ES2360904T3 - Procedimiento para la preparación de un granulado de un aditivo de caucho. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION TRATA DE COMPOSICIONES DE ADITIVO PARA CAUCHOS Y MEZCLAS DE CAUCHOS, QUE CONTIENE AL MENOS UNA SUSTANCIA SOLIDA EN POLVO Y AL MENOS UN DISPERSANTE, ESTANDO RECUBIERTO CON AL MENOS UNA SUSTANCIA DE ADITIVO DE CON AL MENOS UN DISPERSANTE. LAS COMPOSICIONES SE PRESENTAN COMO UN GRANULADO Y SE FABRICAN MEDIANTE UN PROCEDIMIENTO DE LECHO FLUIDIZADO EN VARIAS ETAPAS. LA INVENCION TAMBIEN TRATA DEL USO DE LAS COMPOSICIONES DE ADITIVO PARA LAS FABRICACIONES DE CAUCHO Y PRODUCTOS QUE SE OBTIENEN AL UTILIZARLO.

Description

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un granulado de un aditivo de caucho.

En la preparación de mezclas de caucho para la producción de goma, se mezclan sustancias líquidas y sólidas con el caucho o los cauchos. Por un lado, los sólidos son sustancias con temperaturas de fusión o reblandecimiento por debajo de la temperatura de procesamiento y, por otro lado, sustancias que a la temperatura de procesamiento no están presentes fundidas o reblandecidas. Desde el punto de vista de la solubilidad, los sólidos que se van a mezclar pueden subdividirse en formas con buena solubilidad con el caucho, sin solubilidad con el caucho y varias formas intermedias.

La dispersión de las sustancias y en particular de los sólidos es más difícil cuanto menor sea su solubilidad y cuanto más elevado sea el punto de fusión o cuanto menor sea el reblandecimiento a la temperatura de procesamiento.

La incorporación y distribución, es decir, la distribución de los sólidos, son determinadas decisivamente por la forma en la que son ofrecidos como producto comercial por la industria de la elaboración del caucho: los polvos finos forman nubes de polvo volátil, que a menudo están adicionalmente cargadas electrostáticamente, con lo cual se producen pérdidas de mezclado, formaciones de polvo volátil insalubres y contaminaciones del puesto de trabajo. Además, los polvos finos a menudo dan lugar a material comprimido durante la incorporación, el cual ya no puede romperse dadas las fuerzas prevalentes en la mezcla de caucho, con lo cual se producen calidades de distribución y dispersión deficientes.

Los polvos o granulados de sustancias gruesos presentan contenidos de polvo volátil más bien bajos y pueden incorporarse mejor en el caucho en la mayoría de los casos. Sin embargo, debe estar garantizado que las fuerzas que se producen en la mezcla sean capaces de desmenuzar y distribuir las partículas gruesas mecánicamente de manera suficiente.

En el estado de la técnica, es conocido almacenar sustancias sólidas para la preparación de caucho en silos o por lo menos en silos diurnos. A partir de silos de este tipo, se procede a su descarga por medio de husillos, cintas transportadoras y/o transporte neumático al pesaje automático y desde allí a su dosificación en el dispositivo de mezclado. Durante el almacenaje, igual que durante el transporte del fabricante a la empresa que procesa el caucho, los polvos, en particular los polvos finos, tienden a aglomerarse en función de la altura de pila o del espesor de capa, lo cual impide su procesamiento ulterior automático.

Además, durante el almacenamiento, los polvos están sujetos a efectos ambientales, tales como por ejemplo la humedad, oxígeno, dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno, sin protección, lo cual ocasiona aglomeraciones e incluso reacciones químicas. De esto, resultan una incapacidad de transporte y/o una reducción del efecto del aditivo en la mezcla de caucho.

En el transporte de los polvos del silo al dispositivo de mezclado, pueden producirse también aglomeraciones, incrustaciones, formación de puentes en tubos, un aumento del contenido de polvo volátil, debido al desmenuzado mecánico de los componentes más gruesos en los polvos así como una abrasión a causa de sólidos o componentes de sólidos abrasivos, es decir friccionantes.

