BRPI0710258A2

BRPI0710258A2 - processo; uso de um secador por trituração; partìculas de hidróxido de magnésio; formulação de polìmero de retardamento de chama; artigo moldado ou extrudado

Info

Publication number: BRPI0710258A2
Application number: BRPI0710258-5A
Authority: BR
Inventors: Rene Gabriel Erich Herbiet; Winfred Kurt Albert Toedt; Wolfgang Hardtke; Hermann Rautz; Christian Albert Kienesberger
Original assignee: Albemarle Corp
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2011-08-09
Also published as: RU2008143216A; US20090098363A1; ZA200808198B; JP2009532314A; MX2008012369A; WO2007117840A3; AU2007235102A1; TW200740698A; CA2647874A1; CN101437757A; EP2001799A2; KR20080114779A; WO2007117840A2

Abstract

<B>PROCESSO; USO DE UM SECADOR POR TRITURAçãO; PARTìCULAS DE IIIDRóXIDO DE MAGNESIO; FORMULAçãO DE POLìM ERO DE RETARDAMENTO DE CHAMA; ARTIGO MOLDADO OU EXTRUDADO.<D> Trata-se de retardantes de chama de hidróxido de magnésio inusitados, um método de fabricá-los a partir de pastas de filtro e a seu uso.

Description

"PROCESSO; USO DE UM SECADOR POR TRITURAÇÃO;PARTÍCULAS DE HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIO; FORMULAÇÃO DEPOLÍMERO DE RETARDAMENTO DE CHAMA; ARTIGO MOLDADO OUEXTRUD ADO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a retardantes de chama mineral. Maisparticularmente, a presente invenção se refere a novos retardantes de chama de hidróxicbde magnésio, a métodos de fabricá-los e ao seu uso.

Antecedentes da Invenção

Existem diversos processos para a produção de hidróxido de magnésio. Porexemplo, em processos de magnésio convencionais, sabe-se que o hidrójido de magnésiopode ser produzido por hidratação do ójddo de magnésio, que é obtido por aspersão detorrefação de uma solução de cloreto de magnésio, ver, por exemplo, patente N3 U.S.5.286.285 e patente européia número EP 0427817. Sabe-se também que uma fonte de Mgtal como ferro corroído, água do mar ou dolomita pode ser reagida com uma fontealcalina tal como lime ou hidróxicb de sódo para formar partículas de hidróxido demagnésio, e é também conhecido que um sal de Mg e amôniapode ser permitido reagir eformar cristais de hidróxiio de magnésio.

A aplicabilidade industrial do hidróxido de magnésio é conhecida há algumtempo. O hidróxiio de magnésio tem sido usado em diversas aplicações a partir do uso deum antiácido no campo médico para uso como um retardante de chama em aplicaçõesindustriais. Na área de retardante de chama, o hidróxido de magnésio é usado em resinassintéticas tais como plásticos e em aplicações em fios e cabos para proporcionarpropriedades retardante de chama. O desempenho da composição e a viscosidade da25 resina sintética que contém o hidróxiio de magnésio é um atributo fundamental que estárelacionado ao hidróxicb de magnésio/ na indústria de resina sintética, a demanda pormelhores desempenho de composição e viscosidade aumentou por razoes óbvias, isto é,maior produtividade durante a composição e a extrusão, melhor fluxo nos moldes, etc. namedida em que a dita demanda aumenta, a demanda por partículas de hidróxido de30 magnésio de maior qualidade e métodos para a produção das mesmas também aumenta.

PI0710258-5Breve Descrição das Figuras

A Figura 1 mostra o volume de poro específico V da rodada de teste deintrusão de hidróxilo de magnésio como uma função da pressão aplicada para a categoriade hidróxido de magnésio comercialmente oferecido.

A Figura 2 mostra o volume de poro específico V da rodada de teste deintrusão de hidróxido de magnésio como uma função do raio de poro r.

A Figura 3 mostra o volume de poro específico normalizado de uma rodadade teste de intrusão de hidróxido de magnésio, o gráfico foi gerado com um volume deporo específico máximo ajustado a 100% e os outros volumes específicos foramdivididos pelo dito valor máximo.

Sumário da Invenção

Em uma modalidade, a presente invenção refere-se a um processo que

compreende:

secar por trituração uma pasta de filtro que compreende de cerca de 35 acerca de 99% em peso de hidróxido de magnésio baseado no peso total dapasta de filtro.

Em outra modalidade, a presente invenção refere-se a partículas dehidróãdo de magnésio que têm:

uma cbo inferior a cerca de 3,5 μπ\

uma área de superfície específica BET de cerca de 1 a cerca de 15; e

um diâmetro do tamanho de poro médio na faixa de cerca de 0,01 μπι acerca de 0,5 /xm,

em que as ditas partícul as de hidróxido de magnésio são produzidas atravésde secagem por trituração de uma pasta de filtro que compreende a faixa de cerca de 35 acerca de 99% em peso de hidróxido de magnésio, baseado no peso total dapasta de filtro.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção compreende a secagem por trituração de uma pasta defiltro que compreende na faixa de cerca de 35 a cerca de 99% em peso, de preferência, nafaixa de cerca de 35 a cerca de 80% em peso, mais preferivelmente na faixa de cerca de40 a cerca de 70% em peso, hidróxilo de magnésio, com base no peso total da pasta defiltro. O restante da pasta de filtro é água, de preferência, água dessalinizada. Emalgumas modalidades, o pasta de filtro também pode conter um agente dispersante. Osexemplos não limitadores de agentes dispersantes incluem poliacrilatos, ác idosorgânicos, naftalensulfonato/condensados de formaldeído, éter poliglicólico de álcoo 1graxo, óxido de etileno-polipropileno, éster poliglicólco, óxicb de poliamina-etileno,fosfato, álcool poliv inílico.

