BR202019022568U2 - dispositivo de montagem e montagem de dispositivo de moldagem - Google Patents
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Abstract
O presente modelo de utilidade se refere a uma montagem de dispositivo útil para a produção de produtos de borracha de silicone moldados a partir de composições de borracha de silicone líquido ("LSR") por meio de moldagem por injeção.
Description
[001] O presente modelo de utilidade se refere a uma montagem de dispositivo útil para a produção de produtos de borracha de silicone moldados a partir de composições de borracha de silicone líquido ("LSR") por meio de moldagem por injeção.
[002] A montagem de dispositivo de moldagem por injeção de borracha de silicone líquido utilizando as composições de borracha de silicone líquido ("LSR”) para formar os produtos de borracha de silicone moldados existe quase a cinco décadas. As composições de LSR que reagem por reticulação através da adição são conhecidas no campo das borrachas de silicone.
[003] As composições de LSR pertencem ao grupo de borrachas de cura por calor. Um aspecto de característica é sua viscosidade baixa durante o processamento em comparação com os silicones sólidos ou elastômeros. As misturas de dois componentes cada vez mais são reticuladas através do processo de adição. Isso significa que a reação ocorre sem a formação de nenhum produto de decomposição. Este é um benefício importante para o campo de moldagem por injeção, uma vez que não existem subprodutos de cura e não existe a preocupação de depósitos se formando nos moldes.
[004] Conforme foi realizado anteriormente com os equipamentos de processamento de borracha, os equipamentos de processamento de plásticos foram adaptados rapidamente para a fabricação de produtos de LSR. A moldagem por injeção de composições de LSR frequentemente é a seleção de preferência dos produtores de peças de borracha de silicone. Isso uma vez que fornece às empresas a facilidade de processamento, moldagem de volume elevado, qualidade de peça consistente e produtividade aprimorada. A moldagem por injeção de LSR é realizada com uma montagem de cilindros de LSR.
[005] Normalmente, uma reação de cura de adição catalisada com a platina em duas partes é utilizada para a produção de produtos de borracha moldados em LSR, em que o primeiro componente é uma mistura de polímeros de vinilsiloxano, sílica pirogênica amorfa tratada e catalisador de platina (componente A ou Parte A) e o segundo componente é uma mistura de polímeros de vinilsiloxano, sílica pirogênica amorfa tratada, polímeros de reticulação de hidrogênio siloxano e um inibidor da taxa de cura (componente B ou Parte B). Uma vez que as composições de LSR são enviadas como tambores de duas partes (20 litros ou 200 litros) do fabricante, a remoção dos materiais do componente A e do componente B é realizada por unidades de dosagem projetadas para a LSR. Nestas unidades de dosagem, um dispositivo circular que possui o mesmo diâmetro do tambor denominado "placa seguidora” é pressionado no tambor, deslocando o material para uma mangueira de linha de alimentação sob a pressão aplicada. As bombas de pistão são instaladas como bombas de transporte e de dosagem. Os dois componentes passam através de conduítes para uma unidade de mistura na qual eles são unidos pela primeira vez. Ambas as bombas são ajustadas para funcionar de maneira sincrônica para alcançar uma proporção de mistura desejada de 1:1. Um misturador estático, através do qual os componentes de material são executados antes da entrega à prensa de moldagem por injeção, é instalado a jusante para uma mistura mais homogênea. Para os aditivos (pigmentos, agente corante ou outros), os sistemas de dosagem com pequenas unidades de dosagem separadas são utilizados.
[006] Nesta etapa, as unidades de dosagem e mistura são etapas-chave, uma vez que a medição precisa para misturar as partes A e B, e adicionar os aditivos, é essencial e desafiadora. Na verdade, a medição e a mistura fora de proporção dos dois componentes separados irão resultar em uma proporção desequilibrada de polímeros de hidreto de siloxano para os polímeros de alquenila de siloxano presentes na composição de LSR reticulável que é preparada antes da moldagem através da injeção. Isso pode resultar em taxas de cura por injeção erráticas e partes curadas com propriedades físicas variáveis.
[007] A mistura A e B ainda é misturada no parafuso de transferência da máquina de LSR antes da injeção em um molde. Os inibidores de reações de vulcanização através de hidrossililação são os produtos químicos chave utilizados em composições de LSR, uma vez que se nenhum inibidor for utilizado, a reação de reticulação pode iniciar imediatamente após a mistura dos dois componentes, até mesmo à temperatura ambiente. Por conseguinte, o nível de inibidor é um parâmetro chave necessário para fornecer o tempo de processamento necessário antes do início das reações de reticulação. A mistura A e B, em seguida, é curada pelo calor durante um tempo e temperatura específicos, dependendo do tamanho da peça. O produto final curado é ejetado do molde e o processo é repetido.
[008] Os exemplos da técnica anterior incluem a Patente US 3.884.866 que descreve um processo de LSR em duas partes utilizando dois polímeros diferentes de vinilsiloxano, um catalisador de platina, e enchimento de sílica pré-tratada para o primeiro componente, e os mesmos polímeros de vinilsiloxano e enchimento de sílica pré-tratada mais um polissiloxano contendo o hidrogênio e o inibidor da taxa de cura como o segundo componente. A patente U.S. 4.162.243 descreve um processo de LSR de duas partes utilizando um enchimento de sílica amorfa tratado in situ. A patente U.S. 5.977.220 descreve um processo de LSR de duas partes utilizando um sal de cátion orgânico de nitrogênio para aprimorar o conjunto de compressão da mistura de silicone. A patente U.S. 6.034.199 descreve um processo de LSR de duas partes com os inibidores da taxa de cura aprimorados. A patente U.S. 6.464.923 descreve um processo de LSR de três partes. O primeiro componente é um polímero de diorganopolissiloxano e enchimento inorgânico; o segundo componente é um catalisador líquido e uma mistura de polímeros de diorganopolissiloxano; e o terceiro componente é o siloxano de hidrogênio misturado com um polímero de organopolissiloxano. A patente também descreve a utilização de negro de fumo como um enchimento inorgânico. As três partes separadas resultam em estabilidade aprimorada de armazenamento em um processo de LSR de duas partes.
[009] Em resumo, todos os processos padrão de LSR descritos acima apresentam diversos problemas. O primeiro problema está ligado à medição e a mistura fora de proporção dos dois componentes separados que podem resultar em uma quantidade desequilibrada de reticulador de hidreto de silicone presente nos produtos acabados, resultando em taxas de cura por injeção erráticas e partes curadas com propriedades físicas variáveis. O segundo problema é a necessidade de equipamento dispendioso para bombear as duas misturas separadas para o dispositivo de dosagem e mistura. O terceiro problema é a quantidade ampla e específica (não variável ou ajustada) de inibidor presente no componente B que é necessário para obter uma vida útil de diversos dias da temperatura ambiente. O nível de inibidor pode retardar a taxa de cura do produto moldado, o que irá possibilitar uma vida útil mais longa.
[010] Em uma abordagem diferente, a patente U.S. 8.063.137 e a patente U.S. 8.198.357 descreveram um método para a produção de um produto de borracha de silicone moldado utilizando uma base de borracha de silicone líquido (LSR) que compreende, pelo menos, um polímero de vinil siloxano, pelo menos, um hidreto reticulado e opcionalmente, pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação, mas nenhum catalisador está presente nessa base. A base de LSR única, em seguida, é alimentada a um dispositivo de mistura, e no dispositivo de mistura também são alimentados um inibidor de batelada principal que compreende, pelo menos, um inibidor líquido para as reações de vulcanização através de hidrossililação e, pelo menos, um polímero de vinil siloxano, e um catalisador de batelada principal que compreende, pelo menos, um catalisador e, pelo menos, um polímero de vinil siloxano. A moldagem, em seguida, é realizada possibilitando alguns aprimoramentos no tempo de ciclo. No entanto, ainda existe a necessidade de uma montagem de dispositivos que ofereça mais flexibilidade e automação ao executar esse processo. Além disso, existe uma forte demanda por conjuntos de dispositivos que podem possibilitar um desperdício mínimo de tempo e material, enquanto possibilitam maior flexibilidade na fabricação de produtos de borracha de silicone moldados.
