BR112020000268A2 - vedações resistentes a fluido hidráulico e combustível - Google Patents

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Abstract

As composições que são resistentes ao fluido hidráulico e ao combustível de aviação contêm pré-polímeros contendo enxofre e enchimentos orgânicos resistentes a solventes. As composições são úteis em aplicações de vedação aeroespaciais.

Description

VEDAÇÕES RESISTENTES A FLUIDO HIDRÁULICO E COMBUSTÍVEL CAMPO
[0001] A divulgação refere-se a vedações que são resistentes a fluido hidráulico e combustível de aviação. As vedações contêm pré-polímeros contendo enxofre e enchimentos orgânicos resistentes a solventes.
FUNDAMENTOS
[0002] As vedações aeroespaciais baseadas em pré-polímeros contendo enxofre podem atender aos requisitos de desempenho de muitas aplicações aeroespaciais. No entanto, à medida que os requisitos existentes continuam a se desenvolver e novos requisitos são impostos, há uma necessidade contínua de desenvolver novas vedações aeroespaciais. Resistência a solventes é um requisito padrão para vedações aeroespaciais. É importante que as propriedades de um material aeroespacial, como uma vedação aeroespacial, sejam mantidas acima de um certo limite e não se degradem substancialmente após a exposição a fluidos com os quais os materiais possam entrar em contato durante o uso, como fluido hidráulico e combustível de aviação. Testes acelerados de resistência a fluidos são usados para avaliar o desempenho de um material. Um teste típico realizado usado para avaliar a resistência a combustível é descrito, por exemplo, em AMS 3277. Neste teste, uma amostra de material é imersa em Fluido de Jato de Referência Tipo I (JRF Tipo I), que é uma mistura de solventes orgânicos, a uma temperatura de 60°C por uma semana. Os materiais que mantêm propriedades como resistência à tração, alongamento, dureza e adesão acima de um limite aceitável após a imersão em JRF Tipo I podem ser considerados resistentes a combustível. Outro requisito usado para qualificar vedações aeroespaciais para certas aplicações é a resistência a fluido hidráulico de éster de fosfato. Resistência a fluido hidráulico de éster de fosfato é mais difícil de obter. Por exemplo, uma vedação que passa no teste de resistência de combustível JRF Tipo I pode se dissolver quando exposto a fluidos hidráulicos de éster de fosfato a 70°C por longos períodos de tempo.
SUMÁRIO
[0003] De acordo com a presente invenção, as composições compreendem: (a) de 35% em peso a 65% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol; (b) de 10% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico; (c) de 5% em peso a 30% em peso de um enchimento inorgânico; e (d) de 5% em peso a 20% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0004] De acordo com a presente invenção, as composições curadas são obtidas a partir de composições de acordo com a presente invenção.
[0005] De acordo com a presente invenção, as partes são vedadas com a composição curada de acordo com a presente invenção.
[0006] De acordo com a presente invenção, os sistemas de vedação compreendem uma primeira parte e uma segunda parte, em que a primeira parte compreende: de 50% em peso a 70% em peso de um pré-polímero contendo enxofre com grupo tiol terminal; de 15% em peso a 40% em peso de um enchimento orgânico; de 2% em peso a 16% em peso de um enchimento inorgânico e de 0,5% em peso a 3% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte; e a segunda parte compreende: de 35% em peso a 80% em peso de um poliepóxido; de 10% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico e de 0,5% em peso a 10% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0007] De acordo com a presente invenção, as composições curadas são preparadas a partir de um sistema de vedação de acordo com a presente invenção.
[0008] De acordo com a presente invenção, as partes são vedadas com a composição curada de acordo com a presente invenção.
[0009] De acordo com a presente invenção, os métodos de vedação de uma parte compreendem a aplicação da composição de acordo com a presente invenção a uma parte; e curar a composição aplicada para se obter uma parte vedada.
[0010] De acordo com a presente invenção, os métodos de vedação de uma parte compreendem a combinação da primeira parte do sistema de vedação de acordo com a presente invenção com a segunda parte do sistema de vedação de acordo com a presente invenção para fornecer uma composição de vedação; aplicar a composição de vedação a uma parte; e curar a composição aplicada para se obter uma parte vedada.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0011] As figuras descritas neste documento são apenas para fins ilustrativos. As figuras não se destinam a limitar o escopo da presente divulgação.
[0012] A FIGURA 1 é um gráfico que mostra a dureza Shore A de vedações fornecidas pela presente divulgação durante imersão em Skydrol® LD-4.
[0013] A FIGURA 2 é um gráfico que mostra o ganho de peso de uma vedação após imersão em Skydrol® LD-4 a várias temperaturas.
[0014] A FIGURA 3 é um gráfico que mostra o aumento de volume de uma vedação após imersão em Skydrol® LD-4 a várias temperaturas.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] Para fins da descrição detalhada a seguir, deve ser entendido que as modalidades fornecidas pela presente divulgação podem assumir várias variações alternativas e sequências de etapas, exceto se expressamente especificado em contrário. Além disso, exceto em quaisquer exemplos operacionais, ou se indicado de outra forma, todos os números que expressam, por exemplo, quantidades de ingredientes usados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como modificados em todos os casos pelo termo "cerca de". Por conseguinte, a menos que indicado o contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas a ser obtidas pela presente invenção. No mínimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de dígitos significativos relatados e pela aplicação de técnicas de arredondamento comuns.
[0016] Embora os intervalos numéricos e parâmetros que estabelecem o amplo escopo da invenção sejam aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são relatados tão precisamente quanto possível. Qualquer valor numérico, no entanto, contém inerentemente certos erros que resultam necessariamente da variação padrão encontrada em suas respectivas medições de teste.
[0017] Além disso, deve ser entendido que qualquer intervalo numérico citado neste documento inclui todos os subintervalos subsumidos no mesmo. Por exemplo, uma escala de "1 a 10" é destinada a incluir todos os subintervalos entre (e incluindo) o valor mínimo recitado de 1 e o valor máximo recitado de 10, ou seja, ter um valor mínimo maior ou igual a 1 e um valor máximo menor ou igual a 10.
[0018] Um traço (“-”) que não está entre duas letras ou símbolos é usado para indicar um ponto de ligação para um substituinte ou entre dois átomos. Por exemplo, –CONH2 é ligado através do átomo de carbono.
[0019] "Alcanodiil" refere-se a um dirradical de um grupo hidrocarboneto acíclico saturado, ramificado ou de cadeia linear, tendo, por exemplo, de 1 a 18 átomos de carbono (C1-18), de 1 a 14 átomos de carbono (C1-14), de 1 a 6 átomos de carbono (C1-6), de 1 a 4 átomos de carbono (C1-4) ou de 1 a 3 átomos de hidrocarboneto (C1-3). Será apreciado que um alcanodiil ramificado tem no mínimo três átomos de carbono. Um alcanodiil pode ser alcanodiil C2-14, alcanodiil C2-10, alcanodiil C2-8alcanodiil C2-6, alcanodiil C2-4 ou alcanodiil C2-3. Exemplos de grupos alcanodiil incluem metanodiil (‒CH2‒ ), etano-1,2-diil (‒CH2CH2‒), propano-1,3-diil e iso-propano-1,2-diil (por exemplo ‒CH2CH2CH2‒ e ‒CH (CH3) CH2‒), butano-1,4-diil (‒
CH2CH2CH2CH2‒), pentano-1,5-diil (‒CH2CH2CH2CH2CH2‒), hexano-1,6-diil (‒CH2CH2CH2CH2CH2CH2‒), heptano -1,7-diil, octano-1,8-diil, nonano-1,9- diil, decano-1,10-diil e dodecano-1,12-diil.
[0020] "Alcanocicloalcano" refere-se a um grupo hidrocarboneto saturado com um ou mais grupos cicloalquil e/ou cicloalcanodiil e um ou mais grupos alquil e/ou alcanodiil, em que cicloalquil, cicloalcananodiil, alquil e alcanodiil são definidos neste documento. Cada grupo (s) cicloalquil e/ou cicloalcananodiil pode ser C3-6, C5-6, ciclohexil ou ciclo-hexanodiil. Cada grupo alquil e/ou alcanodiil pode serC1-6, C1-4, C1-3, metila, metanodiil, etil ou etano-1,2-diil. Um grupo alcanocicloalcano pode ser alcanocicloalcano C4-18, alcanocicloalcano C4-16, alcanocicloalcano C4-12, alcanocicloalcano C4-8, alcanocicloalcano C6-12, alcanocicloalcano C6-10 ou alcanocicloalcano C6-9. Exemplos de grupos alcanocicloalcano incluem 1,1,3,3-tetrametilciclohexano e ciclohexilmetano.
[0021] "Alcanocicloalcano-diil" refere-se a um dirradical de um grupo alcanocicloalcano. Um grupo alcanocicloalcano-diil pode ser alcanocicloalcano-diil C4-18, alcanocicloalcano-diil C4-16, alcanocicloalcano-diil C4-12, alcanocicloalcano-diil C4-8, alcanocicloalcano-diil C6-12, alcanocicloalcano-diil C6-10ou alcanocicloalcano-diil C6-9. Exemplos de grupos alcanocicloalcano-diil incluem 1,1,3,3-tetrametilaciclo-hexano-1,5-diil e ciclohexilmetano-4,4'-diil.
[0022] "Alcanoareno" refere-se a um grupo hidrocarboneto com um ou mais grupos aril e/ou arenodiil e um ou mais grupos alquil e/ou alcanodiil, em que aril, arenodiil, alquil e alcanodiil são aqui definidos. Cada grupo aril e/ou arenodiil pode ser C6-12, C6-10, fenil ou benzenodiil. Cada grupo alquil e/ou alcanodiil pode serC1-6, C1-4, C1-3, metila, metanodiil, etil ou etano-1,2-diil. Um grupo alcanoareno pode ser alcanoareno C4-18, alcanoareno C4-16, alcanoareno C4-12, alcanoareno C4-8, alcanoareno C6-12, alcanoareno C6-10 ou alcanoareno C6-9. Exemplos de grupos alcanoareno incluem difenilmetano.
[0023] "Alcanoarenodiil" refere-se a um dirradical de um grupo alcanoareno. Um grupo alcanoarenodiil é alcanoarenodiil C4-18, alcanoarenodiil C4-16, alcanoarenodiil C4-12, alcanoarenodiil C4-8, alcanoarenodiil C6-12, alcanoarenodiil C6-10 ou alcanoarenodiil C6-9. Exemplos de grupos alcanoarenodiil incluem difenilmetano-4,4'-diil.
[0024] O grupo "alquenil" refere-se à estrutura –CR=C(R)2, em que o grupo alquenil é um grupo terminal e está ligado a uma molécula maior. Em tais modalidades, cada R pode compreender independentemente, por exemplo, hidrogênio e alquil C1-3. Cada R pode ser hidrogênio e um grupo alquenil pode ter a estrutura CH=CH2.
[0025] "Alcoxi" refere-se a um grupo ‒OR em que R é alquil conforme definido neste documento. Exemplos de grupos alcoxi incluem metoxi, etoxi, n-propoxi, isopropoxi e n-butoxi. Um grupo alcoxi pode ser alcoxi C1-8, alcoxi C1-6, alcoxi C1-4 ou C1-3 alcoxi.
[0026] "Alquil" refere-se a um monorradical de um grupo hidrocarboneto acíclico saturado, ramificado ou de cadeia linear que possui, por exemplo, de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 10 átomos de carbono, de 1 a 6 átomos de carbono, de 1 a 4 átomos de carbono ou de 1 a 3 átomos de carbono. Será apreciado que um alquil ramificado tem no mínimo três átomos de carbono. Um grupo alquil pode ser alquil C1-6, alquil C1-4 ou alquil C1-3. Exemplos de grupos alquil incluem metila, etilo, n-propilo, isopropilo, n- butilo, isobutil, terc-butila, n-hexilo, n-decil e tetradecil. Um grupo alquil é alquil C1-6, alquil C1-4 e alquil C1-3.
[0027] "Arenodiil" refere-se ao grupo aromático monocíclico ou policíclico dirradical. Exemplos de grupos arenodiil incluem benzeno-diil e naftaleno-diil. Um grupo arenodiil pode ser arenodiil C6-12, arenodiil C6-10, arenodiil C6-9 ou benzeno-diil.
[0028] "Cicloalcanodiil" refere-se a um grupo hidrocarboneto monocíclico ou policíclico saturado dirradical. Um grupo cicloalcanodiil pode ser cicloalcanodiil C3-12, cicloalcanodiil C3-8, cicloalcanodiil C3-6 ou cicloalcanodiil C5-6. Exemplos de grupos cicloalcananodiil incluem ciclohexano-1,4-diil, ciclohexano-1,3-diil e ciclohexano-1,2-diil.
[0029] "Cicloalquila" refere-se a um grupo hidrocarboneto monocíclico ou policíclico saturado monorradical. Um grupo cicloalquila pode ser cicloalquila C3-12, cicloalquila C3-8, cicloalquila C3-6 ou cicloalquila C5-6.
[0030] "Heteroalcanodiil" refere-se a um grupo alcanodiil no qual um ou mais átomos de carbono são substituídos por um heteroátomo, como N, O, S ou P. Em um heteroalcanodiil, um ou mais heteroátomos podem compreender N ou O.
[0031] "Heterocicloalcanodiil" refere-se a um grupo cicloalcananodiil no qual um ou mais átomos de carbono são substituídos por um heteroátomo, como N, O, S ou P. Em um heterocicloalcanodiil, um ou mais heteroátomos podem compreender N ou O.
[0032] "Heteroarenodiil" refere-se a um grupo arenodiil no qual um ou mais átomos de carbono são substituídos por um heteroátomo, como N, O, S ou P. Em um heteroarenodiil, um ou mais heteroátomos podem compreender N ou O.
[0033] "Substituído" refere-se a um grupo no qual um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos de forma independente pelo mesmo ou diferentes substituintes. Um substituinte pode compreender halogênio, – S(O)2OH, –S(O)2, –SH, –SR em que R é alquil C1-6, –COOH, –NO2, –NR2 em que cada R compreende de independentemente hidrogênio e alquil C1-3, alquil –CN, =O, C1-6 , –CF3, fenil, heteroalquil C2-6, heteroaril C5-6, alcoxi C1- 6ou –COR em que R é alquil C1-6 . Um substituinte pode ser –OH, –NH2, ou alquil C1-3.
[0034] "Formado a partir de" ou "preparado a partir de" denota linguagem de reivindicação aberta, por exemplo, compreendendo. Como tal, pretende-se que uma composição "formada a partir de" ou "preparada a partir de" uma lista de componentes recitados seja uma composição compreendendo pelo menos os componentes recitados ou o produto da reação de pelo menos os componentes recitados, e possa compreender ainda outros, componentes não recitados usados para formar ou preparar a composição.
[0035] "Produto de reação de" significa produto(s) de reação química dos reagentes recitados e pode incluir produtos de reação parcial, bem como produtos totalmente reagidos e outros produtos de reação que estão presentes em menor quantidade.
[0036] Conforme usado neste documento, o termo "curar" ou "curado", conforme usado em conexão com uma composição, por exemplo, "composição quando curada" ou "composição curada", significa que quaisquer componentes curáveis ou reticuláveis da composição são pelo menos parcialmente reagidos ou reticulados.
[0037] O termo "equivalente" refere-se ao número de grupos reativos funcionais da substância. "Peso equivalente" é efetivamente igual ao peso molecular de uma substância, dividido pela valência ou número de grupos reativos funcionais da substância.
[0038] "Pré-polímero" refere-se a oligômeros, homopolímeros e copolímeros. Para pré-polímeros terminados em tiol, os pesos moleculares são os pesos moleculares médios numéricos “Mn”, conforme determinado pela análise do grupo final usando a titulação de iodo. Para pré-polímeros que não são terminados em tiol, os pesos moleculares médios numéricos são determinados por cromatografia de permeação em gel usando padrões de poliestireno. Um pré-polímero, como um pré-polímero contendo enxofre, terminado em tiol, fornecido pela presente divulgação pode ser combinado a um agente de cura para fornecer uma composição curável, que pode ser curada para fornecer uma rede polimérica curada. Os pré-polímeros são líquidos na temperatura (25°C) e pressão (760 torr; 101 kPa) ambientes.
[0039] Uma "composição curável" refere-se a uma composição que compreende pelo menos dois reagentes capazes de reagir para formar uma composição curada. Por exemplo, uma composição curável pode compreender um pré-polímero de politioéter terminado em tiol e um poliepóxido capaz de reagir para formar um polímero curado. Uma composição curável pode incluir um catalisador para a reação de cura e outros componentes, como, por exemplo, enchimentos, pigmentos e promotores de adesão. Uma composição curável pode ser curável à temperatura ambiente ou pode exigir exposição a temperatura elevada, como uma temperatura acima da temperatura ambiente ou outras condições para iniciar e/ou acelerar a reação de cura. Uma composição curável pode inicialmente ser fornecida como uma composição de duas partes, incluindo, por exemplo, um componente base separado e um componente acelerador. A composição de base pode conter um dos reagentes que participam da reação de cura, como um pré-polímero de politioéter terminado em tiol e o componente acelerador pode conter o outro reagente, como um poliepóxido. Os dois componentes podem ser misturados pouco antes do uso para fornecer uma composição curável. Uma composição curável pode exibir uma viscosidade adequada para um método de aplicação específico. Por exemplo, uma composição de vedação Classe A, adequada para aplicações com pincel, pode ser caracterizada por uma viscosidade de 1 poise a 500 poise (0,1 Pa-seg a 50 Pa-seg). Uma composição de vedação Classe B, adequada para aplicações de vedação de filete, pode ser caracterizada por uma viscosidade de 4.500 poise a 20.000 poise (450 Pa-seg a 2.000 Pa-seg). Uma composição de vedação de classe C, adequada para aplicações de vedação de contato, pode ser caracterizada por uma viscosidade de 500 a
4.500 poise (50 Pa-seg a 450 Pa-seg). A viscosidade das composições é medida conforme descrito neste documento. Depois que os dois componentes de um sistema de vedação são combinados e misturados, a reação de cura pode prosseguir e a viscosidade da composição curável pode aumentar e em algum momento não será mais viável, como descrito neste documento. A duração entre o momento em que os dois componentes são misturados para formar a composição curável e o momento em que a composição curável não pode mais ser aplicada de forma razoável ou prática a uma superfície para a finalidade a que se destina pode ser chamada de tempo de trabalho. Como pode ser apreciado, o tempo de trabalho pode depender de vários fatores, incluindo, por exemplo, a química de cura, o catalisador usado, o método de aplicação e a temperatura. Depois que uma composição curável é aplicada a uma superfície (e durante a aplicação), a reação de cura pode prosseguir para fornecer uma composição curada. Uma composição curada desenvolve uma superfície livre de aderência, cura e depois cura completamente após um período de tempo. Uma composição curável pode ser considerada curada quando a dureza da superfície é de pelo menos 30 Shore A para uma vedação de Classe B ou uma vedação de Classe C. Depois que uma vedação cura até uma dureza de 30 Shore A, pode demorar de vários dias a várias semanas para que uma composição curável cure completamente. Uma composição é considerada totalmente curada quando a dureza não aumenta mais. Dependendo da formulação, uma vedação totalmente curada pode apresentar, por exemplo, uma dureza de 40 Shore A a 70 Shore A, determinada de acordo com ISO 868.
[0040] "Derivado de" como em "uma porção derivada de um composto" refere-se a uma porção que é gerada após a reação de um composto precursor com um reagente. Por exemplo, um composto bis(alquenil) CH2=CH–R–CH=CH2 pode reagir com outro composto, como dois compostos com grupos tiol, para produzir a porção –(CH2)2–R–(CH2)2– derivada da reação.
[0041] "Derivado da reação de ‒V com um tiol" refere-se a uma porção -V'- que resulta da reação de um grupo tiol com uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol. Por exemplo, um grupo V– pode compreender CH2=CH–CH2–O–, em que o grupo alquenil terminal CH2=CH– é reativo com um grupo tiol –SH. Após a reação com um grupo tiol, a porção –V'– é –CH2–CH2–CH2–O–.
[0042] Um "núcleo" de um composto ou polímero refere-se ao segmento entre os grupos terminais reativos. Por exemplo, o núcleo de um politiol HS–R–SH será –R–. Um núcleo de um composto ou pré-polímero também pode ser referido como cadeia principal de um composto ou cadeia principal de um pré-polímero.
[0043] A gravidade e densidade específicas de composições e vedações são determinadas de acordo com ISO 2781.
[0044] A gravidade e densidade específicas dos enchimentos são determinadas de acordo com ISO 787 (Parte 10).
[0045] A dureza Shore A é medida usando um durômetro tipo A de acordo com ISO 868.
[0046] A resistência à tração e o alongamento são medidos de acordo com ISO 37.
[0047] A temperatura de transição vítrea Tg é determinada por Análise Dinâmica de Massa (DMA), usando um aparelho TA Instruments Q800 com uma frequência de 1 Hz, uma amplitude de 20 mícrons e uma rampa de temperatura de -80°C a 25°C, com Tg identificada como o pico da curva tan δ.
[0048] Skydrol® é um fluido hidráulico resistente ao fogo baseado na química dos ésteres de fosfato. Os fluidos Skydrol® incluem Skydrol® 500B- 4, Skydrol® LD-4, Skydrol® 5 e Skydrol® PE-5 e são disponibilizados comercialmente pela Eastman Chemical Company.
[0049] Agora é feita referência a certos compostos, composições e métodos da presente invenção. Os compostos, composições e métodos divulgados não se destinam a limitar as reivindicações. Pelo contrário, as reivindicações destinam-se a cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes.
[0050] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, um enchimento orgânico, um enchimento inorgânico, um agente de cura de poliepóxido e, opcionalmente, um promotor de adesão. Uma composição pode ser formulada como uma vedação, como uma vedação aeroespacial e,
particularmente, uma vedação aeroespacial resistente a Skydrol® e resistente a combustível.
[0051] As composições e formulações de vedação fornecidas pela presente divulgação podem compreender um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, como um pré-polímero de politioéter terminado em tiol, um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol, um pré-polímero de poliformal contendo enxofre terminado em tiol, um pré-polímero monossulfeto terminado em tiol ou uma combinação de quaisquer dos itens anteriores.
[0052] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um politioéter terminado em tiol ou um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol. Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender uma mistura de diferentes pré-polímeros de politioéter terminados em tiol e/ou pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol e os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol e/ou pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol e podem ter a mesma ou diferentes funcionalidades.
[0053] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode ter uma funcionalidade média de 2 a 6, de 2 a 4, de 2 a 3, de 2,3 a 2,8 ou de 2,05 a 2,5. Por exemplo, um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol difuncional, um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol trifuncional e uma combinação dos mesmos. Um pré-polímero contendo enxofre pode compreender um pré-polímero poliformal contendo enxofre terminado em tiol. Um pré-polímero contendo enxofre pode compreender um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol.
[0054] As composições e vedações fornecidos pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 35% em peso a 65% em peso, de 40% em peso a 60% em peso, de 43% em peso a 57% em peso ou de 46% em peso a 54% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol ou uma combinação de pré-polímeros contendo enxofre terminados em tiol, como um pré-polímero de politioéter terminado em tiol ou uma combinação de pré-polímeros de politioéter terminados em tiol.
[0055] Um pré-polímero contendo enxofre pode compreender um politioéter terminado em tiol. Exemplos de pré-polímeros de politioéter terminados em tiol adequados são divulgados, por exemplo, na Patente US Nº 6.172.179, que é incorporada por referência na sua totalidade. Um pré- polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender Permapol® P3.1E, Permapol® L56086 ou uma combinação dos mesmos, cada um dos quais está disponível na PPG Aerospace, Sylmar, CA.
