poliéster insaturado, como, por exemplo, revestimentos, adesivos, vedantes, compostos de moldagem e materiais compósitos. Composições de revestimento de poliéster particularmente insaturado que contêm monômeros etilenicamente insaturados geram poucas possibilidades para otimizar a dispersibilidade de organoargilas convencionais por pré- géis de baixa concentração. Por conseguinte, sistemas típicos em que as organoargilas convencionais falham são sistemas com alto teor de sólidos e, em particular, sistemas que não contém solventes que evaporam significativamente durante a cura da formulação.

[0114] Embora os efeitos dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturados como produzido de acordo com o processo da presente invenção sejam mais pronunciados em sistemas problemáticos como a composição que contém poliéster insaturado da presente invenção, seu efeito espessante e tixotrópico é, certamente, não limitado a esse sistema específico. Ao contrário, os efeitos espessante e, mais particularmente, tixotrópicos alcançados com o uso dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturados como produzido de acordo com o processo da presente invenção também são certamente desenvolvidos em outros sistemas orgânicos líquidos ou simplesmente em solventes orgânicos.

[0115] Portanto, os produtos de organoargila como produzido de acordo com o processo da presente invenção são encontrados para exibir propriedades altamente desejáveis e inesperadas quando usadas como um tixotropo em vários sistemas com base orgânica além das composições que contêm resina de poliéster insaturado da presente invenção. Por exemplo, quando usados em gelificação de resinas epóxi, considerou-se que os aditivos da invenção podem ser agitados e dispersados diretamente em uma solução de resina epóxi e fornecerão propriedades de gelificação altamente satisfatórias. As resinas epóxi contêm em média mais que um anel de oxirano por molécula. As mesmas podem ser curadas com denominados endurecedores (também denominados "agentes de cura") pela reação do anel de oxirano com um grupo funcional do endurecedor que é reativo para o anel de oxirano. As resinas epóxi comumente usadas são formadas pela reação dos fenóis reativos, álcoois, ácidos e/ou aminas com epicloridrina. Mais comumente, o anel de oxirano é presente nas resinas epóxi na forma de um grupo glicidila. O número de entidades de base reativa, que formam resinas epóxi por reação de epicloridrina, é quase ilimitado, o que resulta em um grande número de resinas tecnicamente importantes. Ademais, os compostos cicloalifáticos alifáticos insaturados podem ser epoxidizados com, por exemplo, ácido peracético.

[0116] O aditivo como produzido de acordo com o processo da presente invenção é geralmente usado e composições de revestimento, adesivo ou vedantes em uma quantidade de modo que a composição final tenha uma curva de fluxo que permite a aplicação, mas impede a drenagem ou o escorrimento do material da superfície à qual as formulações prontas para uso são aplicadas. Em geral, as composições líquidas da presente invenção conterão uma quantidade de 0,1 a 10 % em peso, de preferência, 0,1 a 8 % em peso e, ainda com mais preferência, 0,5 a 5 % em peso, com base no peso total da composição de revestimento pronta para uso.

[0117] Além disso, os aditivos de reologia como produzido de acordo com o processo da presente invenção geram resultados surpreendentes quando utilizados em fluidos de perfuração de alta temperatura. Através do uso de tais aditivos como produzido de acordo com o processo da presente invenção, pode ser fornecido uma composição de fluido de perfuração ambientalmente benigno de base de óleo que tem uma alta viscosidade estável e alta resistência de gel em temperaturas de uso até pelo menos 230 °C. Tal fluido de perfuração compreende um veículo de óleo biodegradável de baixa toxicidade e como um agente de viscosificação, um aditivo como produzido de acordo com o processo da presente invenção.

