BR112020016302A2 - Composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina com desempenho de envelhecimento térmico a longo prazo melhorado - Google Patents

Composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina com desempenho de envelhecimento térmico a longo prazo melhorado Download PDF

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Abstract

trata-se de uma primeira composição que compreende um primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e um segundo interpolímero de etileno/a-olefina, e em que a primeira composição compreende de 0,1 a 1,0% em peso de dieno, com base no peso da primeira composição, e em que a primeira composição compreende de 40% a 70% em peso de etileno, com base no peso da primeira composição.

Description

“COMPOSIÇÕES DE INTERPOLÍMERO DE ETILENO/ALFA-OLEFINA COM DESEMPENHO DE ENVELHECIMENTO TÉRMICO A LONGO PRAZO MELHORADO” ANTECEDENTES DA INVEÇÃO
[0001] As borrachas de etileno-propileno etilideno- noborneno (EPDM) estão dominando elastômeros de hidrocarbonetos usados na fabricação de mangueiras reticuladas, usadas principalmente para aplicações automotivas sob o capô. Embora as borrachas de EPDM sejam bem-conhecidas por seu fácil processamento, estabilidade às intempéries e resistência à água, as mangueiras automotivas convencionais, formadas a partir das mesmas, ainda são limitadas quanto ao desempenho de envelhecimento por calor a longo prazo.
[0002] Formulações à base de EPDM são descritas nas seguintes referências: US2012/0116021; US2015/0274867; US6566446; US6686419; US8299189; US9234093; US9422383; US9580587; EPO758346A1; EP101175B1; EP1433812A1; EP1676879A2; EP2049590A1; CA1334694C; WOZ2007/136494; WOZ2011/041230; Pedido Internacional PCT/CN16/112090, depositado em 26 de dezembro de 2016; D.P. Sinha et al., “Cure, Antidegradant Use Better Hose, Belt Compounds”, Rubber News (junho de 2001); K. Dominic et al., “Overview of Automotive Wire and Cable and Recent Advances”, ACS Rubber Division Spring Technical Meeting, 1998, Página 32; “Rubber Technology: Compounding and Testing for Performance” por John Dick, Capítulo 6, “Elastomer Selection”, (2009, Hanser); Anthony G. Ferradino, Rubber Chemistry and Technology, Vol. 76, página 704 (2003); P. Arjunan et al., “Compatibilization of CR/EPM Blends for Power Transmission Belt Application”, Rubber World, (fevereiro de 1997); Z. Tao, et al., “Heat Resistant Elastomers”, Rubber Chemistry and Technology (2005, V 78, página 489); R. Ohm, et al. “Optimizing the Heat Resistance of EPDM and NBR”, ACS Rubber Division Fall technical meeting, 2000, Página nº 99.
[0003] Há uma necessidade de borrachas de EPDM que forneçam formulações com melhor resistência contínua à temperatura superior, com propriedades mecânicas mantidas, flexibilidade de baixa temperatura e recuperação elástica. Essa necessidade foi atendida pela seguinte invenção.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0004] Uma primeira composição que compreende um primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e um segundo polímero de etileno/a-olefina, e
[0005] em que a primeira composição compreende de 0,1 a 1,0% em peso de dieno, com base no peso da primeira composição, e
[0006] em que a primeira composição compreende de 40 a 70% em peso de etileno, com base no peso da primeira composição.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0007] Conforme discutido acima, é fornecida uma primeira composição que compreende um primeiro interpolímero de etileno/a- olefina/dieno e um segundo interpolímero de etileno/a-olefina; e
[0008] em que a primeira composição compreende de 0,1 a 1,0% em peso de dieno, ou de 0,2 a 1,0% em peso de dieno, ou de 0,3 a 1,0% em peso, com base no peso da primeira composição; e
[0009] em que a primeira composição compreende de 40 a 70% em peso de etileno, com base no peso da primeira composição.
[0010] Constatou-se que essas primeiras composições podem ser prontamente reticuladas (por exemplo, com o uso de cura com enxofre e peróxido) e podem ser usadas para formar formulações com excelente retenção de propriedades mecânicas após o envelhecimento por calor. Melhorias adicionais incluem grande flexibilidade e elasticidade à baixa temperatura, alta resistência ao verde e baixa iridescência, que atendem às necessidades não atendidas de aplicações em mangueiras automotivas.
[0011] Uma primeira composição pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades descritas no presente documento. O primeiro interpolímero de etileno/a-olefina pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades descritas aqui. O segundo interpolímero de etileno/a-olefina pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades descritas aqui.
[0012] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero e o segundo interpolímero compreendem 2 95% em peso ou 2 98% em peso, > 99% em peso do peso total da primeira composição.
[0013] Em uma modalidade, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um Mw de 250.000 a 500.000 g/mol e um teor de dieno de 0,01 a 0,80% em peso, com base no peso do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0014] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um teor de dieno de 0,20 a 0,80% em peso, ou de 0,25 a 0,75% em peso, ou de 0,30 a 0,70% em peso, ou de 0,35 a 0,65% em peso, ou de 0,40 a 0,60% em peso, com base no peso do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0015] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um teor de C2 (etileno polimerizado) de 55 a 80% em peso, ou de 60 a 75% em peso, ou de 65 a 70 % em peso, com base no peso do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0016] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um peso molecular médio ponderal (Mw) de 250.000 a 400.000 g/mol, ou de 270.000 a 380.000 g/mol, ou de 300.000 a 360.000 g/mol, ou de 320.000 a 340.000 g/mol.
[0017] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um peso molecular médio numérico (Mn) de 150.000 a 200.000 g/mol, ou de 155.000 a 190.000 g/mol, ou de 160.000 a 180.000 g/mol, ou de 160.000 a 170.000 g/mol.
[0018] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um peso molecular médio z (Mz) de 500.000 a
700.000 g/mol, ou de 550.000 a 680.000 g/mol, ou de 580.000 a 660.000 g/mol, ou de 600.000 a 640.000 g/mol.
[0019] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1,70 a 2,40, ou de 1,80 a 2,30, ou de 1,90 a 2,20, ou de 2,00 a 2,10.
[0020] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem uma viscosidade Mooney (ML1+4, 125 ºC) de 80 a 100 ou de 82 a 98 g/mol, ou de 84 a 96 g/mol, ou de 86 a 94 g/mol. A viscosidade Mooney é a do primeiro interpolímero sem óleo ou carga, salvo indicação em contrário.
[0021] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem uma viscosidade de fusão VO0,1 (de 0,1 rad/s, a 190 ºC) de 250.000 Par*s a 650.000 Par*s, ou de 300.000 Pa-ss a 600.000 Par*s, ou de
350.000 Pa-ss a 550.000 Par*s, ou de 400.000 Pa-«s a 500.000 Par-s.
[0022] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem uma viscosidade de fusão V100 (de 100 rad/s, a 190
ºC) de 8.000 Pass a 15.000 Par-s, ou de 9.000 Pass a 14.000 Pa-s, ou de 10.000 Pa *s a 13.000 Pass, ou de 11.000 Pa-s a 12.000 Pass.
[0023] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno possui uma razão de reologia (RR ou VO0.1/V100) de 35 a 45, ou de 36 a 42 ou de 37 a 40.
[0024] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é um EPDM.
[0025] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o segundo interpolímero de etileno/a-olefina é um interpolímero de etileno/a-olefina/dieno, e ainda um EPDM.
[0026] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e o segundo interpolímero de etileno/a-olefina são cada um, independentemente, um EPDM.
[0027] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o segundo interpolímero de etileno/a-olefina é selecionado a partir de um copolímero de etileno/a-olefina e ainda um copolímero de etileno/propileno; ou um interpolímero de etileno/a- olefina/dieno e ainda um EPDM.