[011] O objeto do presente modelo de utilidade é fornecer uma montagem de dispositivo útil para a produção de um produto de borracha de silicone moldado através de moldagem por injeção que possibilita a utilização de unidades de dosagem e mistura precisas, por conseguinte, criando um processo flexível para a produção de produtos de borracha de silicone curados mais rapidamente a partir de borracha de silicone líquido (LSR).
[012] Um outro objeto do presente modelo de utilidade é fornecer uma montagem de dispositivo que forneça mais flexibilidade e automação ao executar os métodos de processo descritos na patente U.S. 8.063.137 e na patente U. 8.198.357 da técnica anterior.
[013] Para uma melhor compreensão da natureza, objetivos e vantagens do presente modelo de utilidade, deve ser feita referência à seguinte descrição detalhada, lida em conjunto com os desenhos seguintes, em que os números de referência similares indicam elementos similares.
[014] A Figura 1 e Figura 2 são representações esquemáticas de um dispositivo de montagem útil para a produção de um produto de borracha de silicone moldado através de moldagem por injeção em que o inibidor e catalisador de bateladas principais são separados da base de borracha de silicone líquido que não contém um catalisador e os fluxos de inibidor e catalisador são alimentados a um tanque de mistura (18) que, de preferência, é um misturador estático (18’), antes de sua introdução no barril da prensa de moldagem por injeção.
[015] Antes que o presente modelo de utilidade seja descrito de maneira adicional, deve ser entendido que o presente modelo de utilidade não está limitado às realizações específicas do presente modelo de utilidade descritas abaixo, uma vez que variações das realizações específicas podem ser realizadas e ainda caem dentro do escopo das reivindicações anexas. Também deve ser entendido que a terminologia utilizada é para o propósito de descrever as realizações específicas e não pretende ser limitante. Em vez disso, o âmbito do presente modelo de utilidade será estabelecido pelas reivindicações anexas.
[016] Nesta especificação e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um”, "uma” e "ao” incluem as referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. A menos que definido de outra maneira, todos os termos técnicos e científicos utilizados no presente possuem o mesmo significado que aquele normalmente entendido por um técnico no assunto à qual o presente modelo de utilidade pertence.
[017] Tais objetos, entre outros, são alcançados pelo presente modelo de utilidade, que se refere a uma montagem de dispositivo útil para a produção de um produto de borracha de silicone moldado através de moldagem por injeção que compreende:
(1) um sistema de dosagem (2) que transporta os líquidos e inclui uma plataforma (1) ou uma palete (1’),
(2) um primeiro recipiente de abastecimento (3), e opcionalmente um segundo recipiente de abastecimento (4), ambos colocados em dita plataforma fixa (1) ou em dita paleta (1’), e respectivamente contendo uma composição de base de borracha de silicone líquido A1 e A2 que não contêm o catalisador e compreendem:
(1) um sistema de dosagem (2) que transporta os líquidos e inclui uma plataforma (1) ou uma palete (1’),
(2) um primeiro recipiente de abastecimento (3), e opcionalmente um segundo recipiente de abastecimento (4), ambos colocados em dita plataforma fixa (1) ou em dita paleta (1’), e respectivamente contendo uma composição de base de borracha de silicone líquido A1 e A2 que não contêm o catalisador e compreendem:
- - pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- - pelo menos, um organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- - opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- - opcionalmente, pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E, e
- - opcionalmente, pelo menos, um aditivo F,
(4) as bombas (7) que estão conectadas a ditas placas seguidoras (5) e que são acionadas por unidades de acionamento (19) operadas por uma unidade de controle (20) e opcionalmente por unidades de regulagem (21) para transferir a composição de base de borracha de silicone líquido A1, e opcionalmente a composição de base de borracha de silicone A2,
(5) uma primeira mangueira de linha de alimentação de base (8) para transportar dita composição de base de borracha de silicone líquido A1 que contém um elemento de controle de fluxo (9) operado por dita unidade de controle (20),
(6) opcionalmente, uma segunda mangueira de linha de alimentação de base (10) para transportar dita composição de base de borracha de silicone líquido A2 que contém um elemento de controle de fluxo (11) operado por dita unidade de controle (20),
(7) um recipiente de abastecimento (30), contendo um catalisador de batelada principal C1 que compreende, pelo menos, um catalisador D à base de platina, ligado a uma linha de alimentação (12) que contém um elemento de controle de fluxo (13) e opcionalmente um sensor (22) ambos operados por dita unidade de controle (20),
(8) um recipiente de abastecimento (31), contendo um inibidor de batelada principal E1 que compreende, pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossilação E, ligado a uma linha de alimentação (14) que contém um elemento de controle de fluxo (15) e opcionalmente um sensor (23) ambos operados por dita unidade de controle (20),
(9) opcionalmente, pelo menos, um recipiente de abastecimento (32) contendo, pelo menos, um aditivo F ligado a uma mangueira de linha de alimentação (16) que contém um elemento de controle de fluxo (17), e opcionalmente um sensor (24), ambos operados por dita unidade de controle (20),
(10) opcionalmente um tanque de mistura (18) que, de preferência, é um misturador estático (18’), em dita base de borracha de silicone líquido A1, dito catalisador de batelada principal C1, dito inibidor de batelada principal E1, opcionalmente dita base de borracha de silicone líquido A2 e ditos aditivos F são transferidos e misturados de maneira a obter uma composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 que compreende:
- (a) pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- (b) pelo menos, o organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- (c) opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- (d) pelo menos, um catalisador à base de platina D,
- (e) pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossilação E, e
- (f) opcionalmente, pelo menos, um aditivo F, e
(12) um barril (25) que é parte de uma prensa de moldagem por injeção (26) e na qual é introduzida:
- - ou dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 de dito tanque de mistura (18) ou,
- - dita base de borracha de silicone líquido A1, dito catalisador de batelada principal C1, dito inibidor de batelada principal E1, opcionalmente dita base de borracha de silicone líquido A2 e ditos aditivos F de maneira a obter dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 e
[018] Para alcançar este objeto, o Depositante demonstrou a seu crédito que com a montagem de dispositivo, de acordo com o presente modelo de utilidade, no momento é possível executar mais eficazmente o método descrito na patente US 8.063.137 e na patente US 8.198.357 da técnica anterior.
[019] Na verdade, a montagem de dispositivo, de acordo com o presente modelo de utilidade, utiliza de uma maneira eficaz um único recipiente contendo uma composição de base de LSR que não contém um catalisador, uma vez que o catalisador necessário é adicionado apenas no local e moldagem prévia por meio de uma mangueira de linha de alimentação (12) que contém um elemento de controle de fluxo (13), e opcionalmente um sensor (22), ambos operados por dita unidade de controle (20). Isso evita problemas ligados à pré-cura durante o armazenamento prolongado de recipientes.
[020] Outra vantagem ligada à utilização da montagem de dispositivo, de acordo com o presente modelo de utilidade, é que, no momento, é possível imediatamente antes da injeção do molde alimentar separadamente um inibidor de batelada principal E1, uma base de borracha de silicone líquido que não contém um catalisador, um catalisador de batelada principal C1 e um aditivo F em um misturador por meio de mangueiras de linha de alimentação distintas uma vez que os sensores e elementos de controle de fluxo são todos operados por uma única unidade de controle (20) que possibilita o controle perfeito de todo o processo.