[0118] Os aditivos como produzido de acordo com o processo da presente invenção também podem ser usados na preparação de nanocompósitos por qualquer um dos métodos que são apresentados nas patentes anteriores referenciadas e com uma ampla variedade de polímeros polimerizáveis, como poliamidas, resinas epóxi, resinas de polivinila, poliacrilamidas, etc. Quando usados em compósitos como nanocompósitos, os aditivos da presente invenção geram aprimoramentos inesperados nas propriedades mecânicas e outras propriedades do compósito, que incluem em relação à resistência à tração, módulo de tração e módulo de tração e módulo de flexão, todos os quais são atributos altamente significativos para os plásticos e formuladores similares.

[0119] A invenção será agora ilustrada por exemplos, que devem ser considerados ilustrativos e não limitativos da invenção. A menos que indicado o contrário, todas as partes e porcentagens estão em peso.

EXEMPLOS DE PREPARAÇÃO

[0120] As 8 amostras de argila hormita a seguir são amostras de sepiolita obtidas a partir de um local de mineração na Espanha. As 8 amostras de argila hormita a seguir são amostras de sepiolita obtidas a partir de um local de mineração na Espanha. Na existência de sepiolita, a paligorsquita é mostrada por um pico principal (110) cerca de 12,1 Angstroms e alguns relacionados menores. A quantidade de impurezas cristalinas foi detectada por seus picos específicos de material em difração de raios X (XRD). A quantidade de impurezas de dolomita ou quartzo cristalino em todas as amostras é menor que o limite de detecção de 0,2 % em peso. Determinação de valores de capacidade de troca de azul de metileno (MBEC)

[0121] Esse método descreve a medição da adsorção de corante de azul de metileno pelas argilas hormitas usadas na presente invenção. Em geral, uma reação linear existe entre a MBEC e a capacidade de troca de cátion (CEC) das argilas. (1) Uma pasta aquosa de argila hormita é preparada pela trituração de argila hormita bruta para moagem grosseira de aproximadamente 2 - 3 mm (1/8" mesh) (moinho: Brown Direct Driven Pulverizer UD32, Espessura de espátula de 1,27 mm (0,05 polegadas), Bico Brown International). 850 g da argila triturada são adicionados a 7930 g de água quente (57 °C (135 °F)) em um balde de plástico com lados retos de 18,93 litros (5 galões) (topo: 30,2 cm (11,9 polegadas); fundo: 27,7 cm (10,92 polegadas); altura total: 33,8 cm (13,31 polegadas)) sob agitação forte o suficiente para gerar um vórtice. A suspensão é agitada na velocidade mais alta possível (4100 rpm) para não perder a suspensão sobre as paredes de balde com uma lâmina Cowles em um dispersor por 1 hora (Dispersor Cowles Modelo 1 -VJ; Cowles Hi Shear Impeller BO Hi BO 4 AOB de 10,2 cm (4 polegadas) de Morehouse Cowles), através disso, nos primeiros 5 minutos dessa 1a hora, uma espátula de 38,1 cm (15 polegadas) é retida no lado do balde para atuar como um defletor, que retém a pasta aquosa para engrossar mais rápido. Desse modo, após a etapa de 1 hora, 8120 g de água quente são misturados na mesma. Essa suspensão é triada em uma peneira de 100 mesh para remover as partículas grossas. (2) Uma solução de azul de metileno (0,01 N) é preparada da seguinte forma. 4000 ml de água deionizada são medidos e vertidos em um recipiente vedável de 7,57 l (2 galões). 0,85 ml de ácido acético glacial é adicionado. Subsequentemente, 1,18 g de acetato de sódio anidro são adicionados. Subsequentemente, 14,80 g de azul de metileno (seco) de EM Basic Blue 9 são adicionados e um recipiente de 7,57 l (2 galões) é vedado, bem agitado e deixado para assentar durante a noite antes do uso. A solução é armazenada em um local escuro. (3) A quantidade de pasta aquosa a ser usada para o teste é determinada pela seguinte equação: gramas de pasta aquosa de argila hormita = (0,4 x 100) / % de sólidos (4) As gramas exigidas de pasta aquosa de argila hormita são pesadas em um Frasco de Erlenmeyer e água deionizada é adicionada aos 90 gramas para o volume total de pasta aquosa e água. O frasco é colocado em um agitador de estudante equipado com uma barra magnética de 5,08 cm (2 polegadas) . A velocidade é ajustada para criar um vórtice onde a barra magnética pode ser vista. Uma quantidade inicial de solução de azul de metileno é adicionada. Essa quantidade deve ser cerca de 80 % da quantidade total de solução exigida para alcançar o ponto final. Se a quantidade inicial não for conhecida, a solução de azul de metileno é adicionada em incrementos de 1 ml. Após cada adição de solução de azul de metileno, os conteúdos do frasco são misturados por 1 minuto. Então, uma gota de líquido é removida com a haste de agitação e colocada no papel de filtro. O ponto final (inicial) da titulação é alcançado quando o corante aparece como um anel azul ou turquesa que circunda os sólidos de corante. Após esse ponto final ser alcançado, a solução é misturada por 3 minutos (durante esse tempo, a mistura pode ser verificada a cada 1 minuto). Se o ponto final desaparecer, a solução de azul de metileno adicional é adicionada e a solução é novamente misturada por 3 minutos (durante esse tempo, a mistura pode ser verificada a cada 1 minuto) . Essa etapa pode ser repetida várias vezes. O ponto final é alcançado quando o ponto final não altera após três minutos de mistura. A quantidade de solução de azul de metileno em mililitros usada é registrada. (5) A capacidade de troca de azul de metileno é calculada da seguinte forma: MBEC [mmol de azul de metileno por 100 g de argila hormita (estado seco)] = (MB x N x 100) / gramas de argila (estado seco) gramas de argila (estado seco) = (gramas de pasta aquosa x % de sólidos) / 100 MB = ml de solução de azul de metileno exigida para a titulação N = 0,01003 de normalidade de solução de azul de metileno