[0028] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um Mw de 150.000 a 400.000 g/mol e um teor de dieno de 0,01 a 0,50% em peso, com base no peso da primeira composição. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0029] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um teor de dieno de 0,10 a 0,80% em peso, ou de 0,15 a 0,75% em peso, ou de 0,20 a 0,70% em peso, ou de 0,25 a 0,65% em peso, com base no peso da primeira composição. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0030] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um teor de C> (etileno polimerizado) de 40 a 65% em peso, ou de 40 a 62% em peso, ou de 40 a 60% em peso, com base no peso da primeira composição. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0031] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um teor de C> (etileno polimerizado) de 40 a 70% em peso, ou de 42 a 62% em peso, ou de 45 a 65% em peso, com base no peso da primeira composição. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0032] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um peso molecular médio ponderal (Mw) de 160.000 a 320.000 g/mol, ou de 180.000 a 300.000 g/mol, ou de 200.000 a 280.000 g/mol, ou de 220.000 a 260.000 g/mol. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0033] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um peso molecular médio numérico (Mn) de 84.000 a 120.000 g/mol, ou de 86.000 a 100.000 g/mol, ou de 88.000 a 98.000 g/mol, ou de 90.000 a 96.000 g/mol. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0034] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um peso molecular médio z (Mz) de 440.000 a 660.000 g/mol, ou de 460.000 a
640.000 g/mol, ou de 480.000 a 620.000 g/mol, ou de 500.000 a 600.000 g/mol. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0035] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 2,10 a 3,20, ou de 2,20 a 3,00, ou de 2,30 a 2,90, ou de 2,40 a 2,80. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0036] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma viscosidade Mooney (ML1+4, 125ºC) de 70 a 90, ou de 72 a 90, ou de 74 a 88, ou de 76 a 88 g/mol, ou de 78 a 88 g/mol, ou de 80 a 86 g/mol. A viscosidade Mooney é a da primeira composição sem óleo ou carga, salvo indicação em contrário. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0037] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma viscosidade de fusão V100 (de 100 rad/s, 190 ºC) de 1.500 Pass a 7.500 Pass, ou de 2.000 Par-s a 6.000 Pas, ou de 2.500 Pa-ss a 6.500 Pa-ss, ou de 3.000 Pas a 6.000 Paº“s. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0038] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma razão de reologia (RR ou VO0,1/V100) de 8,0 a 46, ou de 10 a 44, ou de 12 a 42. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0039] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem um tan delta (190 ºC) de 0,8 a 4,0, ou de 1,0 a 3,8, ou de 1,2 a 3,6. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0040] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma Tm de -15 ºC a 55 ºC, ou de -18 ºC a 52 “ºC, ou de -20 ºC a 50 ºC. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0041] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma Tm de 16 ºC a 54 ºC, ou de 18 ºC a 52 “ºC, ou de 20 ºC a 50 ºC. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou >
98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0042] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma Tg de -45 ºC a -65 ºC, ou de -50 ºC a -60 ºC, ou de -52 ºC a -58 ºC ou de -54 ºC a -56 ºC. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0043] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas do presente documento, a primeira composição tem uma % de cristalinidade < 15%, ou < 12%, ou < 10%, ou < 8% ou < 5%. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0044] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma % de cristalinidade de 0,5% a 15%, ou de 0,5% a 12%, ou de 0,5% a 10%. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0045] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre a primeira composição do teor de dieno e o teor de dieno do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,80 a 2,20 ou de 0,90 a 2,10 de 1,00 a 2,00 ou de 1,10 a 1,90 ou de 1,20 a 1,80. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0046] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre o teor de C2 (etileno polimerizado) da primeira composição e o teor de C> (etileno polimerizado) do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,50 para 1,10 ou de 0,55 para 1,00 ou de 0,60 para 0,90. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0047] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão da viscosidade Mooney (ML 1+4, 125 ºC) da primeira composição para a viscosidade Mooney (ML 1+4, 125 ºC) do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,75 a 1,05, ou de 0,80 a 1,00, ou de 0,85 a 0,95. A viscosidade Mooney é a da primeira composição sem óleo ou carga, salvo indicação em contrário. A viscosidade Mooney é a do primeiro interpolímero sem óleo ou carga, salvo indicação em contrário. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0048] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre o Mw da primeira composição e o Mw do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,60 a 0,90, ou de 0,65 a 0,85, ou de 0,70 a 0,80. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0049] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre o Mn da primeira composição e o Mn do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,45 a 0,75, ou de 0,50 a 0,70 ou de 0,55 a 0,65. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0050] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre o Mz da primeira composição e o Mz do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,82 a 0,96, ou de 0,84 a 0,97, ou de 0,86 a 0,96. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0051] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre o MWD da primeira composição e a MWD do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 1,15 a 1,45, ou de 1,20 a 1,40, ou de 1,25 a 1,35. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0052] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão entre a VO0,1 (de 0,1 rad/s, a 190 ºC) da primeira composição e a VO0,1 (de 0,1 rad/s, a 190 ºC) do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,05 a 0,55, ou de 0,10 a 0,50, ou de 0,15 a 0,45. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0053] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição compreende de 30 a 40% em peso do primeiro interpolímero de etileno/a- olefina/dieno e ainda um EPDM. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0054] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição compreende de 60 a 70% em peso do segundo interpolímero de etileno/a-olefina e ainda um EPDM. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende 2 95% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0055] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma densidade de <0,890, ou <0,880, ou <0,875, ou <0,870, ou <0,865, ou <0,860, g/cm?. Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0056] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma “% de Área de Pico (de 21,3 a 22,0 ppm)” > 5,0%, ou > 6,0%, ou > 7,0%, ou > 8,0%, ou > 9,0%, ou > 10%, ou > 11%, ou > 12%, ou > 13%, ou > 14%, ou > 15%, conforme determinado por RMN de "ºC (marcador de taticidade de propileno). Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou > 98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0057] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição tem uma “% de área de pico (de 21,3 a 22,0 ppm)" < 40%, ou < 35% ou < 30%, conforme determinado por RMN de *ºC (marcador de taticidade de propileno). Em uma modalidade adicional, a primeira composição compreende > 95% em peso, ou >
98% em peso, ou > 99% em peso da soma do primeiro interpolímero e do segundo interpolímero, com base no peso da primeira composição.
[0058] Além disso, é fornecida uma composição que compreende a primeira composição de qualquer uma ou mais modalidades descritas no presente documento, e um aditivo.
[0059] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o aditivo é MgO, ZnO, ou uma combinação dos mesmos; e, além disso, MgO ou ZnO; e adicionalmente MgO. Em uma modalidade adicional, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão em peso entre a primeira composição e o aditivo é de 2,0 a 8,0, ou de 3,0 a 7,0, ou de 4,0 a 6,0.
[0060] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a primeira composição está presente em uma quantidade de 26% em peso a 42% em peso, ou de 28% em peso para 40% em peso, ou de 30% em peso para 38% em peso, de 32% em peso para 36% em peso, com base no peso da composição.
[0061] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o MgO está presente em uma quantidade de 4,0% em peso a 10% em peso, ou de 5,0% em peso a 9,0% em peso, ou de 6,0% em peso a 8,0% em peso, com base no peso da composição.
[0062] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o aditivo é MgO, e a razão em peso entre a primeira composição e o MgO é de 2,0 a 8,0, ou de 3,0 a 7,0, ou de 4,0 a 6,0.
[0063] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição compreende ainda um agente de cura e, além disso, o agente de cura é um peróxido.
[0064] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o agente de cura (por exemplo, um peróxido) está presente em uma quantidade de 2,0% em peso a 3,0% em peso, ou de 2,2% em peso a 2,8% em peso, ou de 2,4% em peso % a 2,6% em peso, com base no peso da composição.
[0065] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão em peso entre o Mg e o agente de cura é de 2,2 a 3,2, ou de 2,4 a 3,0, ou de 2,6 a 2,8.
[0066] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição compreende ainda uma carga, e ainda a carga é negro de fumo.
[0067] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a carga está presente em uma quantidade de 20% em peso a 36% em peso, ou de 22% em peso a 34% em peso, ou de 24% em peso a 32% em peso, com base no peso da composição.
[0068] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a razão em peso entre a primeira composição e a carga é de 0,6 a 1,8, ou de 0,8 a 1,6, ou de 1,0a 1,4.
[0069] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição apresenta uma Tensão de Tração média na Ruptura 2 5,0 MPa, ou 2 5,5 MPa, ou 2 6,0 MPa, ou > 6,5 MPa, ou 2 7,0 MPa, ou 2 7,5 MPa.
[0070] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição tem um alongamento na Ruptura > 300%, ou 2 320%, ou 2 340%, ou > 360%, ou > 380%, ou 2 400%.
[0071] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição, após 1.008 horas (6 semanas), a 150 ºC, no ar, retém > 50% ou > 55% ou > 60% de sua Resistência à Tração original, e retém > 35%, ou 2 40%, ou 2 45%, de seu Alongamento na Ruptura original.
[0072] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição, após 1.008 horas
(6 semanas), a 150 ºC, no ar, retém de 50% a 65% de sua Resistência à Tração original e retém de 35% a 50% de seu Alongamento na Ruptura original.
[0073] Ademais, é fornecida uma composição reticulada que compreende a primeira composição de qualquer uma ou mais modalidades descritas no presente documento.
[0074] Além disso, é fornecida uma composição reticulada que compreende a composição de qualquer uma ou mais modalidades descritas no presente documento.