A pasta de filtro pode ser obtida a partir de qualquer processo usado paraproduzir partículas de hidrójido de magnésio. Em uma modalidade exemplificativa, apasta de filtro é obtida a partir de um processo que compreende adicionar água a óxido demagnésio, preferivelmente obtido a partir de aspersão de torrefação de uma solução decloreto de magnésio, para formar uma suspensão de óxdo de magnésio e ág ua. Asuspensão tipicamente compreende partir de cerca de 1 % em peso a cerca de 85 % empeso de óxido de magnésio, com base no peso total da suspensão. Entretanto, aconcentração de óxido de magnésio pode ser variada para se encontrar dentro das faixasdescritas acima. A suspensão de água e óxido de magnésio é então permitida reagir sobcondições que incluem temperaturas que variam a partir de cerca de 50 ºC a cerca de100ºC e agitação constante, obtendo assim uma mistura compreendendo partículas dehidrójido de magnésio e água. Esta mistura é então filtrada para que se obtenha a pastade filtro usada na prát ica da presente invenção ou pode ser lavada uma ou, em algumasmodalidades, mais de uma vez com água dessalinizada e depois secada por trituração deacordo com a presente invenção.

Secagem por trituração, quer dizer que a pasta de filtro é seca em umacorrente de ar aquecido turbulento em uma unidade de secagem por trituração. A unidadede secagem por trituração compreende um rotor que é firmemente montado em um eixosólidb que gira em uma elevada velocidade circunferencial. O movimento rotacional emassociação com o alto rendimento do ar converte o ar aquecido que segue através emvórtices de ar extremamente velozes que faz com que a pasta de filtro se torne seca,acelera a mesma, e distribui e seca a pasta de filtro para produzir partículas de hidróxicbde magnésio que são dotadas de uma áre a de superfície maior, como determinado porBET descrito acima, iniciando então as partícula s de hidróxdo de magnésio em uma pastade filtro. Após terem sido completamente secas, as partículas de hidrócido de magnésiosão transportadas por meio de do ar turbulento para fora da trituradora e separadas dosvapores e do ar quente por meio de sistemas de filtro convencionais.

O rendimento do ar quente usado para secar a pasta de filtro é tipicamentemaior do que cerca de 3,000 Bm3/h, preferivelmente maior do que cerca da cerca de5,000 Bm3/h, mais preferivelmente a partir de cerca de 3,000 Bm3/h a cerca de 40,000Bm3/h, e de modo especialmente pdito a partir de cerca de 5,000 Bm3/h a cerca de 30,000Bm3/h.

De modo a alcançar rendimentos assim tão elevados, o rotor da unidade desecagem por trituração tipicamente é dotado de uma velocidade circunferencial maior doque cerca de 40 m/seg., preferivelmente maior do que cerca de 60 m/seg., maispreferivelmente maior do que 70 m/seg., e de modo especialmente pdito em uma faixa decerca de 70 m/seg. a cerca de 140 m/seg.. A alta velocidade rotacional do motor e o altorendimento do ar quente resulta na corrente de ar quente dotada de um Número deReynolds maior do que cerca de 3.000.

A temperatura da corrente de ar quente usada para secar por trituração apasta de filtro é geralmente maior do que cerca de 150°C, preferivelmente, maior do quecerca de 270°C. Em uma modalidade mais pdita, a temperatura da corrente de ar quenteestá em uma faixa de cerca de 1500C a cerca de 550°C, de modo especialmente pdito emuma faixa de cerca de 2700C a cerca de 500°C.

Como determinado acima, a secagem por trituração da pasta de filtroresulta em uma partícula de hidróxicb de magnésio dotada de uma área de superfíciemaior, como determinado por BET descrito acima, então as partículas de hidróxicb demagnésio iniciais em uma pasta de filtro. Tipicamente, a BET do hidróddo de magnésioseco por trituração é cerca de 10 % maior do que as partículas de hidróxido de magnésioem uma pasta de filtro. Preferivelmente a BET do hidróddo de magnésio seco portrituração é a partir de cerca de 10 % a cerca de 40 % maior do que as partículas dehidróxdo de magnésio em uma pasta de filtro. Mais preferivelmente a BET do hidróxidode magnésio seco por trituração é a partir de cerca de 10 % a cerca de 25 % maior do queas partículas de hidróxido de magnésio em uma pasta de filtro.