[021] Além disso, a partir de dita unidade de controle (20), que é opcionalmente ligada a uma unidade de exibição (29), no momento, é possível ajustar facilmente as quantidades adicionadas do catalisador D à base de platina e do inibidor de moldagem por injeção de líquido E na composição de base de borracha de silicone, por conseguinte, possibilitando o controle da velocidade de cura da composição de borracha de silicone líquido reticulável. Controlando a proporção molar do inibidor de moldagem por injeção E para o átomo de platina do catalisador D à base de platina em um intervalo de processamento para a moldagem através da injeção, a montagem de dispositivo, de acordo com o presente modelo de utilidade, oferece mais flexibilidade. O intervalo de processamento de preferência, de tal proporção é a partir de 0,1 a 900 (0,1:1 a 900:1), a partir de 10 a 900 (10:1 a 900:1) e a partir de 20 a 250 (20:1 a 250:1).
[022] Outra vantagem da montagem de dispositivo, de acordo com o presente modelo de utilidade, é que é possível utilizar de maneira eficiente um valor prefixado preciso de um parâmetro chave para o sistema de cura de LSR que é a proporção de polímeros de vinil siloxano para os polímeros de siloxano hidreto. Esta proporção é conhecida por impactar a densidade de reticulação e algumas propriedades físicas importantes, tal como a dureza durométrica da borracha de silicone moldada. Na verdade, à medida que esta proporção é predefinida, suprime os erros de medição associados à utilização de bombas complexas para transportar e misturar as duas partes dos processos de LSR da técnica anterior.
[023] Em uma realização de preferência, a unidade de controle (20) está ligada a uma unidade de exibição (29) para que toda a informação necessária seja visível para o operador que pode modificar as condições do processo de moldagem e, em especial, o controle de sensores (22) e (23) e os elementos de controle de fluxo (13) e (15). A unidade de controle, de maneira adicional ou alternativa pode ser adaptada para monitorizar e identificar os desvios fora do intervalo de processamento predefinido para a proporção molar do inibidor de moldagem por injeção E para o átomo de platina do catalisador à base de platina D. A unidade de controle pode ser concebida para desencadear um alarme / sinal em resposta à detecção de tais desvios para alertar um operador sobre possíveis problemas de controle de qualidade. A unidade de controle também pode monitorar a taxa de fluxo dos materiais que estão sendo transportados através das diferentes linhas de alimentação para manter um fluxo mínimo pré-determinado, para garantir a precisão operacional ideal.
[024] Em outra realização de preferência, um segundo recipiente de abastecimento (4) contendo a base de borracha de silicone líquido A2 é adicionado à montagem do dispositivo, possibilitando a utilização de um dispositivo de mistura de LSR padrão configurado para os processos padrão de LSR de duas partes e, por conseguinte, evitando a necessidade de configuração de sistemas de dosagem complexos. A utilização de um recipiente de abastecimento (4) possibilita uma sequência de produção contínua e automatizada, fornecendo a flexibilidade para afastar o recipiente vazio e substituí-lo por um novo recipiente cheio sem interromper a sequência de moldagem.
[025] Além disso, em outra realização de preferência, uma palete (1’) é utilizada para que não seja necessária a transferência laboriosa de recipientes para a montagem do dispositivo, uma vez que pode ser facilmente movida utilizando um empilhador ou equipamento similar. Por exemplo, a palete (1’) em que os recipientes são fornecidos pode ser empurrada diretamente para a montagem do dispositivo. Diversos recipientes podem ser entregues à montagem do dispositivo em uma única operação de entrega. Em outra realização de preferência, a palete (1’) é compatível com a sala limpa e, de preferência, consiste em plástico, aço, aço galvanizado ou aço inoxidável. Estes materiais são fáceis de limpar e, por conseguinte, compatíveis com uma sala limpa.
[026] Em outra realização de preferência, ditas placas seguidoras (5) contêm, pelo menos, uma válvula de purga de ar (28) conectada a um sensor de pressão que pode ser operado por dita unidade de controle (20) após ter colocado a placa seguidora na superfície do líquido, o recipiente pode conter o ar, que deve ser removido antes de iniciar a descarregar o material do recipiente, uma vez que o ar contido no líquido não deve entrar no processo de produção, resultando em medições incorretas.
[027] Em outra realização de preferência, ditos dispositivos de retenção verticalmente ajustáveis (6) são pistões que acionam as placas seguidoras (5) para baixo deslocando a composição de base de borracha de silicone líquido A1 e, opcionalmente, a composição de base de borracha de silicone líquido A2.
[028] Em outra realização de preferência, os sensores podem ser dispostos na parte interna de dito dispositivo de retenção verticalmente ajustável (6). Os sensores medem o nível no recipiente e são conectados a uma unidade de regulagem, que, por sua vez, é conectada à bomba que é utilizada para esvaziar o recipiente. A disposição de um sensor que mede o nível dentro do recipiente para controlar o esvaziamento por meio da unidade de regulagem evita o líquido residual que pode, de outra maneira, permanece em um recipiente, assegurando que o recipiente seja completamente esvaziado.
[029] Em outra realização de preferência, dita bomba (7) é uma bomba de pistão de banho, uma bomba de engrenagens, uma bomba de parafuso excêntrico, uma bomba de extrusão, uma bomba de fuso de parafuso ou uma bomba de pistão escavado e, de preferência, dita bomba (7) é uma bomba de fuso de parafuso. Uma vantagem significativa da bomba do fuso do parafuso é a sua pressão de entrega constante e o seu volume de entrega constante. Uma proporção exata de mistura pode ser mantida a qualquer momento.
[030] Em outra realização de preferência, ditas bombas (7) são bombas de fusos de parafuso e estão conectadas às placas seguidoras (5), a placa seguidora (5) sendo verticalmente ajustável e apoiada na superfície do respectivo líquido e vedando os recipientes respectivos. Uma vantagem da bomba do fuso do parafuso é a sua pressão de entrega constante e o seu volume de entrega constante.
[031] Em outro aspecto desta realização, dita bomba (7) é uma bomba de extrusão que é acionada de maneira pneumática, hidráulica ou elétrica e operada por uma unidade de controle (20).
[032] Em outra realização de preferência, ditos elementos de controle de fluxo (9), (11), (13), (15) e (17) são válvulas de controle de fluxo.
[033] Em outra realização de preferência, ditos recipientes de abastecimento (3) e (4) são tambores com um volume de até 500 litros e, de preferência, um volume de até 250 litros.
[034] Em outra realização de preferência, ditos recipientes de abastecimento (30), (31) e (32) são conectados às companhias aéreas (36) que acionam seu conteúdo para o tanque de mistura (18) ou para o barril (25) quando a mistura o tanque (18) não está presente.
[035] Em outra realização, os sensores (21), (22), (23) e (24) são sensores de fluxo que podem ser volúmetros, medidores de fluxo ou sensores de fluxo de pressão diferencial. Diversos sensores de fluxo são conhecidos no estado da técnica. Os sensores de fluxo são classificados em volúmetros (isto é, medidores de fluxo volumétricos) e medidores de fluxo. Os volúmetros (isto é, os medidores de fluxo volumétricos) incluem os medidores diretos (isto é, os medidores de deslocamento), tais como os medidores de roda oval, medidores de pistão oscilante ou medidores de pistão rotativo, e os medidores indiretos, tais como os medidores de turbina, medidores de rotor, palhetas hidrométricas, medidores de roda de verme, medidores de queda de vórtice ou medidores de fluxo em espiral. Os medidores de fluxo incluem os medidores de fluxo volumétricos, tais como os processos de medição de pressão diferencial, rotâmetros, medidores de fluxo de indução magnética ou medidores de fluxo ultrassônicos, assim como os medidores de fluxo de massa, tais como os medidores de fluxo de massa Coriolis ou medidores de fluxo de massa térmicos. Um sensor de fluxo de pressão diferencial mede a pressão antes e após a válvula de controle de fluxo e deduz a taxa de fluxo da diferença de pressão.