[0075] Uma composição pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0076] Também é fornecido um artigo que compreende pelo menos um componente formado a partir da composição de qualquer uma ou mais modalidades descritas no presente documento.
[0077] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o artigo é selecionado a partir do grupo que consiste em: peças moldadas por injeção, espumas, peças automotivas (isto é, mangueiras e correias, pneus), materiais de construção civil, materiais de construção civil e componentes de calçados. Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o artigo é selecionado a partir do grupo que consiste no seguinte: mangueiras, correias e gaxetas.
[0078] Um artigo pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0079] A invenção também fornece um processo para preparar a composição de uma ou mais modalidades descritas no presente documento. Em uma modalidade, o processo compreende polimerizar, em solução, pelo menos o seguinte: etileno, uma alfa-olefina (a-olefina) e um dieno.
Em uma outra modalidade, o etileno, a a-olefina e o dieno são polimerizados, em um processo contínuo de polimerização em solução, em dois reatores.
[0080] Algumas modalidades são listadas abaixo.
[0081] Conforme discutido, a primeira composição compreende um primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e um segundo interpolímero de etileno/a-olefina, e
[0082] em que a primeira composição compreende de 0,1 a 1,0% em peso de dieno, com base no peso da primeira composição, e
[0083] em que a primeira composição compreende de 40 a 70% em peso de etileno, com base no peso da primeira composição.
[0084] A primeira composição de a) acima, em que o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno tem um Mw de 250.000 a
500.000 g/mol e um teor de dieno de 0,01 a 0,80% em peso, com base no peso do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0085] c) A primeira composição de qualquer um de a) ou b) acima, em que o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é um EPDM.
[0086] d) A primeira composição de qualquer um dentre a) a c) acima, em que o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e o segundo interpolímero de etileno/a-olefina são cada um, independentemente, um EPDM.
[0087] e) A primeira composição de qualquer um dentre a) a d) acima, em que a primeira composição tem um Mw de 150.000 a
400.000 g/mol e um teor de dieno de 0,01 a 0,50% em peso, com base no peso da primeira composição.
[0088] f) A primeira composição de qualquer um dentre a) a e) acima, em que a primeira composição tem um teor de dieno de 0,10 a 0,80% em peso, ou de 0,15 a 0,75% em peso, ou de 0,20 a 0,70% em peso, ou de 0,25 a 0,65 % em peso, com base no peso da primeira composição.
[0089] g) A primeira composição de qualquer um dentre a) a f) acima, em que a primeira composição tem um teor de C2 (etileno polimerizado) de 40 a 70% em peso, ou de 42 a 62% em peso, ou de 45 a 65% em peso, com base no peso da primeira composição.
[0090] h) A primeira composição de qualquer um dentre a) a g) acima, em que a primeira composição tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 2,10 a 3,20 ou de 2,20 a 3,00 ou de
[0091] 2,30 a 2,90 ou de 2,40 a 2,80.
[0092] i) A primeira composição de qualquer um dentre a) a h) acima, em que a primeira composição tem uma viscosidade Mooney (ML1+4, 125 ºC) de 72 a 90, ou de 74 a 88, ou de 76 a 86 g/mol, ou de 78 a 88 g/mol, ou de 80 a 86 g/mol.
[0093] j) A primeira composição de qualquer um dentre a) a i) acima, em que a primeira composição tem uma % de cristalinidade < 15%, ou € 10% ou < 5%.
[0094] k) A primeira composição de qualquer um dentre a) a j) acima, em que a razão entre a viscosidade Mooney (ML1+4, 125 ºC) da primeira composição e a viscosidade Mooney (ML 1+4, 125 ºC) do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de 0,75 a 1,05, ou de 0,80 a 1,00, ou de 0,85 a 0,95.
[0095] i) A primeira composição de qualquer um dos itens a) a k) acima, em que o primeiro interpolímero e o segundo interpolímero compreendem 2 95% em peso ou 2 98% em peso, 2 99% em peso do peso total da primeira composição.
[0096] m) A primeira composição de qualquer um dos itens a) a |) acima, em que a primeira composição tem uma “% de Área de Pico” (de 21,3 a 22,0 ppm)” > 5,0, ou > 6,0 ou > 7,0 ou > 8,0 ou > 9,0, ou > 10, ou > 11, ou > 12, ou > 13, ou > 14, ou > 15, conforme determinado por RMN de 13C (marcador de taticidade de propileno).
[0097] n) Uma composição que compreende a primeira composição de qualquer um dentre a) a m) acima e um aditivo.
[0098] o) A composição de n) acima, em que o aditivo é MgO de ZnO e mais MgO.
[0099] p) A composição de n) ou o) acima, em que a primeira composição está presente em uma quantidade de 26% em peso a 42% em peso, ou de 28% em peso a 40% em peso, ou de 30% em peso a 38% em peso, ou de 32% em peso a 36% em peso, com base no peso da composição.
[0100] q) A composição de qualquer um dentre a) a p) acima, em que a razão em peso entre a primeira composição e o aditivo (por exemplo, MgO) é de 2,0 a 8,0, ou de 3,0 a 7,0, ou de 4,0 a 6,0.
[0101] r) A composição de qualquer um dos itens a) a q) acima, em que a composição, após 1.008 horas (6 semanas), a 150 ºC, no ar retém 2 50% ou 2 55% ou 2 60% de sua Resistência à Tração original, e retém 2 35%, ou 2 40%, ou 2 45%, de seu Alongamento na Ruptura original.
[0102] s) A composição de qualquer um dos itens a) a r) acima, em que a composição, após 1.008 horas (6 semanas), a 150 ºC, no ar, retém de 50% a 65% de sua Resistência à Tração original e retém de 35 % a 50% de seu Alongamento na Ruptura original.
[0103] t) A composição de qualquer um dos itens a) a r) acima, em que a composição compreende < 0,50% em peso, ou < 0,10% em peso, ou < 0,05% em peso, ou < 0,01% em peso de um polímero à base de propileno que compreende uma quantidade maioritária de propileno polimerizado, com base no peso do polímero. Em outra modalidade, a composição não compreende um polímero à base de propileno.
[0104] u) Uma composição reticulada que compreende a composição de qualquer um dentre a) a t) acima
[0105] v) Um artigo que compreende pelo menos um componente formado a partir da composição de qualquer um dentre a) a u) acima.
INTERPOLÍMEROS DE ETILENO/A-OLEFINA
[0106] A primeira composição compreende um primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno. Em uma modalidade preferencial, o segundo interpolímero de etileno/a-olefina é independentemente um interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0107] Cada interpolímero de etileno/a-olefina/dieno compreende, independentemente, na forma polimerizada, etileno, uma a-olefina e um dieno. A a-olefina pode ser um composto alifático ou um composto aromático. Em uma modalidade, a a-olefina é, de preferência, um composto C3- C2o alifático, de preferência, um composto C3-C'1i6 alifático e com mais preferência, um composto C3-C1o alifático. As C3-Cio a-olefinas alifáticas preferenciais são selecionadas a partir do grupo que consiste em propileno, 1- buteno, 1-hexeno e 1-octeno, e com mais preferência propileno.
[0108] Exemplos adequados de dienos incluem os C4-C40 dienos não conjugados. Dienos não conjugados ilustrativos incluem dienos acíclicos de cadeia linear, tais como 1,4-hexadieno e 1,5-heptadieno; dienos acíclicos de cadeia ramificada, tais como 5-metil-1,4-hexadieno, 2-metil- 1,5-hexadieno, 6-metil-1,5-heptadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 3,7-dimetil-1,6- octadieno, 3,7-dimetil-1,7-octadieno, 5,7-dimetil-1,7-octadieno, 1,9-decadieno e isômeros mistos de di-hidromirceno; dienos alicíclicos de anel único, tais como 1 ,4-ciclo-hexadieno, — 1,5-ciclo-octadieno e 1,5-ciclododecadieno; dienos alicíclicos de anéis múltiplos fundidos e em ponte, tais como tetra-hidroindeno, metil tetra-hidroindeno; alquenila, alquilideno, cicloalquenila e cicloalquilideno norbornenos, tais como B5-metileno-2-norborneno (MNB), 5-etilideno-2- norborneno — (ENB), —5-vinil-2-norborneno, —5-propenil-2-norborneno, 5- isopropilideno-2-norborneno, 5-(4-ciclopentenil)-2-norborneno e B5- ciclohexilideno-2-norborneno. Em uma modalidade, o dieno é um dieno não conjugado selecionado a partir do grupo que consiste em ENB, diciclo-
pentadieno, 1,4-hexadieno, 7-metil-1,6-octadieno. Em modalidades, o dieno é ENB.