[0056] Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de politioéter terminado em tiol, compreendendo pelo menos uma porção com a estrutura da Fórmula (1): ‒R1‒[S‒(CH2)2‒O‒(R2‒O‒)m(CH2)2‒S‒R1]n‒ (1) onde, cada R1é selecionado independentemente dentre um grupo n- alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-10, um grupo heterocíclico divalente e um grupo [(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que cada R3 é selecionado dentre hidrogênio e metila; cada R2 é selecionado independentemente dentre um grupo n- alcanodiil C2-10 , um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-14, um grupo heterocíclico divalente e um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒; cada X é selecionado independentemente dentre O, S e NR, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metil; m varia de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; e r é um número inteiro de 2 a 10.
[0057] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), R1 pode ser ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, em que cada X pode ser selecionado independentemente dentre O e S. Nos pré-polímeros da Fórmula (1),R1 pode ser ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒ , cada X pode ser O ou cada X pode ser S.
[0058] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), R1 pode ser ‒[(CH2)p‒X‒ ]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser selecionado independentemente dentre O e S. Nos pré-polímeros da Fórmula (1), R1 pode ser ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, cada X pode ser O ou cada X pode ser S.
[0059] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), R1 pode ser ‒[(CH2)p‒X‒ ]q(CH2)r‒, onde p pode ser 2, X pode ser O, q pode ser 2, r pode ser 2, R2pode ser etanodiil, m pode ser 2 e n pode ser 9.
[0060] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada R1 pode ser derivado de 1,8-dimercapto-3,6-dioxaoctano (DMDO), cada R1 pode ser derivado de dimercaptodietilsulfeto (DMDS), ou uma combinação dos mesmos.
[0061] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada m pode ser independentemente um número inteiro de 1 a 3. Cada m pode ser o mesmo e pode ser 1, 2 ou 3.
[0062] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), n pode ser um número inteiro de 1 a 30, um número inteiro de 1 a 20, um número inteiro de 1 a 10 ou um número inteiro de 1 a 5. Além disso, n pode ser qualquer número inteiro de 1 a 60.
[0063] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada p pode ser independentemente 2, 3, 4, 5 e 6. Cada p pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0064] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada q pode ser independentemente 1, 2, 3, 4 ou 5. Cada q pode ser o mesmo e pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0065] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada r pode ser independentemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0066] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada r pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0067] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada r pode ser independentemente um número inteiro de 2 a 4, de 2 a 6 ou de 2 a 8.
[0068] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada R2 pode ser selecionado independentemente de um grupo n-alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6 e um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒.
[0069] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada R2 pode ser independentemente um grupo n-alcanodiil C2-10.
[0070] Nos pré-polímeros da Fórmula (1), cada R2 pode compreender independentemente um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser O ou S.
[0071] Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1a), um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1b), um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1c) ou uma combinação de qualquer um dos anteriores: em que, cada R1 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C2-10, cicloalcananodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14, heterocicloalcananodiil C5-8 e ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que, p é um número inteiro de 2 a 6; q é um inteiro de 1 a 5; r é um número inteiro de 2 a 10; cada R3 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e metila; e cada X é selecionado independentemente dentre O, S e NR, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metila; cada R2 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14 e ‒[(CHR3)p‒X‒
]q(CHR3)r‒, em que p, q, r, R3 e X são como definidos como para R1; m é um número inteiro de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒ V)z em que, z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 compreende independentemente hidrogênio ou uma ligação ao agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (1).
[0072] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), R1 pode ser ‒[(CH2)p‒ X‒]q(CH2)r‒, onde p pode ser 2, X pode ser O, q pode ser 2, r pode ser 2, R2pode ser etanodiil, m pode ser 2 e n pode ser 9.
[0073] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), R1 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-6 e ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒.
[0074] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), R1 pode ser ‒ [(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, X pode ser O ou X pode ser S.
[0075] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), em que R1 pode ser ‒ [(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, p pode ser 2, r pode ser 2, q pode ser 1 e X pode ser S; ou em que p pode ser 2, q pode ser 2, r pode ser 2 e X pode ser O; ou p pode ser 2, r pode ser 2, q pode ser 1 e X pode ser O.
[0076] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), R1 pode ser‒ [(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, e cada R3 pode ser hidrogênio ou pelo menos um R3 pode ser metila.
[0077] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada R1 pode ser o mesmo ou pelo menos um R1 pode ser diferente.
[0078] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada m pode ser independentemente um número inteiro de 1 a 3. Cada m pode ser o mesmo e is pode ser 1, 2 ou 3.
[0079] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), n pode ser um número inteiro de 1 a 30, um número inteiro de 1 a 20, um número inteiro de 1 a 10 ou um número inteiro de 1 a 5. A variável n pode ser qualquer número inteiro de 1 a 60.
[0080] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada p pode ser independentemente 2, 3, 4, 5 e 6. Cada p pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0081] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada q pode ser independentemente 1, 2, 3, 4 ou 5. Cada q pode ser o mesmo e pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0082] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada r pode ser independentemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0083] Nos pré-polímeros da Fórmula (1a)-(1c), cada r pode ser independentemente um número inteiro de 2 a 4, de 2 a 6 ou de 2 a 8.
[0084] Vários métodos podem ser utilizados para preparar pré- polímeros de politioéter terminados em tiol da Fórmula (1)-(1c). Exemplos de pré-polímeros de politioéter terminados em tiol e métodos para a sua produção são descritos na Patente US Nº 6,172,179. Tais pré-polímeros de politioéter terminados em tiol podem ser difuncionais, isto é, pré-polímeros lineares com dois grupos tiol terminais, ou podem ser polifuncionais, isto é, pré-polímeros ramificados com três ou mais grupos tiol terminais.
[0085] Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender uma mistura de diferentes pré-polímeros de politioéter terminados em tiol e os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol podem ter a mesma ou diferentes funcionalidades. Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol ou uma combinação de pré-polímeros de politioéter terminados em tiol pode ter uma funcionalidade média, por exemplo, de 2 a 6, de 2 a 4, de 2 a 3, de 2,05 a 2,8 ou de 2,05 a 2,5. Por exemplo, um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de politioéter terminado em tiol difuncional, um pré-polímero de politioéter terminado em tiol trifuncional ou uma combinação dos mesmos.
[0086] Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode ser preparado por reação de um poliol e um dieno como um éter divinílico, e as respectivas quantidades dos reagentes usados para preparar os politioéteres podem ser escolhidas para produzir grupos tiol terminais. Assim, em alguns casos, (n ou >n, como n+1) moles de um politiol, como um ditiol ou uma mistura de pelo menos dois ditióis diferentes e 0,05 mole a 1 mole, como de 0,1 mole a 0,8 mole de um agente polifuncionalizante terminado em tiol podem reagir com (n) moles de um dieno, como um éter divinílico, ou uma combinação de pelo menos dois dienos diferentes, como uma combinação de dois éteres divinílicos diferentes. Um agente polifuncionalizante terminado em tiol pode estar presente na mistura de reação em uma quantidade suficiente para fornecer um pré-polímero de politioéter terminado em tiol com uma funcionalidade tiol média, por exemplo, de 2,05 a 3, como de 2,1 a 2,8 ou de 2,1 a 2,6.
[0087] Uma reação usada para preparar um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode ser catalisada por um catalisador de radicais livres. Catalisadores de radicais livres adequados incluem compostos azo, por exemplo, compostos azobisnitrila tais como azo(bis)isobutironitrila (AIBN); peróxidos orgânicos, tais como peróxido de benzoíla e peróxido de terc- butila; e peróxidos inorgânicos, como peróxido de hidrogênio. A reação também pode ser realizada por irradiação com luz ultravioleta, com ou sem um iniciador/fotossensibilizador radical. Métodos de catálise iônica, usando bases inorgânicas ou orgânicas, por exemplo, trietilamina, também podem ser usados.
[0088] Os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol adequados podem ser produzidos por reação de um éter divinílico ou combinação de éteres divinílicos com um excesso de ditiol ou combinação de ditióis.
[0089] Um pré-polímero de politioéter terminado em tiol pode compreender o produto de reação de reagentes compreendendo: (a) um ditiol da Fórmula (2): em que, R1 é selecionado dentre alcanodiil C2-6, cicloalcananodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-10, heterocicloalcananodiil C5-8 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒; em que, cada R3 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e metila; cada X é selecionado independentemente dentre ‒O‒, ‒S‒ e ‒NR‒, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metila; p é um número inteiro de 2 a 6; q é um inteiro de 1 a 5; e r é um número inteiro de 2 a 10; e (b) um éter divinílico da Fórmula (3): em que, cada R2 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, em que p, q, r, R3 e X são como definidos acima; e m é um número inteiro de 0 a 50.
[0090] Os reagentes podem compreender ainda (c) um composto polifuncional, tal como um composto polifuncional B(‒V)z, em que B, ‒V e z são como definidos neste documento.
[0091] Nos ditióis da Fórmula (2), R1pode ser ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒ .
[0092] Nos ditióis da Fórmula (2), X pode ser selecionado dentre O e S e, portanto, ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒ na Fórmula (2) pode ser ‒[(CHR3)p‒ O‒]q(CHR3)r‒ ou ‒[(CHR3)p‒S‒]q(CHR3)r‒. P e r podem ser iguais, como quando ambos p e r podem ser dois.
[0093] Nos ditióis da Fórmula (2), R1 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-6 e ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒.
[0094] Nos ditióis da Fórmula (2), R1 pode ser ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒
, e X pode ser O ou X pode ser S.
[0095] Nos ditióis da Fórmula (2), em que R1pode ser -[(CHR3)p-X- ]q(CHR3)r-, p pode ser 2, r pode ser 2, q pode ser 1 e X pode ser S; ou p pode ser 2, q pode ser 2, r pode ser 2 e X pode ser O; ou p pode ser 2, r pode ser 2, q pode ser 1 e X pode ser O.
[0096] Nos ditióis da Fórmula (2) em que R1 pode ser ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, cada R3 pode ser hidrogênio ou pelo menos umR3 pode ser metil.
[0097] Nos ditióis da Fórmula (2), cada R1 pode ser derivado de 1,8- dimercapto-3,6-dioxaoctano (DMDO; 2,2- (etano-1,2- diilbis(sulfanilo))bis(etano-1- tiol)), ou cada R1 pode ser derivado de dimercaptodietilsulfeto (DMDS; 2,2'-tiobis(etano-1-tiol)) e combinações dos mesmos.
[0098] Nos ditióis da Fórmula (2), cada p pode ser independentemente selecionado dentre 2, 3, 4, 5 e 6. Cada p pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0099] Nos ditióis da Fórmula (2), cada q pode ser independentemente 1, 2, 3, 4 ou 5. Cada q pode ser o mesmo e pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0100] Nos ditióis da Fórmula (2), cada r pode ser independentemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10. Cada r pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0101] Nos ditióis da Fórmula (2), cada r pode ser independentemente um número inteiro de 2 a 4, de 2 a 6 ou de 2 a 8.
[0102] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada m pode ser independentemente um número inteiro de 1 a 3. Cada m pode ser o mesmo e is pode ser 1, 2 ou 3.
[0103] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser selecionado independentemente de um grupo n-alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6 e um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒.
[0104] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser independentemente um grupo n-alcanodiil C2-10.
[0105] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser independentemente um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser O ou S.
[0106] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser independentemente um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser O ou S, e cada p pode ser independentemente 2, 3, 4, 5 e 6.
[0107] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada p pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0108] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser independentemente um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser O ou S e cada q pode ser independentemente 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0109] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada q pode ser o mesmo e pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0110] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada R2 pode ser independentemente um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que cada X pode ser O ou S, e cada r pode ser independentemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10.
[0111] Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada r pode ser o mesmo e pode ser 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10. Nos éteres divinílicos da Fórmula (3), cada r pode ser independentemente um número inteiro de 2 a 4, de 2 a 6 ou de 2 a 8.
[0112] Os ditióis adequados para uso na preparação de pré-polímeros de politioéter terminados em tiol incluem aqueles que têm a estrutura da Fórmula (2): em que R1 é selecionado dentre alcanodiil C2-6, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-10, heterocicloalcanodiil C5-8 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒; em que cada R3 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e metila; cada X é independentemente selecionado dentre O, S e NR em que R é selecionado dentre hidrogênio e metila; p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; e r é um número inteiro de 2 a 10.
[0113] Exemplos de ditióis adequados incluem 1,2-etanoditiol, 1,2- propanoditiol, 1,3-propanoditiol, 1,3-butanoditiol, 1,4-butanoditiol, 2,3- butanoditiol, 1,3-pentanoditiol, 1,5 -pentanoditiol, 1,6-hexanoditiol, 1,3- dimercapto-3-metilbutano, dipentenodimercapto, etilciclohexilditiol (ECHDT), dimercaptodietilsulfeto, dimercaptodietilsulfeto substituído por metila, dimercaptodietilsulfeto substituído por dimetila, dimercaptodioxaoctano, 1,5- dimercapto-3-oxapentano e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0114] Um ditiol pode ter um ou mais grupos pendentes compreendendo um grupo alquil inferior (por exemplo, C1-6), um grupo alcoxi inferior ou um grupo hidroxil. Grupos alquil pendentes adequados incluem, por exemplo, alquil linear C1-6, alquil ramificado C3-6, ciclopentil e ciclohexil.
[0115] Outros exemplos de ditióis adequados incluem dimercaptodietilsulfeto (DMDS) (na Fórmula (2), R1 é ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que p é 2, r é 2, q é 1, e X é S); dimercaptodioxaoctano (DMDO) (na Fórmula (2), R1 é ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que p é 2, q é 2, r é 2 e X é O); e 1,5-dimercapto-3-oxapentano (na Fórmula (2), R1 é ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒, em que p é 2, r é 2, q é 1 e X é O). Também é possível usar ditióis que incluem ambos os heteroátomos na cadeia principal de carbono e grupos alquil pendentes, como grupos metil. Tais ditióis incluem, por exemplo, DMDS substituído por metil, como HS‒CH2CH(CH3)‒S‒CH2CH2‒SH, HS‒ CH(CH3)CH2‒S‒CH2CH2‒SH e DMDS substituído por dimetil, como HS‒ CH2CH(CH3)‒S‒CH(CH3)CH2‒SH and HS‒CH(CH3)CH2‒S‒CH2CH(CH3)‒ SH.
[0116] Os éteres divinílicos adequados para a preparação de pré- polímeros de politioéter terminados em tiol incluem, por exemplo, éteres divinílicos da Fórmula (3): onde cada R2 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C1- 10, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, em que cada R3 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio e metil; cada X pode ser independentemente selecionado dentre O, S e NR em que R pode ser selecionado dentre hidrogênio e metil; p pode ser um número inteiro de 2 a 6; q pode ser um número inteiro de 1 a 5; e r pode ser um número inteiro de 2 a 10.
[0117] Éteres divinílicos adequados incluem, por exemplo, compostos com pelo menos um grupo oxialcanodiil ‒R2‒O‒, como de 1 a 4 grupos oxialcanodiil, isto é, compostos nos quais m na Fórmula (3) é um número inteiro variando de 1 a 4. A variável m na Fórmula (3) pode ser um número inteiro de 2 a 4. Também é possível empregar misturas de éter divinílico comercialmente disponíveis que são caracterizadas por um valor médio não integral para o número de unidades de oxialcanodiil por molécula. Assim, m na Fórmula (3) também pode assumir valores numéricos racionais que variam de 0 a 10,0, como de 1,0 a 10,0, de 1,0 a 4,0 ou de 2,0 a 4,0.
[0118] Exemplos de éteres vinílicos adequados incluem éter divinílico de etilenoglicol (EG-DVE) (R2 na Fórmula (4) é etanodiil e m é 1), butanodiol éter divinílico (BD-DVE) (R2 na Fórmula (4) é butanodiil e m é 1), hexanodiol éter divinílico (HD-DVE) (R2 na Fórmula (4) é hexanodiil e m é 1), éter divinílico dietileno glicol (DEG-DVE) (R2 na Fórmula (4) é etanodiil e m é 2), éter divinílico trietileno glicol (R2 na Fórmula (4) é etanodiil e m é 3), éter divinílico tetraetileno glicol (R2 na Fórmula (3) é etanodiil e m é 4), éter divinílico ciclohexanodimetanol, éter divinilico politetrahidrofuril; monômeros de éter trivinilico, tal como éter trivinilico trimetilolpropano; monômeros de éter tetrafuncionais, como éter tetravinil pentaeritritol; e combinações de dois ou mais desses monômeros de éter polivinílico. Um éter polivinílico pode ter um ou mais grupos pendentes que podem compreender grupos alquil, grupos hidroxil, grupos alcoxi ou grupos amina.
[0119] Éteres divinílicos nos quais R2 na Fórmula (3) é alcanodiil ramificado C3-6 podem ser preparados por reação de um composto polihidroxil com acetileno. Exemplos de éteres divinílicos deste tipo incluem compostos nos quais R2 na Fórmula (3) é um grupo metanodiil substituído por alquil, como CH(‒CH3) ou um etanodiil substituído por alquil.
[0120] Dois ou mais tipos de éteres divinílicos da Fórmula (3) podem ser usados. Assim, dois ditióis da Fórmula (2) e um éter divinílico da Fórmula (3), um ditiol da Fórmula (2) e dois éteres divinil da Fórmula (3), dois ditióis da Fórmula (2) e dois éteres divinílicos da Fórmula (3) e mais de dois compostos de uma ou de ambas as Fórmulas (2) e Fórmula (3), podem ser usados para produzir uma variedade de pré-polímeros de politioéteres terminados em tiol.
[0121] O(s) éter(s) divinilico(s) pode(m) compreender, por exemplo, de 20 por cento em moles a menos de 50 por cento em moles dos reagentes usados para preparar um pré-polímero de polioéter terminado em tiol ou 30 por cento em moles a menos de 50 por cento em moles.
[0122] Quantidades relativas de ditióis e éteres divinílicos podem ser selecionadas para produzir pré-polímeros de politioéter com grupos tiol terminais. Assim, um ditiol da Fórmula (2) ou uma mistura de pelo menos dois ditióis diferentes da Fórmula (2), pode ser reagido com um éter divinílico da Fórmula (3) ou uma mistura de pelo menos dois éteres divinílicos diferentes da Fórmula (3) em quantidades relativas tais que a razão molar de grupos tiol para grupos alquenil seja superior a 1:1, como de 1.1:1.0 a 2.0:1.0.
[0123] A reação entre ditióis e éteres divinílicos e/ou politióis e éteres polivinílicos pode ser catalisada por um catalisador de radicais livres, um catalisador iônico ou radiação ultravioleta. Catalisadores de radicais livres adequados incluem, por exemplo, compostos azo, por exemplo, azobisnitrilas tais como azo(bis)isobutironitrila (AIBN); peróxidos orgânicos, tais como peróxido de benzoíla e peróxido de t-butila; e peróxidos inorgânicos, como peróxido de hidrogênio. Em certas reações, o catalisador não compreende compostos ácidos ou básicos e não produz compostos ácidos ou básicos após a decomposição. Exemplos de catalisadores de radicais livres adequados incluem catalisadores do tipo azo, como Vazo®-57 (Du Pont), Vazo®-64 (Du Pont), Vazo®-67 (Du Pont), V-70® (Wako Specialty Chemicals) e V-65B® (Wako Specialty Chemicals). Exemplos de outros catalisadores de radicais livres adequados incluem peróxidos de alquil, como peróxido de t-butila. A reação também pode ser realizada por irradiação com luz ultravioleta, com ou sem uma porção fotoiniciadora catiônica.
[0124] Os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol fornecidos pela presente divulgação podem ser preparados combinando pelo menos um ditiol da Fórmula (2) e pelo menos um éter divinílico da Fórmula (3) seguido pela adição de um catalisador apropriado e realizando a reação a uma temperatura, por exemplo, dentro de um intervalo de 30°C a 120°C, como 70°C a 90°C, por uma duração, por exemplo, dentro de um intervalo de 2 horas a 24 horas, como 2 horas a 6 horas.
[0125] Os pré-polímeros de polietioéter terminados em tiol podem compreender um pré-polímero de polietioéter polifuncional, isto é, pode ter uma funcionalidade tiol média superior a 2,0. Pré-polímeros de polietioéter terminados em tiol polifuncionais adequados incluem, por exemplo, aqueles que têm a estrutura da Fórmula (1b), a estrutura da Fórmula (1c) ou uma combinação dos mesmos: em que z tem um valor médio superior a 2,0, como um valor médio dentro de um intervalo de 2 e 3, um valor médio dentro de um intervalo de 2,1 a 2,8, um valor médio dentro de um intervalo de 2 e 4, um valor médio dentro de um intervalo de 3 e 6 ou um valor médio dentro de um intervalo de 3 a 6.
[0126] Nos pré-polímeros da Fórmula (1c), cada R4 pode compreender independentemente hidrogênio ou uma ligação a um agente polifuncionalizante B(V)z. Nos pré-polímeros da Fórmula (1c), cada R4 pode ser independentemente hidrogênio ou pode ser um agente polifuncionalizante B(V)z ligado através de uma porção da Fórmula (1).
[0127] Os agentes polifuncionalizantes adequados para uso na preparação desses pré-polímeros terminados em tiol polifuncionais incluem agentes trifuncionalizantes, isto é, compostos em que z é 3. Agentes trifuncionalizadores adequados incluem, por exemplo, cianurato de trialil
(TAC), 1,2,3-propanotritiol, tritióis contendo isocianurato e combinações dos mesmos, conforme divulgado na Publicação do Pedido US Nº 2010/0010133, que é incorporado por referência na sua totalidade; e isocianuratos como divulgado, por exemplo, na Patente US Nº 7,858,703, que é incorporada por referência em sua totalidade. Outros agentes polifuncionalizantes úteis incluem éter trivinílico trimetilolpropano e os politióis descritos nas Patentes US Nºs 4,366,307; 4,609,762; e 5,225,472, cada um dos quais é incorporado por referência em sua totalidade. Também podem ser utilizadas misturas de agentes polifuncionalizantes. Como resultado, os pré-polímeros de politioéter fornecidos pela presente divulgação podem ter um amplo intervalo de funcionalidades médias. Por exemplo, agentes trifuncionalizadores podem proporcionar funcionalidades médias de grupos capazes de reagir com grupos tiol de 2,05 a 2,9, como de 2,1 a 2,6. Intervalos mais amplos de funcionalidade média podem ser alcançados usando agentes polifuncionalizantes de funcionalidade tetrafuncional ou superior. A funcionalidade também pode ser determinada por fatores como estequiometria, como será entendido pelos versados na técnica.
[0128] Os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol fornecidos pela presente divulgação são líquidos à temperatura ambiente e podem ter uma temperatura de transição vítrea Tg, por exemplo, menor que -20°C, menor que -30°C ou menor que -40°C, em que a temperatura de transição vítrea Tg é determinada por Análise Dinâmica de Massa (DMA), usando um aparelho TA Instruments Q800 com uma frequência de 1 Hz, uma amplitude de 20 mícrons e uma rampa de temperatura de -80°C a 25°C, com Tg identificado como o pico da curva tan δ.
[0129] Os pré-polímeros de politioéter terminados em tiol podem apresentar uma viscosidade, por exemplo, dentro de um intervalo de 20 poise a 500 poise (2 Pa-seg a 50 Pa-seg), de 20 poise a 200 poise (2 Pa-seg a 20 Pa-seg) ou de 40 poise a 120 poise 4 Pa-seg a 12 Pa-seg), medido usando um viscosímetro Brookfield CAP 2000, com um eixo nº 6, a uma velocidade de 300 rpm e a uma temperatura de 25°C.