[036] Em outra realização, dito molde (27) inclui, pelo menos, duas partes correspondentes que podem ser movidas entre uma posição aberta e uma posição fechada e que formam, pelo menos, uma cavidade de molde quando está em uma posição fechada.
[037] Em outra realização, a montagem de dispositivo de moldagem por injeção de borracha de silicone líquido ainda compreende um sistema de câmara fria (34) conectado a dito molde (27). Mantém a composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 fria até ser injetada nas cavidades quentes do molde (27), por conseguinte, reduzindo o desperdício potencial.
[038] Em outra realização ditos inibidores para a reação de vulcanização através de hidrossililação E são selecionados a partir do grupo que consiste em 1-etinil-1-ciclo-hexanol, 2-metil-3-butin-2-ol, 3-butin-1-ol, 3- butin-2-ol, álcool de propargila, 2-fenil-2-propin-1-ol, 3,5-dimetil-1-hexin-3-ol, 1-etinilciclopentanol, 1 -fenil-2-propinol, 3-metil-1-penten-4-in-3-ol e suas misturas.
[039] O organopolissiloxano A é um polidiorganossiloxano líquido contendo, pelo menos, dois grupos alquenila unidos por silicone unidos aos átomos de silicone por molécula. Os grupos alquenila adequados contêm de 2 a 10 átomos de carbono e os exemplos de preferência são: os grupos vinila, isopropenila, alila e 5-hexenila. O organopolissiloxano A compreende os grupos orgânicos unidos por silicone diferentes de grupos alquenila. Esses grupos orgânicos unidos por silicone normalmente são selecionados a partir de grupos hidrocarbonetos saturados monovalentes, que normalmente contêm de 1 a 10 átomos de carbono, e os grupos hidrocarbonetos aromáticos monovalentes, que normalmente contêm de 6 a 12 átomos de carbono, que são não substituídos ou substituídos por grupos que não interferem com a cura, tais como os átomos de halogênio. Os grupos orgânicos de preferência unidos por silicone, por exemplo, são os grupos alquila tais como a metila, etila e propila; grupos alquila halogenados, tais como a 3, 3, 3-trifluoropropila; e grupos arila tal como a fenila.
[040]Os exemplos de organopolissiloxano A adequados, de acordo com o presente modelo de utilidade, são os polímeros de Fórmula (1) seguinte: 
- - A Fórmula na qual: R e R”, independentemente, são selecionados entre si e são os radicais hidrocarbonetos saturados monovalentes, que normalmente contêm de 1 a 10 átomos de carbono, ou os radicais hidrocarbonetos aromáticos monovalentes, que normalmente contêm de 6 a 12 átomos de carbono, que são não substituídos ou substituídos por grupos que não interfiram com a reação de cura, tais como os átomos de halogênio. As espécies de preferência dos grupos orgânicos unidos por silicone, por exemplo, são os grupos alquila tais como a metila, etila e propila; grupos alquila halogenados tais como a 3,3,3-trifluoropropila; e grupos arila tal como a fenila;
- - R' são os grupos alquenila contendo cada um de 2 a 14 átomos de carbono, de preferência, ditos grupos alquenila são selecionados a partir do grupo que consiste em vinila, alila, hexenila, decenila e tetradecenila e, de maior preferência, ditos grupos alquenila são os grupos vinila e, de maior preferência, R' é um radical vinila e n representa um grau de polimerização e deve ser suficiente para alcançar uma viscosidade de, pelo menos, 100 mPa.s a 25° C. O limite superior para o grau de polimerização não é especificamente restrito e normalmente é limitado apenas pela processabilidade da composição de LSR do presente modelo de utilidade.
[041] Todas as viscosidades em consideração no presente modelo de utilidade correspondem a uma magnitude de viscosidade dinâmica que é medida, de uma maneira conhecida per se, a 25° C, utilizando um viscosímetro do tipo Brookfield. Em relação aos produtos fluidos, a viscosidade em consideração no presente modelo de utilidade é a viscosidade dinâmica a 25° C, conhecida como a viscosidade "Newtoniana", isto a viscosidade dinâmica que medida, de uma maneira conhecida per se, a um gradiente de taxa de cisalhamento suficientemente baixa, de maneira que a viscosidade medida seja independente do gradiente de taxa.
[042] Como outros exemplos de organopolissiloxano A que são úteis, podem ser mencionados: Outros exemplos de organopolissiloxano A incluem os copolímeros de dimetilsiloxano-metilvinilsiloxano com extremidades bloqueadas de trimetilsilóxi; copolímeros de metilvinilsiloxano-metilfenilsiloxano com extremidades bloqueadas de trimetilsilóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-metilvinilsiloxano-metilfenilsiloxano com extremidades bloqueadas de trimetilsilóxi; dimetilpolissiloxanos com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; metilvinilpolissiloxanos com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; metilvinilfenilsiloxanos com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; copolímeros de dimetilvinilsiloxano-metilvinilsiloxano com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-metilfenilsiloxano com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-difenilsiloxano com extremidades bloqueadas de dimetilvinilsilóxi; e as misturas que compreendem, pelo menos, um dos organopolissiloxanos precedentes.
[043] Em uma realização de preferência, o organopolissiloxano A é selecionado a partir dos seguintes: o polidimetilsiloxano terminado em dimetilvinilsilóxi, polimetil-3,3,3-trifluoropropilslioxano terminado em dimetilvinilsilóxi, copolímero de dimetilsiloxano-3,3,3-trifluoropropilmetilsiloxino terminado em dimetilvinilsilóxi e copolímero de dimetilsiloxano / metilfenilsiloxano terminado em dimetilvinilsilóxi.
[044] O organopolissiloxano B contém, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone e, de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone. Este componente atua como um agente de reticulação do organopolissiloxano A, através da reação de adição dos átomos de hidrogênio unidos por silicone do organopolissiloxano B com os grupos alquenila do organopolissiloxano A na presença de um catalisador mencionado abaixo para formar uma estrutura de rede com o mesmo e dessa maneira curar a composição.
[045] A estrutura molecular do organopolissiloxano B não é especificamente restrita, e pode ser um polímero contendo a cadeia linear, ramificada ou cíclica. Embora o peso molecular deste ingrediente não seja especificamente restrito, a viscosidade normalmente é a partir de 0,001 a 100 Pa.s a 25° C para obter uma boa miscibilidade com outros ingredientes.
[046] Os exemplos de organopolissiloxano B adequado incluem mas não estão limitados ao: metil-hidrogenopolissiloxanos com extremidades bloqueadas de trimetilsilóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-metil-hidrogenossiloxano com extremidades bloqueadas de trimetilsilóxi; copolímeros de metil-hidrogenossiloxano-metilfenilsiloxano com extremidade de trimetilsilóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-metil-hidrogenossiloxano-metilfenilsiloxano com extremidade de trimetilsilóxi; dimetilpolissiloxanos com extremidade de dimetil-hidrogenosilóxi; metil-hidrogeno-polissiloxanos com extremidade de dimetil-hidrogeno-silóxi; copolímeros de dimetilsiloxanos-metil-hidrogenossiloxano com extremidades bloqueadas de dimetil-hidrogeno-silóxi; copolímeros de dimetilsiloxano-metilfenilsiloxano com extremidades bloqueadas de dimetil-hidrogenisilóxi; metilfenilpolisiloxanos com extremidades bloqueadas de dimetil-hidrogenosilóxi, resinas de silicone MQ que compreendem: as unidades de (H)(CH3)2SiO1/2 (unidade M') e unidades de SiO4/2 (unidades Q) e resinas de silicone MM'Q que compreendem: as unidades de (CH3)3SiO1/2 (unidades M), unidades de (CH3)2HSiO1/2 e unidades SiO4/2.