[0109] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, cada interpolímero de etileno/a- olefina/dieno é um terpolímero de etileno/a-olefina/dieno (EAODM). Em uma modalidade — adicional, o interpolíâmero é um terpolímero de etileno/propileno/dieno (EPDM). Em uma outra modalidade, o dieno é 5- etilideno-2-norborneno (ENB).
[0110] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o dieno é selecionado a partir de B-vinil-2-norborneno (VNB). 1,5-hexadieno (HD), diciclopentadieno (DCPD) ou 5- etilideno-2-norborneno (ENB).
[0111] Um interpolímero de etileno/a-olefina/dieno não conjugado pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades descritas no presente documento. O terpolímero de EPDM pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0112] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, o peso somado do primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e do segundo interpolímero de etileno/a-olefina/dieno é de > 95% em peso, ou 2 96% em peso, ou 2 97% em peso, ou 2 98% em peso, ou 2 99% em peso, com base no peso da primeira composição.
[0113] Em uma modalidade, a primeira composição tem uma densidade de < 0,890, ou < 0,880, ou < 0,875, ou < 0,870, ou < 0,865, ou < 0,860 g/cm?º. Em uma modalidade, a primeira composição tem uma densidade de > 0,850 g/cm? ou > 0,855 g/cm? (1 centímetro cúbico = 1 cm?).
[0114] Em uma modalidade, a primeira composição tem uma razão em peso entre o primeiro interpolímero e o segundo polímero de 20/80 a 40/60, ou de 25/75 a 40/60 ou de 30/70 a 40/60.
[0115] A primeira composição pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades descritas no presente documento.
ADITIVOS E APLICAÇÕES
[0116] Uma composição pode compreender um ou mais aditivos, tais como óleos, agentes de reticulação (ou vulcanização), cargas, antioxidantes, retardantes de chama, agentes espumantes, corantes ou pigmentos e polímeros termoplásticos, entre outros.
[0117] Em uma modalidade, o óleo é selecionado a partir do grupo que consiste em óleos nonaromáticos, óleos parafínicos, óleos naftênicos e combinações dos mesmos. Óleos adequados incluem, mas sem limitação, SUNPAR 2280, PARALUX 6001, HYDROBRITE 550 e CALSOL 5550. Um óleo pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0118] Os agentes de reticulação/vulcanização ilustrativos incluem, mas sem limitação, compostos que contêm enxofre, tais como enxofre elementar, 4,4'-ditiodimorfolina, di- e polissulfetos de tiuram, dissulfetos de alquilfenol e 2-morfolino-ditiobenzotiazol; peróxidos, tais como peróxido de di-tercbutila, peróxido de tercbutilcumila, peróxido de dicumila, 2,5- dimetil-2,5-di-(terc-butilperóxi)-hexano, di-(terc-butilperoxi-isopropil)benzeno, peróxido de terc-butila e 1,1-di-(terc-butilperóxi)-3,3,5-trimetilciclo-hexano; compostos azo; silanos, tais como vinil tricetóxi ou vinil trirmetóxi silano; compostos dinitroso, tais como p-quinona-dioxima e p,p'-dibenzoilquinona- dioxima; resinas de fenol-formaldeído que contêm grupos hidroximetila ou halometila-funcionais; e outros tipos de geradores de radicais (por exemplo, tipo de quebra N-O e tipo de quebra C-C), entre outros. A adequação de qualquer um desses agentes de reticulação/vulcanização para uso na invenção é bem- conhecida pelos versados nas técnicas de composição. Em uma modalidade, o agente de reticulação/vulcanização compreende um composto que contém enxofre.
[0119] Aditivos adicionais incluem, mas sem limitação, cargas, retardantes de chama, corantes ou pigmentos, polímeros termoplásticos e combinações dos mesmos. Tais aditivos podem ser empregados em uma quantidade desejada para alcançar seu efeito desejado. As cargas adequadas incluem, mas sem limitação, argila, talco ou negro de fumo.
[0120] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, a composição inventiva compreende adicionalmente pelo menos um antioxidante. Antioxidantes ilustrativos incluem, mas sem limitação, armadilhas de radicais peróxi e alcóxi (aminas e fenóis impedidos), decompositores de hidroperóxido e sinergista.
[0121] Em uma modalidade, ou uma combinação de modalidades descritas no presente documento, uma composição inventiva compreende ainda um polímero termoplástico. Os polímeros ilustrativos incluem, mas sem limitação, polímeros à base de propileno, polímeros à base de etileno e interpolímeros com múltiplos blocos de olefina. Polímeros à base de etileno adequados incluem, mas sem limitação, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE), polietileno de densidade ultrabaixa (ULDPE), polímeros de etileno lineares homogeneamente ramiíificados e polímeros de etileno substancialmente lineares e homogeneamente ramificados (isto é, polímeros de etileno ramificados de cadeia longa homogeneamente ramificada).
[0122] As composições da presente invenção podem ser usadas para preparar uma variedade de artigos ou partes ou porções dos mesmos. As composições da invenção podem ser convertidas em um artigo acabado de fabricação por qualquer um de vários processos e aparelhos convencionais. Os processos ilustrativos incluem, mas sem limitação, extrusão, calandragem, moldagem por compressão e outros processos típicos de formação de material termoendurecido. Os artigos incluem, mas sem limitação, folhas, espumas, produtos moldados e peças extrudadas. Artigos adicionais incluem peças automotivas, fitas de calafetação, correias, mangueiras, perfis de edificação, revestimentos de cabos e fios, materiais para pisos, gaxetas, componentes de pneu e pneus, peças de computadores, materiais de construção e componentes de calçados. Um artesão versado pode facilmente aumentar essa lista sem experimentação indevida. As composições inventivas são especialmente adequadas para uso como mangueira para mangueira de líquido de resfriamento automotiva. Por exemplo, uma composição inventiva pode ser usada para uma mangueira de líquido de resfriamento de motor.
DEFINIÇÕES
[0123] Salvo quando declarado o contrário, implícito a partir do contexto ou rotineiro na técnica, todas as partes e porcentagens se baseiam no peso e todos os métodos de teste são atuais a partir da data de depósito da presente divulgação.
[0124] O termo “composição” e termos semelhantes, conforme usado no presente documento, significam uma mistura ou mescla de dois ou mais materiais que compreendem a composição, bem como produtos de reação e produtos de decomposição formados a partir dos materiais da composição.
[0125] Os termos “que compreende”, “que inclui”, “que tem” e seus derivados não pretendem excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, independentemente de o mesmo ser especificamente divulgado ou não. A fim de evitar quaisquer dúvidas, todas as composições reivindicadas com o uso do termo “que compreende” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, seja polimérico ou não, salvo quando declarado o contrário. Em contrapartida, o termo “que consiste essencialmente em” exclui do escopo de qualquer recitação subsequente de qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não sejam essenciais para a operabilidade. O termo “que consiste em” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado.
[0126] O termo “polímero”, conforme usado no presente documento, se refere a um composto polimérico preparado polimerizando-se monômeros, seja do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico polímero abrange, assim, o termo homopolímero (utilizado para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero, com o entendimento de que quantidades vestigials de impurezas podem ser incorporadas na estrutura de polímero) e o termo interpolímero, conforme definido doravante. Quantidades vestigiais ou impurezas, tais como resíduos de catalisador, podem ser incorporadas ao polímero e/ou no mesmo.
[0127] O termo “interpolímero”, conforme usado no presente documento, se refere a um polímero preparado pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui, assim, copolímeros (empregados com referência a polímeros preparados a partir de dois tipos diferentes de monômeros), e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros (por exemplo, terpolímeros (três tipos de monômeros diferentes) e tetrapolímeros (quatro tipos de monômeros diferentes)).
[0128] O termo “polímero à base de etileno” e termos semelhantes, conforme usado no presente documento, se refere a um polímero que compreende, em forma polimerizada, 50% em peso ou uma porcentagem em peso maioritária de monômero de etileno (com base no peso do polímero), e, opcionalmente, pode compreender um ou mais comonômeros.
[0129] “Interpolímero de etileno/a-olefina/dieno” e termos semelhantes, conforme usado no presente documento, se refere a um polímero que compreende, na forma polimerizada, etileno, uma a-olefina e um dieno. Em uma modalidade, o “interpolímero de etileno/a-olefina/dieno”
compreende uma porcentagem em peso majoritária de etileno (com base no peso do interpolímero).
[0130] “Interpolímero de etileno/a-olefina” e termos semelhantes, conforme usado no presente documento, se refere a um polímero que compreende, na forma polimerizada, etileno e uma oa-olefina e, opcionalmente, outro comonômero. Em uma modalidade preferencial, o “interpolímero de etileno/a-olefina” é um interpolímero de etileno/a-olefina/dieno.