[0130] Pré-polímeros de politioéter terminados em tiol fornecidos pela presente divulgação podem ser caracterizados por um peso molecular médio numérico e/ou uma distribuição de peso molecular. Pré-polímeros de politioéter podem apresentar um peso molecular médio numérico, por exemplo, de 500 Daltons a 20.000 Daltons, de 2.000 Daltons a 5.000 Daltons ou de 1.000 Daltons a 4.000 Daltons. Pré-polímeros de polietioéter terminados em tiol podem apresentar uma polidispersividade (Mw/Mn; peso molecular médio ponderal/peso molecular médio numérico), por exemplo, de 1 a 20 ou de 1 a 5. A cadeia principal de um pré-polímero de politioéter terminado em tiol fornecido pela presente divulgação pode ser modificada para melhorar as propriedades como adesão, resistência à tração, alongamento, resistência a UV, dureza e/ou flexibilidade de vedações e revestimentos preparados usando pré-polímeros de politioéter. Por exemplo, grupos promotores de adesão, antioxidantes, ligantes metálicos e/ou ligações de uretano podem ser incorporados na cadeia principal de um pré- polímero de politioéter para melhorar um ou mais atributos de desempenho. Exemplos de pré-polímeros de politioéter de cadeia principal modificada são divulgados, por exemplo, na Patente US Nº 8.138.273 (contendo uretano), Patente US Nº 9.540.540 (contendo sulfona), Patente US Nº 8.952.124 (bis(sulfonil) contendo alcanol), Patente US Nº 9.382.642 (contendo ligante metálico), Publicação de Pedido US Nº 2017/0114208 (contendo antioxidante), Pedido Provisório US Nº 62/417.848 depositado em 4 de novembro de 2016 (éter divinílico contendo enxofre) e Pedido Provisório US Nº 62/372.158, depositado em 8 de agosto de 2016 (contendo uretano), cada um dos quais incorporado por referência em sua totalidade.
[0131] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um poliformal contendo enxofre terminado em tiol. Os pré- polímeros poliformais contendo enxofre úteis em aplicações de vedações aeroespaciais são divulgados, por exemplo, na Patente US Nº 8.729.216 e na Patente US Nº 8.541.513, cada uma das quais é incorporada por referência em sua totalidade.
[0132] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um poliformal contendo enxofre terminado em tiol compreendendo uma porção da Fórmula (4): onde n é um número inteiro de 1 a 50; cada p é selecionado independentemente dentre 1 e 2; cada R1 pode ser alcanodiilo C2-6; e cada R2 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio, alquil C1-6, fenilalquil C7-12, fenilalquil C7-12 substituído, cicloalquilalquil C6-12, cicloalquil C6-12 substituído, cicloalquil C3-12 , cicloalquil C3-12 substituído, aril C6-12 e aril C6-12 substituído.
[0133] Um pré-polímero poliformal contendo enxofre terminado em tiol pode ter a estrutura da Fórmula (4a): onde n é um número inteiro de 1 a 50; cada p é selecionado independentemente dentre 1 e 2; cada R1 é alcanodiilo C2-6; cada R2 é selecionado independentemente dentre hidrogênio, alquil C1-6, fenilalquil C7-12, fenilalquil C7-12 substituído, cicloalquilalquil C6-12, cicloalquil C6-12 substituído, cicloalquil C3-12 , cicloalquil C3-12 substituído, aril C6-12 e aril C6-12 substituído; e cada R3 compreende um grupo terminado em tiol.
[0134] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R1 pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2-6, alcanodiil C2-4, alcanodiil C2-3 e etano-1,2-diil. Nos pré- polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4), cada R1 pode ser etano-1,2-diil.
[0135] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, alquil C1-6, alquil C1-4, alquil C1-3 e alquil C1-2. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4), cada R2 pode ser selecionado dentre hidrogênio, metil e etil.
[0136] Em pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R1 é o mesmo e pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-3, como etano-1,2-diil e propano-1,3-diil; e cada R2 é o mesmo e pode ser selecionado dentre hidrogênio e alquil C1-3, como metil, etil ou propil. Nos pré- polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R1 pode ser etano-1,2-diil. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R2 pode ser hidrogênio. Nos pré- polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada R1 pode ser etano-1,2-diil e cada R2 pode ser hidrogênio.
[0137] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), n pode ser um número inteiro selecionado dentre 1 a 50, um número inteiro de 2 a 40, um número inteiro de 4 a 30 ou n pode ser um número inteiro de 7 a 30.
[0138] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a), cada p é o mesmo e pode ser 1, e cada p é o mesmo e pode ser 2.
[0139] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4) e Fórmula (4a) podem ter um peso molecular médio numérico de 200 Daltons a 6.000 Daltons, de 500 Daltons a 5.000 Daltons, de 1.000 Daltons a 5.000 Daltons, de 1.500 Daltons a 4.000 Daltons ou de 2.000 Daltons a 3.600 Daltons.
[0140] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4a), cada R3 pode ser um grupo terminado em tiol e pode ser um grupo da Fórmula (a), Fórmula (b), Fórmula (c), Fórmula (d), Fórmula (e) ou Fórmula (f): onde cada R6 compreende uma porção derivada de um diisocianato ou uma porção derivada de um monoisocianato etilenicamente insaturado; cada R7 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-14 e heteroalcananodiil C2-14; e cada R9 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-6, heteroalcananodiil C2-6, arenodiil C6-12, arenodiil C6-12 substituído, heteroarenediil C6-12, heteroarenediil C6-12 substituído, cicloalcanodiil C3-12, ciclooalcanodiil C3-12 substituído, heterocicloalcanodiil C3-12, heterocicloalcanodiil C3-12 substituído, alcanoarenodiil C7-18, heteroalcanoarenodiil C7-18 substituído, alcanocicloalcanodiil C4-18 e alcanocicloalcanodiil C4-18 substituído.
[0141] Os pré-polímeros poliformais contendo enxofre fornecidos pela presente divulgação podem ter a estrutura da Fórmula (4b): onde cada n é um número inteiro selecionado de 1 a 50; m é um número inteiro selecionado dentre 3 a 6; p é selecionado independentemente dentre 1 e 2; cada R1 pode ser independentemente alcanodiil C2-6; cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, alquil C1-6, fenilalquil C7-12, fenilalquil C7-12 substituído, cicloalquil C6-12, cicloalquil C6-12 substituído, cicloalquil C3-12 , cicloalquil C3-12 substituído, aril C6-12 e aril C6-12 substituído; cada R3 compreende um grupo terminado em tiol; e Z derivado do núcleo de um poliol precursor m-valente Z(OH)m.
[0142] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R1 pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2- 6, alcanodiil C2-4, alcanodiil C2-3 e etano-1,2-diil. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R1 pode ser etano-1,2- diil.
[0143] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, alquil C1-6, alquil C1-4, alquil C1-3 e alquil C1-2. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R2 pode ser selecionado dentre hidrogênio, metil e etil.
[0144] Em pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R1 pode ser o mesmo e pode ser selecionado dentre alcanodiil C2- 3, como etano-1,2-diil ou propano-1,3-diil; e cada R2 é o mesmo e pode ser selecionado dentre hidrogênio e alquil C1-3 como metil, etil ou propil. Nos pré-
polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R1 pode ser etano-1,2-diil. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R2 pode ser hidrogênio. Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R1 pode ser etano-1,2-diil e cada R2 pode ser hidrogênio.
[0145] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), m pode ser 1, m pode ser 2, m pode ser 3, m pode ser 4, m pode ser 5 ou m pode ser 6.
[0146] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b) em que m é 3, o poliol precursor Z(OH)m é um triol da Fórmula (5): HO R2 OH R2 R2 HO (5) onde cada R2 é independentemente alcanodiil C1-6 ou um triol da Fórmula (6):
O OH R2 R2
HO N N
O N O R2 OH (6) onde cada R2 é independentemente alcanodiil C1-6. Por conseguinte, nestas modalidades Z pode ter a estrutura da Fórmula (7a) ou Fórmula (7b):
O R2 R2
N N R2 R2
O N O R2 R2 (7a) ou (7b), respectivamente, onde cada R2 é independentemente alcanodiil C1-6.
[0147] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada n é um número inteiro selecionado dentre 1 a 50, um número inteiro selecionado dentre 2 a 40, um número inteiro selecionado dentre 4 a
30 ou um número inteiro selecionado dentre 7 a 30.
[0148] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada p é o mesmo e é 1, e cada p é o mesmo e é 2.
[0149] Os pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b) têm um peso molecular médio numérico de 200 Daltons a 6.000 Daltons, de 500 Daltons a 5.000 Daltons, de 1.000 Daltons a 5.000 Daltons, de 1.500 Daltons a 4.000 Daltons ou de 2.000 Daltons a 3.600 Daltons.
[0150] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), R3pode ser ligado a um agente polifuncionalizante B(V)zatravés de uma porção da Fórmula (4).
[0151] Nos pré-polímeros poliformais da Fórmula (4b) contendo enxofre, cada R3 pode ser o mesmo.
[0152] Nos pré-polímeros poliformais contendo enxofre da Fórmula (4b), cada R3 pode compreender um grupo terminado em tiol da Fórmula (a), Fórmula (b), Fórmula (c), Fórmula (d), Fórmula (e) ou Fórmula (f): onde cada R6 compreende uma porção derivada de um diisocianato ou uma porção derivada de um monoisocianato etilenicamente insaturado; cada R7 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-14 e heteroalcananodiil C2-14; e cada R9 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-6, heteroalcananodiil C2-6, arenodiil C6-12, arenodiil C6-12 substituído, heteroarenediil C6-12, heteroarenediil C6-12 substituído, cicloalcanodiil C3-12, ciclooalcanodiil C3-12 substituído, heterocicloalcanodiil C3-12, heterocicloalcanodiil C3-12 substituído, alcanoarenodiil C7-18, heteroalcanoarenodiil C7-18 substituído, alcanocicloalcanodiil C4-18 e alcanocicloalcanodiil C4-18 substituído.
[0153] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um monossulfeto terminado em tiol.
[0154] Um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol compreendendo uma porção da Fórmula (8):
em que, cada R pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2- 10, como alcanodiil C2-6; alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 ou um alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquila, como grupos metil ou etil; cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalquianodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10 e alquilarenodiil C8-10; cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalcanodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10; e alquilarenodiil C8-10; cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo grupos alquil, como grupos metil ou etil; grupo cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalcanodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10; e alquilarenodiil C8-10; cada X pode ser selecionado independentemente dentre O ou S; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 0 a 5; e n é um número inteiro de 1 a 60, como de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35.
[0155] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados com tiol de Fórmula (8), cada X pode ser independentemente selecionado dentre S, O e NR3, em que R3 compreende alquil C1-4; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 0 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60; cada R pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C2-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcanodiil C1-4 e alquilarenodiil C8-10; cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcanodiil C1-4 e alquilarenodiil C8-10 e cada R2 pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C2-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcanodiil C1-4 e alquilarenodiil C8-10.
[0156] Um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8a), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8b), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8c) ou uma combinação de quaisquer dos anteriores: em que, cada R pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2- 10, como alcanodiil C2-6; alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 ou um alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquila, como grupos metil ou etil; cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalquianodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10 e alquilarenodiil C8-10; cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalcanodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10; e alquilarenodiil C8-10; cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C2-10, como alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; grupo cicloalcanodiil C6-8; alquilcicloalcanodiil C6-14, como alquilcicloalcanodiil C6-10; e alquilararenodiil C8-10; cada X pode ser selecionado independentemente dentre O e S; p é um número inteiro de 1 a 5;
q é um número inteiro de 0 a 5; e n é um número inteiro de 1 a 60, como de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35 e B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒ V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 é independentemente selecionado dentre hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (8).
[0157] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol de Fórmula (8)-(8c): cada X pode ser independentemente selecionado dentre S, O e NR3, onde R3 pode ser selecionado dentre alquil C1-4; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 0 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60; cada R pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcanodiil C1-4 e alquilarenodiil C8- 10; cada R1pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcanodiil C1-4 e alquilarenodiil C8- 10; cada R2pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2-10, cicloalcanodiil C6-8, alquilcicloalcananodiil C1-4 e alquilarenodiil C8-10; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒ V)z em que:
z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 é independentemente selecionado dentre hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (8).
[0158] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada X pode ser independentemente S ou O, cada X pode ser S ou cada X pode ser O.
[0159] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), p pode ser um número inteiro de 2 a 6 ou p pode ser 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0160] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), q pode ser um número inteiro de 1 a 5, q pode ser um número inteiro de 2 a 5 ou q pode ser 0, 1, 2, 3, 4, ou 5.
[0161] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), n pode ser um número inteiro de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35.
[0162] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C2-10 e cicloalcanodiil C6-8, cada R pode ser alcanodiil C2-10 ou cada R pode ser cicloalcanodiil C6-8.
[0163] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R pode ser seleciona dentre alcanodiil C2-6, alcanodiil C2-4, alcanodiil C3-10 e alcanodiil C3-6.
[0164] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R pode ser selecionado dentre etanodiil, 1,3- propanodiil, 1,2-propanodiil, 1,4-butanodiil e 1,3-butanodiil.
[0165] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da
Fórmula (8)-(8c), cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10 e cicloalcanodiil C6-8, cada R pode ser alcanodiil C1-10 ou cada R1 pode ser cicloalcanodiil C6-8.
[0166] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R1 pode ser selecionado dentre alcanodiil C1-6, alcanodiil C1-4, alcanodiil C2-10 e alcanodiil C2-6.
[0167] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R1 pode ser selecionado dentre metanodiil, etanodiil, 1,3-propanodiil, 1,2-propanodiil, 1,4-butanodiil e 1,3-butanodiil.
[0168] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R2 pode ser selecionado independentemente dentre alcanodiil C2-10 e cicloalcanodiil C6-8, cada R2 pode ser alcanodiil C2-10 ou cada R2 pode ser cicloalcanodiil C6-8.
[0169] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R2 pode ser selecionado dentre alcanodiil C2-6, alcanodiil C2-4, alcanodiil C3-10 e alcanodiil C3-6.
[0170] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), cada R2 pode ser selecionado dentre etanodiil, 1,3- propanodiil, 1,2-propanodiil, 1,4-butanodiil e 1,3-butanodiil.
[0171] Nos monossulfetos terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), p pode ser 1 ou 2, q pode ser 1 ou 2, n pode ser um número inteiro de 1 a 60 ou um número inteiro de 25 a 35, cada X pode ser O ou S, cada R pode ser alcanodiil C2-4, cada R1 pode ser alcanodiil C1-4 e cada R2 pode ser alcanodiil C2-4.
[0172] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), p pode ser 1 ou 2, q pode ser 1 ou 2, n pode ser um número inteiro de 1 a 60 ou um número inteiro de 25 a 35, cada X pode ser O ou S, cada R pode ser alcanodiil C2, cada R1 pode ser alcanodiil C1 e cada R2 pode ser alcanodiil C2.
[0173] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da
Fórmula (8)-(8c), p pode ser 1 ou 2, q pode ser 1 ou 2, n pode ser um número inteiro de 1 a 60 ou um número inteiro de 25 a 35, cada X pode ser O, cada R pode ser alcanodiil C2, cada R1 pode ser alcanodiil C1 e cada R2 pode ser alcanodiil C2.
[0174] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c), B(‒V)z pode ser selecionado dentre 1,2,3-tricloropropano, 1,1,1-tris(clorometil)propano, 1,1,1-tris(clorometil)etano, 1,3,5- tris(clorometil)benzeno e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0175] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8c) cada R4 pode independentemente selecionado dentre hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(V)z através de uma porção da Fórmula (10). O pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol pode ter uma funcionalidade de tiol média, por exemplo, de 2,05 a 2,9, como de 2,1 a 2,8 ou de 2,2 a 2,6.
[0176] Pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)-(8c) podem ser preparados por reação de compostos orgânicos α,ω-di- halo, um hidrossulfeto de metal, um hidróxido de metal e um agente polifuncionalizante opcional. Exemplos de compostos orgânicos a,ω-di-halo adequados incluem bis(2-cloroetil)formal. Exemplos de hidrossulfetos e hidróxidos metálicos adequados incluem hidrossulfeto de sódio e hidróxido de sódio. Exemplos de agentes polifuncionalizantes adequados incluem 1,2,3-tricloropropano, 1,1,1-tris(clorometil)propano, 1,1,1- tris(clorometil)etano e 1,3,5-tris(clorometil)benzeno. Os métodos para sintetizar pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (8)- (8c) são divulgados, por exemplo, na Patente US Nº 7,875,666, que é incorporada por referência em sua totalidade.
[0177] Um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol compreendendo uma porção da Fórmula (9): em que,
cada R pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiil C2- 10, como alcanodiil C2-6; um alcanodiil ramificado C3-10, como um alcanodiil ramificado C3-6 ou um alcanodiilo ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; um cicloalcanodiil C6-8; um alquilcicloalquianodiil C6-14, como um alquilcicloalcanodiil C6-10; e um alquilarenodiil C8-10; cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como um n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C3-10, como um alcanodiil ramificado C3-6, com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; um grupo cicloalquanodiil C6-8; um alquilcicloalcanodiil C6-14, como um alquilcicloalcanodiil C6-10; e um alquilarenodiil C8-10; cada X pode ser selecionado independentemente dentre O e S; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 1 a 5; e n é um número inteiro de 1 a 60, como de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35.
[0178] Um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9a), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9b), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9c) ou uma combinação de quaisquer dos anteriores: em que, cada R pode ser independentemente selecionado dentre alcanodiilo C2-10, como alcanodiil C2-6; um alcanodiil ramificado C3-10, como um alcanodiil ramificado C3-6 ou um alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; um cicloalcanodiil C6-8; um alquilcicloalquianodiil C6-14, como um alquilcicloalcanodiil C6-10; e um alquilarenodiil C8-10; cada R1 pode ser selecionado independentemente dentre hidrogênio, n-alcanodiil C1-10, como um n-alcanodiil C1-6, alcanodiil ramificado C3-10, como um alcanodiil ramificado C3-6 com um ou mais grupos pendentes que podem ser, por exemplo, grupos alquil, como grupos metil ou etil; um grupo cicloalancodiil C6-8; um alquilcicloalcanodiil C6-14, como um alquilcicloalcanodiil C6-10; e um alquilarenodiil C8-10; cada X pode ser selecionado independentemente dentre O e S; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 1 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60, como de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (9).
[0179] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada X pode ser independentemente selecionado de S e O; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 1 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60; cada R pode ser independentemente C2-10 alcanodiil; cada R1 pode ser independentemente selecionado a partir de hidrogênio e C1-10alcanodiil; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)zem que: z é um número inteiro de 3 a 6;
e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cadaR4 é independentemente hidrogênio ou está ligado a um agente polifuncionalizante B(-V)z através de uma porção da Fórmula (9).
[0180] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada X pode ser S ou cada X pode ser O.
[0181] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), p pode ser um número inteiro de 2 a 5 ou q pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0182] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), p pode ser um número inteiro de 2 a 5 ou q pode ser 1, 2, 3, 4 ou 5.
[0183] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), n pode ser um número inteiro de 2 a 60, de 3 a 60 ou de 25 a 35.
[0184] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R pode ser independentemente selecionado dentre C2-6 alcanodiil e C2-4 alcanodiil.
[0185] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R pode ser selecionado dentre etanodiil, 1,3- propanodiil, 1,2-propanodiil, 1,4-butanodiil e 1,3-butanodiil.
[0186] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R pode ser selecionado dentre C 2-10 n-alcanodiil, C2- 10 alcanodiil ramificado e uma combinação dos mesmos.
[0187] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R1 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio e C2-6 alcanodiil.
[0188] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R1 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio, etanodiil, 1,3-propanodiil, 1,2-propanodiil, 1,4-butanodiil e 1,3-
butanodiil.
[0189] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada R1 pode ser selecionado dentre C1-10 n-alcanodiil, C1- 10 alcanodiil ramificado e uma combinação dos mesmos.
[0190] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada X é O, p é 1 ou 2, q é 1 ou 2, n é 1 a 60, como 2 a 60, cada R é C2-4 alcanodiil, como etanodiil, e cada R1 é hidrogênio.
[0191] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada X é O, p é 1, q é 1, n é 1 a 60, como 2 a 60, cada R é C2-4 alcanodiil, como etanodiil, e cada R1 é hidrogênio.
[0192] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), cada X é O, p é 2, q é 2, n é 1 a 60, como 2 a 60, cada R é C2-4 alcanodiil, como etanodiil, e cada R1 é hidrogênio.
[0193] Nos pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c), B(‒V)z pode ser selecionado a partir de 1,2,3- tricloropropano, 1,1,1-tris(clorometil)propano, 1,1,1-tris(clorometil)etano, 1,3,5-tris(clorometil)benzeno e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0194] Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (9)-* 9c) podem ser preparados por reação de compostos orgânicos α,ω-di-halo, um hidrossulfeto de metal, um hidróxido de metal e um agente polifuncionalizante opcional. Exemplos de compostos orgânicos a,ω-di-halo adequados incluem bis(2-cloroetil)formal. Exemplos de hidrossulfetos e hidróxidos metálicos adequados incluem hidrossulfeto de sódio e hidróxido de sódio. Exemplos de agentes polifuncionalizadores adequados incluem 1,2,3-tricloropropano, 1,1,1-tris(clorometil)propano, 1,1,1- tris(clorometil)etano e 1,3,5-tris(clorometil)benzeno. Os métodos para sintetizar monossulfetos terminados em tiol da Fórmula (9)-(9c) são divulgados, por exemplo, na Patente US Nº 8,466,220, que é incorporada por referência na sua totalidade.
[0195] Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol podem ter um peso molecular médio numérico dentro de um intervalo de 300 Daltons a 10,000 Daltons, como dentro de um intervalo de 1,000 Daltons a 8,000 Daltons, onde o peso molecular é determinado por cromatografia de permeação em gel usando um padrão de poliestireno. Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol podem ter uma temperatura de transição vítrea Tg menor que -40°C, menor que -55°C ou menor que -60°C. A temperatura de transição vítrea Tg é determinada por Análise de Massa Dinâmica (DMA) usando um aparelho TA Instruments Q800 com uma frequência de 1 Hz, uma amplitude de 20 mícrons e uma rampa de temperatura de -80°C a 25°C, com a Tg identificada como o pico da curva tan δ.
[0196] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol. Um pré- polímero de polissulfeto refere-se a um pré-polímero que contém uma ou mais ligações de polissulfeto, isto é, ligações ‒Sx-, em que x é de 2 a 4, na cadeia principal do pré-polímero e/ou em posições pendentes na cadeia do pré-polímero. Um pré-polímero de polissulfeto pode ter duas ou mais ligações enxofre-enxofre. Polissulfetos adequados estão disponíveis comercialmente, por exemplo, da AkzoNobel e Toray Industries, Inc. sob os nomes Thioplast® e Thiokol-LP®, respectivamente.
[0197] Exemplos de pré-polímeros de polissulfeto adequados são divulgados, por exemplo, nas Patentes US Nºs 4,623,711; 6,172,179; 6,509,418; 7,009,032; e 7,879,955, cada um dos quais é incorporado por referência na sua totalidade.