Los planteamientos operativos para solucionar los problemas indicados anteriormente y descritos en el estado de la técnica hasta la actualidad utilizan distintos caminos ilustrados brevemente a continuación:

1.

Las sustancias pulverulentas se aglutinan con varios aceites, mayoritariamente aceite mineral, y/u otros aditivos no poliméricos, si se desea, sometidos a un tratamiento físico particular y, en este caso, lanzados al mercado como polvo sin polvo volátil de buena fluidez, como pasta y en forma de varitas de un espesor de varios milímetros, cilindros, copos, escamas, pastillas o bolitas. Dichas formas presentan varias ventajas en comparación con la forma de polvo fino original: algunas radican en el pesaje y la dosificación, otras en su contenido bajo de polvo volátil y en su menor carga electrostática, otras en su incorporación más rápida y distribución y otras más en su protección contra la humedad y dióxido de carbono. Sin embargo, no es frecuente que se consigan más de dos de las posibles ventajas citadas al mismo tiempo, con lo cual dichas formas de producto pueden denominarse técnicamente suficientes sólo en casos especiales.

2.

La propia industria de elaboración del caucho prepara mezclas previas, los denominados “batches”. Su preparación consiste en mezclar un caucho que se utiliza también en las mezclas principales con productos químicos pulverulentos o los aglutinados según el punto 1 y, si se desea, componentes adicionales convencionales en el procesamiento del caucho, tales como aceites y aditivos de procesamiento, y utilizar dicha mezcla a continuación en las mezclas principales. Sin embargo, de esto resultan a menudo problemas durante el almacenamiento y la dosificación, puesto que los “batches” de este tipo no permiten una dosificación automática, utilizando los procedimientos convencionales. Además, los problemas de los polvos finos o de las sustancias

tratadas según el punto 1 continúan durante el procesamiento, sólo que esto ocurre durante la preparación de la mezcla previa en lugar de la mezcla principal.

3.

Los productos químicos se incorporan en una matriz de materiales reticulados de alto peso molecular, tales como caucho de aceite o triglicéridos de ácidos grasos epoxidados reticulados por medio de ácidos dicarboxílicos, tal como se ha descrito en el documento DE 39 20 411, y similares. Dicha matriz es sólida y libre de polvo volátil en el mayor grado posible. En las condiciones de incorporación, la matriz se funde o se desintegra mecánicamente. En este caso, los problemas restantes son la estabilidad de la forma de transporte, el almacenaje en silo así como el transporte automático, el pesaje y la dosificación. Además, la compatibilidad con la mezcla de caucho no está siempre asegurada. La homogeneidad de distribución de esta forma de producto está determinada principalmente por la dispersión del producto químico pulverulento durante su incorporación en la matriz.

4.

Los productos químicos se aglutinan con una matriz de polimerizados elastoméricos con propiedades termoplásticas y son ofrecidos por la industria de elaboración del caucho en forma de cilindros o cubos de pocos milímetros de diámetro. En la mayoría de los casos, la matriz está constituida por copolímeros de etileno/acetato de vinilo y/o co-o terpolímeros de etileno/propileno junto con aceite y dispersantes a base de ácidos grasos, tal como se ha descrito en el documento DE 21 23 214. Esto soluciona el problema de formación de polvo volátil y dosificación automática. Sin embargo, todavía quedan problemas de dispersión. Dichos problemas se producen o bien por el hecho de que los polímeros utilizados para la unión son compatibles con sólo una parte del caucho utilizado en la industria de elaboración del caucho y/o por el hecho de que las partículas producidas son demasiado duras para la mezcla de caucho en la deben ser incorporadas. Además, el tamaño de las partículas requiere un tiempo de incorporación prolongado.

5.