[0131] “Copolímero de etileno/a-olefina” e termos semelhantes, conforme usado no presente documento, se refere a um copolímero que compreende, na forma polimerizada, pelo menos 50% em peso ou uma quantidade maioritária de monômero de etileno, com base no peso do copolímero, e uma a-olefina, como os únicos dois tipos de monômeros.
MÉTODOS DE TESTE CROMATOGRAFIA DE PERMEAÇÃO EM GEL
[0132] O sistema cromatográfico consistiu em um Modelo PL-210 da Polymer Laboratories ou em um Modelo PL-220 da Polymer Laboratories. Os compartimentos de coluna e carrossel funcionaram a 140 ºC. As colunas eram três colunas Mixed-B de 10 mícrons da Polymer Laboratories. O solvente era 1,2,4 triciorobenzeno. As amostras foram preparadas em uma concentração de “0,1 grama de polímero em 50 mililitros de solvente”. O solvente usado para preparar as amostras continha “200 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT)”. As amostras foram preparadas agitando-se levemente por duas horas a 160 ºC. O volume de injeção era de 100 microlitros e a taxa de fluxo foi de 1,0 mililitro/minuto.
[0133] A calibração do conjunto de colunas GPC foi realizada com 21 “padrões estreitos de poliestireno de distribuição de peso molecular”, com pesos moleculares que variam de 580 a 8.400.000 g/mol, organizados em seis misturas de “coquetel”, com pelo menos uma década de separação entre pesos moleculares individuais. Os padrões foram adquiridos junto à Polymer Laboratories (Shropshire, Reino Unido). Os padrões de poliestireno foram preparados em “0,025 gramas em 50 mililitros de solvente” para pesos moleculares maiores ou iguais a 1.000 kg/mol e “0,05 gramas em 50 mililitros de solvente” para pesos moleculares inferiores a 1.000 kg/mol. Os padrões de poliestireno foram dissolvidos a 80 graus Celsius, com agitação suave, por 30 minutos. As misturas de padrões estreitos foram executadas primeiro e em ordem decrescente do componente de “maior peso molecular” para minimizar a degradação. Os pesos moleculares de pico padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno usando a seguinte equação: Mpolietileno = A
[0134] x (Mpoliestireno)B, em que M é o peso molecular, A tem um valor de 0,431, e Bé igual a
[0135] 1,0 (conforme descrito em Williams and Ward, J. Polym. Sc., Polym. Let., 6, 621 (1968)). Cálculos de peso molecular equivalente de polietileno foram realizados usando o software Viscotek TriSEC versão 3.0.
MÉTODO DE RMN DE "ºC PARA ANÁLISE DE COMPOSIÇÃO DE EPDM
[0136] As amostras foram preparadas pela adição de, aproximadamente, “2,6 g” de uma “mistura a 50/50 de tetracloroetano- d2/ortodiclorobenzeno” que tem acetilacetonato de crômio a “0,025 M” (agente de relaxamento) para “0,2 g de amostra” em um tubo de RMN de 10 mm. As amostras foram dissolvidas e homogeneizadas, aquecendo o tubo e seu conteúdo a 150 ºC. Os dados foram coletados com o uso de um espectrômetro Bruker 400 MHz, equipado com um CryoProbe de alta temperatura Bruker Dual DUL. Os dados foram adquiridos com o uso de “160 varreduras por arquivo de dados”, um atraso de repetição de pulso de seis segundos, com uma temperatura de amostra de 120 ºC. A aquisição foi realizada com o uso de uma largura espectral de 25.000 Hz e um tamanho de arquivo de 32K pontos de dados. A análise espectral de RMN de cada composição dos exemplos foi realizada com o uso do seguinte método de análise. ESPECTROSCOPIA MECÂNICA DINÂMICA (DMS)
[0137] O cisalhamento oscilatório de pequeno ângulo (DMS fundida) foi realizado com o uso de um ARES da TA Instruments, equipado com “placas paralelas de 25 mm”, sob uma purga de nitrogênio. O tempo entre o carregamento da amostra e o início do teste foi definido em cinco minutos para todas as amostras. As experiências foram realizadas a 190 ºC, em uma faixa de frequência de 0,1 a 100 rad/s. A amplitude da deformação foi ajustada, com base na resposta das amostras de 1 a 3%. A resposta ao estresse foi analisada em termos de amplitude e fase, a partir da qual foram calculados o módulo de armazenamento (G'), o módulo de perda (G”), a viscosidade dinâmica n* e o tan delta. As amostras para espectroscopia mecânica dinâmica eram discos moldados por compressão de “25 mm de diâmetro x 3,3 mm de espessura”, formados a 180 ºC e pressão de moldagem de 10 MPa por cinco minutos e, então, resfriadas bruscamente entre chapas refrigeradas (15 a 20 ºC) por dois minutos. A razão de reologia (VO0,1/V100 a 190 ºC; também denominada como “RR”) foi registrada. Uma molécula linear (sem ramificação detectável de cadeia longa) normalmente tem um RR de 8 ou menos.
CALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)
[0138] A calorimetria de varredura diferencial (DSC) é usada para medir a cristalinidade em amostras à base de etileno (PE) (incluindo EPDM) e amostras à base de propileno (PP). A amostra (0,5 g) foi moldada por compressão em um filme, a 3,44 Mpa (5.000 psi), 190 ºC, por dois minutos. Cerca de 5 a 8 mg da amostra de filme são pesados e colocados em uma panela de DSC. A tampa está frisada na panela para garantir uma atmosfera fechada. O recipiente de amostra é colocado em uma célula de DSC e, em seguida, aquecido, a uma taxa de aproximadamente 10 ºC/min, a uma temperatura de 180 ºC para PE (230 ºC para PP). A amostra é mantida nessa temperatura por três minutos. Em seguida, a amostra é resfriada a uma taxa de ºC/min a -90 ºC para PE (-90 ºC para PP) e mantida isotérmica a essa temperatura por três minutos. A amostra é, então, aquecida a uma taxa de 10 ºC/min, até a fusão completa (segundo calor). A porcentagem de cristalinidade é calculada dividindo-se o calor de fusão (Hf), determinado a partir da segunda curva de calor, por um calor teórico de fusão de 292 J/g para PE (165 J/g, para PP) e multiplicando essa quantidade por 100 (por exemplo, % de cristais = (Hf/292 J/g) x 100 (para PE)). Salvo indicação em contrário, o ponto (ou pontos) de fusão (Tm) de cada polímero é determinado a partir da segunda curva de calor e a temperatura de cristalização (Tc) é determinada a partir da primeira curva de resfriamento.
VISCOSIDADE MOONEY
[0139] A viscosidade Mooney (ML1+4 a 125 ºC) foi medida de acordo com ASTM 1646, com um tempo de pré-aquecimento de um minuto e um tempo de operação de rotor de quatro minutos. O instrumento é um Mooney Viscometer 2000 da Alpha Technologies. A viscosidade de cada composição formulada foi medida com o uso de uma manta não curada (consultar seção experimental), de modo que a viscosidade da composição não curada pudesse ser examinada. As amostras foram condicionadas por 24 horas à temperatura ambiente, antes do teste.
QUEIMA DE MOONEY
[0140] As propriedades de queima de cada composição foram medidas de acordo com a ASTM D-1646, com o uso de um Viscosímetro Mooney da Alpha Technologies 2000. O viscosímetro Mooney foi fixado em 125 ºC. Os valores da abrasão Mooney foram relatados para um rotor pequeno e representaram o tempo para subir “x unidades Mooney" acima da viscosidade mínima (por exemplo, to é um aumento na viscosidade "cinco unidades Mooney"). O tempo total do teste foi de 30 minutos, com 1 minuto de pré-aquecimento. A viscosidade das composições foi medida a partir de manta não curada, curada no viscosímetro, para que as propriedades da queima pudessem ser examinadas. As amostras foram condicionadas por 24 horas à temperatura ambiente, antes do teste.
ANÁLISE POR MDR
[0141] As propriedades de cura de MDR de cada formulação foram medidas de acordo com ASTM D-3182, com o uso de um Reômetro MDR 2000 da Alpha Technologies. O teste de MDR foi realizado a 160 ºC durante um período de 30 minutos. A reologia de cada composição formulada foi medida a partir de amostras de manta não curada, que foi, então, curada durante a análise de MDR. As amostras foram condicionadas por 24 horas à temperatura ambiente, antes do teste. As propriedades viscoelásticas, tais como baixo teor de Mooney, alto teor de Mooney, baixo teor de tan delta, alto teor de tan delta e tempo para alcançar uma determinada porcentagem do estado de cura (por exemplo, t95 corresponde ao tempo em minutos para atingir o estado de cura de 95%), foram medidos durante o ciclo de cura.