[0198] Exemplos de polissulfetos terminados em tiol adequados incluem os polissulfetos Thioplast™ G, como Thioplast™ G1, Thioplast™ G4, Thioplast™ G10, Thioplast™ G12, Thioplast™ G21, Thioplast™ G22, Thioplast™ G44, Thioplast™ G122 e Thoplast™ G131, comercialmente disponíveis na AkzoNobel. As resinas Thioplast™ G são polímeros de polissulfeto líquido que são misturas de moléculas di e trifuncionais em que os polímeros polissulfetos difuncionais têm a estrutura da Fórmula (10): e os polímeros polissulfetos trifuncionais têm a estrutura da Fórmula (11):
[0199] Exemplos de pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol adequados também incluem polissulfetos Thiokol™ LP disponíveis na Toray Industries, Inc. como Thiokol™ LP2, Thiokol™ LP3, Thiokol™ LP12, Thiokol™ LP23, Thiokol™ LP33 e Thiokol™ LP55. Os polissulfetos Thiokol™ LP têm um peso molecular numérico médio de 1,000 Daltons a 7,500 Daltons, um teor de SH de 0,8% a 7,7% e uma densidade de reticulação de 0% a 2%. Os polissulfetos de Thiokol LP têm a estrutura geral da fórmula (12): onde n pode ser tal que o peso molecular numérico médio seja de 1,000 Daltons a 7,500 Daltons, como, por exemplo, um número inteiro de 8 a 80.
[0200] Um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol pode compreender um polissulfeto de Thiokol-LP®, um polissulfeto de Thioplast® G ou uma combinação dos mesmos.
[0201] Um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol da Fórmula (13): onde, t é um número inteiro de 1 a 60; p é um inteiro de 1 a 8; p é um inteiro de 1 a 10; r é um número inteiro de 1 a 10; y tem um valor médio no intervalo de 1,0 a 1,5; cada R pode ser independentemente selecionado a partir de alcanodiil ramificado, arenodiila ramificado e uma porção com a estrutura -(CH2)p– O–(CH2)q– O–(CH2)r–; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente
B(‒V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal que reage com um grupo tiol; e cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol.
[0202] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), t pode ser, por exemplo, um número inteiro de 2 a 60, de 1 a 40 ou de 1 a 20.
[0203] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), q pode ser, por exemplo, um número inteiro de 1 a 6 ou um número inteiro de 1 a 4. Por exemplo, q pode ser 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
[0204] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), cada p pode ser, por exemplo, um número inteiro de 1 a 6 ou de 1 a 4. Por exemplo, cada p pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0205] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), cada r pode ser, por exemplo, um número inteiro de 1 a 6 ou de 1 a 4. Por exemplo, cada p pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.
[0206] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), y pode ter um valor de 1.
[0207] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), y pode ter um valor médio, por exemplo, de 1, como 1,05 a 2 ou 1,1 a 1,8.
[0208] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), R pode ser -(CH2)p-O-(CH2) q-O-(CH2)r-.
[0209] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), R pode ser -(CH2)p–O– (CH2)q–O– (CH2)r–, cada q pode ser 1, 2, 3 ou 4 e cada p e r pode ser 1 ou 2.
[0210] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), 0% a 20% dos grupos R podem compreender alcanodiil ramificado ou arenodiil ramificado, e 80% a 100% dos grupos R podem ser -
(CH2)p–O–(CH2)q–O–(CH2)r–.
[0211] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13), um alcanodiil ramificado ou um arenodiil ramificado podem ser –R1(–A)n–em que R1 é um grupo hidrocarboneto, n é 1 ou 2 e A é um ponto de ramificação. Um alcanodiil ramificado pode ter a estrutura –CH2(–CH(– CH2-) -.
[0212] Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol da Fórmula (13) podem ser preparados por reação de compostos orgânicos α,ω- di-halo, um hidrossulfeto de metal, um hidróxido de metal e um agente polifuncionalizante opcional. Exemplos de compostos orgânicos a,ω-di-halo adequados incluem bis(2-cloroetil)formal. Exemplos de hidrossulfetos e hidróxidos metálicos adequados incluem hidrossulfeto de sódio e hidróxido de sódio. Exemplos de agentes polifuncionalizadores adequados incluem 1,2,3-tricloropropano, 1,1,1-tris(clorometil)propano, 1,1,1- tris(clorometil)etano e 1,3,5-tris(clorometil)benzeno.
[0213] Exemplos de pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (13) são divulgados, por exemplo, na Publicação de Pedido US Nº 2016/0152775, na Patente US Nº 9,079,833 e na Patente US Nº 9,663,619.
[0214] Um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol pode compreender um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol da Fórmula (14): onde R é C2-4 alcanodiil, m é um número inteiro de 1 a 8 e n é um número inteiro de 2 a 370.
[0215] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (16), m pode ter um valor médio, por exemplo, maior que 1, como de 1,05 a 2 ou 1,1 a 1,8.
[0216] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (16), m pode ser, por exemplo, um número inteiro de 1 a 6 e número inteiro de 1 a 4 ou o número inteiro 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ou 8.
[0217] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (14), n pode ser, por exemplo, um número inteiro de 2 a 200 ou um número inteiro de 2 a 100.
[0218] Nos pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol da Fórmula (14), cada R pode ser selecionado independentemente de etanodiil, 1,3-propanodiil, 1,1-propanodiil, 1,2-propandiil, 1,4-butanodiil, 1,1-butanodiil 1,2-butanodiil e 1,3-butanodiil.
[0219] Exemplos de pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol de Fórmula (14) são divulgados, por exemplo, em JP 62-53354.
[0220] Os pré-polímeros de polissulfeto terminados em tiol podem ser líquidos à temperatura ambiente. Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol podem ter uma viscosidade, a 100% de sólidos, de não mais de 1,500 poise (150 Pa-s), como 40 poise a 500 poise (4 Pa-s a 50 Pa- s), a uma temperatura de cerca de 25°C e uma pressão de cerca de 760 mm Hg (101 kPa) determinada de acordo com ASTM D-2849 § 79-90 usando um viscosímetro Brookfield CAP 2000.
[0221] Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol podem ter um peso molecular numérico médio dentro de um intervalo de 300 Daltons a 10,000 Daltons, como dentro de um intervalo de 1,000 Daltons a 8,000 Daltons, onde o peso molecular é determinado por cromatografia de permeação em gel usando um padrão de poliestireno. Os pré-polímeros de monossulfeto terminados em tiol podem ter uma temperatura de transição vítrea Tg menor que -40°C, menor que -55°C ou menor que -60°C. A temperatura de transição vítrea Tg é determinada por Análise de Massa Dinâmica (DMA) usando um aparelho TA Instruments Q800 com uma frequência de 1 Hz, uma amplitude de 20 mícrons e uma rampa de temperatura de -80°C a 25°C, com a Tg identificada como o pico da curva tan δ.
[0222] Um pré-polímero contendo enxofre pode compreender um perfluoroéter contendo enxofre, pré-polímero de aperfluorossilicone ou uma combinação dos mesmos.
[0223] Os enchimentos orgânicos e resistentes a combustível Skydrol® também podem ser usados com composições vedantes que compreendem pré-polímeros de perfluoroéter, pré-polímeros de perfluorossilicone e combinações dos mesmos.
[0224] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender um enchimento orgânico ou uma combinação de enchimento orgânicos. Os enchimentos orgânicos podem ser selecionados para ter uma gravidade específica baixa e serem resistentes a solventes e/ou fluidos de aviação, como JRF Tipo I e Skydrol®, como Skydrol® LD-4.
[0225] Um enchimento orgânico pode ser selecionado para ser resistente ao Skydrol®. Por exemplo, um enchimento orgânico resistente ao Skydrol®, como o Skydrol® LD-4, exibirá um intumescimento de menos de 1% em volume após a imersão no Skydrol® a uma temperatura inferior a 50°C por 1,000 horas, ou menos de 1,2% em volume após imersão no Skydrol® a uma temperatura inferior a 70°C por 1,000 horas, onde a porcentagem de intumescimento é determinada de acordo com a EN ISO
10563. Os enchimentos orgânicos adequados também podem ter uma adesão aceitável à matriz polimérica contendo enxofre. Um enchimento orgânico pode incluir partículas sólidas, partículas ocas ou uma combinação das mesmas. As partículas podem ser geralmente esféricas (referidas como pós), geralmente não esféricas (referidas como partículas) ou uma combinação das mesmas. As partículas podem ter um diâmetro médio de partícula menor que, por exemplo, 100 µm, 50 µm, 40 µm, 30 µm ou menor que 25 µm., conforme determinado de acordo com ASTM E-2651-13. Um pó pode compreender partículas com um diâmetro médio de partícula com um intervalo de 0,25 µm a 100 µm, 0,5 µm a 50 µm, de 0,5 µm a 40 µm, de 0,5 µm a 30 µm, de 0,5 µm a 20 µm ou de 0,1 µm a 10 µm. As partículas de enchimento podem compreender nanopós, compreendendo partículas caracterizadas por um tamanho médio de partícula, por exemplo, de 1 nm a 100 nm.
[0226] Um enchimento orgânico pode ter uma gravidade específica, por exemplo, menor que 1,6, menor que 1,4, menor que 1,15, menor que 1,1, menor que 1,05, menor que 1, menor que 0,95, menor que 0,9, menor que 0,8 ou menor a 0,7, onde a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10). Os enchimentos orgânicos podem ter uma gravidade específica, por exemplo, dentro de um intervalo de 0,85 a 1,6, dentro de um intervalo de 0,85 a 1,4, dentro de um intervalo de 0,9 a 1,1, dentro de um intervalo de 0,9 a 1,05 ou de 0,85 a 1,05, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10).
[0227] Os enchimentos orgânicos podem compreender termoplásticos, termofixos ou uma combinação dos mesmos. Exemplos de enchimentos orgânicos adequados incluem epóxis, epóxi-amidas, copolímeros de ETFE, polietilenos, polipropilenos, cloretos de polivinilideno, polivinilfluoretos, TFE, poliamidas, poliimidas, etileno propilenos, perfluoro- hidrocarbonetos, fluoroetilenos, policarbonatos, polieteretercetonas, polietercetonas, óxidos de polifenileno, sulfetos de polifenileno, solfonas de poliéter, copoliésteres de termoplástico, poliestirenos, cloreto de polivinil, melaminas, poliésteres, fenólicos, epicloridrinas, hidrocarbonetos fluorados, policíclicos, polibutadienos, policloroprenos, poliisoprenes, polissulfetos, poliuretanos, isoprenos de isobutileno, silicones, estireno butadienos, polímeros de cristal líquidos, e combinações de qualquer um dos anteriores.
[0228] Exemplos de enchimentos orgânicos adequados incluem poliamidas tais como poliamida 6 e poliamida 12, poliimidas, polietileno, sulfetos de polifenileno, poliéter sulfonas, copoliésteres termoplásticos e combinações de qualquer um dos anteriores.
[0229] Exemplos de partículas de poliamida 6 e poliamida 12 adequadas estão disponíveis na Toray Plastics como graus SP-500, SP-10, TR-1 e TR-2. As poliamidas adequadas também estão disponíveis no Grupo
Arkema com o nome comercial Orgasol® e na Evonik Industries com o nome comercial Vestosin®. Por exemplo, poliamidas Ganzpearl® como Ganspearl® GPA-550 e GPA-700 estão disponíveis na Persperse Sakai Trading, Nova York, NY.
[0230] Exemplos de enchimentos de poliimidas adequadas estão disponíveis na Evonik Industries sob o nome comercial P84®NT.
[0231] Um enchimento orgânico pode incluir um polietileno, como um pó de polietileno oxidado. Polietilenos adequados estão disponíveis, por exemplo, na Honeywell International, Inc. sob o nome comercial ACumist®, no INEOS sob o nome comercial Eltrex® e Mitsui Chemicals America, Inc. sob o nome comercial Mipelon™.
[0232] O uso de enchimentos orgânicos como sulfeto de polifenileno em vedantes aeroespaciais é divulgado na Patente US N° 9,422,451, que é incorporada por referência em sua totalidade. O sulfeto de polifenileno é uma resina de engenharia termoplástica que exibe estabilidade dimensional, resistência química e resistência a ambientes corrosivos e de alta temperatura. As resinas de engenharia de sulfeto de polifenileno estão disponíveis comercialmente, por exemplo, com os nomes comerciais Ryton® (Chevron), Techtron® (Quadrant), Fortron® (Celanese) e Torelina® (Toray). As resinas de sulfeto de polifenileno são geralmente caracterizadas por uma gravidade específica de cerca de 1,3 a cerca de 1,4, onde a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10). Partículas de sulfeto de polifenileno com uma densidade de 1,34 g/cm3 e um diâmetro médio de partícula de 0,2 µm a 0,25 µm (em água ou de 0,4 µm a 0,5 µm em isopropanol) estão disponíveis na Toray Industries, Inc.
[0233] As partículas de poliéter sulfona estão disponíveis na Toray Industries, Inc., que têm uma densidade de 1,37 g/cm3 e um diâmetro médio de partícula de 5 µm a 60 µm.
[0234] Partículas de copoliéster termoplástico podem ser obtidas na Toray Industries, Inc.
[0235] Um enchimento orgânico pode ter qualquer forma adequada. Por exemplo, um enchimento orgânico pode compreender frações de polímero triturado que foram filtradas para um intervalo de tamanho desejado. Um enchimento orgânico pode compreender partículas substancialmente esféricas. As partículas podem ser sólidas ou porosas.
[0236] Um enchimento orgânico pode ter um tamanho médio ou mediano de partícula, por exemplo, dentro de um intervalo de 1 µm a 100 µm, 2 µm a 40 µm, de 2 µm a 30 µm, de 4 µm a 25 µm, de 4 µm a 20 µm, de 2 µm a 12 µm ou de 5 µm a 15 µm. Um enchimento orgânico pode ter um tamanho médio de partícula, por exemplo, menor que 100 µm, menor que 75 µm, menor que 50 µm, menor que 40 µm ou menor que 20 µm. A distribuição do tamanho de partícula pode ser determinada usando um calibrador Fischer Sub-Sieve ou por inspeção óptica.
[0237] Um enchimento orgânico pode incluir um enchimento de baixa densidade, como microcápsula termoplástica n expandida e/ou uma microcápsula termoplástica expandida modificada. As microcápsulas termoplásticas expandidas modificadas adequadas podem incluir um revestimento externo de uma resina de uréia/formaldeído ou melamina.
[0238] Uma microcápsula termicamente expansível refere-se a um invólucro oco que compreende um material volátil que se expande a uma temperatura predeterminada. As microcápsulas termoplásticas termicamente expansíveis podem ter um tamanho médio de partícula inicial de 5 µm a 70 µm, em alguns casos 10 µm a 24 µm ou de 10 µm a 17 µm. O termo "tamanho médio inicial das partículas" refere-se ao tamanho médio das partículas (média ponderada numérica da distribuição do tamanho das partículas) das microcápsulas antes de qualquer expansão. A distribuição do tamanho de partícula pode ser determinada usando um calibrador Fischer Sub-Sieve ou por inspeção óptica.
[0239] Uma microcápsula termoplástica termicamente expansível pode compreender um hidrocarboneto volátil ou hidrocarboneto halogenado volátil dentro de uma parede de uma resina termoplástica. Exemplos de hidrocarbonetos adequados para uso em tais microcápsulas incluem cloreto de metila, brometo de metila, tricloroetano, dicloroetano, n-butano, n- heptano, n-propano, n-hexano, n-pentano, isobutano, isopentano, iso- octano, neopentano, éter de petróleo e hidrocarbonetos alifáticos contendo flúor, como Freon™, e combinações de qualquer um dos anteriores.
[0240] Exemplos de materiais adequados para formar a parede de uma microcápsula termicamente expansível incluem polímeros de cloreto de vinilideno, acrilonitrila, estireno, policarbonato, metacrilato de metila, acrilato de etila e acetato de vinila, copolímeros desses monômeros e combinações dos polímeros e copolímeros. Um agente de reticulação pode ser incluído com os materiais que formam a parede de uma microcápsula termicamente expansível.
[0241] Exemplos de microcápsulas termoplásticas adequadas incluem microcápsulas Expancel ™, como as microesferas Expancel ™ DE, disponíveis na AkzoNobel. Exemplos de microesferas Expancel ™ DE adequadas incluem Expancel ™ 920 DE 40 e Expancel ™ 920 DE 80. Microcápsulas de baixa densidade adequadas também estão disponíveis na Kureha Corporation.
[0242] As microcápsulas de baixa densidade podem ser caracterizadas por uma gravidade específica dentro de um intervalo de 0,01 a 0,09, de 0,04 a 0,09, dentro de um intervalo de 0,04 a 0,08, dentro de um intervalo de 0,01 a 0,07, dentro de um intervalo de 0,02 a 0,06, dentro de um intervalo de 0,03 a 0,05, dentro de um intervalo de 0,05 a 0,09, de 0,06 a 0,09, ou dentro de um intervalo de 0,07 a 0,09, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (parte 10). As microcápsulas de baixa densidade podem ser caracterizadas por uma gravidade específica menor que 0,1, menor que 0,09, menor que 0,08, menor que 0,07, menor que 0,06, menor que 0,05, menor que 0,04, menor que 0,03 ou menor que 0,02, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787
(parte 10).
[0243] As microcápsulas de baixa densidade podem ser caracterizadas por um diâmetro médio de partícula de 1 µm a 100 µm e podem ter uma forma substancialmente esférica. As microcápsulas de baixa densidade podem ser caracterizadas, por exemplo, por um diâmetro médio de partícula de 10 µm a 100 µm, de 10 µm a 60 µm, de 10 µm a 40 µm ou de 10 µm a 30 µm, conforme determinado de acordo com ASTM E-2651-13.
[0244] O enchimento de baixa densidade pode compreender microcápsulas não revestidas, microcápsulas revestidas ou combinações das mesmas.
[0245] O enchimento de baixa densidade, como microcápsulas de baixa densidade, pode compreender microcápsulas expandidas com um revestimento de uma resina aminoplástica, tal como uma resina de melamina. As partículas revestidas com resina de aminoplastos são descritas, por exemplo, na Patente US Nº 8,993,691, que é incorporada por referência na sua totalidade. Tais microcápsulas podem ser formadas aquecendo uma microcápsula compreendendo um agente insuflante rodeado por um invólucro termoplástico. As microcápsulas de baixa densidade não revestidas podem reagir com uma resina aminoplástica, tal como uma resina de ureia/formaldeído, para fornecer um revestimento de uma resina termofixa na superfície externa da partícula.
[0246] O enchimento de baixa densidade, como microcápsulas de baixa densidade, pode compreender microcápsulas termoplásticas termicamente expansíveis, com um revestimento externo de uma resina aminoplástica, tal como uma resina de melamina. As microcápsulas revestidas de baixa densidade podem ter um revestimento externo de uma resina de melamina, onde o revestimento pode ter uma espessura, por exemplo, menor que 2 µm, menor que 1 µm ou menor que 0,5 µm. Acredita- se que o revestimento de melamina nas microcápsulas leves torne as microcápsulas reativas com o pré-polímero de poliioéter terminado em tiol e/ou o agente de cura de poliepóxido, o que aumenta a resistência do combustível e torna as microcápsulas resistentes à pressão.
[0247] O revestimento fino de uma resina aminoplástica pode ter uma espessura de filme menor que 25 µm, menor que 20 µm, menor que 15 µm ou menor que 5 µm. O revestimento fino de uma resina aminoplástica pode ter uma espessura de filme de pelo menos 0,1 nanômetros, como pelo menos 10 nanômetros ou pelo menos 100 nanômetros, ou, em alguns casos, pelo menos 500 nanômetros.
[0248] As resinas de aminoplastos podem ser baseadas nos produtos de condensação do formaldeído, com uma substância transportadora do grupo amina ou amida. Os produtos de condensação podem ser obtidos a partir da reação de álcoois e formaldeído com melamina, uréia ou benzoguanamina. Os produtos de condensação de outras aminas e amidas também podem ser empregados, por exemplo, condensados de aldeído de triazinas, diazinas, triazóis, guanidinas, guanaminas e derivados substituídos por alquil- e aril- de tais compostos, incluindo ureias e substituídas por alquil- e aril- e melaminas substituídas por alquil- e aril-. Exemplos de tais compostos incluem N, N'-dimetilureia, benzoureia, dicandiamida, formaguanamina, acetoguanamina, glicoluril, amelina, 2-cloro-4,6-diamino- 1,3,5-triazina, 6-metil-2,4-diamino-1,3,5-triazina, 3,5-diaminotriazol, triaminopirimidina, 2-mercapto-4,6-diaminopirimidina e 3,4,6-tris(etilamino)- 1,3,5 triazina. As resinas de aminoplasto adequadas também podem ser baseadas nos produtos de condensação de outros aldeídos, como acetaldeído, crotonaldeído, acroleína, benzaldeído, furfural e glioxal.
[0249] Uma resina aminoplástica pode compreender uma resina altamente alquilada, com resina de aminoplasto de baixa imina, com um grau de polimerização menor que 3,75, como menor que 3,0 ou menor que 2,0. O número médio de grau de polimerização pode ser definido como o número médio de unidades estruturais por cadeia de polímero. Por exemplo, um grau de polimerização de 1,0 indica uma estrutura de triazina completamente monomérica, enquanto um grau de polimerização de 2,0 indica dois anéis de triazina unidos por uma ponte de metileno ou metileno-oxi. O grau de polimerização representa um grau médio de valor de polimerização, conforme determinado por cromatografia de permeação em gel usando padrões de poliestireno.
[0250] Uma resina aminoplástica pode conter metilol ou outros grupos alquilol e pelo menos uma porção dos grupos alquilol pode ser eterificada por reação com um álcool. Exemplos de álcoois monohídricos adequados incluem álcoois como metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, álcool benzílico, outros álcoois aromáticos, álcoois cíclicos como ciclohexanol, monoéteres de glicóis e álcoois substituídos com halogênio ou outros álcoois substituídos, como o 3-cloropropanol e butoxietanol. As resinas de aminoplastos podem ser substancialmente alquiladas com metanol ou butanol.
[0251] Uma resina aminoplástica pode compreender uma resina de melamina. Exemplos de resinas de melamina adequadas incluem resinas de melamina metiladas (hexametoximetilmelamina), resinas de melamina com éter, resinas de melamina butiladas, resinas de uréia, resinas de uréia butiladas, resinas de benzoguanamina e glicoluril e resinas livres de formaldeído. Tais resinas estão disponíveis, por exemplo, no Allnex Group e Hexion. Exemplos de resinas de melamina adequadas incluem resinas de melamina metiladas, como Cymel™ 300, Cymel™ 301, Cymel™ 303LF, Cymel™ 303ULF, Cymel™ 304, Cymel™ 350, Cymel™ 3745, Cymel™ XW- 3106, Cymel™ MM-100, Cymel™ 370, Cymel™ 373, Cymel™ 380, ASTRO MEL™ 601, ASTRO MEL™ 601ULF, ASTRO MEL™ 400, ASTRO MEL™ NVV-3A, Aricel PC-6A, ASTRO MEL™ CR-1 e ASTRO SET™ 90. Uma resina aminoplástica adequada pode compreender uma resina de ureia- formaldeído.
[0252] As microcápsulas de baixa densidade podem ser preparadas por qualquer técnica adequada, incluindo, por exemplo, conforme descrito nas patentes US Nºs 8,816,023 e 8,993,691, cada uma das quais é incorporada por referência em sua totalidade. As microcápsulas revestidas de baixa densidade podem ser obtidas, por exemplo, preparando uma dispersão aquosa de microcápsulas em água com uma resina de melamina, sob agitação. Um catalisador pode então ser adicionado e a dispersão aquecida até, por exemplo, uma temperatura de 50°C a 80°C. Podem ser combinadas e misturadas microcápsulas de baixa densidade, como microcápsulas termicamente expandidas, com um invólucro de poliacrilonitrila, água desionizada e uma resina aminoplástica, como uma resina de melamina. Uma solução a 10% p/p de ácido para-tolueno sulfúrico em água destilada pode então ser adicionada e a mistura reagiu a 60°C por cerca de 2 horas. Bicarbonato de sódio saturado pode então ser adicionado e a mistura agitada por 10 minutos. Os sólidos podem ser filtrados, lavados com água destilada e secos durante a noite à temperatura ambiente. O pó resultante das microcápsulas revestidas com resina aminoplástica pode ser peneirado através de uma peneira de 250 µm para remover e separar aglomerados.