[0122] O teor de sólidos (em % de sólidos) é determinado pela secagem de uma amostra de 10 g da pasta aquosa a 130 °C por 90 minutos. Preparação de espessantes: Preparação 1:

[0123] A argila bruta de sepiolita é triturada para moagem grosseira de aproximadamente 2 - 3 mm (1/8" mesh) (moinho: Brown Direct Driven Pulverizer UD32, Espessura de espátula de 1,27 mm (0,05 polegadas), Bico Brown International). 850 g da argila triturada são adicionados a 7930 g de água quente (57 °C (135 °F)) em um balde de plástico com lados retos de 18,93 litros (5 galões) (topo: 30,2 cm (11,9 polegadas); fundo: 27,7 cm (10,92 polegadas); altura total: 33,8 cm (13,31 polegadas)) sob agitação forte o suficiente para gerar um vórtice. A suspensão é agitada na velocidade mais alta possível (4100 rpm) para não perder a suspensão sobre as paredes de balde com uma lâmina Cowles em um dispersor por 1 hora (Dispersor Cowles Modelo 1 -VJ; Cowles Hi Shear Impeller BO Hi BO 4 AOB de 10,2 cm (4 polegadas) de Morehouse Cowles), através disso, nos primeiros 5 minutos dessa 1a hora, uma espátula de 38,1 cm (15 polegadas) é retida no lado do balde para atuar como um defletor, que retém a pasta aquosa para engrossar mais rápido. Desse modo, após a etapa de 1 hora, 8120 g de água quente são misturados na mesma. Essa suspensão é peneirada em uma tela de 100 mesh para remover as partículas grossas. A suspensão é submetida duas vezes a uma passagem através de um moinho homogeneizador Manton-Gaulin em 4500 psi (aproximadamente 310 bar).