MÉTODO DE FTIR PARA ANÁLISE DE COMPOSIÇÃO DE EPDM
[0142] Os terpolímeros que contêm etileno, propileno e 5-etilideno-2-norborneno foram analisados com o uso de ASTM D3900 quanto ao seu teor de etileno e ASTM D6047 quanto ao seu teor de etilideno-norborneno ou diciclopentadieno.
MÉTODO DE RMN de *ºC PARA ANÁLISE DE COMPOSIÇÃO DE EPDM E TATICIDADE (% em mm)
[0143] As amostras foram preparadas pela adição de, aproximadamente, “2,6 g” de uma “mistura a 50/50 de tetracloroetano- d2/ortodiclorobenzeno” que tem acetilacetonato de crômio “0,025 M” (agente de relaxamento) para “0,2 g de amostra” em um tubo de RMN de 10 mm. As amostras foram dissolvidas e homogeneizadas, aquecendo o tubo e seu conteúdo a 150 ºC. Os dados foram coletados com o uso de um espectrômetro Bruker 400 MHz, equipado com um CryoProbe de alta temperatura Bruker Dual DUL. Os dados foram obtidos com o uso de “160 varreduras por arquivo de dados”, um atraso de repetição de pulso de seis segundos, com uma temperatura de amostra de 120 ºC. A aquisição foi realizada com o uso de uma largura espectral de 25.000 Hz e um tamanho de arquivo de 32K pontos de dados.
[0144] A análise espectral de RMN de cada composição dos exemplos foi realizada com o uso do seguinte método de análise. A quantificação de monômeros presentes em EPDM pode ser calculada com o uso das seguintes equações (1 a 9). O cálculo de mols de etileno normaliza a faixa espectral de 55,0 a 5,0 ppm para 1.000 unidades integrais. À contribuição sob a área integral normalizada representa apenas 7 dos carbonos de ENB. Os picos de dieno de ENB a 111 e 147 ppm são excluídos do cálculo devido a preocupações de que as ligações duplas podem reagir a altas temperaturas.
— (1000 *molsP-7"molsENB) Eg. 1 molsEth = Fo Eq. 2 molsENB = CH3(13,6a 14,7 ppm) Eg. 3 molsP = CH3(19,5a 22,0 ppm) . — (100º moIsE) Eq. 4 %emmol de etileno = E mosP + moGENE . — (100º molsP) Eq. 5 % em mol de propileno = MOLE + molsP + moLsENE o (100º molsENB) Eq. 6 %emmol de ENB = mMoIsE + molsP + molsENB . — (100º% em molE'28) Ea. 7 % em peso de etileno = % em molE' 28 + % em molP*42 +% em molENB' 120 . — (100º % em molP' 42) Ea. 8 % em peso de propileno %emmolE'28 + %em molP' 42 + % em molENB'120
Eg. 9 % em peso de ENB = FEI m=Too RMN DE ºC DE ÁREA DE TATICIDADE DE PROPILENO EM % EM MM
[0145] A análise espectral de RMN de "ºC das amostras de EPDM foi usada para quantificar o nível de % em mm de taticidade. A RMN foi realizada em uma “mistura de 50/50 de tetracloroetano- d2/ortodiclorobenzeno”, conforme descrito acima. Uma análise espectral de RMN (consultar acima) dos EPDMs inventivos exibiu uma “% de área de pico de 21,3 ppm a 22,0 ppm [[mmr, mmmr, mmMmM]" significativa, tipicamente maior do que 3,5% da área integral total de 19,5 ppm a 22,0 ppm. As respostas de pico nessa região estão tipicamente relacionadas a diferenças de taticidade de propileno (% em mm) que foram incorporadas ao EPDM. Uma análise similar pode ser feita para outro tipo de interpolímero de etileno/a-olefina/dieno. Os dados espectrais foram referenciados à estrutura principal de EEE (três ou mais unidades repetidas de etileno polimerizado) a 30 ppm.
ESPECTROSCOPIA MECÂNICA DINÂMICA (DMS)
[0146] O cisalhamento oscilatório de pequeno ângulo (DMS fundida) foi realizado com o uso de um ARES da TA Instruments, equipado com “placas paralelas de 25 mm”, sob uma purga de nitrogênio. O tempo entre o carregamento de amostra e o início do teste foi definido para cinco minutos para todas as amostras. Os experimentos foram realizados a 190 ºC, através de uma faixa de frequência de 0,1 a 100 rad/s. A amplitude de deformação foi ajustada, com base na resposta das amostras, de 1 a 3%. A resposta à tensão foi analisada em termos de amplitude e fase, a partir da qual foram calculados o módulo de armazenamento (G'), módulo de perda (G"'), viscosidade dinâmica nº e tan delta. Espécimes para Espectroscopia Mecânica Dinâmica foram discos moldados por compressão de “25 mm de diâmetro x 3,3 mm de espessura”, formados a 180 ºC e pressão de moldagem de 10 MPa, por cinco minutos, e, então, resfriados bruscamente entre placas refrigeradas (15 a 20 ºC) por dois minutos. A razão de reologia entre a viscosidade a 0,1 rad/s e a viscosidade a 100 rad/s (VO,1/V100 a 190 ºC; também denominada “RR”) foi registrada. Uma molécula linear (sem ramificação detectável de cadeia longa) normalmente tem um RR de 8 ou menos. Reconhece-se que a presença de óleo no polímero pode diminuir a RR observada, desse modo, a equação a seguir foi usada para estimar a RR de um polímero (RRrolímero) a partir do valor de RR de um polímero que contém óleo (RROE Polímero):
[0147] RRPolímero = RROE Polímero/(% em peso de óleo* (-0,01988)+1,0321).
ENDURECIMENTO POR COMPRESSÃO
[0148] O conjunto de compressão foi medido de acordo com ASTM D395 a 23 “ºC e 100 ºC. Discos de “29 mm (+0,5 mm)” de diâmetro e “12,7 (+ 0,5mm)" de espessura foram perfurados a partir de placas moldadas por compressão, preparadas, conforme descrito sob a seção de moldagem por compressão (consultar Seção Experimental). Cada amostra de botão foi inspecionada quanto a entalhes, espessura irregular e falta de homogeneidade, e os botões selecionados (sem esses defeitos) foram testados. O endurecimento por compressão foi realizado em dois espécimes para cada amostra, às temperaturas especificadas, e a média dos dois espécimes relatada. A amostra de botão foi colocada no dispositivo de compressão que tem duas placas de metal, que podem ser pressionadas juntas, e travado no lugar a 75% da altura original da amostra de botão. O dispositivo de compressão, com as amostras comprimidas, foi, então, colocado em um forno e equilibrado à temperatura apropriada durante um tempo especificado (22 horas a 23 ºC ou 100 ºC). Nesse teste, a tensão foi liberada à temperatura de teste, e a espessura da amostra foi medida após um período de equilíbrio de 30 minutos à temperatura ambiente. O endurecimento por compressão mede o grau de recuperação de uma amostra após a compressão e é calculado de acordo com a equação CS = (Ho-H2)/(Ho-H1); em que Ho é a espessura original da amostra,
H1 é a espessura da barra espaçadora usada e H>? é a espessura final da amostra após a remoção da força de compressão. PROPRIEDADES DE TENSÃO-ESTRESSE DE TRAÇÃO
[0149] As propriedades de tração foram medidas com o uso de espécimes que foram cortados em molde com o uso de um pequeno molde de microtração em formato de osso de cachorro, com as dimensões descritas em ASTM D-1708. Três espécimes de corte em molde foram cortados a partir das placas moldadas por compressão, as quais foram preparadas conforme descrito na seção de moldagem por compressão (consultar a Seção Experimental). As propriedades de tração (resistência à tração e alongamento) foram medidas à temperatura ambiente, seguindo o método ASTM D-412, na direção da máquina de um INSTRON MODEL 1122, fabricado pela INSTRU- MET.
EXPERIMENTOS SÍNTESE REPRESENTATIVA DA PRIMEIRA COMPOSIÇÃO - POLIMERIZAÇÃO CONTÍNUA
[0150] A reação de polimerização foi realizada sob condições de regime estável, isto é, concentração constante de reagente e entrada contínua de solvente, monômeros e catalisador, e retirada constante de monômeros não reagidos, solvente e polímero. O sistema do reator foi resfriado e pressurizado para evitar a formação de uma fase de vapor. Monômeros: etileno (CAS 74-85-1); propileno (CAS 115-07-1); 5-etilideno-2-norborneno, ENB (CAS 16219-75-3).