[0253] Antes da aplicação de um revestimento de resina aminoplástica, uma microcápsula termoplástica termicamente expandida pode ser caracterizada por uma gravidade específica, por exemplo, dentro de um intervalo de 0,01 a 0,05, dentro de um intervalo de 0,015 a 0,045, dentro de um intervalo de 0,02 a 0,04, ou dentro de um intervalo de 0,025 a 0,035, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10). Por exemplo, Expancel™ 920 DE 40 e Expancel™ 920 DE 80 podem ser caracterizados por uma gravidade específica de cerca de 0,03, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10).
[0254] Após o revestimento com uma resina aminoplástica, uma microcápsula revestida com aminoplasto pode ser caracterizada por uma gravidade específica, por exemplo, dentro de um intervalo de 0,02 a 0,08,
dentro de um intervalo de 0,02 a 0,07, dentro de um intervalo de 0,02 a 0,06, dentro de um intervalo de 0,03 a 0,07, dentro de um intervalo de 0,03 a 0,065, dentro de um intervalo de 0,04 a 0,065, dentro de um intervalo de 0,045 a 0,06 ou dentro de um intervalo de 0,05 a 0,06, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 787 (Parte 10).
[0255] As microcápsulas revestidas com aminoplastos e o método de produção de microcápsulas revestidas com aminoplastos são divulgados, por exemplo, na Publicação de Pedido U.S. N° 2016/0083619, que é incorporada por referência na sua totalidade.
[0256] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 10% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico, de 15% em peso a 35% em peso, de 10% em peso a 35% em peso, de 15% em peso a 30% em peso, de 18% em peso a 32% em peso, de 15% em peso a 25% em peso, de 17% em peso a 23% em peso, de 20% em peso a 30% em peso ou de 22% em peso a 28% em peso de um enchimento orgânico, em que % em peso é baseada no peso total da composição. As composições e vedantes podem compreender um enchimento orgânico compreendendo uma poliamida, um polietileno oxidado e microcápsulas revestidas com aminoplastos. As composições e vedantes podem compreender um enchimento orgânico compreendendo uma microcápsula revestida com poliamida e aminoplastos.
[0257] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender um enchimento inorgânico ou uma combinação de enchimentos inorgânicos. Um enchimento inorgânico pode ser incluído para fornecer reforço mecânico e controlar as propriedades reológicas da composição. Enchimentos inorgânicos podem ser adicionados às composições para conferir propriedades físicas desejáveis, como, por exemplo, para aumentar a resistência ao impacto, controlar a viscosidade ou modificar as propriedades elétricas de uma composição curada.
[0258] Os enchimentos inorgânicos úteis nas composições fornecidas pela presente divulgação e úteis para aplicações aeroespaciais e de aviação incluem negro de carbono, carbonato de cálcio, carbonato de cálcio precipitado, hidróxido de cálcio, alumina hidratada (hidróxido de alumínio), sílica pirogênica, sílica, sílica precipitada, gel de sílica e combinações de qualquer dos itens anteriores. Por exemplo, um enchimento inorgânico pode incluir uma combinação de carbonato de cálcio e sílica pirogênica, e o carbonato de cálcio e sílica pirogênica podem ser tratados e/ou não tratados. Um enchimento inorgânico pode compreender carbonato de cálcio e sílica pirogênica.
[0259] Um enchimento inorgânico pode ser revestido ou não revestido. Por exemplo, um enchimento inorgânico pode ser revestido com um revestimento hidrofóbico, tal como um revestimento de polidimetilsiloxano.
[0260] O enchimento adequado de carbonato de cálcio inclui produtos como Socal® 31, Socal® 312, Socal® U1S1, Socal® UaS2, Socal® N2R, Winnofil® SPM e Winnofil® SPT, disponíveis na Solvay Special Chemicals. Um enchimento de carbonato de cálcio pode incluir uma combinação de carbonatos de cálcio precipitados.
[0261] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 10% em peso a 30% em peso de um enchimento inorgânico ou combinação de enchimentoinos inorgânicos, de 5% em peso a 25% em peso, de 10% em peso a 25% em peso, de 15% em peso a 25% em peso, ou de 17% em peso a 23% em peso, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0262] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um agente de cura adequado. Um agente de cura pode ser selecionado para reagir com o grupo tiol terminal de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol fornecido pela presente divulgação.
[0263] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um agente de cura de poliepóxido. Um poliepóxido refere-se a um composto com dois ou mais grupos epóxi reativos. Um poliepóxido pode incluir uma combinação de poliepóxidos. Um poliepóxido pode ser líquido à temperatura ambiente (23°C).
[0264] Exemplos de poliepóxidos adequados incluem poliepóxidos como diepóxido de hidantoína, éteres diglicidílicos de bisfenol-A, éter diglicidílico de bisfenol-F, epóxidos do tipo novolac como DEN™ 438 (polipóxido de fenol novolac compreendendo o produto da reação de epicloridrina e fenol-formaldeído novolac) e DEN™ 431 (poliepóxido de fenol novolac compreendendo o produto da reação de epicloridrina e fenol- formaldeído novolac), disponível na Dow Chemical Co., certos insaturados epoxidados não saturados e combinações de qualquer um dos anteriores.
[0265] Um agente de cura de poliepóxido pode compreender um poliepóxido de fenol novolac, como DEN® 431, um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina, como EPON® 828, ou uma combinação dos mesmos. Um agente de cura de poliepóxido pode compreender uma combinação de um poliepóxido de fenol novolac e um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina (um poliepóxido de tipo bisfenol A).
[0266] Outros exemplos de agentes de cura de poliepóxidos adequados incluem poliepóxidos do tipo bisfenol A, polipepóxidos do tipo bisfenol A bromados, polipepóxidos do tipo bisfenol F, polipóxidos do tipo bifenil, polipóxidos do tipo novolac, poliepóxidos alicíclicos, poliepóxidos do tipo naftaleno, poliepóxidos de séries de éteres ou séries de éteres, poliepóxidos de polibutadienos contendo anel oxirano, copolímeros de poliepóxido de silicone e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0267] Exemplos adicionais de poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina incluem um poliepóxido do tipo bisfenol A com um peso molecular médio ponderado de 400 ou menos; um poliepóxido polifuncional do tipo bisfenol A ramificado, tal como éter diglicidílico p-glicidiloxifenil dimetiltolil bisfenol A, um poliepóxido do tipo bisfenol F; um poliepóxido de tipo fenol novolac com um peso molecular médio ponderado igual ou inferior a 570, um poliepóxido alicíclico como dióxido de vinila (3,4-ciclohexeno), 3,4-
epoxiciclohexilcarboxilato de metila (3,4-epoxiciclohexil), bis (3,4 -epoxi-6- metilciclo-hexilmetil) adipato e 2- (3,4-epoxiciclo-hexil) -5,1-espiro (3,4- epoxiciclo-hexil) -m-dioxano, um epóxi do tipo bifenil, como 3,3′, 5,5′ - tetrametil-4,4'-diglicidiloxibifenil; um epóxi do tipo éster glicidílico, como hexa- hidroftalato diglicidílico, 3-metil-hexa-hidroftalato diglicidílico e hexa- hidrotereftalato diglicidílico; um poliepóxido do tipo glicidilamina, tal como diglicidilanilina, diglicidiltoluidina, triglicidil-p-aminofenol, tetraglicidil-m-xileno diamina, tetraglicidilbis(aminometil)ciclohexano; um poliepóxido do tipo hidantoína tal como 1,3-diglicidil-5-metil-5-etil-hidantoína; e um poliepóxido contendo anel de naftaleno. Além disso, pode ser utilizado um poliepóxido com silicone como 1,3-bis (3-glicidoxi-propil) -1,1,3,3-tetrametildisiloxano. Outros exemplos de poliepóxidos adequados incluem éter (poli)etilenoglicol diglicidílico, éter (poli)propilenoglicol diglicidílico, éter diglicidílico de butanodiol e éter diglicidílico de neopentil glicol; e tri-epóxidos tais como éter trimetilolpropano triglicidílico e éter triglicidílico de glicerina.
[0268] Exemplos de poliepóxidos disponíveis comercialmente adequados para uso em composições fornecidas pela presente divulgação incluem derivados de poliglicidil de compostos fenólicos, como os disponíveis sob os nomes comerciais Epon® 828, Epon® 1001, Epon® 1009 e Epon® 1031, da Resolution Performance Products LLC; e DER® 331, DER 332, DER® 334 e DER® 542 da Dow Chemical Co. Outros poliepóxidos adequados incluem poliepóxidos preparados a partir de polióis e semelhantes e derivados poliglicidílicos de fenol-formaldeído novolacs, estes últimos disponíveis comercialmente sob os nomes comerciais DEN® 431, DEN® 438 e DEN® 439 da Dow Chemical Company. Os análogos de Cresol também estão disponíveis comercialmente ECN® 1235, ECN® 1273 e ECN® 1299 da Ciba Specialty Chemicals, Inc. SU-8 é um novolac de poliepóxido do tipo bisfenol A, disponível na Resolution Performance Products LLC. Adutos de poliglicidil de aminas, aminoálcoois e ácidos policarboxílicos também são poliepóxidos úteis, incluindo Glyamine® 135, Glyamine® 125 e
Glyamine® 115 da F.I.C Corporation; Araldite® MY-720, Araldite® MY-721, Araldite® 0500 e Araldite® 0510 da Ciba Specialty Chemicals.
[0269] Um poliepóxido pode compreender um diepóxido modificado com uretano. Um diepóxido de uretano pode ser derivado da reação de um diisocianato aromático e um diepóxido. Um diepóxido modificado com uretano pode compreender um diepóxido com a estrutura da Fórmula (15):
OO O
O O O R1 R1
N R2 (15) onde cada R1 é derivado de um éter diglicidílico e R2 é derivado de um diisocianato aromático.
[0270] Exemplos de diisocianatos aromáticos adequados cujos grupos isocianato não estão diretamente ligados ao anel aromático incluem, mas não se limitam a, bis(isocianatoetil)benzeno, α,α,α',α'-tetrametilxileno diisocianato, 1,3-bis(1-isocianato-1-metiletil)benzeno, bis(isocianatobutil)benzeno, bis(isocianatometil)naftaleno, éter de bis(isocianatometil)difenil, bis(isocianatoetil)ftalato e 2,5- di(isocianatometil)furano. Diisocianatos aromáticos com grupos isocianato ligados diretamente ao anel aromático incluem diisocianato de fenileno, diisocianato de etilfenileno, diisocianato de isopropilfenileno, diisocianato de dimetilfenileno, diisocianato de dietilfenileno, diisocianato de diisopropilfenileno, diisocianato de naftaleno, diisocianato de metilnaftaleno diisocianato, diisocianato de bifenil, diisocianato de 4,4-difenilmetano, bis(3- metil-4-isocianatofenil)metano, bis(isocianatofenil)etileno, 3,3'-dimetoxi- bifenil-4,4'-diisocianato, diisocianato de éter difenílico, bis(isocianatofeniléter)etilenoglicol, bis (isocianatofenileter)-1,3- propilenoglicol, diisocianato de benzofenona, diisocianato de carbazol, diisocianato de etilcarbazol, diisocianato de diclorocarbazol, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de 2,4-tolueno e diisocianato de 2,6-tolueno.
[0271] Exemplos de diepóxidos adequados incluem éter diglicidílico, éter 1,4-butanodiol diglicidílico, éter diglicidílico de neopentil glicol, éter diglicidílico de 1,3-butanodiol, éter diglicidílico de neopentil glicol, éter diglicidílico de dipropileno glicol, éter diglicidílico de 1,6-hexanodiol, éter diglicidílico de etilenoglicol, éter diglicidílico de dietilenoglicol, éter de glicerol 1,3-diglicidílico, etoglucido, diepóxido de 1,5-hexadieno, éter diepoxi- propílico, diepóxido de 1,5-hexadieno, 1,2:9,10-diepoxidecano, 1,2:8,9- diepoxinonano e 1,2:6,7-diepoxiheptano; diepóxidos aromáticos, tais como éter diglicidílico de resorcinol, éter diglicidílico de bisfenol A, éter diglicidílico de bisfenol F, bis[4-(glicidiloxi)fenil]metano, 1,4-bis (glicidiloxi)benzeno, éter diglicidílico tetrametilbifenil e 4,4-digliciiloxibifenil; e diepóxidos cíclicos como éter diglicidílico de 1,4-ciclo-hexanodimetanol, éter diglicidílico de bisfenol A hidrogenado e 1,4-bis (glicidiloxi) ciclo-hexano.
[0272] Os dióxido da Fórmula (15) estão disponíveis, por exemplo, na Kukdo Chemical Co., Ltd. (Coreia).
[0273] Uma composição pode compreender um poliepóxido de fenol novolac e um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina. Uma composição pode compreender uma % em peso igual de um poliepóxido de novolac e um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina. Uma composição pode compreender uma proporção de % em peso de um poliepóxido de fenol novolac e um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com um intervalo, por exemplo, de 0,8:1 a 1:0,8 ou de 0,9: 1 a 1:0,9.
[0274] Um poliepóxido pode compreender, por exemplo, de 40% em peso a 60% em peso de um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina e de 40% em peso a 60% em peso de umpoliepóxidode fenol novolac; de 45% em peso a 55% em peso de um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina e de 45% em peso a 55% em peso de umpoliepóxido de fenol novolac; ou de 42% em peso a 53% em peso de um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina e de 42% em peso a 53% em peso de umpoliepóxido de fenol novolac; em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido em uma composição.
[0275] Um poliepóxido pode compreender, por exemplo: de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxidocom função hidroxil, de 35% em peso a 75% em peso ou de 40% em peso a 70% em peso de um polipóxido com função hidroxil, em que % em peso é baseado no peso total do poliepóxido na composição.
[0276] Um poliepóxido pode compreender um poliepóxido com função hidroxil ou combinação de poliepóxidos com função hidroxil. Por exemplo, um poliepóxido pode compreender um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil.
[0277] Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina pode compreender grupos hidroxil pendentes, como, por exemplo, de 1 a 10 grupos hidroxil pendentes, de 1 a 8 grupos hidroxil, de 1 a 6 grupos hidroxil, de 1 a 4 grupos hidroxil pendentes, ou de 1 a 2 grupos hidroxil pendentes, como 1, 2, 3, 4 5 ou 6 grupos hidroxil pendentes. Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com grupos hidroxil pendentes pode ser referido como poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil.
[0278] O poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil pode ter um peso equivalente de epóxi de 400 Daltons a 1,500 Daltons, de 400 Daltons a 1,000 Daltons ou de 400 Daltons a 600 Daltons.
[0279] Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina pode compreender um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina sem um componente com função hidroxil, um poliepóxido derivado de bisfenol A/epiclorohidrina com função hidroxil parcial ou todo o poliepóxido derivado de bisfenol A/epiclorohidrina pode conter função hidroxil.
[0280] Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com grupos pendentes de hidroxila pode ter a estrutura da Fórmula (16):
OH O O O
O n (16) onde n é um número inteiro de 1 a 6 ou n está dentro de um intervalo de 1 a
6. Em um poliepóxido da Fórmula (16), n pode ser 2.
[0281] Exemplos de poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina incluem poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina em que n é um número inteiro de 1 a 6 ou uma combinação de poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina em que n pode ser um valor não inteiro, por exemplo, de 0,1 a 2,9, de 0,1 a 2,5, de 0,1 a 2,1, de 0,1 a 1,7, de 0,1 a 1,5, de 0,1 a 1,3, de 0,1 a 1,1, de 0,1 a 0,9, de 0,3 a 0,8 ou de 0,5 a 0,8.
[0282] Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina compreendendo grupos pendentes de hidroxil pode compreender, por exemplo, um produto de condensação de 2,2-bis(p-glicidiloxifenil)propano com 2,2-bis(p-hidroxifenil)propano e isômeros similares. O poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina adequado, compreendendo grupos pendentes de hidroxil, está disponível, por exemplo, na Momentive e Hexion e inclui epóxi sólido Epon™, como Epon™ 1001F, Epon™ 1002F, Epon™ 1004F, Epon ™ 1007F, Epon ™ 1009F, e combinações de qualquer dos anteriores. Esse poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina pode ser fornecido, por exemplo, como uma solução de sólidos de 70% em peso a 95% em peso de um solvente adequado, tal como metiletilcetona. Este alto teor de sólidos inclui, por exemplo, Epon™ 1001-A-80, Epon™ 1001-B-80, Epon™ 1001-CX-75, Epon™ 1001-DNT-75, Epon™ 1001-FT-75, Epon™ 1001-G-70, Epon™ 1001-H-75, Epon™ 1001-K-65, Epon™ 1001-O-75, Epon™ 1001-T-75, Epon™ 1001-UY-70, Epon™ 1001-X-75, Epon™ 1004- O-65, Epon™ 1007-CT-55, Epon™ 1007-FMU-50, Epon™ 1007-HT-55, Epon™ 1001-DU-40, Epon™ 1009-MX-840, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores. Outros exemplos de resinas de poliepóxido derivadas de bisfenol A adequadas incluem Epon™ 824, Epon™ 825,
Epon™ 826 e Epon™ 828.
[0283] Um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina pode ter um peso equivalente a epóxi (EEW, gm/eq), por exemplo, de 150 a 450.
[0284] Os poliepóxidos de fenol novolac são polipóxidos multifuncionais obtidos por reação de um novolac fenólico com epicloridrina e contêm mais de dois grupos epóxi por molécula.
[0285] Os poliepóxidos de fenol novolac podem ter um EEW, por exemplo, de 150 a 200. Os poliepóxidos de fenol novolac podem ter a estrutura da fórmula (17):
O O O
O O O n (17) onde n pode ter um valor médio, por exemplo, de 0,2 a 1,8 (DER™ 354, DEN™ 431, DEN™ 438 e DEN™ 439, disponível na Dow Chemical Company).
[0286] Exemplos de novolac epóxi adequados incluem poliepóxidos de novolac nos quais n é um número inteiro de 1 a 6, de 1 a 4 ou de 1 a 2; ou no qual n pode ser um valor não inteiro, por exemplo, de 0,1 a 2,9, de 0,1 a 2,5, de 0,1 a 2,1, de 0,1 a 1,7, de 0,1 a 1,5, de 0,1 a 1,5, de 0,1 a 1,3, de 0,1 a 1,1, de 0,1 a 0,9, de 0,3 a 0,8 ou de 0,5 a 0,8.
[0287] Um poliepóxido pode compreender, por exemplo, um poliepóxido difuncional, um poliepóxido com uma funcionalidade epoxi superior a 2, tal como de 3 a 6, ou uma combinação dos mesmos. Um poliepóxido multifuncional pode ter uma funcionalidade epóxi média, por exemplo, de 2,1 a 3,5, de 2,2 a 3,4, de 2,6 a 3,2 ou de 2,7 a 3,1.
[0288] Um poliepóxido pode compreender, por exemplo, uma combinação de um poliepóxido difuncional ou combinação de poliepóxidos difuncionais, um poliepóxido multifuncional ou combinação de poliepóxidos multifuncionais, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0289] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 40% em peso a 70% em peso de um poliepóxido difuncional e de 30% em peso a 60% em peso de um poliepóxido multifuncional; de 45% em peso a 65% em peso de um poliepóxido difuncional e de 35% em peso a 55% em peso de um poliepóxido multifuncional; ou de 40% em peso a 60% em peso de um poliepóxido difuncional e de 40% em peso a 60% em peso de um poliepóxido multifuncional; em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido em uma composição e um poliepóxido multifuncional tem uma funcionalidade epóxi média superior a dois (2).
[0290] Um poliepóxido difuncional pode ter um peso equivalente de epóxi, por exemplo, de 400 Daltons a 1,500 Daltons, de 400 Daltons a 1,000 Daltons ou de 400 Daltons a 600 Daltons.
[0291] Um poliepóxido multifuncional pode ter um peso equivalente de epóxi, por exemplo, de 140 Daltons a 500 Daltons, de 150 Daltons a 300 Daltons ou de 160 Daltons a 200 Daltons.
[0292] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 40% em peso a 70% em peso de um poliepóxido difuncional com função hidroxil e de 30% em peso a 60% em peso de um poliepóxido multifuncional; de 45% em peso a 65% em peso de um poliepóxido difuncional com função hidroxil e de 35% em peso a 55% em peso de um poliepóxido multifuncional; ou de 40% em peso a 60% em peso de um poliepóxido difuncional com função hidroxil e de 40% em peso a 50% em peso de um poliepóxido multifuncional; onde a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido em uma composição.
[0293] Um poliepóxido adequado para uso em composições fornecidas pela presente divulgação pode compreender, por exemplo, de 30% em peso a 60% em peso de um poliepóxido tendo uma funcionalidade epóxi média de 2,6 a 3,2, de 35% em peso a 58% em peso, de 44% em peso a 56% em peso, de 46% em peso a 54% em peso, ou de 48% em peso a 52% em peso de um poliepóxido possuindo uma funcionalidade epoxi média de 2,6 a 3,2; e de 30% em peso a 60% em peso de um poliepóxido difuncional, de 42% em peso a 58% em peso, de 44% em peso a 56% em peso, de 46% em peso a 54% em peso ou de 44% em peso a 52% em peso de um poliepóxido difuncional, em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido em uma composição.
[0294] Um poliepóxido difuncional pode compreender um poliepóxido com função hidroxil.
[0295] Poliepóxidos adequados para uso em composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxido com função hidroxil, de 35% em peso a 75% em peso de um poliepóxido com função hidroxil ou de 40% em peso a 70% em peso de um poliepóxido com função hidroxil, em que a % em peso é baseada no peso total de um poliepóxido.
[0296] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender uma combinação de poliepóxidos. Uma combinação de poliepóxidos pode compreender poliepóxidos com diferentes poliepóxidos possuindo diferentes funcionalidades ou diferentes funcionalidades médias. Por exemplo, uma combinação de poliepóxidos pode compreender um poliepóxido com uma funcionalidade epóxi média de 2,7 a 2,9 e um poliepóxido com uma funcionalidade epóxi de 2. Os poliepóxidos com uma funcionalidade média mais alta podem aumentar a densidade de reticulação de uma rede de polímeros curados, o que pode levar a um aumento da resistência à tração, mas também pode reduzir a % de alongamento de um vedante curado. Os poliepóxidos com baixa funcionalidade epóxi, como cerca de 2, podem resultar em uma composição curada mais flexível. Como as composições de baixa densidade possuem um alto conteúdo de enchimento, o que tende a aumentar a resistência à tração de um vedante curado, pode ser desejável usar poliepóxidos ou combinações de poliepóxidos com uma funcionalidade epóxi média de 2,1 a 3, como de 2,1 a 2,5, ou de 2,1 a 2,3.