[0124] Uma pasta aquosa de argila bruta de saponita é preparada da mesma maneira. A quantidade de água é ajustada para gerar uma viscosidade processável ideal. Adicionalmente, após o peneiramento, a mesma é passada por uma centrífuga para remoção adicional de partículas grossas. A mesma é passada através de um moinho Manton- Gaulin uma vez.

[0125] Uma pasta aquosa misturada é preparada contendo uma razão de 80 % de sepiolita e 20 % de saponita em uma base seca, que significa com base na sepiolita seca e saponita seca, respectivamente. As condições de secagem gerais para amostras de 10 g de quaisquer pastas aquosas de argila são: 130 °C por 90 minutos, seguido de resfriamento à temperatura ambiente em um dessecador. A mistura é aquecida a 60 °C e agitada para gerar um vórtice. 45 mmol/100 g de argila uma mistura de 75 % em peso de cloreto de amônio de sebo-metil benzil-di-hidrogenado e 25 % em peso de cloreto de amônio de sebo dimetil-di-hidrogenado são adicionados à mistura e são tratados por 30 minutos. O material resultante é filtrado em um funil de vácuo. A torta de filtro é seca em um forno de soprador a 60 °C para alcançar um residual de umidade de aproximadamente 2-6 %. Desse modo, a mesma é triturada em um moinho pulverisette com uma peneira de 0,2 mm. Preparação 2:

[0126] Isso é feito como mostrado na preparação 1. Em vez de argila saponita, uma argila hectorita é usada. A quantidade de amônio quaternário é aumentada para 49 mmol/100 g de argila.

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO Composição Líquida para Uso na Presente Invenção

[0127] 2,00 part es em peso do espessante de preparação 1 foram misturados em 14,69 partes em peso de estireno em um Dispermat em 4000 rpm por 10 minutos para formar 16,69 partes em peso de Pré-gel 1. Da mesma maneira, 2,00 partes em peso do espessante de preparação 2 foram misturadas em 14,69 partes em peso de estireno para formar 16,69 partes em peso de Pré-gel 2. A partir das seguintes formulações 1 e 2, respectivamente, foram preparados:

*poliéster à base de ácido ortoftálico insaturado fluido (73 % em peso de poliéster à base de ácido ortoftálico em estireno; número ácido: 26 mg de KOH/g; viscosidade (Brookfield RV nº 27, 50 rpm) = 2700 cps) ** desaerador livre de silício (obtenível junto a BYKChemie GmbH, Wesel, Alemanha)

[0128] Após a respectiva porção de pré-gel da formulação ter sido produzida, o restante da formulação foi processado da seguinte forma: A resina de orto-poliéster foi adicionada a uma lata de metal de 236 ml (1/2 pinta) (diâmetro: 70 mm, altura: 70 mm). Subsequentemente, BYK A- 555 e os respectivos Pré-géis 1 ou 2 foram adicionados. A lata foi colocada em um dispersante (disco de dispersor: 30 mm; dente de serra) e misturada por 5 minutos em 2000 rpm. Subsequentemente, a dimetilacetoacetamida (DMAA) foi adicionada e foi misturada por 1 minuto em 2000 rpm. Posteriormente, o octoato de cobalto foi adicionado e foi novamente misturado por 1 minuto em 2000 rpm. Após a mistura, uma tampa foi colocada na lata de 236 ml (1/2 pinta) e a amostra foi colocada em um banho de água a 25 °C por 24 horas. Após 24 horas, a amostra foi removida do banho de água e a viscosidade de Brookfield foi medida em 1, 10 e 100 rpm. Medições de Viscosidade

[0129] As viscosidades foram medidas em um reômetro de Brookfield, eixo nº 3 em 1 rpm. Visto que as viscosidades das composições diferem de todos os valores, as mesmas foram normalizadas para facilitar a comparação, por exemplo, para série de preparação 1 na formulação de poliéster insaturado, a viscosidade-alvo aceitável é 8.100 mPas e foi definida como 1 (viscosidade normalizada). Para a série de preparação 2 na formulação de poliéster insaturado, a viscosidade-alvo aceitável é 13.200 mPas e foi definida como 1 (viscosidade normalizada). Todas as viscosidades mostradas nas seguintes tabelas 1 e 2, respectivamente, são razões para essa definição e são mais facilmente intercomparáveis de uma só vez.