[0151] A primeira composição foi produzida em um processo de polimerização em solução com o uso de um reator de tanque de agitação contínua seguido por um reator de ciclo. O etileno foi introduzido em uma mistura de um solvente de ISOPAR E (comercializado pela ExxonMobil), o propileno foi introduzido e o 5-etilideno-2-norborneno (ENB) foi introduzido, cada um formando uma corrente de alimentação do reator. O catalisador foi alimentado a cada um dos reatores separadamente, e ativado in situ com o uso de cocatalisador 1 e cocatalisador 2. A saída de cada reator era consequentemente uma mistura de polímero, solvente e níveis reduzidos dos monômeros iniciais. A saída do primeiro reator foi alimentada diretamente no segundo reator (a menos que amostrado de outra forma). O peso molecular do polímero foi controlado ajustando-se a temperatura de cada reator, conversão de monômero e/ou a adição de um agente de terminação de cadeia, tal como hidrogênio.
[0152] Após a polimerização, uma pequena quantidade de água foi introduzida na corrente de saída do reator como um catalisador, e a corrente de saída do reator foi introduzida em um vaso de flash, no qual a concentração de sólidos foi aumentada em pelo menos 100%. Uma porção dos monômeros não reagidos, isto é, ENB, etileno e propileno, e o diluente não usado foram, então, coletados e reciclados de volta para as alimentações de reator, conforme apropriado. Consultar também as Pat. nos.
5.977.251 e 6.545.088 para descrições adicionais dos reatores de polimerização. A taxa de alimentação de monômero e a temperatura de polimerização e outras condições são listadas abaixo nas Tabelas 1 e 2. As propriedades da primeira composição são mostradas na Tabela 3.
TABELA 1: CONDIÇÕES DE REAÇÃO Solvente/Etileno — | Propileno/Etileno ENB/Etileno Temp. do | Pressão [MPa | Razão de | Razão de | Razão de Exemplo reator [ºC] (psig)] alimentação [Ib/Ib] | alimentação [Ilb/lb] — alimentação [lb/lb] EPDMO1-R1 (primeiro reator) | 125,7 750 10,3 0,99 0,04 EPDMO1 (segundo reator) | 125,0 725 6,29 1,63 0,01 EPDMO2-R1 (primeiro reator) | 141,7 737 9,56 1,00 0,02 EPDMO2 (segundo reator) | 139,9 726 13,4 0,40 TABELA 2: CONDIÇÕES DE REAÇÃO catalisador metal Razão de metal Ho Concentração | [lb poly/b metall* | Cat./Borato Cat./Alumínio Exemplo 'atalisador — | % em mol | de C> [9] 10E6 [mol/mol] [mol/mol] RMS batata lo lee fas ls (primeiro reator) atalisador-1 | 0,11 23,0 12,8 1,9 32,3 EPDMO1 E lada da dae e le reator) atalisador-1 | 0,20 10,3 13,8 2,0 51 Er batatas le Jam Jean las (primeiro reator) atalisador-2 | 0,01 22,2 0,84 2,0 EPDMO2 [ES Leader de doe le leo reator) atalisador-2 | 2,17 6,2 0,59 2,0 10,0
[0153] O catalisador-1 é [[6', 6"-((2R,4S)-pentano- 2,4-di-ilbis(oxi))bis(3-(3,6-di-terc-butil-9H-carbazol)-9-i1)-3"-flúor-5-(2,4,4- trimetilpentan-2-il)-[1,1'-bifenil]-2-01)]]|(2-)]-dimetil zircônio.
[0154] O Catalisador-2 é [[2',2"-[1,3-propanodi- ilbis(oxi-kO)]bis[3-[3,6-bis(1,1-dimetiletil)-9H-carbazol-9-i1])-5"-flúor-5-(1,1,3,3- tetrametilbutil)[1,1'-bifenil]-2-olato-kO]](2-)]-dimetil háfnio.
[0155] O Cocatalisador-1 era uma mistura de sais de metildi(C14-18 alquil)amônio de tetraquis(pentafluorofenil)borato, preparados por meio de uma trialquilamina de cadeia longa (ARMEEN M2HT, disponível a partir de Akzo-Nobel, Inc.), HCI e Li[B(C6sF5)4], substancialmente, conforme divulgado no documento USP 5.919.988 (Exemplo 2).
[0156] Oo Cocatalisador-2 (metilalumoxano modificado (MMAO)) foi adquirido junto à Akzo Nobel e utilizado sem purificação adicional.
[0157] Conforme mostra a Tabela 3, o EPDM 01 e o EPDM 02 têm uma ENB mais baixa, em comparação com o NORDEL 4570 e com o NORDEL 4770. Cada composição de EPDM inventiva também contém um EPDM que possui uma quantidade inesperadamente alta de taticidade de propileno, como indicado pela “% de área de pico de RMN significativa de 21,3 a 22,0 ppm”, no que se refere à taticidade de % de mm (meso diads) no EPDM.
TABELA 3: DADOS DE PROPRIEDADE PARA EPDM COMPARATIVO E
INVENTIVO Primeira , NORDEL |NORDEL EPDMO2 E o EPE PE Eanes — ENE | Segundo reator [Segundo reator Primeiro reator(composição — decomposição — del polímero final) polímero final) bo em peso" bh o Rego seo os bro ro ke = | de Cs bo em peso" . Es so ho be bo bx = | Quantidade de primeiro by " komponente — del/? EM peso 5 65 reator Polímero ML (1+4) 125] o Meoner pet no oo bz a bh [he mor oo-146 Basso fosses Basa brmsos | iscosidade a 0,1 (0,1, 190) 4 iscosidade a 100) (100) . bh Razão delRR bh Resaa — vovo | 2a pao Bass hr oco = | Fandeta figo TATI im ho de Área del Pico** Po 15,1 18,1 1,3 a 22,0 pom ES o — — — ss a Ss pe fe E IEEE beratusso pe iao TOAIEra bo *Para cada interpolímero, a % em peso com base no peso do interpolímero; para cada primeira composição, a % em peso com base no peso da primeira composição. **A % em peso com base no peso do segundo produto (final) do reator.
***% de Área de Pico = ([(área de 21,3 ppm a 22,0 ppm)/(área integral total de 19,5 ppm a 22,0 ppm)] x 100); conforme determinado por RMN de *%C descrita no presente documento.
FORMULAÇÕES (COMPOSIÇÕES INVENTIVAS E COMPARATIVAS)
[0158] As matérias-primas e as formulações de teste para exemplos inventivos e comparativos estão listadas na Tabela 4 e na Tabela 5, respectivamente. TABELA 4: MATÉRIAS-PRIMAS USADAS NAS FORMULAÇÕES DE TESTE (COMPOSIÇÕES) [ ]| Composição Química ] Fonte ] Função | MAGLITE D | Mgo | (Empresa HallStar) | Aceitador de ácido |sunPAR2Z280 ———>—> | Óleo parafíico | (Holyrronten) = jéeon | | VULCUP 40KE | di-(terc-butilperoxi- | Arkema | Agente de cura de isopropil)penzeno peróxido | SARET SR 517 PD | Satomer = | Coagentedecura | VANOX CDPA 4,4-Bis(alfa, alfa- | Vanderbilt à TA AO primário dimetilbenzil)difenilamina TABELA 5 - FORMULAÇÕES (COMPOSIÇÕES) | norDEL aszo A o NORDEL 4770 Lo de | EPDMO1 0,60% de ENB 100 Lo | EPDMO2 0,28% de ENB ao [| EBNSSO 84 Baú VOLOUP 40KE 75 SARETSR 517 HPD 6 6 e VANOX CDPA 1
COMPOSIÇÃO E MISTURA
[0159] Cada formulação (composição) foi misturada em um misturador interno de borracha, isto é, misturador de laboratório Banbury BR 1600 (misturador em lote), de acordo com ASTM D 3182. O misturador foi equipado com um par de rotores de 2 asas. O peso do lote foi dimensionado para um fator de preenchimento de 75% em volume na tigela de misturador. À velocidade do rotor foi mantida constante a 50 rom durante o ciclo de mistura (aproximadamente 5 minutos de tempo de mistura total). Um termopar foi usado para medir a temperatura de fusão da mistura. Um procedimento de mistura padrão “de virar ao contrário” foi usado, com (negro de fumo, CaCO3, MAGLITE D, VANOX CDPA, e VANOX MTI) adicionado em primeiro lugar; seguido de óleo (SUNPAR 2280), carregado na tigela de mistura, e a primeira composição (mescla de EPDM ou EPDM ) foi adicionada por último. Quando a temperatura da mistura atingiu 85 ºC, o sistema curativo de peróxido (VULCUP 40KE, SARET SR 517 HP) foi adicionado em seguida à mistura. Quando a temperatura de fusão atingiu 105 ºC, a mistura final composta foi deixada cair em uma panela de captura. A mistura foi transferida para um moinho confiável de 15,24 centímetros (seis polegadas) e dois rolos. A mistura foi concluída no moinho de dois rolos sob condições ambientais, rolando o lote composto cinco vezes através do moinho de dois rolos, para formar uma folha composta. Cada folha composta (não curada) tinha uma espessura de cerca de 0,228 centímetro (0,09 polegada). PROPRIEDADES DAS FORMULAÇÕES (REOLOGIA E MECÂNICA)
VISCOSIDADE MOONEY
[0160] A viscosidade Mooney de cada composição formulada foi medida usando uma amostra tomada a partir de uma folha de composto não curada, de modo que a viscosidade da composição não curada pudesse ser examinada. A viscosidade Mooney (ML1+4 a 100 ºC) foi medida de acordo com ASTM 1646, com um tempo de pré-aquecimento de um minuto e um tempo de operação de rotor de quatro minutos. O instrumento é um Mooney Viscometer 2000 da Alpha Technologies.