Dispersar la sustancia en un líquido polimerizable y, a continuación, polimerizar la dispersión resultante, tal como se ha descrito en el documento EP-A-0 625 543, es sólo un desarrollo ulterior del procedimiento según el punto 3, en particular cuando, tal como se ha descrito en la memoria de patente, la sustancia pulverulenta sólida se mezcla junto con un denominado plastificante de éster con un triglicérido de ácidos grasos natural o natural epoxidado y, a continuación, a la mezcla resultante se adiciona un ácido polihídrico en forma de un ácido fosfórico, y la masa resultante se reticula para dar un producto un poco plástico, pero desintegrable en migas. Aunque dicha forma es libre de polvo volátil y puede conseguirse, frente al procedimiento según el punto 4, con menos gasto de energía y mejor homogeneidad, relativo a la preparación de productos químicos a incorporar por mezclado, presenta todavía los inconvenientes citados en el punto 3.

El documento JP-A-51 112856 (Derwent) da a conocer un acelerador de vulcanización que se mezcla con parafinas fundidas.

El documento SU-A-806701 (Derwent) da a conocer una composición granulada a base de hidróxido de calcio de alta dispersión.

El documento JP-A-59 196367 da a conocer un granulado pulverulento modificado en superficie. El modificador de superficie comprende derivados de aminoácidos que hacen que la superficie de cargas pulverulentas o granulares o de pigmentos sea hidrófoba.

El documento DE-A-31 31 90 da a conocer un procedimiento de preparación de un producto químico de caucho en forma de partículas, que puede utilizarse entre otros como agente de vulcanización, en el que una mezcla de un producto químico de caucho orgánico, un polibuteno líquido, un tensoactivo y un principio activo macromolecular hidrosoluble entran en contacto con una solución acuosa que contiene sal, con el fin de plastificar y granular la mezcla.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la preparación de una composición de aditivos de caucho que sea apta para ser utilizada en caucho o mezclas de caucho. Los aditivos deben ser fáciles de incorporar en el caucho y presentar una alta eficacia en el caucho o mezcla de caucho. Además, las composiciones deben distinguirse por una buena distribución en el caucho y una buena compatibilidad con los cauchos convencionales y entre sí. Además, la formulación de la composición debe garantizar una estabilidad de transporte y de almacenamiento (ninguna formación de polvo volátil, rápida procesabilidad).

Una forma de realización de la invención es un procedimiento para la preparación de una composición de aditivos para el caucho y mezclas de caucho que contiene por lo menos una sustancia de aditivo (a) sólida, pulverulenta y por lo menos un dispersante (b), en la que dicha por lo menos una sustancia de aditivo se ha recubierto con dicho por lo menos un dispersante de tipo cera, la composición está presente como granulado o microgranulado y contiene los siguientes componentes:

(a)

entre un 90 y un 20% en peso de una sustancia o sustancias de aditivo y

(b)

entre un 10 y un 80% en peso de un dispersante,

estando caracterizado el procedimiento porque la(s) sustancia(s) de aditivo se recubre(n) con el (los) dispersante(s) por medio de un procedimiento en lecho fluidizado, en el que se produce en una primera etapa un lecho fluidizado con una o más sustancia(s) de aditivo en un reactor de lecho fluidizado y en una segunda etapa en el lecho fluidizado se introduce(n) uno o más dispersante(s) como material de recubrimiento, recubriendo las partículas de polvo.

Las formas de realización preferidas de la invención son el objetivo de las reivindicaciones subordinadas.

Las sustancias de aditivos se han seleccionado de entre productos químicos y aditivos de caucho. Entre éstos, son de interés, como componentes de las composiciones según la invención, los productos químicos de masticación, productos químicos de vulcanización, productos químicos de protección contra el envejecimiento y la fatiga, cargas, pigmentos, plastificantes, caucho de aceite, propelentes, adhesivos y otros agentes auxiliares, en particular productos químicos de vulcanización, tales como agentes de vulcanización, aceleradores y retardantes de vulcanización y activadores de los aceleradores.