[0130] As viscosidades normalizadas abaixo 1 não são consideradas como aceitáveis nessa comparação, enquanto as viscosidades normalizadas de 1 e acima são aceitáveis. Tabela 1

*Exemplos Comparativos Tabela 2

*Exemplos Comparativos

[0131] As Figuras 1 e 2 mostram, respectivamente, os resultados das Tabelas 1 e 2 como diagramas xy com as viscosidades normalizadas como eixo geométrico x e valores de MBEC como eixo geométrico y.

[0132] Como pode ser aprendido a partir das Figuras 1 e 2, há uma forte correlação da eficácia dos aditivos de reologia de organoargila mineral da presente invenção no fornecimento de um efeito espessante na composição que contém poliéster insaturado, dependendo dos valores de MBEC da fração de argila hormita que é usada para produzir os aditivos da presente invenção.

Claims (18)

1. Uso de pelo menos um aditivo de reologia de organoargila mineral misturado caracterizado por compreender ou consistir em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário preparada por i. formar uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) ii. formar uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) iii. combinação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c) iv. tratamento da pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário v. separação da mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzido do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (ii.(1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) que é formada por (ii.(2) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e em que o peso do teor de argila hormita excede o peso do teor de argila esmectita na pasta aquosa de argila combinada (c) ; e submissão das dispersões formadas em (i.1) e (ii.1) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade antes de executar a etapa iii. e/ou após ter executado a etapa iii; e em que as uma ou mais argilas hormitas empregadas na formação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco, em que a capacidade de troca de azul de metileno é determinada na parte de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa que passa por uma tela de padrão US de 100 mesh, e em que a pasta aquosa de argila hormita antes de passar pela tela de padrão US de 100 mesh tem uma distribuição de tamanho de partícula de modo que pelo menos 90 % em peso da argila hormita contida na pasta aquosa de argila hormita aquosa passe pela tela de padrão US de 100 mesh, em uma composição líquida que compreende pelo menos um poliéster insaturado.

2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição líquida compreende adicionalmente pelo menos um monômero etilenicamente insaturado.

3. Uso, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um monômero etilenicamente insaturado ser selecionado a partir do grupo de estireno, alfa-metilestireno, acrilato de metila, metacrilato de metila, acetato de vinila, divinil benzeno, ftalato de dialila, trialilcianurato e fosfato de trialila e misturas dos mesmos.