Nesse sentido, as partículas de hidróxido de magnésio também sãocaracterizadas por serem dotadas de uma área de superfície específica BET, comodeterminado por DIN-66132, na faixa de cerca de 1 m2/g a cerca de 15 m2/g. Em umamodalidade pdita, as partículas de hidróxiio de magnésio de acordo com a presenteinvenção são dotadas de uma área de superfície específica BET na faixa de cerca de 1m2/g a cerca de 5 m2/g, mais preferivelmente na faixa de cerca de 2,5 m2/g a cerca de 4m2/g. Em uma outra modalidade pdita, as partículas de hidróxdo de magnésio de acordocom a presente invençã o são dotadas de uma á rea de superfície especí fica BET na faixade cerca de 3 m2/g a cerca de 7 m2/g, mais preferivelmente na faixa de cerca de 4 m2/g acerca de 6 m2/g. Em uma outra modalidade pdita, as partículas de hidróxdo de magnésiode acordo com a presente invenção são dotadas de uma área de superfície específicaBET na faixa de cerca de 6 m2/g a cerca de 10 m2/g, mais preferivelmente na faixa decerca de 7 m2/g a cerca de 9 m2/g. Em ainda uma modalidade pdita, as partículas dehidróxido de magnésio de acordo com a presente invenção são dotadas de uma área desuperfície específica BET na faixa de cerca de 8 m2/g a cerca de 12 m2/g, maispreferivelmente na faixa de cerca de 9 m2/g a cerca de 11 m2/g.

As partículas de hidróddo de magnésio produzidas pelo processo desecagem por trituração da presente invenção são também caracterizadas por terem umadso inferior a cerca de 3,5 μm. Em uma modalidade pdita, as partículas de hidróxido demagnésio da presente invenção são caracterizadas por serem dotadas de uma dso na faixade cerca de 1,2 μm a cerca de 3,5 μm, mais preferivelmente na faixa de cerca de 1,45 μma cerca de 2,8 μm. Em uma outra modalidade pdita, as partículas de hidrójido demagnésio da presente invenção são caracterizadas por serem dotadas de uma dso na faixade cerca de 0,9 μm a cerca de 2,3 μm, mais preferivelmente na faixa de cerca de 1,25 μma cerca de 1,65 μm. Em uma outra modalidade pdita, as partículas de hidróxido demagnésio da presente invenção são caracterizadas por serem dotadas de uma dso na faixade cerca de 0,5 μm a cerca de 1,4 μm, mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,8 μm acerca de 1,1 μm. Em ainda uma outra modalidade pdita, as partículas de hidróxido demagnésio da presente invenção são caracterizadas por serem dotadas de uma dso na faixade cerca de 0,3 μm a cerca de 1,3 μm, mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,65 μma cerca de 0,95 μm.Deve ser observado que as medições cbo aqui reportadas foram medidas pordifração a laser de acordo com ISSO 9276 usando uma máquina de difração a laserMalvern Mastersizer S. Para este fim, uma solução de 0,5% com EXTRAN MA02oferecida pela Merck/Alemanha é usada e ultra-som é aplicado. EXTRAN MA02 é umaditivo para reduzir a tensão de superfície da água e é usada para limpeza de itenssensíveis a alcalinos. O mesmo contém tensoativos não iôricos, fosfatos, e pequenasquantidades de outras substâncias. O ultra-som é usado para desaglomera r as partículas.

As partículas de hidróxdo de magnésio da presente invenção são tambémcaracterizadas por serem dotadas de um raio de poro médio específico (r50). O r50 daspartículas de hidróxido de magnésio de acordo com a presente invenção podem serderivados a partir de porosimetria de mercúrio. A teoria de porosimetria de mercúriobaseia-se no principio físico de que um líquido não umectante não reativo não irápenetrar os poros até que uma pressão suficiente seja aplicada para forças a sua entrada.Assim, quanto mais elevada a pressão necessá ria para que o líquido entre nos poros,menor o tamanho do poro. Um tamanho de poro menor foi observado estar correlacionadoa uma melhor capacidade de umidificação das partículas de hidróxdo de magnésio. Otamanho de poro das partículas de hidróxdo de magnésio da presente invenção pode sercalculado a partir dos dados derivados a partir de porosimetria de mercúrio usando umPorosímetro 2000 oferecido pela Cario Erba Strumentazione, Itália. De acordo com omanual do Porosímetro 2000, a equação a seguir é usada para calcular o raio do poro r apartir da pressão ρ medida: r = -2 cos( )/p ; onde é o ângulo de umidificação e é atensão de superfície. As medições obtidas aqui usaram um valor de 141,3° para e foiajustada a 480 dina/cm.

De modo a aprimorar a capacidade de repetição das medições, o tamanhode poro foi calculado a partir da segunda rodada de teste de intrusão de hidróxidb demagnésio, como descrito no manual do Porosímetro 200. A segunda rodada de teste foiusada pelo fato de que os inventores observaram que uma quantidade de mercúrio dotadade volume VO permanece na amostra das partículas de hidróxdo de magnésio após aextrusão, isto é, apósa liberação da pressão para pressão ambiente. Assim, o rso pode serderivado a partir destes dados como explicado abaixo com referência às Figuras 1, 2 e 3.Na primeira rodada de teste, uma amostra de hidróxüo de magnésio foipreparada como descrito no manual do Porosímetro 200, e o volume de poro foi medidocomo uma função da pressão de intrusão aplicada ρ usando uma pressão máxima de 200bar. A pressão foi liberada e permitida alcançar pressão ambiente com a conclusão daprimeira rodada de teste. Uma segunda rodada de teste de intrusão (de acordo com omanual do Porosímetro 2000) utilizando a mesma amostra, não adulterada, a partir daprimeira rodada de teste foi realizada, onde a medição do volume de poro específico V(p)da segunda rodada de teste adota o volume VO como um novo volume de partida, que éentão ajustado a zero para a segunda rodada de teste.