[047] O organopolissiloxano B contendo o hidrogênio unido por silicone é utilizado em uma quantidade suficiente para curar a composição, de preferência, em uma quantidade que fornece a partir de cerca de 1,0 a cerca de 10 átomos de hidrogênio unidos por silicone por grupo alquenila no organopolissiloxano A. contendo a alquenila.
[048] Para alcançar o nível elevado de propriedades físicas, um enchimento de reforço, tal como a sílica finamente dividida e outros enchimentos de reforço são frequentemente tratados com um ou mais agentes de tratamento de enchimento conhecidos para evitar um fenômeno referido como "crepitação" ou "endurecimento de crepitação" durante o processamento da composição curável.
[049] Normalmente, o enchimento é tratado superficialmente utilizando, por exemplo, um ácido graxo ou um éster de ácido graxo tal como um estearato, ou com os organossilanos, polidiorganosiloxanos ou organosilazanos hexaalquil disilazano ou siloxano dióis de cadeia curta para tornar o(s) enchimento(s) hidrofóbico(s) e, por conseguinte, mais fácil(eis) de manusear e obter uma mistura homogênea com os outros ingredientes.
[050] As sílicas coloidais são especialmente de preferência devido à sua área de superfície relativamente elevada que normalmente é, pelo menos, 50 m2 por grama. As sílicas coloidais podem ser fornecidas como sílica fumada ou como uma sílica precipitada que pode possuir sido tratada com superfícies. Em um método de tratamento de superfície, a sílica fumada ou a sílica precipitada são expostas aos organopolissiloxanos cíclicos sob calor e pressão. Um método adicional de tratamento de enchimentos é aquele em que a sílica é exposta aos siloxanos ou silanos na presença de um composto de amina.
[051] Outro método de tratamento de superfície de enchimento de sílica emprega os agentes de tratamento de superfície de metil silano ou silazano. Os enchimentos de sílica fumados ou precipitados tratados com a superfície de metilsilano ou silazano exibem a propriedade de produzir os compostos de silicone bombeáveis e também não aumentam excessivamente a viscosidade baixa da composição de silicone precursora de líquido não curado. Após a cura, as sílicas tratadas com o silazano conferem uma resistência ao rasgamento aprimorada para o elastômero curado. As Patentes U.S. 3.365.743 e 3.847.848 descrevem esses métodos.
[052] Os enchimentos de sílica de maior preferência são a sílica fumada formada in situ com uma área de superfície entre cerca de 50 m2 por grama a cerca de 600 m2 por grama e, de maior preferência, entre cerca de 100 m2 por grama a cerca de 400 m2 por grama medida de acordo com o Método de Brunauer-Emmett-Teller (BET). A sílica fumada tratada in situ ocorre quando os silanóis na superfície da sílica fumada são tapados com um átomo de silicone contendo os grupos pendentes alquila, arila ou alquenila enquanto são compostos com o polímero no misturador. Este processo pode utilizar o hexametildisilazano, tetrametildivinildisilazano ou um agente de cobertura de silanol adequado conhecido no estado da técnica, tal como o trimetilsilanol e dimetilvinilsilanol para tratar o enchimento.
[053] A quantidade de sílica finamente dividida ou outro enchimento de reforço utilizado na composição de LSR curável do presente modelo de utilidade é, pelo menos, em parte determinada pelas propriedades físicas desejadas no elastômero curado. A composição de LSR curável do presente modelo de utilidade normalmente compreende a partir de 5 a 100 partes, normalmente a partir de 10 a 60 partes em peso de um enchimento de reforço para cada 100 partes de organopolissiloxano A.
[054] Outro exemplo de um enchimento adequado é o aerogel de sílica hidrofóbica que é um material nanoestruturado com área de superfície elevada específica, porosidade elevada, densidade baixa, constante dielétrica baixa e excelentes propriedades de isolamento térmico. Os aerogéis de sílica são sintetizados através de um processo de secagem supercrítico ou através da técnica de secagem sob pressão ambiente, de maneira a obter uma estrutura porosa. No momento, está amplamente comercialmente disponível.
[055] O aerogel de sílica hidrofóbica é caracterizado por uma área de superfície que varia a partir de 500 a 1.500 m2/g, de maneira alternativa, a partir de 500 a 1.200 m2/g, em cada caso determinada por meio do método BET. O aerogel de sílica hidrofóbica ainda pode ser caracterizado pela sua porosidade acima de 80%, de maneira alternativa, acima de 90%. O aerogel de sílica hidrofóbica pode possuir um tamanho médio de partícula variando a partir de 5 a 1.000 μm, de maneira alternativa de 5 a 100 pm, de maneira alternativa, a partir de 5 a 25 pm, conforme medido por meio da dispersão da luz laser. Um exemplo de aerogel de sílica hidrofóbica é um aerogel de trimetila sililado. O aerogel de sílica hidrofóbico pode estar presente na composição de borracha de silicone líquido curável em uma quantidade a partir de 1 a 30% em peso em relação ao peso total da borracha de silicone líquido curável.
[056] Os exemplos de catalisadores adequados incluem os catalisadores de hidrossililação, tal como o catalisador de Karstedt mostrado na patente U.S. 3.715.334 ou outra platina conhecida pelos técnicos no assunto, e também incluindo os catalisadores de hidrossililação microencapsulados, por exemplo, aqueles conhecidos no estado da técnica, conforme observado na patente U.S. 5.009.957. O catalisador opcionalmente pode ser combinado com um suporte inerte ou ativo. Os exemplos de catalisadores de preferência que podem ser utilizados incluem os catalisadores do tipo platina tais como o ácido cloroplatínico, soluções de álcool de ácido cloroplatínico, complexos de platina e olefinas, complexos de platina e 1,3-divinil-1,1,3,3-tetrametildisiloxano (conhecidos como catalisador de Karstedt) e os pós sobre os quais a platina é suportada, e similares. Os catalisadores de platina estão completamente descritos na literatura. Em especial, em especial, podem ser mencionados os complexos de platina e de um produto orgânico descrito nas patentes 3.159.601, 3.159.602 e 3.220.972 e nas patentes europeias EP-A-057.459, EP-188.978 e EP-A-190.530 e os complexos de platina e de organopolissiloxano vinilado descritos nas patentes U.S. 3.419.593, 3.715.334, 3.377.432, 3.814.730 e 3.775.452.
[057]Os inibidores de reações de hidrossililação são projetados para retardar a reação de cura e também são conhecidos como controladores de taxa de cura. Os controladores de taxa de cura são bem conhecidos no estado da técnica e os exemplos de tais materiais podem ser encontrados nas patentes U.S. A patente U.S. 3.923.705 se refere à utilização de siloxanos cíclicos contendo a vinila. A patente U.S. 3.445.420 descreve a utilização de álcoois acetilénicos. A patente U.S. 3.188.299 mostra a eficácia de aminas heterocíclicas. A patente U.S. 4.256.870 descreve os maleatos de alquila utilizados para controlar a cura. Os siloxanos olefínicos também podem ser utilizados conforme descrito na patente U.S. 3.989.667. Os polidiorganossiloxanos contendo os radicais de vinila também foram utilizados e esta técnica pode ser observada nas patentes US 3.498.945, 4.256.870 e 4.347, 346. Os inibidores de preferência para esta composição são o 1,3,5,7-tetrametil-1,3,5,7-tetravinil-ciclotetrassiloxano; 3-metil-1 -butin-3-ol, 2-metil-3-butin-2-ol, 3-butin-1-ol, 3-butin-2-ol, álcool de propargila, 2-fenil-2-propin 1 -ol, 3, 5-dimetil-1-hexin-3-ol, 1-etinilciclopentanol, 1 -fenil-2-propinol, 3-metil-1-penteno-4-in-3-ol, 1-etinil-1-ciclo-hexanol (ECH) e suas misturas, sendo de maior preferência o 1-etinil-1-ciclo-hexanol (ECH).