[0297] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 4% em peso a 20% em peso, de 4% em peso a 20% em peso, de 4% em peso a 18% em peso, de 6% em peso a 16% em peso, de 6% em peso a 14% em peso de um poliepóxido ou combinação de poliepóxidos, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0298] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 35% em peso a 80% em peso de um poliepóxido difuncional contendo hidroxil, de 20% em peso a 60% em peso de um poliepóxido multifuncional e de 1% em peso a 7% em peso de um poliepóxido modificado com uretano. As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 40% em peso a 75% em peso de um poliepóxido difuncional contendo hidroxila, de 20% em peso a 60% em peso de um poliepóxido multifuncional e de 2% em peso a 6% em peso de um poliepóxido modificado com uretano.
[0299] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender um promotor de adesão ou uma combinação de promotores de adesão. Os promotores de adesão podem ser incluídos em uma composição para aumentar a adesão da matriz polimérica ao enchimento orgânico, enchimento inorgânico e à superfícies como superfícies compostas de titânio, superfícies de aço inoxidável, composições, alumínio e outras superfícies aeroespaciais revestidas e não revestidas.
[0300] Um promotor de adesão pode incluir um promotor de adesão fenólica, uma combinação de promotores de adesão fenólica, um silano organofuncional, uma combinação de silanos organofuncionais, silanos hidrolisados, uma combinação de silanos hidrolisados ou uma combinação de qualquer um dos anteriores. Um silano organofuncional pode ser um silano aminafuncional.
[0301] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um silano organofuncional, um promotor de adesão fenólica e um silano organofuncional hidrolisado. Exemplos de promotores de adesão adequados incluem resinas fenólicas, como resina fenólica Methylon®, silanos organofuncionais, como silanos epóxi, mercapto ou aminafuncionais, como silanos organofuncionais Silquest® e silanos hidrolisados.
[0302] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender um promotor de adesão fenólica, um silano organofuncional ou uma combinação dos mesmos. Um promotor de adesão fenólica pode compreender uma resina fenólica cozida, uma resina fenólica não cozida ou uma combinação das mesmas. Os promotores de adesão fenólica podem compreender o produto da reação de uma reação de condensação de uma resina fenólica com um ou mais polissulfetos terminados em tiol. Os promotores de adesão fenólica podem ser terminados em tiol.
[0303] Exemplos de resinas fenólicas cozidas adequadas incluem T- 3920 e T-3921, disponíveis para PPG Aerospace.
[0304] Exemplos de fenólicos adequados que podem ser utilizados para fornecer resinas fenólicas incluem 2-(hidroximetil)fenol, (4-hidroxi-1,3- fenileno)dimetanol, (2-hidroxibenzeno-1,3,4-triil)trimetanol, 2-benzil-6- (hidroximetil)fenol, (4-hidroxi-5 -((2-hidroxi-5-(hidroximetil)ciclohexa-2,4- dien-1-il)metil)-1,3-fenileno)dimetanol, (4-hidroxi-5-((2-hidroxi-3,5- bis(hidroximetil)ciclohexa-2,4-dien-1-il)metil)-1,3-fenileno)dimetanol e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0305] As resinas fenólicas adequadas podem ser sintetizadas pela reação catalisada por base de fenol com formaldeído.
[0306] Os promotores de adesão fenólica podem compreender o produto da reação de uma reação de condensação de uma resina Methylon®, uma resina Varcum® ou uma resina Durez® disponível na Durez
Corporation com um polissulfeto terminado em tiol, como uma resina Thioplast® ou uma resina Thiokol®.
[0307] Exemplos de resinas Methylon® incluem Methylon® 75108 (éter alílico de metilol fenol, ver Patente US Nº 3,517,082) e Methylon®
75202.
[0308] Exemplos de resinas Varcum® incluem Varcum® 29101, Varcum® 29108, Varcum® 29112, Varcum® 29116, Varcum® 29008, Varcum® 29202, Varcum® 29401, Varcum® 29159, Varcum® 29181, Varcum® 92600, Varcum® 94635, Varcum® 94879 e Varcum® 94917.
[0309] Um exemplo de uma resina Durez® é o Durez® 34071. As resinas fenólicas de baquelite estão disponíveis na Hexion.
[0310] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um promotor de adesão organofuncional, como um silano organofuncional. Um silano organofuncional pode compreender grupos hidrolisáveis ligados a um átomo de silício e pelo menos um grupo organofuncional. Um silano organofuncional pode ter a estrutura Ra‒(CH2)n‒ Si(‒OR)3-nRn, em que Ra compreende um grupo organofuncional, n é 0, 1 ou 2 e R é alquil como metil ou etil. Exemplos de grupos organofuncionais adequados incluem grupos epóxi, amino, metacriloxi ou sulfeto. Um silano organofuncional pode ser um silano organofuncional dipodal com dois ou mais grupos silano. Um silano organofuncional pode ser uma combinação de um monossilano e um silano dipodal.
[0311] Um silano aminafuncional pode compreender um silano aminafuncional primário, um silano aminafuncional secundário ou uma combinação dos mesmos. Um silano aminafuncional primário refere-se a um silano com grupo amino primário. Um silano aminafuncional secundário refere-se a um silano com um grupo amina secundário.
[0312] Um silano aminafuncional secundário pode ser um silano aminafuncional estereoquimicamente impedido. Em um silano aminafuncional estereoquimicamente impedido, a amina secundária pode estar próxima de um grande grupo ou porção que limita ou restringe os graus de liberdade da amina secundária em comparação com os graus de liberdade para uma amina secundária não estereoquimicamente impedida. Por exemplo, em uma amina secundária estereoquimicamente impedida, a amina secundária pode estar próxima de um grupo fenil, um grupo ciclo-hexil ou um grupo alquil ramificado.
[0313] Os silanos aminafuncionais podem ser silanos monoméricos aminafuncionais com um peso molecular, por exemplo, de 100 Daltons a 1000 Daltons, de 100 Daltons a 800 Daltons, de 100 Daltons a 600 Daltons ou 200 Daltons a 500 Daltons.
[0314] Exemplos de silanos aminafuncionais primários adequados incluem 4-aminobutililtrietoxisilano, 4-amino-3,3-dimetilbutililtrimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano, 3(m- aminofenoxi)propiltrimetoxisilano, m-aminofeniltrimetoxisilano, p- aminofeniltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, 3- aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltris(metoxietoxietoxi)silano, 11- aminoundeciltriethoxisilano, 2-(4-piridiletil)triethoxisilano, 2-(2- piridiletiltrimetoxisilano), N-(3-trimetoxisililpropil)pirrol, 3- aminopropilsilanotriol, 4-amino-3,3-dimetilbutilmetilimetoxisilano, 3- aminopropilmetildietoxisilano, 1-amino-2-(dimetiletoxisilil)propano, 3- aminopropildiisopropileno etoxisilano e 3-aminopropildimetiletoxisilano.
[0315] Exemplos de silanos diaminafuncionais adequados incluem aminoetilaminometil)fenetiltrimetoxisilano e N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxisilano.
[0316] Exemplos de silanos aminofuncionais secundários adequados incluem 3-(N-alilamino)propiltrimetoxisilano, n- butilaminopropiltrimetoxisilano, terc-butilaminopropiltrimetoxisilano, (N,N- ciclohexilaminometil)metildiethoxisilano, (N-ciclo- hexilaminometil)trietoxisilano, (N-ciclohexilaminopropil)trimetoxisilano, (3-(n- etilamino)isobutil) metildietoxisilano, (3-(N-etilamino)isobutil)trimetoxisilano,
N-metilaminopropilmetildimetoxisilano, N-metilaminopropiltrimetoxisilano, (fenilaminometil)metildimetoxisilano, N-fenilaminometiltrietoxisilano, e N- fenilaminopropiltrimetoxisilano.
[0317] Os silanos aminafuncionais adequados estão disponíveis comercialmente, por exemplo, na Gelest Inc. e na Dow Corning Corporation.
[0318] Exemplos de silanos aminofuncionais adequados incluem Silquest® A-187, Silquest® A-1100 e Silquest® A-1110, disponíveis na Momentive Performance Materials.
[0319] Os promotores de adesão adequados também incluem promotores de adesão contendo enxofre, como os divulgados nas Patentes US Nºs 8,513,339; 8,952,124; e 9,056,949; e Publicação de Pedido Nºs 2014/0051789, cada uma das quais é incorporada por referência na sua totalidade.
[0320] Exemplos de promotores de adesão fenólica adequados incluem T-3920 e T-3921, disponíveis na PPG Aerospace.
[0321] Um exemplo de um silano hidrolisado adequado inclui o T-1601 disponível na PPG Aerospace.
[0322] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender de 0,5% em peso a 4% em peso, de 0,5% em peso a 3,5% em peso, de 0,8% em peso a 3,2% em peso, de 1,0% em peso a 4,0% em peso, de 1,0% em peso a 3,0% em peso, de 1,5% em peso a 3,0% em peso, ou de 1,7% em peso a 2,8% em peso, de um promotor de adesão ou combinação de promotores de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição. Por exemplo, um promotor de adesão pode compreender uma combinação de silanos amino-funcionais, fenólicos cozidos e silanos hidrolisados.
[0323] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um promotor de adesão compreendendo um promotor de adesão fenólica ou combinação de promotores de adesão fenólica e um silano aminofuncional ou combinação de silanos com aminofuncionais.
[0324] Um promotor de adesão pode compreender, por exemplo, de 70% em peso a 95% em peso de um promotor de adesão fenólica; e de 5% em peso a 25% em peso de um silano aminofuncional, em que a % em peso é baseada no peso total do promotor de adesão em uma composição.
[0325] Um promotor de adesão pode compreender, por exemplo, de 75% em peso a 92% em peso de um promotor de adesão fenólica e de 8% em peso a 20% em peso de um silano organofuncional, em que a % em peso é baseada no peso total do promotor de adesão em uma composição.
[0326] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender um ou mais catalisadores para a reação tiol- epóxi. O um ou mais catalisadores adicionais podem incluir um catalisador de amina ou combinação de catalisadores de amina.
[0327] Um catalisador de amina adequado para uso em composições da presente divulgação é capaz de catalisar a reação entre grupos tiol e grupos epóxi. Um catalisador de amina pode compreender um catalisador de amina, como, por exemplo, N,N-dimetiletanolamina, trietileno diamina (TEDA), éter bis(2-dimetilaminoetil) (BDMAE), N-etilmorfolina, N', N'- dimetilpiperazina, N,N,N',N',N'-pentametil-dietileno-triamina (PMDETA), N,N- dimetilciclo-hexilamina (DMCHA), N,N-dimetilbenzilamina (DMBA), N,N- dimetilcetilamina, N,N,N'N'',N''- pentametil-dipropileno-triamina (PMDPTA), trietilamina, 1-(2-hidroxipropil)imidazol, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO) e 2,4,6-tris(dimetilaminometil)fenol, conforme contido na composição aceleradora DMP-30®, disponível na Sigma-Aldrich, dimetiletanolamina (DMEA), éter bis-(2-dimetilaminoetil), N-etilmorfolina, trietilamina, 1,8-diazabiciclo [5.4.0]undeceno-7 (DBU), benzildimetilamina (BDMA), éter N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis(aminoetiletil), N'-(3- (dimetilamino)propil)-N,N-dimetil-1,3-propanodiamina, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0328] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem compreender de 0,1% em peso a 1% em peso, de 0,2%
em peso a 0,9% em peso, de 0,3% em peso a 0,7% em peso ou de 0,4% em peso a 0,6% em peso de um catalisador de amina ou combinação de catalisadores de amina, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0329] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um plastificante ou uma combinação de plastificantes.
[0330] Exemplos de plastificantes adequados incluem Jayflex™ DINP, Jayflex™ DIDP, Jayflex™ DIUP e Jayflex™ DTDP, disponíveis na Exxon Mobil. O plastificante Fairad® está disponível na PPG Aerospace. Um plastificante pode ser um homopolímero de α-metilestireno com uma viscosidade à temperatura ambiente (23°C) de 120 a 250 poise. Os plastificantes de α-metilestireno estão disponíveis na PPG Aerospace. Outros exemplos de plastificantes adequados incluem combinações de terfenilos hidrogenados, terfenilos e quaterfenilos parcialmente hidrogenados e polifenilos mais altos, como o HB-40, disponível na Eastman Chemical Co.
[0331] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender de 0% em peso a 4% em peso, 0,01% em peso a 3,5% em peso de um plastificante, de 0,05% em peso a 3% em peso, de 0,1% em peso a 2,5% em peso ou de 1% em peso % a 3% em peso de um plastificante, em que a % em peso é baseada no peso total da composição. Certas composições não contêm plastificante. Essa composição pode conter um poliepóxido com função hidroxil de baixa viscosidade, como, por exemplo, Epon® 1001-B-80.
[0332] Certas composições fornecidas pela presente divulgação não incluem um plastificante.
[0333] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um ou mais componentes adicionais adequados para uso em vedantes aeroespaciais e a seleção pode depender pelo menos em parte das características de desempenho desejadas do vedante curado sob condições de uso. As composições como vedantes fornecidas pela presente divulgação podem ainda compreender um ou mais aditivos, como um plastificante, um diluente reativo, um pigmento, um solvente ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0334] Diferente de um politioéter terminado em tiol, enchimento orgânico, enchimento inorgânico, promotores de adesão de poliepóxido, plastificante e catalisador, composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem não incluir materiais adicionais ou materiais adicionais estão presentes em uma quantidade, por exemplo, de menos de 5% em peso, menos de 4% em peso, menos de 3% em peso, menos de 2% em peso ou menos de 1% em peso, em que a % em peso é baseada no peso total da composição ou vedante.
[0335] As composições fornecidas pela presente divulgação podem ser formuladas como vedantes. Por formulado entende-se que, além das espécies reativas que formam a rede polimérica curada, pode ser adicionado material adicional a uma composição para conferir propriedades desejadas ao vedante não curado e/ou ao vedante curado. Para o vedante não curado, essas propriedades podem incluir viscosidade, pH e/ou reologia. Para vedantes curados, essas propriedades podem incluir peso, adesão, resistência à corrosão, cor, temperatura de transição vítrea, condutividade elétrica, coesão e/ou propriedades físicas, como resistência à tração, alongamento e dureza. As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender um ou mais componentes adicionais adequados para uso em vedantes aeroespaciais e depender pelo menos em parte das características de desempenho desejadas do vedante curado sob condições de uso.
[0336] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 35% em peso a 65% em peso de um pré- polímero contendo enxofre terminado em tiol; de 10% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico; de 5% em peso a 25% em peso de um enchimento inorgânico; e de 3% em peso a 20% em peso de um poliepóxido,
em que a % em peso é baseada no peso total da composição. As composições também podem compreender de 0,5% em peso a 4% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0337] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 35% em peso a 65% em peso de um pré- polímero contendo enxofre terminado em tiol; de 15% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico; de 10% em peso a 30% em peso de um enchimento inorgânico; e de 3% em peso a 16% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição. As composições também podem compreender de 0,5% em peso a 4% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0338] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 45% em peso a 55% em peso de um pré- polímero contendo enxofre terminado em tiol; de 15% em peso a 30% em peso de um enchimento orgânico; de 10% em peso a 25% em peso de um enchimento inorgânico; e de 5% em peso a 14% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição. As composições também podem compreender de 1,0% em peso a 3,0% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0339] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 40% em peso a 60% em peso de um pré- polímero contendo enxofre terminado em tiol; de 10% em peso a 30% em peso de um enchimento orgânico; de 5% em peso a 25% em peso de um enchimento inorgânico; e de 5% em peso a 20% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição. As composições também podem compreender de 1,0% em peso a 4% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0340] As composições fornecidas pela presente divulgação podem compreender, por exemplo, de 45% em peso a 60% em peso de um pré- polímero contendo enxofre terminado em tiol, de 10% em peso a 30% em peso de um enchimento orgânico, de 5% em peso a 25% em peso % de um enchimento inorgânico, de 1% em peso a 4% em peso de um promotor de adesão, de 4% em peso a 15% em peso de um poliepóxido e de 0% em peso a 4% em peso de um plastificante, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0341] As composições e vedantes curáveis fornecidos pela presente divulgação podem ter uma densidade igual ou menor que 1,0 g/cm3, igual ou menor que 1,2 g/cm3, igual ou menor que 1,4 g/cm3, ou igual ou menor que 1,65 g/cm3, em que a densidade é determinada de acordo com a ISO 2781.
[0342] Vedantes não curados fornecidos pela presente divulgação podem ser fornecidos como um sistema de duas partes compreendendo uma primeira e uma segunda parte que podem ser preparadas e armazenadas separadamente, combinadas e misturadas no momento do uso.
[0343] Os sistemas de vedantes curáveis da presente divulgação podem ser fornecidos como composições de vedantes de duas partes. As duas partes podem ser mantidas separadamente e podem ser combinadas antes do uso. Uma primeira parte pode compreender, por exemplo, pré- polímeros de politioéter terminados em tiol, enchimento orgânico, enchimento inorgânico, promotor de adesão, catalisador e outros aditivos opcionais. Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, um agente de cura de poliepóxido, enchimento inorgânico, promotor de adesão, plastificante e outros aditivos opcionais. Os aditivos opcionais podem incluir plastificantes, pigmentos, solventes, diluentes reativos, surfactantes, agentes tixotrópicos, retardadores de fogo e uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0344] As composições, como vedantes, podem ser fornecidas como composições em várias partes, como composições de duas partes, em que uma parte compreende um ou mais pré-polímeros de politioéter terminados em tiol e uma segunda parte compreende um ou mais agentes de cura de poliepóxido. Aditivos e/ou outros materiais podem ser adicionados a qualquer parte, conforme desejado ou necessário. As duas partes podem ser combinadas e misturadas antes do uso.
[0345] A primeira parte e a segunda parte podem ser formuladas para tornarem-se compatíveis quando combinadas, de modo que os constituintes dos componentes da base e do acelerador possam se misturar e ser homogeneamente dispersos para fornecer uma composição de revestimento vedante para aplicação em um substrato. Os fatores que afetam a compatibilidade da primeira e da segunda partes incluem, por exemplo, viscosidade, pH, densidade e temperatura.
[0346] Uma primeira parte pode compreender, por exemplo, de 40% em peso a 80% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, de 50% em peso a 70% em peso ou de 55% em peso a 65% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0347] Uma primeira parte pode compreender de 10% em peso a 40% em peso de um enchimento orgânico, de 15% em peso a 35% em peso, de 20% em peso a 30% em peso ou de 22% em peso a 28% em peso de um enchimento orgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0348] Uma primeira parte pode compreender de 5% em peso a 20% em peso de um enchimento inorgânico, de 7% em peso a 18% em peso ou de 9% em peso a 16% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0349] Uma primeira parte pode compreender, por exemplo, de 40% em peso a 80% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, de 10% em peso a 40% em peso de um enchimento orgânico e de
5% em peso a 20% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0350] Uma primeira parte pode compreender, por exemplo, de 50% em peso a 70% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, de 15% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico e de 7% em peso a 18% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0351] Uma primeira parte pode compreender, por exemplo, de 55% em peso a 65% em peso, de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, de 20% em peso a 30% em peso de um enchimento orgânico e de 9% em peso a 16% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte.
[0352] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxido, de 35% em peso a 80% em peso ou de 40% em peso a 80% em peso, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0353] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 5% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico, de 10% em peso a 50% em peso ou de 10% em peso a 45% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0354] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 1% em peso a 20% em peso de um plastificante, de 5% em peso a 15% em peso ou de 7% em peso a 13% em peso de um plastificante, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte
[0355] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxido e de 5% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0356] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 35% em peso a 80% em peso de um poliepóxido e de 10% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0357] Uma segunda parte pode compreender, por exemplo, de 40% em peso a 80% em peso de um poliepóxido e de 15% em peso a 45% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0358] A primeira parte e a segunda parte podem ser combinadas em uma proporção % em peso em um intervalo, por exemplo, de 100:10 a 100:25, em um intervalo de 100:12 a 100:23 ou em um intervalo de 100:14 a 100:21.
[0359] As composições fornecidas pela presente divulgação podem ser usadas, por exemplo, em vedantes, revestimentos, encapsulantes e composições de envasamento. Um vedante inclui uma composição capaz de produzir um filme que tem a capacidade de resistir a condições operacionais, como umidade e temperatura, e pelo menos parcialmente bloquear a transmissão de materiais, como água, combustível e outros líquidos e gases. Um revestimento pode compreender uma cobertura que é aplicada à superfície de um substrato para, por exemplo, melhorar as propriedades do substrato, como aparência, adesão, molhabilidade, resistência à corrosão, resistência ao desgaste, resistência ao combustível e/ou resistência à abrasão. Um vedante pode ser usado para vedar superfícies, superfícies lisas, preencher lacunas, vedar juntas, vedar aberturas e outros recursos. Uma composição de envasamento pode compreender um material útil em um conjunto eletrônico para fornecer resistência a choques e vibrações e excluir umidade e agentes corrosivos. As composições vedantes fornecidas pela presente divulgação são úteis, por exemplo, para vedar partes em veículos aeroespaciais que podem entrar em contato com fluidos hidráulicos de éster de fosfato, como Skydrol®.
[0360] As composições e vedantes fornecidos pela presente divulgação podem ser usados com qualquer química de cura adequada útil em revestimentos e vedantes aeroespaciais. As composições fornecidas pela presente divulgação incluem pré-polímeros contendo enxofre terminados em tiol curados com poliepóxidos. Essas composições compreendem um alto teor de enchimento orgânico Skydrol® e resistente a combustível em combinação com enchimento inorgânico. Espera-se que a incorporação de enchimento orgânico Skydrol® e resistente a combustíveis em um revestimento ou vedante aeroespacial proporcione uma resistência aprimorada de Skydrol® e combustível ao revestimento ou vedante curado, independentemente da química da cura. Por exemplo, o enchimento orgânico Skydrol® e resistente a combustível pode ser usado com polissulfetos curados com Mn, e pré-polímeros contendo enxofre terminados em tiol curados com aceptor de Michael, e pré-polímeros contendo enxofre curados com umidade. Os pré-polímeros contendo enxofre podem ser modificados no terminal para incluir outros grupos reativos, como, por exemplo, grupos amina, grupos hidroxil, grupos isocianato ou grupos polialcoxisilil. Esses pré-polímeros contendo enxofre modificados no terminal podem ser usados com poliuréia, poliuretano ou produtos químicos curáveis por umidade em combinação com enchimentos orgânicos Skydrol® e resistentes a combustíveis para fornecer revestimentos e vedantes Skydrol® e resistentes a combustíveis.
[0361] As composições curáveis fornecidas pela presente divulgação podem ser usadas como vedantes ou revestimentos aeroespaciais e, em particular, como vedantes ou revestimentos onde é desejada resistência ao fluido hidráulico. Um vedante refere-se a uma composição curável que, quando curada, tem a capacidade de resistir a condições atmosféricas como umidade e temperatura e, pelo menos parcialmente, bloqueia a transmissão de materiais como água, vapor de água, combustível, solventes e/ou líquidos e gases.
[0362] As composições fornecidas pela presente divulgação podem ser aplicadas diretamente na superfície de um substrato ou sobre uma camada inferior, como um primer, por qualquer processo de revestimento adequado. As composições, incluindo vedantes, fornecidas pela presente divulgação podem ser aplicadas a qualquer um de uma variedade de substratos. Exemplos de substratos aos quais uma composição pode ser aplicada incluem metais como titânio, aço inoxidável, liga de aço, alumínio e liga de alumínio, qualquer um dos quais pode ser anodizado, preparado, com revestimento orgânico ou revestido com cromato; epóxi; uretano; grafite; fibra de vidro composta; Kevlar®; acrílicos; e policarbonatos. As composições fornecidas pela presente divulgação podem ser aplicadas a um substrato como alumínio e liga de alumínio.