4. Processo para produzir um aditivo de reologia de organoargila mineral misturado, que compreende ou consiste em uma mistura de argila mineral tratada com sal de alquil- amônio quaternário, em que o processo é caracterizado por: i. formar uma pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) ii. formar uma pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) iii. combinar a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) com a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) para formar uma pasta aquosa de argila combinada (c) iv. tratar a pasta aquosa de argila combinada (c) com um ou mais sais de alquil-amônio quaternário, e v. separar opcionalmente a mistura de argila mineral tratada com sal de alquil-amônio quaternário assim produzido do meio aquoso, em que a pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) que é formada por (ii.(1) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas hormitas selecionadas a partir do grupo de sepiolitas e paligorsquitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e a pasta aquosa de argila esmectita aquosa (b) que é formada por (ii.(2) dispersão de uma fração de uma ou mais argilas esmectitas em um meio aquoso para formar uma dispersão, e em que o peso do teor de argila hormita excede o peso do teor de argila esmectita na pasta aquosa de argila combinada (c) ; e submissão das dispersões formadas em (i.1) e (ii.1) ao cisalhamento de fluido de alta velocidade antes de executar a etapa iii. e/ou após ter executado a etapa iii; e em que as uma ou mais argilas hormitas empregadas na formação da pasta aquosa de argila hormita aquosa (a) exibem uma capacidade de troca de azul de metileno abaixo de 20 mmol de azul de metileno por 100 g das uma ou mais argilas hormitas no estado seco, em que a capacidade de troca de azul de metileno é determinada na parte de uma pasta aquosa de argila hormita aquosa que passa por uma tela de padrão US de 100 mesh, e em que a pasta aquosa de argila hormita antes de passar pela tela de padrão US de 100 mesh tem uma distribuição de tamanho de partícula de modo que pelo menos 90 % em peso da argila hormita contida na pasta aquosa de argila hormita aquosa passe pela tela de padrão US de 100 mesh.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o peso da fração de uma ou mais argilas hormitas (i) com base no peso total das argilas na pasta aquosa de argila combinada é de 60 a 95 % em peso.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que peso da fração de uma ou mais argilas esmectitas (ii) com base no peso total das argilas na pasta aquosa de argila combinada é de 5 a 40 % em peso.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que uma ou mais argilas esmectitas são selecionadas a partir do grupo que consiste em hectoritas, montmorilonitas, bentonitas, beidelitas, saponitas, estevensitas e misturas das mesmas.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a argila esmectita é selecionada a partir do grupo que consiste em hectoritas, saponitas e misturas das mesmas.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de que o sal de alquil-amônio quaternário contém os grupos alquila insaturada ou saturada, ramificada ou linear iguais ou diferentes que têm 1 a 22 átomos de carbono e a fração química de contraíon é selecionada a partir do grupo que consiste em cloreto, brometo, metilssulfato, nitrato, hidróxido, acetato, fosfato e misturas dos mesmos.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sal de alquil-amônio quaternário é selecionado a partir do grupo que consiste em cloreto de dimetil di(C14-18 alquil)amônio, cloreto de metil benzil di(C14-18 alquil)amônio, cloreto de dimetil benzil C14-18-alquil amônio, metilssulfato de dimetil C14-18-alquil 2-etil-hexil amônio e misturas dos mesmos.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 10, caracterizado pelo fato de que a mistura de argila mineral é tratada com cerca de 5 a 80 mmol do sal de alquil-amônio quaternário por 100 g de argila na pasta aquosa de argila combinada.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 11, caracterizado pelo fato de que, subsequentemente à etapa (i.1), a pasta aquosa (a) e, subsequentemente à etapa (ii.1), a pasta aquosa (b) são peneiradas através de uma tela de pelo menos 100 mesh (tela de padrão US) para remover partículas grossas.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 12, caracterizado pelo fato de que a pasta aquosa (a) e a pasta aquosa (b) são submetidas ao cisalhamento de fluido de alta velocidade passando-se a respectiva pasta aquosa ou uma mistura das pastas aquosas através de uma lacuna estreita, através da qual um diferencial de pressão é mantido.

14. Uso dos aditivos de reologia de organoargila mineral misturada como obtido pelo processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 13, caracterizado por ser como agente espessante.

15. Uso, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os aditivos de reologia de organoargila mineral misturada são usados como agentes espessantes em uma composição líquida.

16. Uso, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a composição líquida é uma composição orgânica líquida.

17. Uso, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a composição orgânica líquida é selecionada a partir do grupo que consiste em materiais de revestimento, vedantes, adesivos, fluidos de perfuração de óleo, fluidos de perfuração de gás, materiais compósitos, compostos de moldagem e composições orgânicas líquidas que contêm, além do aditivo de reologia de organoargila mineral misturado, apenas um ou mais solventes orgânicos.

18. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 e 15 a 17, caracterizado pelo fato de que o aditivo de reologia de organoargila mineral misturado está contido em uma quantidade de 0,1 a 10 % em peso com base no peso total da composição líquida.

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