[058] Outras classes de inibidores adequados incluem as hidrazinas, triazóis, fosfinas, mercaptanos, compostos de nitrogênio orgânico, álcoois acetilênicos, álcoois acetilênicos sililados, maleatos, fumaratos, amidas etilenicamente ou aromicamente insaturadas, isocianatos etilenicamente insaturados, siloxanos olefínicos, monoésteres de hidrocarbonetos insaturados e diésteres, ene-ynes conjugados, hidroperóxidos, nitrilas e diaziridinas.
[059] Para obter um tempo de trabalho mais longo ou a "vida útil” da composição de borracha de silicone líquido reticulável A3, por exemplo, no tanque de mistura (18), a quantidade do inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E é ajustada precisamente através da mangueira da linha de alimentação (12) para alcançar a "vida útil” desejada. Caso presente nas composições de base de borracha de silicone A1 e A2, a concentração do inibidor de catalisador adicionado é mantida muito baixa e a sua concentração irá variar muito dependendo do inibidor especial utilizado, e da natureza do organo-hidrogenopolissiloxano.
[060] Os aditivos típicos úteis para o presente modelo de utilidade incluem as bateladas principais de cores aditivas, estabilizadores de luz UV, agente molhante, aditivo de conjunto de compressão, plastificante, aditivos autoadesivos, aditivos antimicrobianos, estabilizadores de calor, retardadores de chama, promotores de adesão, enchimentos eletricamente condutivos, enchimentos termicamente condutivos, enchimentos não condutivos, lubrificantes, aditivos antiestáticos, aditivos de compressão baixa, aditivos para ajuste de durômetros, aditivos de resistência ao óleo, aditivos anticrepitação, aditivos para liberação de moldes, plastificantes, aditivos espessantes ou de consistência, extensores de cadeia e suas combinações.
[061] Se o aditivo não estiver em uma forma líquida, pode ser combinado com um diluente de silicone tal como o polidimetilsiloxano e/ou organopolissiloxano A para que possa ser adicionado diretamente nas composições de base de borracha de silicone A1 e A2 ou na composição líquida de borracha de silicone reticulável A3, por exemplo, no tanque de mistura (18), através da mangueira da linha de alimentação (16).
[062] Quaisquer pigmentos e corantes, que são aplicáveis aos elastômeros de silicone, mas não inibem a reação de adição catalisada através de hidrossililação, podem ser empregados no presente modelo de utilidade. Em uma realização de preferência do presente modelo de utilidade, os pigmentos e corantes são utilizados na forma de pigmento composto de batelada principal dispersos em polidiorganosiloxanos. Os exemplos de aditivos incluem pigmentos tais como negro de fumo, óxidos de ferro, dióxido de titânio, óxido de crômio, óxido de vanádio e bismuto e misturas ou seus derivados. O termo "pigmento" significa um sólido orgânico ou inorgânico em partículas colorido, preto, branco ou fluorescente que usualmente são insolúveis no veículo ou substrato em que estão incorporados, e essencialmente não são fisicamente e quimicamente afetados. Altera a aparência por absorção seletiva e/ou através da dispersão de luz. Um pigmento, em geral, retém uma estrutura de cristal ou partículas durante todo o processo de coloração. Também inclui os agentes colorantes tais como os corantes de cuba, corantes reativos, corantes ácidos, corantes cromados, corantes dispersos, corantes catiônicos e suas misturas. O termo "corante" significa apenas uma substância orgânica colorida ou fluorescente, que confere cor a um substrato por absorção seletiva de luz. Os pigmentos e corantes são bem conhecidos no estado da técnica e não precisam ser descritos no presente detalhadamente.
[063] Os exemplos de enchimentos eletricamente condutivos incluem, sem limitação, o carbono, tal como o grafite, negro de fumo, fibras de carbono cultivadas em vapor e nanotubos de carbono; e metais condutores. Os materiais condutores particulados e micro particulados que criam a condutividade elétrica no silicone curado são exemplificados por pós e micropós de ouro, prata, níquel, cobre e similares, bem como as ligas contendo, pelo menos, um dos metais anteriores; e pelos pós e micropós fabricados pela deposição a vácuo, ou chapeamento, de um metal tal como o ouro, prata, níquel, cobre e suas ligas, e similares, na superfície de uma cerâmica, vidro, quartzo ou orgânico micropó de resina e similares. os exemplos de enchimentos que se encaixam nas descrições acima são a prata, alumínio revestido de prata, cobre revestido de prata, vidro sólido e oco revestido de prata, cerâmica revestida de prata, níquel folheado a prata, níquel, grafite revestido com o níquel, carbono e similares.
[064] Os exemplos de estabilizadores de calor incluem os óxidos de ferro e negros de fumo, sais de carboxilato de ferro, hidrato de cério, dióxido de titânio, zirconato de bário, octoatos de cério e zircônio e porfirinas.
[065] Os retardadores de chama podem incluir, por exemplo, o negro de fumo, hidróxido de alumínio hidratado, hidróxido de magnésio, misturas de huntita / hidromagnesita, borato de zinco e silicatos tais como compostos de volastonita, platina e platina e misturas ou seus derivados. O triidrato de alumínio (ATH) é um retardador de chama comum. Se decompõe quando aquecido acima de 180 a 200° C, ponto em que absorve o calor e libera água para rapidamente resfriar a chama. O hidróxido de magnésio (MDH) possui uma estabilidade térmica maior que aquela ATH. A decomposição endotérmica (absorção de calor) inicia a 300° C após o que a água é liberada, o que poderia atuar como um retardador do fogo. As misturas de Huntita / Hidromagnesita (Mg3Ca(CO3)4 / Mg5(CO3)4(OH)2 4H2O). A huntite e hidromagnesita ocorrem, quase invariavelmente, como misturas na natureza. A hidromagnesita inicia a se decompor entre 220° C (ao ar livre) e 250° C (sob pressão em uma extrusora), que é elevada o suficiente para que possa ser utilizada como retardador de chama. A hidromagnesita libera a água e absorve o calor, assim como o ATH e o MDH fazem. Em contraste, a huntita se decompõe acima de 400° C, absorvendo o calor, mas liberando o dióxido de carbono.
[066] Os exemplos de enchimentos não condutores incluem o pó de quartzo, terra de diatomáceas, talco, argila, alumina, mica, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, vidro oco e, em especial, as pérolas de vidro oco, tais como as microesferas ocas de vidro borossilicato, também conhecidas como bolhas de vidro ou microbolhas de vidro, fibra de vidro, resina oca e pó revestido, e suas misturas ou derivados.
[067] Os exemplos de extensores de cadeia incluem um disiloxano ou um poliorganossiloxano de baixo peso molecular contendo dois átomos de hidrogênio unidos por silicone nas posições terminais tais como o tetrametildiidrogenofissiloxano ou polidimetilsiloxano terminado em dimetil-hidrogênio.