[0363] Além disso, são fornecidos métodos para vedar uma abertura utilizando uma composição fornecida pela presente divulgação. Esses métodos compreendem, por exemplo, a aplicação da composição curável em pelo menos uma superfície de uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
[0364] As composições vedantes fornecidas pela presente divulgação podem ser formuladas como vedantes de Classe A, Classe B ou Classe C. Um vedante Classe A refere-se a um vedante escovável com uma viscosidade de 1 poise a 500 poise e foi projetado para aplicação com pincel. Um vedante de classe B refere-se a um vedante extrudável com uma viscosidade de 4,500 poise a 20,000 poise e é projetado para aplicação por extrusão através de uma pistola pneumática. Um vedante de classe B pode ser processado para formar filetes e vedação em superfícies verticais ou arestas onde é necessária baixa afundamento/escória. Um vedante de classe C tem uma viscosidade de 500 a 4,500 poise e foi projetado para aplicação por um rolo ou espalhador de dente serrilhado. Um vedante de classe C pode ser usado para vedação superficial de contato. A viscosidade pode ser medida de acordo com a Seção 5.3 da SAE Aerospace Standard AS5127/1C publicada pelo SAE International Group.
[0365] Além disso, são fornecidos métodos para vedar uma abertura utilizando uma composição fornecida pela presente divulgação. Esses métodos compreendem, por exemplo, fornecer a composição curável da presente divulgação; aplicar a composição curável em pelo menos uma superfície de uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
[0366] Uma composição fornecida pela presente divulgação pode ser curada sob condições ambientais, onde condições ambientais se referem a uma temperatura de 20°C a 25°C e umidade atmosférica. Uma composição pode ser curada sob condições que abrangem uma temperatura de 0°C a 100°C e umidade de 0% de umidade relativa a 100% de umidade relativa. Uma composição pode ser curada a uma temperatura mais alta, como pelo menos 30°C, pelo menos 40°C ou pelo menos 50°C. Uma composição pode ser curada à temperatura ambiente, por exemplo, 25°C. Os métodos podem ser usados para vedar aberturas em veículos aeroespaciais, incluindo aeronaves e veículos aeroespaciais.
[0367] Aberturas, superfícies, juntas, filetes, superfícies fay, incluindo aberturas, superfícies, filetes, juntas e superfícies de contato de veículos aeroespaciais, vedadas com composições fornecidas pela presente divulgação, também são divulgadas. As composições e vedantes também podem ser usados para assentar fixadores.
[0368] O tempo para formar uma vedação viável usando composições curáveis da presente divulgação pode depender de vários fatores, conforme pode ser apreciado pelos versados na técnica e conforme definido pelos requisitos das normas e especificações aplicáveis. Em geral, as composições curáveis da presente divulgação desenvolvem resistência à adesão dentro de cerca de 3 dias a cerca de 7 dias após a mistura e aplicação a uma superfície. Em geral, a força de adesão total, bem como outras propriedades das composições curadas da presente divulgação, tornam-se totalmente desenvolvidas dentro de 7 dias após a mistura e aplicação de uma composição curável a uma superfície.
[0369] Uma composição curada pode ter uma espessura, por exemplo, de 5 mils a 25 mils (127 µm a 635 µm), como de 10 mils a 20 mils (254 µm a 508 µm).
[0370] Antes da exposição ambiental, um vedante curado fornecido pela presente divulgação exibe uma densidade menor que 1,2 g cm3 (gravidade específica menor que 1,2) conforme determinado de acordo com a ISO 2781., uma resistência à tração maior que 1 MPa determinada de acordo com a ISO 37, o alongamento de tração superior a 150% determinado de acordo com a ISO 37 e dureza superior a 40 Shore A determinada de acordo com a ISO 868, em que os testes são realizados a uma temperatura no intervalo de 21°C a 25°C e a umidade de 45% RH a 55% RH.
[0371] Após a exposição ao combustível de aviação (JRF Tipo 1) de acordo com a ISO 1817 por 168 horas a 60°C, um vedante curado fornecido pela presente divulgação exibe uma resistência à tração maior que 1,4 MPa determinada de acordo com a ISO 37, um alongamento à tração maior que 150% determinado de acordo com a ISO 37 e dureza maior que 30 Shore A determinada de acordo com a ISO 868, onde os testes são realizados a uma temperatura no intervalo de 21°C a 25°C e umidade de 45% RH a 55% RH.
[0372] Após a exposição a NaCl aquoso a 3% por 168 horas a 60°C, um vedante curado fornecido pela presente divulgação exibe uma resistência à tração superior a 1,4 MPa determinada de acordo com a ISO 37, um alongamento à tração superior a 150% determinado de acordo com a ISO 37, e uma dureza superior a 30 Shore A determinada de acordo com a ISO 868, onde os testes são realizados a uma temperatura no intervalo de 21°C a 25°C e a uma umidade de 45%RH a 55%RH.
[0373] Após a exposição ao fluido de degelo de acordo com a ISO 11075 Tipo 1 por 168 horas a 60°C, um vedante curado fornecido pela presente divulgação exibe uma resistência à tração maior que 1 MPa determinada de acordo com a ISO 37 e um alongamento à tração maior que 150% determinada de acordo com a ISO 37, onde os testes são realizados a uma temperatura no intervalo de 21°C a 25°C e a uma umidade de 45%RH a 55%RH.
[0374] Após a exposição ao fluido hidráulico de éster de fosfato (Skydrol® LD-4) por 1,000 horas a 70°C, um vedante curado fornecido pela presente divulgação exibe uma resistência à tração maior que 1 MPa determinada de acordo com a ISO 37, um alongamento à tração maior que 150% determinado de acordo com a ISO 37 e dureza maior que Shore 30A determinada de acordo com a ISO 868, em que os testes são realizados a uma temperatura no intervalo de 21°C a 25°C e umidade de 45%RH a 55%RH.
ASPECTOS DA INVENÇÃO
[0375] Aspecto 1. Uma composição compreendendo: (a) de 35% em peso a 65% em peso de um pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol; (b) de 10% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico; (c) de 5% em peso a 30% em peso de um enchimento inorgânico; e (d) de 5% em peso a 20% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0376] Aspecto 2. A composição, de acordo com o aspecto 1, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré- polímero de politioéter terminado em tiol, um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol, um pré-polímero poliformal contendo enxofre terminado em tiol, um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores.
[0377] Aspecto 3. A composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 2, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol compreendendo pelo menos uma porção com a estrutura da Fórmula (1):
[0379] em que, cada R1 é selecionado independentemente de um grupo n- alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-10, um grupo heterocíclico divalente e um grupo‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que cada R3 é selecionado dentre hidrogênio e metil; cada R2 é selecionado independentemente de um grupo n- alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-14, um grupo heterocíclico divalente e um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒; cada X é selecionado independentemente dentre O, S e NR, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metil; m varia de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; e r é um número inteiro de 2 a 10.
[0380] Aspecto 4. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 3, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1a), um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1b), um pré-polímero de politioéter terminado em tiol da Fórmula (1c) ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores: em que, cada R1 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C2- 10, cicloalcananodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14, heterocicloalcananodiil C5-8 e ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que, p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; r é um número inteiro de 2 a 10; cada R3 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e metil; e cada X é selecionado independentemente dentre ‒O‒, ‒
S‒ e ‒NR‒, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metil; cada R2 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, em que p, q, r, R3 e X são conforme definidos como para R1; m é um número inteiro de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; B representa um núcleo derivado de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)z, em que, z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; cada R4 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (1).
[0382] Aspecto 5. A composição de qualquer um dos aspectos 3 a 4, em que, cada R1 é ‒[(CH2)p‒O‒]q(CH2)r‒; cada R2 é C1-6 alcanodiil; m é um número inteiro de 0 a 3; cada p é 2; q é 1 ou 2; e r é 2; e z é 3.
[0383] Aspecto 6. A composição de qualquer um dos aspectos 3 a 4, em que, cada R1 é ‒[(CH2)p‒O‒]q(CH2)r‒; cada R2 é C1-6 alcanodiil; m é um número inteiro de 1 a 3; cada p é 2;
q é 1 ou 2; r é 2; e z é 3.
[0384] Aspecto 7. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 6, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um polimorfo contendo enxofre terminado em tiol compreendendo uma porção da Fórmula (4): em que, n é um número inteiro de 1 a 50; cada p é selecionado independentemente de 1 e 2; cada R1 pode ser C2-6 alcanodiil; e cada R2 pode ser independentemente selecionado dentre hidrgênio, C1-6 alquil, C7-12 fenilalquil, C7-12 fenilalquil substituído, C6-12 cicloalquilalquil, C6-12 cicloalquilalquil substituído, C3-12 cicloalquli, C3-12 cicloalquli substituído, C6-12 aril, e C6-12 aril substituído.
[0385] Aspecto 8. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 7, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero poliformal contendo enxofre terminado em tiol da Fórmula (4b), um pré-polímero poliformal contendo enxofre terminado em tiol da Fórmula (4a), ou uma combinação dos mesmos: em que, n é um número inteiro de 1 a 50; cada p é selecionado independentemente de 1 e 2; cada R1 é selecionado dentre C2-6 alcanodiil; cada R2 é independentemente selecionada de hidrogênio, C1-6 alquil, C7-12 fenilalquil, C7-12 fenilalquil substituído, C6-12 cicloalqulalquil, C6-12 cicloalquilalqui substituído, C3-12 cicloalquil, C3-12 cicloalquil substituído, C6-12 aril, e C6-12 aril substituído; e cada R3 compreende um grupo terminado em tiol; e Z é derivado do núcleo de um poliol parental m-valente Z(OH)m.
[0386] Aspecto 9. A composição de acordo com o aspecto 8, em que cada R3 é selecionado de um grupo da Fórmula (a), Fórmula (b), Fórmula (c), Fórmula (d), Fórmula (e) e Fórmula (f),: em que, cada R6 compreende uma porção derivada de um di-isocianato ou uma porção derivada de um monoisocianato etilenicamente insaturado; cada R7 é selecionado dentre C2-14 alcanodiil e C2-14 heteroalcananodiil; e cada R9 é selecionado dentre C2-6 alcanodiil, C2-6 heteroalcanodiil, C6- 12 arenodiil, C6-12 arenodiil substituído, C6-12 heteroarenodiil, C6-12 heteroarenodiil substituído, C3-12 cicloalquenonodiil, C3-12 cicloalcananodiil substituído, C3-12 heterocicloalcananodiil, C3-12 heterocicloalcanodiil substituído, C7-18 alcanearenodiil, C7-18 heteroalcanoarenodiil substituído, C4-18 alcanocicloalcanodiil e C4-18 alcanocicloalcanodiil substituído.
[0387] Aspecto 10. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 9, em que o pré-polímero contendo enxofre compreende um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol, compreendendo uma porção da Fórmula (8): ‒S‒R2‒[‒S‒(R‒X)p‒(R1‒X)q‒R2‒]n‒S‒ (8) em que, cada R é independentemente selecionado a partir de C2-10 alcanodiil, C2-10 alcanodiil ramificado, C6-8 cicloalcanodiil, C6-14 alquilcicloalquilanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada R1 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio, C1-10 n-alcanodiil, C2-10 alcanodiil ramificado, C6-8 cicloalcananodiil, C6-14 alquilcicloalcanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada R2 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio, C1-10 n-alcanodiil, C2-10 alcanodiil ramificado, C6-8 cicloalcananodiil; C6-14 alquilcicloalcanodiil, e C8-10 alquilarenodiil; cada X é selecionado independentemente de O e S; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 0 a 5; e n é um número inteiro de 1 a 60.
[0388] Aspecto 11. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 10, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8a), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8b), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (8c) ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores: em que, cada X pode ser independentemente selecionado dentre S, O e NR3, onde R3 pode ser selecionado dentre alquil C1-4 alquil; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 0 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60; cada R pode ser independentemente selecionado dentre C2-10 alcanodiil, C6-8 cicloalcanodiil, C1-4 alquilcicloalcanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada R1pode ser independentemente selecionado dentre C1-10 alcanodiil, C6-8 cicloalcanodiil, C1-4 alquilcicloalcanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada R2pode ser independentemente selecionado dentre C2-10 alcanodiil, C6-8 cicloalcanodiil, C1-4 alquilcicloalcananodiil e C8-10 alquilarenodiil; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z- valente B(‒V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (8).
[0389] Aspecto 12. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 11, em que o pré-polímero contendo enxofre compreende um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol, compreendendo uma porção da Fórmula (9): em que, cada R é independentemente selecionado dentre C2-10 alcanodiil, C3-10 alcanodiil ramificado, C6-8 cicloalcanodiil,C6-14 alquilcicloalquilanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada R1 é selecionado independentemente dentre hidrogênio, C1-10 n-alcanodiil, C3-10 alcanodiil ramificado, grupo C6-8 cicloalquanodiil; C6-14 alquilcicloalcanodiil e C8-10 alquilarenodiil; cada X é selecionado independentemente de O e S; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 1 a 5; e n é um número inteiro de 1 a 60.
[0390] Aspecto 13. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 12, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9a), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9b), um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol da Fórmula (9c) ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores: em que, cada X é selecionado independentemente de S e O; p é um número inteiro de 1 a 5; q é um número inteiro de 1 a 5; n é um número inteiro de 1 a 60;
cada R é independentemente selecionado a partir de C2-10 alcanodiil; cada R1 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio e C1-10 alcanodiil; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; e cada R4 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (9).
[0391] Aspecto 14. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 13, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol de Fórmula (10), pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol de Fórmula (11) ou uma combinação dos mesmos: em que cada R é –(CH2)2‒O‒CH2‒O‒(CH2)2‒, e n = a + b + c, e n é de 7 a
38.
[0392] Aspecto 15. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 14, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um polissulfeto terminado em tiol da Fórmula (12): em que n é selecionado de modo que o peso molecular numérico médio do polissulfeto terminado em tiol esteja dentro de um intervalo de 1,000 Daltons a 7,500 Daltons.
[0393] Aspecto 16. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 15, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol da Fórmula (13): em que,
t é um número inteiro de 1 a 60; q é um número inteiro de 1 a 8; p é um número inteiro de 1 a 10; r é um número inteiro de 1 a 10; y tem um valor médio no intervalo de 1,0 e 1,5; cada R pode ser independentemente selecionado a partir de alcanodiil ramificado, arenodiil ramificado e uma porção com a estrutura -(CH2)p– O–(CH2)q– O–(CH2)r–; B representa um núcleo de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)z em que: z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal que reage com um grupo tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol.
[0394] Aspecto 17. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 15, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol da Fórmula (14): HS‒(R‒O‒CH2‒O‒R‒Sm‒)n-1‒R‒O‒CH2‒O‒R‒SH (14) em que R é C2-4 alcanodiil, m é 1 um número inteiro de 8 e n é um número inteiro de 2 a 370.
[0395] Aspecto 18. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a `17, em que o enchimento orgânico compreende um enchimento orgânico que exibe um inchaço de menos de 1% em volume após imersão em Skydrol® LD-4 a uma temperatura inferior a 50°C por 1,000 horas ou menos de 1,2% em volume após imersão no Skydrol® LD-4 a uma temperatura inferior a 70°C por 1,000 horas, em que a porcentagem de intumescimento é determinada de acordo com a EN ISO 10563.
[0396] Aspecto 19. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 20, em que o enchimento orgânico compreende uma poliamida, uma poliimida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, um poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico, microcápsulas revestidas ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0397] Aspecto 20. A composição de acordo com o aspecto 19, em que a poliamida compreende uma poliamida 6, uma poliamida 12 ou uma combinação dos mesmos.
[0398] Aspecto 21. A composição de qualquer um dos aspectos 19 a 20, em que as microcápsulas revestidas compreendem microcápsulas termoplásticas expandidas revestidas.
[0399] Aspecto 22. A composição de qualquer um dos aspectos 19 a 21, em que as microcápsulas revestidas compreendem um revestimento de uma resina aminoplástica.
[0400] Aspecto 23. A composição de qualquer um dos aspectos 19 a 22, em que a resina aminoplástica compreende uma resina de melamina, uma resina de ureia-formaldeído, um melamina-formaldeído ou uma combinação de qualquer uma das anteriores.
[0401] Aspecto 24. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 23, em que o enchimento orgânico compreende microcápsulas termoplásticas expandidas revestidas com uma resina de melamina.
[0402] Aspecto 25. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 23, em que o enchimento orgânico compreende poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, um poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico ou uma combinação de qualquer um dos anteriores; e microcápsulas termoplásticas expandidas revestidas com uma resina de melamina.
[0403] Aspecto 26. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 23, em que o enchimento orgânico compreende uma poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, um poliéter sulfona, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0404] Aspecto 27. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 26, em que o enchimento orgânico compreende uma poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, um poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0405] Aspecto 28. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 27, em que o enchimento inorgânico compreende carbonato de cálcio precipitado, sílica pirogenada ou uma combinação dos mesmos.
[0406] Aspecto 29. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 28, em que o poliepóxido compreende um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil, um poliepóxido de fenol novolac ou uma combinação dos mesmos.
[0407] Aspecto 30. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 29, em que o poliepóxido compreende: de 40% em peso a 60% em peso de um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil; e de 40% em peso a 60% em peso de umpoliepóxidode fenol novolac; em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido na composição.
[0408] Aspecto 31. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 30, em que o poliepóxido compreende: de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxido com função hidroxil; em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido na composição.
[0409] Aspecto 32. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 31, compreendendo um promotor de adesão, em que a composição compreende de 0,5% em peso a 4% em peso do promotor de adesão; e a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0410] Aspecto 33. Composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 32, compreendendo um promotor de adesão, em que o promotor de adesão compreende um silano organofuncional, uma resina fenólica ou uma combinação dos mesmos.
[0411] Aspecto 34. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 33, compreendendo um promotor de adesão, em que o promotor de adesão compreende um silano aminofuncional.
[0412] Aspecto 35. A composição, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 34, em que a composição compreende uma gravidade específica dentro de um intervalo de 0,9 a 1,15, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 2781.
[0413] Aspecto 36. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 35, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol; o enchimento orgânico compreende uma poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, um poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico ou uma combinação de qualquer um dos anteriores; o enchimento inorgânico compreende carbonato de cálcio precipitado e sílica pirogenada; e o poliepóxido compreende um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxil e um poliepóxido de fenol novolac.
[0414] Aspecto 37. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 36, compreendendo um promotor de adesão, em que o promotor de adesão compreende um silano organofuncional, como um silano aminofuncional, e uma resina fenólica.
[0415] Aspecto 38. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 37, em que a composição compreende de 40% em peso a 60% em peso do pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0416] Aspecto 39. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 38, em que a composição compreende de 10% em peso a 30% em peso do enchimento orgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0417] Aspecto 40. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 39, em que a composição compreende de 5% em peso a 25% em peso de um enchimento inorgânico, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0418] Aspecto 41. A composição de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 40, em que a composição compreende de 5% em peso a 20% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0419] Aspecto 42. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 41, em que o poliepóxido compreende um diepóxido modificado com uretano.
[0420] Aspecto 43. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 42, em que a composição compreende de 1,0% em peso a 4,0% em peso de um promotor de adesão.
[0421] Aspecto 44. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 43, em que a composição compreende de 0,5% em peso a 3,5% em peso de um plastificante, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0422] Aspecto 45. A composição de qualquer um dos aspectos 1 a 44, em que a composição compreende: (a) de 40% em peso a 60% em peso do pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol; (b) de 10% em peso a 30% em peso do enchimento orgânico; (c) de 5% em peso a 25% em peso do enchimento inorgânico; e (d) de 5% em peso a 20% em peso do poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
[0423] Aspecto 46. Uma composição curada obtida a partir da composição de qualquer um dos aspectos 1 a 45.
[0424] Aspecto 47. A composição curada do aspecto 46, em que a composição curada compreende uma resistência à tração maior que 1 MPa, um alongamento maior que 150% e uma dureza maior que Shore 30A, após imersão em Skydrol® LD-4 a 70°C por 1.000 horas, em que a resistência à tração é determinada de acordo com a ISO 37, o alongamento é determinado de acordo com a ISO 37 e a dureza é determinada de acordo com a ISO 868.
[0425] Aspecto 48. Uma parte vedada com a composição curada de qualquer um dos aspectos 46 a 47.
[0426] Aspecto 49. Um sistema de vedação compreendendo uma primeira parte e uma segunda parte, em que a primeira parte compreende: de 50% em peso a 70% em peso de um pré-polímero contendo enxofre com grupo tiol terminal; de 15% em peso a 40% em peso de um enchimento orgânico; de 2% em peso a 16% em peso de um enchimento inorgânico e de 0,5% em peso a 3% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte; e a segunda parte compreende: de 35% em peso a 80% em peso de um poliepóxido; de 10% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico e de 0,5% em peso a 10% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da segunda parte.
[0427] Aspecto 50. O sistema de vedação do aspecto 49, em que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol, o enchimento orgânico, o enchimento inorgânico e o promotor de adesão são definidos como em qualquer um dos aspectos 2 a 37.
[0428] Aspecto 51. O sistema de vedação, de acordo com qualquer um dos aspectos 49 a 50, caracterizado pelo fato de que compreende uma combinação da primeira parte e a segunda parte, em que a proporção em % em peso da primeira parte para a segunda parte está dentro de um intervalo de 100:10 a 100:25.
[0429] Aspecto 52. Uma composição curada preparada a partir do sistema de vedação de qualquer um dos aspectos 49 a 51.
[0430] Aspecto 53. Uma parte vedada com a composição curada do aspecto 52.
[0431] Aspecto 54. Método para vedar uma parte, compreendendo a aplicação da composição de qualquer um dos aspectos 1 a 45 a uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
[0432] Aspecto 55. Método para vedar uma parte, compreendendo combinar a primeira parte do sistema de vedação de qualquer um dos aspectos 49 a 51 com a segunda parte do sistema de vedação de qualquer um dos aspectos 49 a 51 para fornecer uma composição de vedação; aplicar a composição de vedação a uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
EXEMPLOS
[0433] Modalidades fornecidas pela presente divulgação são ainda ilustradas por referência aos exemplos a seguir, que descrevem as composições fornecidas pela presente divulgação e usos de tais composições. Será evidente para os versados na técnica que muitas modificações, tanto em materiais quanto em métodos, podem ser praticadas sem se afastar do escopo da divulgação. Exemplo Comparativo 1 Vedante de polissulfeto curado com manganês
[0434] O PR-1782 B-2 é um vedante de polissulfeto curado com dióxido de manganês em duas partes com um tempo de aplicação de 2 horas, disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. A parte B do PR-1782 foi misturada com a parte A do PR-1782 de acordo com as instruções do fabricante. Deixou-se a mistura curar à temperatura ambiente durante 2 dias, seguida de 60°C durante um dia. Depois disso, uma porção da amostra curada foi imersa em Skydrol® LD-4 (um fluido hidráulico, disponível comercialmente na Eastman Chemicals) a 70°C por 96 horas ou 500 horas. No final da imersão, a amostra foi deixada arrefecer por 60 minutos e, após isso, a dureza foi medida de acordo com a ISO 868. Os resultados são fornecidos na Tabela 1.