Na segunda rodada de teste de intrusão, a medição do volume de poroespecífico V(p) da amostra foi mais uma vez realizada como uma função da pressão deintrusão aplicada usando uma pressão máxima de 2000 bar. A Figura 1 mostra o volumede poro específico V da segunda rodada de teste de intrusão (usando a mesma amostraque a primeira rodada de teste) como uma função da pressão de intrusão aplicada parauma categoria de hidróxüo de magnésio comercialmente oferecido.

A partir da segunda rodada de teste de intrusão de hidróxido de magnésio, oraio de poro r foi calculado pelo Porosímetro 2000 de acordo com a formular = -2cos( )/p ; onde é o ân guio de umidificação e é a tensão de superfície. Para todas asmedições de r obtidas aqui, o valor de 141,3° para foi usado e foi ajustada a 480dina/cm. O volume de poro específico pode assim ser representado como uma função doraio de poro r. A Figura 2 mostra o volume de poro específico V da segunda rodada deteste de intrusão (usando a mesma amostra) como uma função do raio de poro r.

A Figura 3 mostra um volume de poro específic o normalizado do segundarodada de teste de intrusão como uma função do raio de poro r, isto é, nesta curva, ovolume de poro específico máximo do segunda rodada de teste de intrusão foi ajustado a100% e os outros volumes específicos foram divididos pelo dito valor máximo. O raio deporo a 50% do volume de poro específico relativo, por definição, é denominado raio deporo mediano rso daqui adiante. Por exemplo, de acordo com a Figura 3, o raio de poromediano rso do hidróxidode magnésio comercialmente oferecido é de 0,248 /zm.

O procedimento acima descrito foi repetido usando uma amostra departículas de hidróxüo de magnésio de acordo com a presente invenção, e observou-seque as partículas de hidróxido de magnésio são dotadas de um rso na faixa de cerca de0,01 μπι cerca de 0,5 μπι. Em uma modalidade pdita da presente invenção, o rso daspartículas de hidrócido de magnésio está na faixa de cerca de 0,20 μπι a cerca de 0,4 μπι,mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,23 μπι a cerca de 0,4 μπι, maispreferivelmente na faixa de cerca de 0,25 μπι a cerca de 0,35 μπι. Em outra modalidadepdita, o rso está na faixa de cerca de 0,15 μπι a cerca de 0,25 μπι, mais preferivelmentena faixa de cerca de 0,16 μπι a cerca de 0,23 μπι, mais preferivelmente na faixa de cercade 0,175 μπι a cerca de 0,22 μπι. Em ainda uma outra modalidade pdita, o rso está nafaixa de cerca de 0,1 μπι a cerca de 0,2 μπι, mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,1μπι a cerca de 0,16 μπι, mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,12 μπι a cerca de0,15 μπι. Em outra modalidade pdita, o rso está na faixa de cerca de 0,05 μπι a cerca de0,15 μπι, mais preferivelmente na faixa de cerca de 0,07 μπι a cerca de 0,13 μπι, maispreferivelmente na faixa de cerca de 0,1 μπι a cerca de 0,12 μπι.

Em algumas modalidades, as partículas de hidróxüo de magnésio dapresente invenção são adicionalmente caracterizadas como dotadas de uma absorção deóleo de linhaça em uma faixa de cerca de 15 % a cerca de 40 %. Em uma modalidadepdita, as partículas de hidróxüo de magnésio de acordo com a presente invenção podemadicionalmente ser caracterizadas como dotadas de uma absorção de óbo de linhaça emuma faixa de cerca de 16 m2/g a cerca de 25 %, mais preferivelmente em uma faixa decerca de 17 % a cerca de 25 %, de modo especialmente pdito em uma faixa de cerca de19 % a cerca de 24 %. Em uma outra modalidade pdita, as partículas de hidróxicb demagnésio de acordo com a presente invenção podem adicionalmente ser caracterizadascomo dotadas de uma absorção de óleo de linhaça em uma faixa de cerca de 20 % a cercade 28 %, mais preferivelmente em uma faixa de cerca de 21 % a cerca de 27 %, de modoespecialmente pdito em uma faixa de cerca de 22 % a cerca de 26 %. Em ainda uma outramodalidade pdita, as partículas de hidróxüo de magnésio de acordo com a presenteinvenção podem adicionalmente ser caracterizadas como dotadas de uma absorção de deode linhaça em uma faixa de cerca de 24 % a cerca de 32 %, mais preferivelmente em umafaixa de cerca de 25 % a cerca de 31 %, de modo especialmente pdito em uma faixa decerca de 26 % a cerca de 30 %. Ainda em uma outra modalidade pdita, as partículas dehidróxido de magnésio de acordo com a presente invenção podem adicionalmente sercaracterizadas como dotadas de uma absorção de óleo de linhaça em uma faixa de cerca de27 % a cerca de 34 %, mais preferivelmente em uma faixa de cerca de 28 % a cerca de 33 %, de modo especialmente pdito em uma faixa de cerca de 28 % a cerca de 32 %.