[068] Os exemplos de promotores de adesão incluem os quelatos de zircônio e silanos tais como o trimetoxissilano de 3-glicidoxipropila, trietoxissilano de 3-glicidoxipropila, metildimetoxissilano de 3-glicidoxipropila, trimetoxissilano de 4-glicidoxibutila, trietoxissilano de 5,6-epoxihexila, etiltrimetoxissilano de 2-(3,4-epoxiciclohexil), etiltrietoxissilano de 2-(3,4-epoxiciclo-hexil), methacriloximetil-trimetoxi-silano, 3-metacriloxipropil-tirmethoxissilano, 3-metacriloxipropil-metildimetoxissilano, 3-metacriloxipropil-dimetilmetoxisilano, 3-metacriloxipropil-silano, 3-metacriloxipropil- metildietoxisilano, 3-metacriloxiisobutil-trimetoxisilano, 3-acriloxipropiltrimetoxisilano, 3-acriloxipropil-metildimetoxisilano, 3-acriloxipropil-dimetil-metoxissilano e 3-acriloxipropiltrietoxisilano, e suas misturas.
[069] Os exemplos de agentes de sopro adequados incluem quaisquer líquidos ou sólidos que geram o gás através de decomposição química ou evaporação que são bem conhecidos pelo técnico no assunto. De preferência, dito agente de expansão é um agente de expansão químico e, de uma maneira de maior preferência, dito agente de expansão é selecionado a partir do grupo que consiste em bicarbonato de amônio, hidrogenocarbonato de amônio, hidrogenocarbonato de metal alcalino e suas misturas.
[070] Com referência à Figura 1, um sistema de dosagem (2), de acordo com o presente modelo de utilidade, que transporta o material de LSR e inclui uma plataforma (1) para o tambor (3) contendo uma composição de base de borracha de silicone líquido A1 que não contém um catalisador e que compreende:
- - pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- - pelo menos, um organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- - opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- - opcionalmente, pelo menos, um inibidor de moldagem por injeção de líquido E, e
- - opcionalmente, pelo menos, um aditivo F.
[071] Um dispositivo de enrolar (33) (não desenhado) para deslocar o sistema de dosagem (2), a plataforma fixa (1) ou a palete (1’) pode ser fornecido para possibilitar o deslocamento sem grande esforço. Uma placa seguidora (5) está disposta na superfície de ditas composições líquidas de base de borracha de silicone A1, e para as quais o seu tamanho e formato são selecionados de maneira a vedarem estreitamente dito recipiente de abastecimento (3). Dita placa seguidora (5) é mantida por um dispositivo de retenção verticalmente ajustável (6) que é capaz de deslocar a placa seguidora (5) para cima e para baixo. O dispositivo de retenção (6), de preferência, é um pistão que aciona a placa seguidora (5) para baixo deslocando a composição de base de borracha de silicone líquido A1. A placa seguidora (5) pode possuir diferentes diâmetros e é adaptada ao recipiente de abastecimento (3) a ser esvaziado. Quando a placa seguidora (5) é colocada nos recipientes de abastecimento (3), de preferência, é que o ar possa escapar, o que é assegurado pela válvula de purga de ar (28) que pode ser operada por dita unidade de controle (20).
[072] Na maioria dos casos, o recipiente de abastecimento (3) é um tambor. Uma vedação estática pode servir ao propósito de vedar o recipiente. É possível utilizar uma vedação inflável para os tambores de 20 e 200 litros. Isto torna possível processar o tambor com defeitos menores. As placas seguidoras (5) podem ser construções leves (por exemplo, peso inferior a 15 kg, de tal maneira que as disposições de saúde e segurança ocupacionais possibilitam uma troca pelo pessoal operacional). Os materiais do recipiente de abastecimento (3) são bombados por bombas de alimentação (7), como uma bomba de pistão de banho, uma bomba de engrenagens, uma bomba de parafuso excêntrico, uma bomba de extrusão, uma bomba de fuso de parafuso, uma bomba de pistão escavado ou qualquer outra bomba. Dita bomba (7) é acionada pela unidade de acionamento (19) operada por uma unidade de controle (20) e, opcionalmente, por uma unidade de regulagem (21). Possibilita a transferência, através de uma mangueira de linha de alimentação (8) que contém um elemento de controle de fluxo (9) operado por dita unidade de controle (20), a composição de base de borracha de silicone líquido A1 em um tanque de mistura (18) (opção selecionada para este desenho), que, de preferência, é um misturador estático (18’), ou diretamente no tambor (25) que é parte de uma prensa de moldagem por injeção (26) (esta opção não está desenhada).
[073] Um recipiente de abastecimento (30), contendo um catalisador de batelada principal C1 que compreende, pelo menos, um catalisador D à base de platina, está ligado a uma linha de alimentação (12) que contém um elemento de controle de fluxo (13) e opcionalmente um sensor (22), ambos operados por dita unidade de controle (20). Possibilita a transferência de seu conteúdo para o tanque de mistura (18) (opção selecionada para este desenho) ou diretamente para o barril (25) (esta opção não está desenhada).
[074] Um recipiente de abastecimento (31), contendo um inibidor de batelada principal E1 que compreende, pelo menos, um inibidor de moldagem por injeção de líquido E está ligado a uma mangueira de linha de alimentação (14) que contém um elemento de controle de fluxo (15) e opcionalmente um sensor (23), ambos operados por dita unidade de controle (20). Possibilita a transferência de seu conteúdo para o tanque de mistura (18) (opção selecionada para este desenho) ou diretamente para o barril (25) (esta opção não está desenhada). O tanque de mistura (18), de preferência, é, um dispositivo de mistura estático.
[075] Um recipiente de abastecimento opcional (32) contendo, pelo menos, um aditivo F está ligado a uma linha de alimentação (16) que contém um elemento de controle de fluxo (17), e opcionalmente um sensor (24), ambos operados por dita unidade de controle (20). Possibilita a transferência de seu conteúdo para o tanque de mistura (18) (opção selecionada para este desenho) ou diretamente para o barril (25) (esta opção não está desenhada).
[076] No tanque de mistura (18), quando está presente, e no tambor (25) é obtida uma composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 que compreende:
- (a) pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- (b) pelo menos, o organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- (c) opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- (d) pelo menos, um catalisador à base de platina D,
- (e) pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E, e
- (f) opcionalmente, pelo menos, um aditivo F.
[077] Uma unidade de controle (20), opcionalmente ligada a uma unidade de exibição (29) (opção selecionada para este desenho), opera os sensores (22) e (23) e os elementos de controle de fluxo (13) e (15) de maneira a ajustar as quantidades adicionadas em dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 de dito catalisador D à base de platina e de dito inibidor de moldagem por injeção líquida E. De preferência, ditas quantidades adicionadas são ajustadas de maneira a manter uma proporção molar do inibidor de moldagem por injeção E em relação ao átomo de platina do catalisador D à base de platina no intervalo a partir de 0,1 a 900 (0,1:1 a 900:1) e, de maior preferência, no intervalo a partir de 10 a 900 (10:1 a 900:1).
[078] Um barril (25) que é parte de uma prensa de moldagem por injeção (26) e em que é introduzido:
- - ou dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 de dito tanque de mistura (18), ou
- - dita base de borracha de silicone líquido A1, dito catalisador C1, dito inibidor de batelada principal E1 que compreende o inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E, opcionalmente dita base de borracha de silicone líquido A2 e ditos aditivos F de maneira a obter dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3.
[079] A regulação de pressão pode ser necessária antes da composição de LSR reticulável A3 entrar na unidade de injeção. Este dispositivo (não mostrado no desenho) possibilita uma restrição no caminho do fluido que pode aumentar a pressão, o que possibilita a dosagem adequada da dose. Os reguladores de pressão são ajustáveis, mas normalmente mantidos no intervalo de 0,7 a 3,5 MPa (100 a 500 psi) para evitar a compressão excessiva da dose medida.
[080] Para evitar a reticulação prematura, ou cura, durante a dosagem e injeção, o tubo da unidade de injeção pode ser resfriado com a água. Isso limita o efeito do aquecimento viscoso que ocorre entre a composição de LSR reticulável A3, o parafuso e o barril.