ANÁLISE POR MDR
[0161] Os perfis cinéticos de cura de cada formulação (composição) a 180 ºC foram medidos com o uso de um Reômetro de Matriz Móvel da Alpha Technology (MDR), de acordo com ASTM D5289. O teste de MDR foi realizado a 180 ºC durante um período de 30 minutos. A reologia ou curva de torque, em função do tempo, para cada composição formulada foi medida a partir de amostras de uma folha não curada a uma temperatura de 180 ºC, e o perfil de cura em função do tempo (a 180 ºC) foi examinado. As propriedades viscoelásticas, como o torque S' mínimo (ML), torque S' máximo (MH), (MH; ou 100% de cura) e o tempo para atingir uma certa porcentagem do estado de cura (por exemplo, t95 corresponde ao tempo em minutos para atingir o estado de cura de 95%), foram medidas durante o ciclo de cura. Ver a Tabela
6.
TABELA 6: PROPRIEDADES COMPOSTAS DO QUARTO CONJUNTO DE
FORMULAÇÕES Lo] | n2 joomA | ML(1+4) [MU]
MR 110 [min] 150 [min] 190 [min] PLACAS MOLDADAS POR COMPRESSÃO (15,24 CENTÍMETROS (6 POL) X 15,24 CENTÍMETROS (6 POL) X 0,195 CENTÍMETRO (0,077 POL))
[0162] As propriedades mecânicas de cada formulação foram medidas a partir das folhas vulcanizadas, curadas em um moldador de compressão (para tração, dureza shore A). As amostras da folha de composto não curada foram recortadas um pouco menor que 15,24 x 15,24 centímetros (6 x 6 polegadas), dependendo da espessura da folha. O peso da placa dependerá da gravidade específica do composto. A direção do moinho foi marcada e a amostra foi rotulada. O molde foi escovado por spray Camie 999 Dry Silicone Spray da Camie-Campbell. O molde (15,24 centímetros (6 pol.) X 15,24 centímetros (6 pol) x 0,195 centímetro (0,077 pol)) foi colocado em uma chapa. A amostra foi cuidadosamente colocada no molde preaquecido a uma temperatura de 180 ºC. As chapas foram fechadas. Para vulcanizar as amostras, as amostras estavam sob uma pressão mínima de compressão de 3,5 MPa (500 psi) a 180 ºC com o uso dos “dados t95 mais 3 minutos” para placas. Quando o tempo de cura terminou (dados t95 mais 3 minutos), a chapa inferior foi aberta automaticamente. A amostra, no molde, foi removida e imediatamente colocada em água (à temperatura ambiente) para interromper a cura. Cada amostra curada foi removida do molde e condicionada por pelo menos 18 horas, ao ar, à temperatura ambiente, antes do teste.
PROPRIEDADES FÍSICAS DE VULCANIZADOS (AMOSTRAS ORIGINAIS E ENVELHECIDAS)
[0163] Após a cura, as amostras/vulcanizados curados foram condicionados por pelo menos 18 horas, sob condições ambientais antes do teste. As propriedades estão listadas nas Tabelas 4, 5A, 5B e 5C abaixo.
PROPRIEDADES DE TENSÃO-ESTRESSE DE TRAÇÃO
[0164] As propriedades elásticas originais foram medidas com o uso de amostras cortadas de placa curada, conforme descrito acima, com o uso de um molde elástico em formato de “haltere”, com as dimensões descritas na ASTM D-412. Três espécimes cortados foram cortados a partir de uma placa.
[0165] Para a medição das propriedades de tração envelhecidas por calor, as amostras de teste foram cortadas a partir da placa curada, conforme descrito acima, usando um molde elástico em formato de “haltere”, com as dimensões descritas na ASTM D-412. Essas amostras de ensaio foram fabricadas, em seguida, envelhecidas no forno ventilado com ar a 150 “ºC, nas horas de envelhecimento desejadas. As propriedades de tração envelhecidas pelo calor foram, então, medidas com o uso das amostras de teste envelhecidas por calor. As propriedades elásticas (resistência à tração e alongamento) foram medidas à temperatura ambiente, seguindo o método ASTM D-412 e ASTM D-573.
PROPRIEDADES DE DUREZA SHORE A
[0166] As propriedades de dureza Shore A foram medidas com o uso de um empilhamento de três espécimes cortados (halteres), cada um com as dimensões descritas em ASTM D-412. Três espécimes de corte foram cortados a partir das placas moldadas por compressão, as quais foram preparadas conforme descrito acima. As propriedades de dureza Shore A foram medidas à temperatura ambiente, seguindo o método ASTM D-2240.
TABELA 7: PROPRIEDADES FÍSICAS ORIGINAIS DOS VULCANIZADOS
DAS FORMULAÇÕES DO QUARTO CONJUNTO Lo] ni [mv2 JCompA | Estresse de Tração a 50% de Tensão (MPa 1,8 11 1,6 Estresse de Tração (Q 100% de Tensão (MPa) 2,7 17 2,3 Estresse de Tração (Q 300% de Tensão (MPa 7,5 5,6 5,5 Alongamento na Ruptura (%) 366 413 339 Resistência à Tração (MPa) Dureza Shore À 68 ão |
[0167] As propriedades de envelhecimento por calor dos vulcanizados são mostradas na Tabela 8 abaixo. Conforme visto nessa tabela, as composições ativas têm boas propriedades mecânicas e mostram propriedades superiores de envelhecimento térmico a longo prazo, em comparação com a composição comparativa. Além disso, as amostras Inventivas 1 e 2 mostram, respectivamente, um aumento de 8 e 9 “unidades Shore A” após envelhecer a 150 ºC, no ar, por 1.008 horas, enquanto o exemplo comparativo mostra um aumento de 14 unidades.
TABELA 8: PROPRIEDADES DE ENVELHECIMENTO POR CALOR ss e a e EL a | : Es pm mm ”? es o e | [es Te Tem A | | eres 5 TR A | ] Retenção de Alongamento na Ruptura | 238 horas =] B En Sto ss TT | ess Te Tm

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES
1. Primeira composição caracterizada pelo fato de que compreende um primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e um segundo interpolímero de etileno/a-olefina, e em que a primeira composição compreende de 0,1 a 1,0% de dieno, com base no peso da primeira composição, e em que a primeira composição compreende de 40 a 70% em peso de etileno, com base no peso da primeira composição.
2. —Primeiracomposição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro interpolímero de etileno/a- olefina/dieno tem um Mw de 250.000 a 500,000 g/mol, e um teor de dieno de 0,01 a 0,80% em peso, com base no peso do primeiro interpolímero de etileno/a- olefina/dieno.
3. — Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o primeiro interpolímero de etileno/a-olefina/dieno e o segundo interpolímero de etileno/a- olefina são cada um, independentemente, um EPDM.
4. Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a primeira composição é caracterizada pelo fato de que tem um Mw de 150.000 a 400.000 g/mol, e um teor de dieno de 0,01 a 0,50% em peso, com base no peso da primeira composição.
5. — Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a primeira composição é caracterizada pelo fato de que tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 2,10 a 3,20.
6. Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a primeira composição é caracterizada pelo fato de que tem uma % de cristalinidade < 15%.
7. Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o primeiro interpolímero e o segundo interpolímero compreendem 2 95% em peso do peso total da primeira composição.
8. — Primeira composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a primeira composição é caracterizada pelo fato de que tem uma “% de Área de Pico (de 21,3 a 22,0 ppm)” > 5,0%, conforme determinado por RMN de “ºC.
9. “Composição reticulada caracterizada pelo fato de que compreende a composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
10. Artigo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um componente formado a partir da composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
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