As partículas de hidróxiio de magnésio de acordo com a presente invençãopodem ser usadas como um retardante de chama em uma variedade de resinas sintéticas.Exemplos não limitantes de resinas termoplá sticas ondas partículas de hidróxido demagnésio encontram uso incluem polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno, polímeros e copolímeros de olefinas C2 a Cs (-olefina) tal como polibuteno,poli(4-metilpenteno-l) ou semelhante, copolímeros das ditas olefinas e dieno, copolímerode etileno-acrilato, poliestireno, Resina ABS, Resina AAS, Resina AS, Resina MBS,resina de copolímero de cloreto de vinil etileno, resina de copolímero de acetato de viniletileno, resina de polímero de enxerto de acetato de vinil cloreto de vinil etileno, cloreto de vinilideno, cloreto de polivinila, polietileno clorado, polipropileno clorado, copolímerode propileno cloreto de vinil, resina de acetato de vinil, resina fenóxi, poliacetal,poliamida, poliimida, policarbonato, polissulfona, óxido de polifenileno, sulfeto depolifenileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, resina metacrílica esemelhante. Exemplos adicionais de resinas sintéticas adequadas incluem resinas de consolidação térmica tais como resina de epóji, resina de fenol, resina de melamina,resina de poliéster insaturado, resina de alquida e resina de uréia e borrachas naturais ousintéticas tais como EPDM, borracha de butila, borracha de isopreno, SBR, NIR,borracha de uretano, borracha de polibutadieno, borracha acrílica, borracha de silicone,fluoro elastômero, NBR e polietileno cloro sulfonado são também incluídos. Adicionalmente incluídas são as suspensões poliméricas (treliças).

Preferivelmente, a resina sintética é uma resina com base em polipropilenotal como homopolímer os de polipropileno e copolímeros de etileno propileno; resinascom base em polietileno tais como polietileno de alta densidade, polietileno de baixadensidade, polietileno de baixa densidade de cadeia retilínea, polietileno de ultra baixa densidade, EVA (resina de acetato de vinil etileno), EEA (resina de acrilato de etiletileno), EMA (resina de copolímero de acrilato de metil etileno), EAA (resina decopolímero de etileno ácido acrílico) e ultra polietileno de ultra alto peso molecular; epolímeros e copolímeros de Olefinas C2 a C8 (-olefina) tal como polibuteno e poli(4-metilpenteno-1), poliamida, cloreto de polivinila e borrachas. Em uma modalidade maispdita, a resina sintética é uma resina com base em polietileno.

Os inventores concluíram que ao se usar as partículas de hidróxido demagnésio de acordo com a presente invenção como retardante de chamas em resinassintéticas, um melhor desempenho da composição e melhor desempenho da viscosidade,isto é, uma viscosidade mais baixa, do hidróxido de magnésio contendo a resina sintéticapode ser alcançada. Um melhor desempenho da composição e uma melhor viscosidadesão altamente desejados pelos ditos manipuladores, fabricantes, etc., que produzem osartigos extrudados ou moldados finais de hidróxdo de magnésio contendo resina sintética.

Por melhor desempenho da composição, se quer dizer que variações naamplitude do nível de energia de máquinas de manipulação tais como Misturadores BusKo ou extrusores de parafuso duplo necessário para misturar a resina sintética contendopartículas de hidróxido de magnésio de acordo com a presente invenção são menores doque aquelas máquinas de manipulação que misturam a resina sintética contendo partículasde hidróxüo de magnésio convencionais. As menores variações no nível de energiapermitem maiores rendimentos do material a ser misturado ou material extrudado e/ou amais uniforme (homogêneo).

Por melhor desempenho da viscosidade, se quer dizer que a viscosidade daresina sintética contendo partículas de hidróxido de magnésio de acordo com a presenteinvenção é menor do que aquela da resina sintética contendo partículas de hidrócido demagnésio convencionais. A dita viscosidade mais baixa permite uma mais rápida extrusãoe/ou preenchimento de molde, menos pressão necessária para extrudar ou para preenchermoldes, etc., aumentando assim a velocidade de extrusão e/ou reduzindo os tempos depreenchimento de molde e permitindo maiores rendimentos.

Assim, em uma modalidade, a presente invenção se refere a umaformulação de polímero de retardamento de chama compreendendo pelo menos umaresina sintética, em algumas modalidades apenas uma, como descrito acima, e umaquantidade de retardante de chama de partículas de hidróxiio de magnésio de acordo coma presente invenção, e a um artigo moldado e/ou extrudado produzido a partir daformulação de polím ero de retardamento de chama.

Por uma quantidade de retardante de chama de hidróxido de magnésio, sequer dizer geralmente em uma faixa de cerca de 5 % em peso a cerca de 90 % em peso,com base no peso da formulação de polímero de retardamento de chama, e maispreferivelmente a partir de cerca de 20 % em peso a cerca de 70 % em peso, nas mesmasbases. Em uma modalidade especialmente pdita, uma quantidade de retardante de chama éa partir de cerca de 30 % em peso a cerca de 65 % em peso das partíc ulas de hidróxido demagnésio, nas mesmas bases.

A formulação de polím ero de retardamento de chama pode também conteroutros aditivos comumente usados na técnica. Exemplos não limitantes de outros aditivosque são adequados para uso na formulação de polímero de retardamento de chamas dapresente invenção incluem auxiliadores de extrusão tais como ceras de polietileno,auxiliadores de extrusão com base em Si, áci dos graxos; agentes de acoplamento taiscomo amino-, vinil- ou alquil silanos ou polímeros enxertados com ácido maléico;estearato de bário ou estearato de cálcio; organoperóxidcs; corantes; pigmentos; cargas;agentes de insuflação; desodorantes; estabilizadores térmicos; antioxidantes; agentesantiestát icos; agentes de reforço; limpadores de metal ou desativadores; modificadores deimpacto; auxiliadores de processamento; auxiliadores de liberação de molde,lubrificantes; agentes anti-bloqueio; outro retardante de chamas; estabilizadores de UV;plastificantes; auxiliadores de fluxo; e semelhante. Se desejado, agentes nucleantes taiscomo silicato de cálci o ou índ igo podem também ser incluídos na formulação depolímero de retardamento de chamas. As proporções de outros aditivos opcionais sãoconvencionais e podem ser variadas para se adequar às necessidades de qualquer situaçãoadequada.