[0435] Uma segunda porção da amostra curada foi imersa em Skydrol® LD-4 a 70°C por 96 horas. A porcentagem de aumento foi medida de acordo com a EN ISO 10563 e os resultados são fornecidos na Tabela 2. Tabela 1. Dureza (Shore A) após imersão no Skydrol® LD-4. Condições de PR-1782 B- PR-2001 exposição 2 B-2 Nenhuma 47 58 70°C / 96 horas 5 31 70°C / 500 horas 0 18 Tabela 2. Volume de aumento (%) após a imersão no Skydrol® LD-4. Condições de PR-1782 PR-2001 exposição B-2 B-2 70°C / 96 horas 90 117 Exemplo Comparativo 2 Vedante de politioéter curado com poliepóxi
[0436] O PR-2001 B-2 é um politioéter terminado em tiol, em duas partes, curado com poliepóxidos, com um tempo de aplicação de 2 horas e está disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. A parte B do PR-2001 foi misturada com a parte A do PR-2001 de acordo com as instruções do fabricante. Deixou-se a mistura curar à temperatura ambiente durante 2 dias, seguida de 60°C durante um dia. Depois disso, uma porção da amostra curada foi imersa em Skydrol® LD-4 (um fluido hidráulico, disponível comercialmente na Eastman Chemicals) a 70°C por 96 horas ou 500 horas. No final da imersão, a amostra foi deixada esfriar por 60 minutos e a dureza medida de acordo com a ISO 868. Os resultados são fornecidos na Tabela 1.
[0437] Uma segunda porção da amostra curada foi imersa em Skydrol® LD-4 a 70°C por 96 horas. Após a imersão, a porcentagem de aumento foi medida de acordo com a EN ISO 10563 e os resultados são fornecidos na Tabela 2. Exemplo 1
Composição de vedante contendo poliamida resistente a combustível e resistente a fluido hidráulico
[0438] Para preparar um vedante resistente ao combustível Skydrol® e contendo um enchimento de poliamida, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 3 e Tabela 4, respectivamente. Tabela 3. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Permapol® P3.1E* 61,26 contendo enxofre politioéter terminado em tiol Enchimento Microesferas revestidas** 0.25 orgânico Enchimento Ganzpearl® 24,5 orgânico partículas de poliamida Enchimento Socal® 31
8.28 inorgânico carbonato de cálcio Enchimento Aerosil® R201 3,06 inorgânico sílica fumada Promotor de T-3920* 0,41 adesão resina fenólica cozida Promotor de T-3921* 0,33 adesão resina fenólica cozida Promotor de Silquest® A-1100 0,5 adesão silano amino-funcional Promotor de Methylon® 75108 0,83 adesão resina fenólica DABCO 33 LV Catalisador 0,58 trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Preparado de acordo com a Publicação do Pedido US Nº 2016/0083619, Exemplo 1, parágrafo [0085]. *** Disponível comercialmente na Sakai Trading, Nova York, NY. Tabela 4. Composição da Parte A.
Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 20,33 bisfenol A/epicloridrina KD-9011* Poliepóxido diepóxido modificado com 2,26 uretano DEN® 431 Poliepóxido 22,59 resina epóxi novolac Promotor de T-1601** 2,39 adesão silano hidrolisado Winnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 22,59 inorgânico precipitado Socal® N2R Enchimento carbonato de cálcio 18,08 inorgânico precipitado Pigmento Pigmento de ftalocianina§ 0,90 Plastificante FAIRAD®** Plastificante homopolímero de α-metil- 10,85 estireno * Disponível comercialmente na Kukdo Chemical Co. Ltd, Seul, Coreia. ** Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. § Comercialmente disponível na PPG Aerospace.
[0439] Uma composição de vedação foi preparada misturando 100 partes da composição da Parte B com 18,64 partes da composição da Parte A. A composição de vedação foi espalhada como uma folha grossa de ¼ de polegada e deixada curar à temperatura ambiente por 2 dias à temperatura ambiente (23°C), seguida por 60°C por um dia.
[0440] As amostras curadas foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C a 70°C por até 1.000 horas. Após a cura das amostras, a dureza foi determinada de acordo com a ISO 868. O aumento de volume foi determinado de acordo com a EN ISO 10563. A resistência à tração e o alongamento foram determinados de acordo com a ISO 37. Os resultados são apresentados nas FIGS. 1-3. Amostras curadas adicionais foram imersas em outros fluidos, conforme indicado na Tabela 5. Tabela 5. Propriedades físicas do vedante resistente a combustível e fluido hidráulico. 3% Água Fluido de JRF Tipo I Água Salgada degelo Inicial 60°C / 168 40°C / 60°C / 168 23°C / 168 h 1.000 h h h Tração, psi 510 469 449 390 433 (MPa) (3,51) (3,23) (3,09) (2,69) (2,98) Alongamento, 210 190 193 200 210 % Dureza, Shore 64 58 57 62 60
A Exemplo 2 Composição de vedante contendo poliimida resistente a combustível e resistente a fluido hidráulico
[0441] Para preparar um vedante resistente a Skydrol® contendo um enchimento de poliimida, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 6 e Tabela 7, respectivamente. Tabela 6. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Permapol® P3.1E* 65,66 contendo enxofre politioéter terminado em tiol Enchimento microesferas revestidas** 0,45 orgânico Enchimento P84NT2 *** 19,52 orgânico partículas de poliimida Socal® 31 Enchimento carbonato de cálcio 8,87 inorgânico precipitado Enchimento Cab-o-sil® TS-720 2,66 inorgânico Sílica fumada hidrofóbica
Promotor de T-3920* 0,44 adesão resina fenólica cozida Promotor de T-3921* 0,36 adesão resina fenólica cozida Promotor de Silquest® A-1110 0,53 adesão silano amino-funcional Promotor de Methylon® 75108 0,89 adesão resina fenólica DABCO 33 LV Catalisador 0,62 trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Preparado de acordo com a Publicação do Pedido US Nº 2016/0083619, Exemplo 1, parágrafo [0085]. *** Disponível comercialmente na EVONIK Industries, Áustria.
Tabela 7. Composição da Parte A.
Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 23,23 bisfenol A/epicloridrina KD-9011* Poliepóxido diepóxido modificado com 2,58 uretano DEN® 431 Poliepóxido 21,51 resina epóxi novolac Resina Epon® 1001-B-80# Poliepóxido resina epóxi derivada de 32,26 bisfenol A Promotor de T-1601** 5,38 adesão silano hidrolisado Promotor de Methylon® 75108 2,15 adesão resina fenólica Enchimento Aerosil® R201 2,15 inorgânico sílica fumada Winnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 10,75 inorgânico precipitado * Disponível comercialmente na Kukdo Chemical Co.
Ltd, Seul, Coreia. ** Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA.
[0442] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 14,36 a 100.
[0443] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C, 60°C ou 70°C por
1.000 horas. A dureza foi determinada de acordo com a ISO 868. O aumento de volume foi determinado de acordo com a EN ISO 10563. Os resultados são apresentados na Tabela 8. Tabela 8: Dureza após a imersão em Skydrol® LD-4. Condições de Dureza, Shore imersão A Inicial 69 23°C, 1.000 horas 54 60°C, 1.000 horas 43 70°C, 1.000 horas 43 Exemplo 3 Composição de vedante contendo poliimida resistente a combustível e resistente a fluido hidráulico
[0444] Para preparar um vedante resistente a Skydrol® contendo um enchimento de poliimida, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 9 e Tabela 10, respectivamente. Tabela 9. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Politioéter terminado em tiol, 70,92 contendo enxofre Permapol® P3.1E * Enchimento P84NT2*** 28,37 orgânico partículas de poliimida DABCO 33 LV Catalisador 0,71 trietilenodiamina
* Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Disponível comercialmente na EVONIK Industries. Tabela 10. Composição da Parte A. Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 22,83 bisfenol A/epicloridrina DEN® 431 Poliepóxido 22,83 resina epóxi novolac Promotor de T-1601* 2,30 adesão silano hidrolisado WIinnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 18,26 inorgânico precipitado Socal® N2R Enchimento carbonato de cálcio 22,83 inorgânico precipitado Plastificante HB-40** 10,96 * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Disponível comercialmente na Eastman Chemical Co.
[0445] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 18,47 a 100.
[0446] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C, 60°C ou 70°C por
1.000 horas. A dureza foi determinada de acordo com a ISO 868. Os resultados são apresentados na Tabela 11. Tabela 11. Dureza após imersão em Skydrol® LD-4. Condições de Dureza, Shore imersão A Inicial 72 23°C, 1.000 horas 52 60°C, 1.000 horas 46 70°C, 1.000 horas 35 Exemplo 4
Composição de selante contendo sulfeto de polifenileno resistente a fluido hidráulico e a combustível
[0447] Para preparar um vedante resistente a Skydrol® contendo um enchimento de sulfeto de polifenileno, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 12 e Tabela 13, respectivamente. Tabela 12. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Permapol® P3.1E* 63,58 contendo enxofre politioéter terminado em tiol Enchimento Microesferas revestidas** 0,26 orgânico Enchimento Sulfeto de polifenileno *** 22,25 orgânico Socal® 31 Enchimento carbonato de cálcio 8,59 inorgânico precipitado Enchimento Cab-o-sil® TS-720 2,57 inorgânico sílica fumada hidrofóbica Promotor de T-3920* 0,43 adesão resina fenólica cozida Promotor de T-3921* 0,34 adesão resina fenólica cozida Promotor de Silquest® A-1110 0,52 adesão silano amino-funcional Promotor de Methylon® 75108 0,86 adesão resina fenólica DABCO 33 LV Catalisador 0,60 trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Preparado de acordo com a Publicação do Pedido US Nº 2016/0083619, Exemplo 1, parágrafo [0085]. *** Disponível comercialmente na Solvay Specialty Polymers, Alpharetta, GA. Tabela 13. Composição da Parte A.
Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 22,98 bisfenol A/epicloridrina KD-9011* Poliepóxido diepóxido modificado com 2,55 uretano DEN® 431 Poliepóxido 21,28 resina epóxi novolac Resina Epon® 1001-B-80# Poliepóxido resina epóxi derivada de 31,91 bisfenol A Promotor de T-1601** 5,32 adesão silano hidrolisado Promotor de Methylon® 75108 2,13 adesão resina fenólica Enchimento Aerosil® R201 2,13 inorgânico sílica fumada Winnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 10,64 inorgânico precipitado Pigmento pigmento de ftalocianina§ 1,06 * Disponível comercialmente na Kukdo Chemical Co. Ltd, Seul, Coreia.
** Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. § Comercialmente disponível na Sun Chemical Co.
[0448] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 14,36 a 100.
[0449] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C, 60°C ou 70°C por
1.000 horas. A dureza foi determinada de acordo com a ISO 868 e foi maior que a Shore 25A. Exemplo 5 Composição de selante contendo sulfeto de polifenileno resistente a fluido hidráulico e a combustível
[0450] Para preparar um vedante resistente a Skydrol®, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 14 e Tabela 15, respectivamente. Tabela 14. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Politioéter terminado em tiol,
73.53 contendo enxofre Permapol® P3.1E * Enchimento PPF** 25.74 orgânico DABCO 33 LV Catalisador 0.74 trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Disponível comercialmente na Solvay Specialty Polymers, GA. Tabela 15. Composição da Parte A. Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 22,83 bisfenol A/epicloridrina DEN® 431 Poliepóxido 22,83 resina epóxi novolac Promotor de T-1601* 2,30 adesão silano hidrolisado WIinnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 18,26 inorgânico precipitado Socal® N2R Enchimento carbonato de cálcio 22,83 inorgânico precipitado Plastificante HB-40** 10,96 * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Disponível comercialmente na Eastman Chemical Co.
[0451] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 20 a 100.
[0452] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a 60°C por 144 horas. A dureza foi determinada de acordo com a ISO 868. Os resultados são mostrados na Tabela 16. Tabela 16. Dureza após imersão em Skydrol® LD-4 Condições de Dureza, Shore imersão A Inicial 61 60°C, 144 horas 52 Exemplo 6 Composição de vedante contendo polietersulfona resistente a combustível e resistente a fluido hidráulico
[0453] Para preparar um vedante resistente a Skydrol® contendo um material de enchimento de polietersulfona, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 17 e Tabela 18, respectivamente. Tabela 17. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Permapol® P3.1E* 61,62 contendo enxofre politioéter terminado em tiol Enchimento Microesferas revestidas** 0,25 orgânico Enchimento Toraypearl®*** 24,65 orgânico Partículas de polietersulfona Socal® 31 Enchimento carbonato de cálcio 8,33 inorgânico precipitado Enchimento Cab-o-sil® TS-720 2,50 inorgânico sílica fumada hidrofóbica
Promotor de T-3920* 0,42 adesão resina fenólica cozida Promotor de T-3921* 0,33 adesão resina fenólica cozida Promotor de Silquest® A-1110 0,5 adesão silano amino-funcional Promotor de Methylon® 75108 0,83 adesão resina fenólica DABCO 33 LV Catalisador 0,58 Trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Preparado de acordo com a Publicação do Pedido US Nº 2016/0083619, Exemplo 1, parágrafo [0085]. *** Disponível comercialmente na Toray Industries, Inc., Tóquio, Japão.
Tabela 18. Composição da Parte A.
Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 22,98 bisfenol A/epicloridrina KD-9011* Poliepóxido diepóxido modificado com 2,55 uretano DEN® 431 Poliepóxido 21,28 resina epóxi novolac Resina Epon® 1001-B-80# Poliepóxido resina epóxi derivada de 31,91 bisfenol A Promotor de T-1601** 5,32 adesão silano hidrolisado Promotor de Methylon® 75108 2,13 adesão resina fenólica Enchimento Aerosil® R201 2,13 inorgânico sílica fumada Winnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 10,64 inorgânico precipitado Pigmento pigmento de ftalocianina§ 1,06 * Disponível comercialmente na Kukdo Chemical Co.
Ltd, Seul, Coreia. ** Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA.
§ Comercialmente disponível na Sun Chemical Co.
[0454] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 15,87 a 100.
[0455] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C, 60°C ou 70°C por
1.000 horas. As amostras permaneceram como vedantes sólidos no final do teste. Exemplo 7 Composição de vedação contendo copoliéster termoplástico resistente a combustível e resistente a fluido hidráulico
[0456] Para preparar um vedante resistente a Skydrol® contendo partículas de poliéster termoplástico, foi preparada uma composição compreendendo um pré-polímero de politioéter terminado em tiol (Parte B) e uma composição compreendendo um poliepóxido (Parte A). Os componentes das composições da Parte B e Parte A são mostrados na Tabela 19 e Tabela 20, respectivamente. Tabela 19. Composição da Parte B. Quantidade Componente Material (% em peso) Pré-polímero Permapol® P3.1E* 61,62 contendo enxofre politioéter terminado em tiol Enchimento Microesferas revestidas** 0,25 orgânico Toraypearl®*** Enchimento partículas de copoliéster 24,65 orgânico termoplástico Socal® 31 Enchimento carbonato de cálcio 8,33 inorgânico precipitado Enchimento Cab-o-sil® TS-720 2,50 inorgânico sílica fumada hidrofóbica Promotor de T-3920* 0,42 adesão resina fenólica cozida Promotor de T-3921* 0,33 adesão resina fenólica cozida
Promotor de Silquest® A-1110 0,5 adesão silano amino-funcional Promotor de Methylon® 75108 0,83 adesão resina fenólica DABCO 33 LV Catalisador 0,58 trietilenodiamina * Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. ** Preparado de acordo com a Publicação do Pedido US Nº 2016/0083619, Exemplo 1, parágrafo [0085]. *** Disponível comercialmente na Toray Industries, Inc., Tóquio, Japão.
Tabela 20. Composição da Parte A.
Quantidade Componente Material (% em peso) Epon® 828 Poliepóxido resina epóxi derivada de 22,98 bisfenol A/epicloridrina KD-9011* Poliepóxido diepóxido modificado com 2,55 uretano DEN® 431 Poliepóxido 21,28 resina epóxi novolac Resina Epon® 1001-B-80# Poliepóxido resina epóxi derivada de 31,91 bisfenol A Promotor de T-1601** 5,32 adesão silano hidrolisado Promotor de Methylon® 75108 2,13 adesão resina fenólica Enchimento Aerosil® R201 2,13 inorgânico sílica fumada WIinnofil® SPM Enchimento carbonato de cálcio 10,64 inorgânico precipitado Pigmento pigmento de ftalocianina§ 1,06 * Disponível comercialmente na Kukdo Chemical Co.
Ltd, Seul, Coreia. ** Disponível comercialmente na PPG Aerospace, Sylmar, CA. § Comercialmente disponível na Sun Chemical Co. # EPON® Resin 1001F em metiletilcetona, EPON® Resin 100F é uma resina epóxi de baixo peso molecular derivada de uma resina epóxi líquida e bisfenol A.
[0457] Uma composição de vedação foi preparada combinando a Parte A com a Parte B em uma proporção de % em peso de 15,87 a 100.
[0458] As amostras curadas preparadas de acordo com o Exemplo 1 foram imersas em Skydrol® LD-4 a temperaturas de 23°C, 60°C ou 70°C por
1.000 horas. As amostras permaneceram como vedantes sólidos no final do teste.
[0459] Finalmente, deve-se notar que existem maneiras alternativas de implementar as modalidades divulgadas neste documento. Por conseguinte, as presentes modalidades devem ser consideradas como ilustrativas e não restritivas. Além disso, as reivindicações não devem ser limitadas aos detalhes fornecidos neste documento e têm direito a todo o seu escopo e equivalentes.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) de 35% em peso a 65% em peso de um pré-polímero contendo enxofre e terminado em tiol; (b) de 10% em peso a 35% em peso de um enchimento orgânico; (c) de 5% em peso a 30% em peso de um enchimento inorgânico; e (d) de 5% em peso a 20% em peso de um poliepóxido, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol, um pré-polímero de polissulfeto terminado em tiol, um pré-polímero polformal contendo enxofre terminado em tiol, um pré-polímero polimérico contendo enxofre terminado em tiol, um pré-polímero de monossulfeto terminado em tiol ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol compreendendo pelo menos uma porção com a estrutura da Fórmula (1): ‒R1‒[S‒(CH2)2‒O‒(R2‒O‒)m(CH2)2‒S‒R1]n‒ (1) em que, cada R1é selecionado independentemente de um grupo n- alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-10, um grupo heterocíclico divalente e um grupo ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que cada R3 é selecionado dentre hidrogênio e metila; cada R2 é selecionado independentemente de um grupo n- alcanodiil C2-10, um grupo alcanodiil ramificado C3-6, um grupo cicloalcanodiil C6-8, um grupo alcanocicloalcanodiil C6-14, um grupo heterocíclico divalente e um grupo ‒[(CH2)p‒X‒]q(CH2)r‒; cada X é selecionado independentemente dentre O, S e NR, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metila; m varia de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; e r é um número inteiro de 2 a 10.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pré-polímero contendo enxofre terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol de Fórmula (1a), um pré- polímero de politioéter terminado em tiol de Fórmula (1b), um pré-polímero de politioéter terminado em tiol de Fórmula (1c) ou uma combinação de qualquer um dos itens anteriores: HS‒R1‒[S‒(CH2)2‒O‒(R2‒O)m(CH2)2‒S‒R1‒]nSH (1a) {HS‒R1‒[S‒(CH2)2‒O‒(R2‒O‒)m(CH2)2‒S‒R1‒]nS‒V’‒}zB (1b) {R4‒S‒R1‒[S‒(CH2)2‒O‒(R2‒O‒)m(CH2)2‒S‒R1‒]nS‒V’‒}zB (1c) em que, cada R1 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C2- 10, cicloalcananodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14, heterocicloalcananodiil C5-8 e ‒[(CHR3)p‒X‒]q(CHR3)r‒, em que, p é um número inteiro de 2 a 6; q é um número inteiro de 1 a 5; r é um número inteiro de 2 a 10; cada R3 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e metila; e cada X é selecionado independentemente dentre ‒O‒, ‒ S‒ e ‒NR‒, em que R é selecionado dentre hidrogênio e metila;
cada R2 é selecionado independentemente dentre alcanodiil C1-10, cicloalcanodiil C6-8, alcanocicloalcanodiil C6-14 e ‒[(CHR3)p‒X‒ ]q(CHR3)r‒, em que p, q, r, R3 e X são como definidos como para R1; m é um número inteiro de 0 a 50; n é um número inteiro de 1 a 60; B representa um núcleo derivado de um agente polifuncionalizante z-valente B(‒V)z, em que, z é um número inteiro de 3 a 6; e cada V é uma porção compreendendo um grupo terminal reativo com um tiol; cada -V'- é derivado da reação de -V com um tiol; cada R4 é selecionado independentemente dentre hidrogênio e uma ligação a um agente polifuncionalizante B(‒V)z através de uma porção da Fórmula (1).
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o enchimento orgânico compreende poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, uma poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico ou uma combinação de qualquer um dos anteriores; e microcápsulas termoplásticas expandidas revestidas com uma resina de melamina.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o enchimento inorgânico compreende carbonato de cálcio precipitado, sílica pirogenada ou uma combinação dos mesmos.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliepóxido compreende um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina hidroxil-funcional, um poliepóxido de fenol novolac ou uma combinação dos mesmos.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliepóxido compreende de 30% em peso a 80% em peso de um poliepóxido com função hidroxila; em que a % em peso é baseada no peso total do poliepóxido na composição.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um promotor de adesão, em que a composição compreende de 0,5% em peso a 4% em peso do promotor de adesão; e a % em peso é baseada no peso total da composição.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um promotor de adesão, em que o promotor de adesão compreende um silano organo-funcional, uma resina fenólica ou uma combinação dos mesmos.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma gravidade específica dentro de uma faixa de 0,9 a 1,15, em que a gravidade específica é determinada de acordo com a ISO 2781.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: o pré-polímero contendo enxofre e terminado em tiol compreende um pré-polímero de politioéter terminado em tiol; o enchimento orgânico compreende uma poliamida, uma poliimida, um sulfeto de polifenileno, uma poliéter sulfona, um copoliéster termoplástico ou uma combinação de qualquer um dos anteriores; o enchimento inorgânico compreende carbonato de cálcio precipitado e sílica pirogenada; e o poliepóxido compreende um poliepóxido derivado de bisfenol A/epicloridrina com função hidroxila e um poliepóxido de fenol novolac.
13. Composição curada caracterizada pelo fato de que é obtida a partir da composição da reivindicação 1.
14. Composição curada, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a composição curada compreende uma resistência à tração maior que 1 MPa, um alongamento maior que 150% e uma dureza maior que Shore 30A, após imersão em Skydrol® LD-4 a 70°C por 1.000 horas, em que a resistência à tração é determinada de acordo com a ISO 37, o alongamento é determinado de acordo com a ISO 37 e a dureza é determinada de acordo com a ISO 868.
15. Parte caracterizada pelo fato de que é vedada com a composição curada da reivindicação 13.
16. Sistema de vedação, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira parte e uma segunda parte, em que, a primeira parte compreende: de 50% em peso a 70% em peso de um pré-polímero contendo enxofre e terminado em tiol; de 15% em peso a 40% em peso de um enchimento orgânico; de 2% em peso a 16% em peso de um enchimento inorgânico, e de 0,5% em peso a 3% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da primeira parte; e a segunda parte compreende: de 35% em peso a 80% em peso de um poliepóxido; de 10% em peso a 50% em peso de um enchimento inorgânico, e de 0,5% em peso a 10% em peso de um promotor de adesão, em que a % em peso é baseada no peso total da composição.
17. Composição curada caracterizada pelo fato de que é preparada a partir do sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 16.
18. Parte caracterizada pelo fato de que é vedada com a composição curada da reivindicação 17.
19. Método para vedar uma parte, caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar a composição da reivindicação 1 a uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
20. Método para vedar uma parte, caracterizado pelo fato de que compreende: combinar a primeira parte do sistema de vedação da reivindicação 15 com a segunda parte do sistema de vedação da reivindicação 15 para fornecer uma composição de vedação; aplicar a composição de vedação a uma parte; e curar a composição aplicada para fornecer uma parte vedada.
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