[081] Uma ponta de parafuso com um corte positivo (não mostrado no desenho), ou a válvula não de retorno também pode ser utilizada, tal como a válvula de verificação de esfera que possui uma bola de mola ou flutuante que está na posição fechada durante a injeção, mas aberta durante a dosagem da dose.
[082] De preferência, é utilizado um bocal de interrupção que é refrigerado com a água para evitar a reticulação prematura durante a injeção e dosagem antes da introdução da composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 no molde (27) e evita o refluxo durante a cura da peça. Dentro do bocal, o material é desviado em torno de um pistão que aciona a agulha de interrupção e é reintroduzido no caminho de fluxo próximo à ponta do bocal. Um sistema de câmara fria (34) também pode ser conectado a dito molde (27).
[083] Uma vez completo o enchimento do molde (27) com a composição de LSR reticulável A3, a pressão de empacotamento é mantida no material até que a cura ocorra a temperaturas no intervalo a partir de 80° C a 220° C e, de preferência, de 160° C a 220° C. Um tempo de cura segue a injeção e o empacotamento e depende da geometria da peça: maior tempo para as peças mais grossas e menor tempo para as peças mais finas.
[084] Quando a cura está completa, o molde (27) abre, possibilitando a desmoldagem de peças e a continuação para a próxima dose.
[085] Com referência à Figura 2, um sistema de dosagem (2), de acordo com o presente modelo de utilidade, que é outra realização. A única diferença com a Figura 1 é a adição de um segundo recipiente de abastecimento (4), contendo uma composição de base de borracha de silicone líquido A2 que não contém um catalisador, e que compreende:
- - pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula;
- - pelo menos, um organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B;
- - opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- - opcionalmente, pelo menos, o inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E, e
- - opcionalmente, pelo menos, um aditivo F.
[086] Este segundo recipiente de abastecimento (4) pode ser utilizado logo após o esvaziamento do primeiro recipiente de abastecimento (3), por conseguinte, possibilitando um processo contínuo de otimização do tempo de ciclo de produção, ou pode ser utilizado com o primeiro recipiente de abastecimento (3) por exemplo, possibilitando utilizar duas bases de LSR diferentes com diferentes propriedades de durômetros (diferentes conteúdos de enchimentos e outros componentes) possibilitando maior flexibilidade para a fabricação de diferentes tipos de materiais de borracha de silicone.
Claims (10)
- DISPOSITIVO DE MONTAGEM útil para a produção de um produto de borracha de silicone moldado através de moldagem por injeção caracterizado por compreender:
(1) um sistema de dosagem (2) que transporta os líquidos e inclui uma plataforma (1) ou uma palete (1’),
(2) um primeiro recipiente de abastecimento (3), e opcionalmente um segundo recipiente de abastecimento (4), ambos colocados em dita plataforma fixa (1) ou em dita paleta (1’), e respectivamente contendo uma composição de base de borracha de silicone líquido A1 e A2 que não contêm o catalisador e compreendem:- - pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- - pelo menos, um organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- - opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- - opcionalmente, pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossililação E, e
- - opcionalmente, pelo menos, um aditivo F,
(4) as bombas (7) que estão conectadas a ditas placas seguidoras (5) e que são acionadas por unidades de acionamento (19) operadas por uma unidade de controle (20) e opcionalmente por unidades de regulagem (21) para transferir a composição de base de borracha de silicone líquido A1, e opcionalmente a composição de base de borracha de silicone A2,
(5) uma primeira mangueira de linha de alimentação de base (8) para transportar dita composição de base de borracha de silicone líquido A1 que contém um elemento de controle de fluxo (9) operado por dita unidade de controle (20),
(6) opcionalmente, uma segunda mangueira de linha de alimentação de base (10) para transportar dita composição de base de borracha de silicone líquido A2 que contém um elemento de controle de fluxo (11) operado por dita unidade de controle (20),
(7) um recipiente de abastecimento (30), contendo um catalisador de batelada principal C1 que compreende, pelo menos, um catalisador D à base de platina, ligado a uma linha de alimentação (12) que contém um elemento de controle de fluxo (13) e opcionalmente um sensor (22) ambos operados por dita unidade de controle (20),
(8) um recipiente de abastecimento (31), contendo um inibidor de batelada principal E1 que compreende, pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossilação E, ligado a uma linha de alimentação (14) que contém um elemento de controle de fluxo (15) e opcionalmente um sensor (23) ambos operados por dita unidade de controle (20),
(9) opcionalmente, pelo menos, um recipiente de abastecimento (32) contendo, pelo menos, um aditivo F ligado a uma mangueira de linha de alimentação (16) que contém um elemento de controle de fluxo (17), e opcionalmente um sensor (24), ambos operados por dita unidade de controle (20)
(10) opcionalmente um tanque de mistura (18), que, de preferência, é um misturador estático (18’), em dita base de borracha de silicone líquido A1, dito catalisador de batelada principal C1, dito inibidor de batelada principal E1, opcionalmente dita base de borracha de silicone líquido A2 e ditos aditivos F são transferidos e misturados de maneira a obter uma composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 que compreende:- (a) pelo menos, um organopolissiloxano A contendo, pelo menos, 2 grupos alquenila unidos aos átomos de silicone por molécula,
- (b) pelo menos, o organopolissiloxano B contendo, pelo menos, 2 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B; e de preferência, pelo menos, 3 átomos de hidrogênio unidos por silicone por molécula B,
- (c) opcionalmente, pelo menos, um enchimento C,
- (d) pelo menos, um catalisador à base de platina D,
- (e) pelo menos, um inibidor para as reações de vulcanização através de hidrossilação E, e
- (f) opcionalmente, pelo menos, um aditivo F, e
(12) um tambor (25) que é parte de uma prensa de moldagem por injeção (26) e na qual é introduzida:- - ou dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 de dito tanque de mistura (18) ou,
- - dita base de borracha de silicone líquido A1, dito catalisador de batelada principal C1, dito inibidor de batelada principal E1, opcionalmente dita base de borracha de silicone líquido A2 e ditos aditivos F de maneira a obter dita composição de borracha de silicone líquido reticulável A3 e
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos dito molde (27) inclui, pelo menos, duas partes correspondentes que podem ser movidas entre uma posição aberta e uma posição fechada e que formam, pelo menos, uma cavidade de molde quando está em uma posição fechada.
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ainda compreende um sistema de câmara fria (34) conectado a dito molde (27).
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ditos dispositivos de retenção verticalmente ajustáveis (6) são os pistões que acionam as placas seguidoras (5) para baixo deslocando a composição de base de borracha de silicone líquido A1 e opcionalmente a composição de base de borracha de silicone líquido A2
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelas ditas placas seguidoras (5) contém, pelo menos, uma válvula de purga de ar (28) operada por dita unidade de controle (20).
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela dita bomba (7) é uma bomba de pistão de banho, uma bomba de engrenagem, uma bomba de parafuso excêntrico, uma bomba de extrusão, uma bomba de fuso de parafuso ou uma bomba de pistão escavado.
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pela dita bomba (7) é uma bomba de extrusão que é acionada de maneira pneumática, hidráulica ou elétrica e operada por uma unidade de controle (20).
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ditos elementos de controle de fluxo (9), (11), (13), (15) e (17) são as válvulas de controle de fluxo.
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que ditos recipientes de abastecimento (30), (31) e (32) estão conectados às linhas de ar (36) que acionam o seu conteúdo para o tanque de mistura (18) ou para o barril (25) quando o tanque de mistura (18) não está presente.
- MONTAGEM DE DISPOSITIVO DE MOLDAGEM por injeção de borracha de silicone líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ditos recipientes de abastecimento (3) e (4) são os tambores com um volume até 500 litros e, de preferência, um volume até 250 litros.
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