Os métodos de incorporação e de adição dos componentes da formulaçãode polímero de retardamento de chama e o método pelo qual a moldagem é conduzida nãoé fundamental para a presente invenção e pode ser qualquer um conhecido na técnicadesde que o método selecionado envolva mistura uniforme e moldagem. Por exemplo,cada um dos componentes acima, e aditivos opcionais se usados, pode ser misturadousando um Misturador Buss Ko, misturadores internos, misturadores contínuos de Farrelou extrusores de parafuso duplo ou em alguns casos também extrusores de parafusosimples ou trituradores de dois rolos, e então a formulação de polímero de retardamentode chama é moldada em uma etapa de processamento subseqüente. Adicionalmente, oartigo moldado da formulação de polímero de retardamento de chama pode ser usado apósa fabricação para aplicações tais como processamento de estiramento, processamento degravação, revestimento, impressão, laminação, perfuração ou corte. O artigo moldadopode também ser fixado a um material diferente da formulação de polímero deretardamento de chama da presente invenção, tal como uma placa de reboco, madeira,uma placa de bloco, um material de metal ou pedra. Entretanto, a mistura misturada podetambém ser moldada por inflação, moldada por injeção, moldada por extrusão, moldadapor meio de sistema de sopro, moldada por pressão, moldada por rotação ou moldada porcalandra.

No caso de um artigo extrudado, qualquer técnica de extrusão conhecidapor ser eficaz com a mistura de resinas sintéticas descritas acima pode ser usada. Em umatécnica exemplificaiiva, a resina sintética, partículas de hidróddo de magnésio, ecomponentes opcionais, se escolhidos, são compostos em uma máquina de composiçãopara formar a formulação de resina de retardante de chama como descrito acima. Aformulação de resina de retardante de chama é então aquecida a um estado fundido emum extrusor, e a formulação de resina de retardante de chama fundida é então extrudadaatravés de uma matriz selecionada para formar um artigo extrudado ou para revestir, porexemplo, a fio de metal ou uma fibra de vidro usada para transmissão de dados.

A descrição acima está direcionada a diversas modalidades da presenteinvenção. Aqueles versados na técnica reconhecerão que outros meios, que sãoigualmente eficazes, podem ser desenvolvidos para realizar o espírito da presenteinvenção. Deve também ser observado que as modalidades preferivelmente da presenteinvenção contemplam que todas as faixas aqui discutidas incluem as faixas a partir dequalquer quantidade mais baixa para qualquer quantidade mais alta. Por exemplo, quandose discute a absorção de óleo das partículas de produto de hidróxicb de magnésio, écontemplado que faixas a partir de cerca de 15 % a cerca de 17 %, de cerca de 15 % acerca de 27 %, etc. estão inseridas no âmbito d a presente invenção.

Claims

1. Processo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:a) secar por trituração uma pasta de filtro compreendida na faixa decerca de 35 a cerca de 99% em peso de hidróxüo de magnésio, baseado no peso total dapasta de filtro, por meio da qual produzem-se partículas de hidróxüo de magnésio secaspor trituração.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que a dita pasta de filtro compreende na faixa de cerca de 40 a cerca de 70%em peso de hidróxido de magnésio, combase no peso total da pasta de filtro.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que a dita pasta de filtro compreende na faixa de cerca de 35 a cerca de 70%em peso de hidróxido de magnésio, combase no peso total da pasta de filtro.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que a secagem por trituração é efetuada ao passar a pasta de filtro através deum secador por trituração operado sob condições que incluem um rendimento da correntede ar quente maior do que cerca de 3000 Bm3/h, uma velocidade de rotor circunferencialmaior do que cerca de 40 m/seg., onde a dita corrente de ar quente é dotada de umatemperatura maior do que cerca de 150 0C e um número de Reynolds maior do que cercade 3000.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADOpelo fato de que a secagem por trituração é efetuada ao passar a pasta de filtro através deum secador por trituração operado sob condições que incluem um a rendimento dacorrente de ar quente maior do que cerca de 3000 Bm3/h a cerca de 40000 Bm3/h, umavelocidade de rotor circunferencial maior do que cerca de 70 m/seg., onde a dita correntede ar quente é dotada de uma temperatura a partir de cerca de 1500C a cerca de 550 0C eum número de Reynolds maior do que cerca de 3000.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADOpelo fato de que a BET do hidróxicb de magnésio seco por trituração é cerca de 10 %maior do que as partículas de hidróxido de magnésio em uma pasta de filtro.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADOpelo fato de que a BET do hidróxido de magnésio seco por trituração está em uma faixade cerca de 10 % a cerca de 40 % maior do que as partículas de hidrócido de magnésioem uma pasta de filtro.

8. Processo, de acordo com qualquer reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita pasta de filtro é obtida a partir de umprocesso compreendendo adicionar água a óxidode magnésio para formar uma suspensãode óxidode magnésio e água compreendendo a partir de cerca de 1 % a cerca de 85 % empeso óxidode magnésio, com base em uma suspensão, e permitir que a água e óxidodemagnésio reajam sob condições que incluem temperaturas que variam a partir de cerca de-50°C a cerca de IOO0C e agitação constante, obtendo assim uma mistura que compreendepartículas de hidróxido de magnésio e água e filtragem da dita mistura.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADOpelo fato de que o ócido de magnésio é obtido a partir de aspersão de torrefação de umasolução de cloreto de magnésio.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADOpelo fato de que o dito processo adicionalmente compreende lavar a dita pasta de filtrocom água antes d a secagem por trituração.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADOpelo fato de que a dita á gua é água dessalinizada.

12. Uso de um secador por trituração CARACTERIZADOpelo fato de ser para produzir partículas de hidróxido de magnésio secas por trituração apartir de uma pasta de filtro.

13. Partículas de hidróxido de magnésio,CARACTERIZADAS pelo fato de serem dotadas de:a) uma dso de menos de cerca de 3.5 μmb) uma área de superfície específica BET em uma faixa de cerca de 1a cerca de 15;c) um raio de poro médio, rso, em uma faixa de cerca de 0.01 μπι acerca de 0.5 μm; ed) uma absorção de óleo de linhaça na faixa de cerca de 15% a cerca de-40%, em que as ditas partículas de hidróxdo de magnésio são produzidas através desecagem por trituração de uma pasta de filtro que compreende na faixa de cerca de 35 acerca de 99% em peso de hidróxido de magnésio, baseado no peso total dapasta de filtro.

14. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADAS pelo fato de que a dso está em uma faixa de cerca de 1,2 acerca de 3,5 μm.

15. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADAS pelo fato de que a dso está em uma faixa de cerca de 0,9 μm acerca de 2,3 μm.

16. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADAS pelo fato de que a dso está em uma faixa de cerca de 0,5 μm acerca de 1,4 μm.

17. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADAS pelo fato de que a dso está em uma faixa de cerca de 0,3 μm acerca de 1,3 μm.

18. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADAS pelo fato de que uma área de superfície específica BET estáem uma faixa de cerca de 2.5 m2/g a cerca de 4 m2/g ou em uma faixa de cerca de 1 acerca de 5 m2/g.

19. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADAS pelo fato de que uma área de superfície específica BET estáem uma faixa de cerca de 3 m2/g a cerca de 7 m2/g.

20. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADAS pelo fato de que uma área de superfície específica BET estáem uma faixa de cerca de 4 m2/g a cerca de 6 m2/g.

21. Partículas de hidróxido de magnésio, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADAS pelo fato de que uma área de superfície específica BET estáem uma faixa de cerca de 7 m2/g a cerca de 9 m2/g ou está em uma faixa de cerca de 6m2/g a cerca de 10 m2/g.

22. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-17, CARACTERIZADAS pelo fato de que uma área de superfície específica BET estáem uma faixa de cerca de 8 m2/g a cerca de 12 m2/g ou está em uma faixa de cerca de 9m2/g a cerca de 11 m2/g.

23. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-19, CARACTERIZADAS pelo fato de que o rso está em uma faixa de cerca de 0,20 μΐηa cerca de 0,4 μπι.

24. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-20, CARACTERIZADAS pelo fato de que o rso está em uma faixa de cerca de 0,15 μτηa cerca de 0,25 μπι.

25. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-21, CARACTERIZADAS pelo fato de que o no está em uma faixa de cerca de 0,1 μπι acerca de 0,2 μπι.

26. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-22, CARACTERIZADAS pelo fato de que o r50 está em uma faixa de cerca de 0,05 μπιa cerca de 0,15 μπι.

27. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-23, CARACTERIZADAS pelo fato de que as ditas partículas de hidróddo de magnésiopossuem uma absorção de óleo de linhaça na faixa de cerca de 16% a cerca de 25%.

28. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-24, CARACTERIZADAS pelo fato de que as ditas partículas de hidróddo de magnésiopossuem uma absorção de óleo de linhaça na faixa de cerca de 20% a cerca de 28%.

29. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-25, CARACTERIZADAS pelo fato de que as ditas partículas de hidróddo de magnésiopossuem uma absorção de óleo de linhaça na faixa de cerca de 24% a cerca de 32%.

30. Partículas de hidróxidode magnésio, de acordo com a reivindicação-26, CARACTERIZADAS pelo fato de que as ditas partículas de hidróddo de magnésiopossuem uma absorção de óleo de linhaça na faixa de cerca de 27% a cerca de 34%.

31. Formulação de polímero de retardamento de chama,CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:a) pelo menos uma resina sintética; eb) uma quantidade de retardante de chama de parti cuias de hidróxidb demagnésio secas por trituração,em que as ditas partículas de hidróxdo de magnésio secas por trituraçãosão produzidas através da secagem por trituração de uma pasta de filtro compreendendocerca de 35 a cerca de 99% em peso de hidróxicb de alumínio.

32. Formulação de polímero, de acordo com a reivindicação 31,CARACTERIZADA pelo fato de que a dita pelo menos uma resina sintética éselecionada a partir de polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno,polímeros e copolímeros de C2 a Ce olefmas (-olefina) tal como polibuteno, poli(4-metilpenteno-1) ou semelhante, copolímeros das ditas olefinas e dieno, copolímero deetileno-acrilato, poliestireno, Resina ABS, Resina AAS, Resina AS, Resina MBS, resinade copolímero de cloreto de vinil etileno, resina de copolímero de acetato de vinil etileno,resina de polímero de enxerto de acetato de vinil cloreto de vinil etileno, cloreto devinilideno, cloreto de polivinila, polietileno clorado, polipropileno clorado, copolímerode cloreto de vinil-propileno, resina de acetato de vinil, resina fenóxi, poliacetal,poliamida, poliimida, policarbonato, polissulfona, óxido de polifenileno, sulfeto depolifenileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, resina metacrílica,resina de epóxi, resina de fenol, resina de melamina, resina de poliéster insaturado, resinaalquida e resina de uréia e borrachas naturais ou sintéticas, EPDM, borracha de butila,borracha de isopreno, SBR, NIR, borracha de uretano, borracha de polibutadieno,borracha acrílica, borracha de silicone, fluoro elastômero, NBR e polietileno clorosulfonado, as suspensões poliméricas (treliças), e semelhante.

33. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 32, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita formulação de polímerode retardamento de chama compreende em uma faixa de cerca de 5 % em peso a cerca de 90 % em peso das partículas de hidrócido de magnésio trituradas secas, com base no pesoda formulação de polímero de retardamento de chama.

34. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 32, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita formulação de polímerode retardamento de chama compreende em uma faixa de cerca de 20 % em peso a cercade 70 % em peso das partículas de hidróxido de magnésio trituradas secas, com base nopeso da formulação de polímero de retardamento de chama.

35. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 32, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita formulação de polímerode retardamento de chama compreende em uma faixa de cerca de 30 % em peso a cercade 65 % em peso das partículas de hidróxido de magnésio trituradas secas, com base nopeso da formulação de polímero de retardamento de chama.

36. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 31, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita formulação de polímeroadicionalmente compreende um aditivo selecionado a partir de auxiliadores de extrusão;agentes de acoplamento, estearato de bári o, estearato de cálcio, organoperósdos,corantes, pigmentos, cargas, agentes de insuflação, desodorantes, estabilizadorestérmicos, antioxidantes, agentes antiestá ticos, agentes de reforço, limpadores de metal oudesativadores, modificadores de impacto, auxiliadores de processamento, auxiliadores deliberação de molde, lubrificantes, agentes anti-bloqueio; outro retardante de chamas,estabilizadores de UV, plastificantes, auxiliadores de fluxo, agentes nucleantes, esemelhante.

37. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 31, CARACTERIZADA pelo fato de que as ditas partículas de hidróxicbde magnésio trituradas secas têm uma dso menor do que cerca de 3,5 μτη.

38. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 37, CARACTERIZADA pelo fato de que as ditas partículas de hidróxicbde magnésio secas por trituração possuem uma área de superfície específica BET nafaixa de cerca de 1 a cerca de 15 m2/g.

39. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 38, CARACTERIZADA pelo fato de que as ditas partículas de hidróxicbde magnésio secas por trituração possuem uma rso na faixa de cerca de 0,01 a cerca de 0,5m2/g.

40. Formulação de polímer o de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 31, CARACTERIZADA pelo fato de que as ditas partículas de hidróxicbde magnésio secas por trituração possuem uma rso na faixa de cerca de 0,01 a cerca de 0,5μπι.

41. Formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo coma reivindicação 39, CARACTERIZADA pelo fato de que as ditas partículas de hidróxidbde magnésio secas por trituração possuem uma absorção de óleo de linhaça na faixa decerca de 15% a cerca de 40%.

42. Artigo moldado ou extrudado CARACTERIZADO pelo fato de serfeito a partir da formulação de polímero de retardamento de chama, de acordo com areivindicação 31.

43. Artigo moldado ou extrudado, de acordo com a reivindicação 42,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito artigo é um artigo moldado, o dito artigomoldado produzido por i) mistura da resina sintética e partículas de hidrócido de magnésiosecas por trituração em um dispositivo de mistura selecionado a partir de um MisturadorBuss Ko-kneader, misturadores internos, misturadores contínuos de Farrel, extrusores deparafuso duplo, extrusores de parafuso simples, e trituradores de dois rolos formandoassim mistura misturada, e ii) moldar a mistura misturada para formar um artigo moldado.

44. Artigo moldado, de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito artigo moldado é usado em processamentode estiramento, processamento de gravação, revestimento, impressão, laminação,perfuração ou corte.

45. Artigo moldado, de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que a mistura misturada é moldada por inflação,moldada por injeção, moldada por extrusão, moldada por meio de sistema de sopro,moldada por pressão, moldada por rotação ou moldada por calandra.

46. Artigo moldado ou extrudado, de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito artigo é um artigo extrudado.

47. Artigo moldado ou extrudado, de acordo com a reivindicação 46,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito artigo é um artigo extrudado, o dito artigoextrudado produzido por i) composição de resina sintética e de partículas de hidróxido demagnésio secas por trituração para formar a mistura composta, ii) aquecer a dita misturacomposta a um estado fundido em um dispositivo de extrusão, e iii) extrudar a misturacomposta fundida através de uma matriz selecionada para formar um artigo extrudado ourevestimento a fio de metal ou uma fibra de vidro usado para transmissão de dados com amistura de composição fundida.