Están previstas para su utilización en el procedimiento según la invención en particular las sustancias de aditivos que presentan un elevado punto de fusión o que tienden a ser cargadas al mezclarlas con el caucho o presentan una gran área de superficie específica, tales como por ejemplo óxido de zinc de alta actividad y/o se utilizan sólo en pequeñas cantidades al ser mezcladas con el caucho.

Los dispersantes utilizados como material de recubrimiento se han seleccionado de entre los dispersantes de tipo de cera, que comprenden, por ejemplo, ácidos grasos, alcoholes grasos, productos obtenidos de la reacción de ácidos grasos con alcoholes así como grasas, en particular grasa de lana.

Son aptos para el recubrimiento de las sustancias de aditivos los ácidos grasos de las longitudes de cadena de C12-C30, los alcoholes grasos de las longitudes de cadena de C12-C30 y los ésteres de cera preparados por esterificación de los ácidos y alcoholes citados anteriormente, ésteres de ácidos grasos de las longitudes de cadena de C12-C30 con dioles y/o polioles, tales como por ejemplo etilenglicol, polietilenglicol, glicerol, trimetilolpropanol, pentaeritritol, dipentaeritritol y similares, además ésteres de ceras de origen natural, tales como cera de carnauba, cera de abejas y cera montan.

Además, son aptos para el recubrimiento de las sustancias de aditivos la cera de lana y los productos relacionados con la misma, tales como, por ejemplo, los ácidos grasos de cera de lana, alcoholes grasos de cera de lana, así como sus residuos de destilación.

Además, son aptos como materiales de recubrimiento para las sustancias de aditivos según la invención las ceras de parafina y parafinas oxidadas (ceras de óxidos), amidas de ácidos grasos de las longitudes de cadena de C12-C30, tales como por ejemplo estearamida, erucamida, y sus productos N-substituidos, tal como por ejemplo etanolamida del ácido esteárico.

Por último, los emulsificantes, tales como, por ejemplo, etoxilatos de alcoholes grasos o alcoholes oxo, jabones, sulfonatos así como lecitina, son también materiales de recubrimiento aptos.

Para el recubrimiento, pueden utilizarse también combinaciones de las sustancias citadas anteriormente.

Preferentemente, las sustancias o combinaciones de sustancias que son aptas como materiales de recubrimiento son las que a temperatura ambiente presentan una consistencia de tipo cera y funden a entre aproximadamente 40 y 100ºC, facilitando de esta manera su mezclado con el caucho y la distribución de los productos químicos.

Por tanto, una sustancia de aditivo particularmente apta es el óxido de zinc y un dispersante particularmente apto es la grasa de lana o una combinación de grasa de lana con ésteres de ácidos grasos.

La composición preparada según la invención comprende, en relación con su cantidad total, entre un 90 y un 20% en peso de una sustancia o sustancias de aditivos y entre un 10 y un 80% en peso de un dispersante o dispersantes, de forma más preferida entre un 90 y un 40% en peso de una sustancia o sustancias de aditivos y entre un 10 y un 60% en peso de un dispersante o dispersantes, y de forma particularmente preferida entre un 85 y un 65% en peso de una sustancia o sustancias de aditivos y aproximadamente entre un 15 y un 35% en peso de un dispersante.

La composición preparada según la invención está presente como granulado o microgranulado, en el que las partículas de granulado o microgranulado presentan preferentemente un tamaño comprendido entre 0,1 y 10 mm y de forma más preferida entre 2 y 5 mm.

A continuación, una forma de realización de la invención se ilustrará haciendo referencia a la figura 1, que muestra una vista en corte de un reactor de lecho fluidizado (1) apto para el procedimiento según la invención.

La preparación del granulado según la invención se realiza en un reactor de lecho fluidizado, tal como se ha representado por ejemplo en la figura 1. En una primera etapa del procedimiento según la invención, en el reactor de lecho fluidizado se produce un lecho fluidizado (7) estable en la cámara de fluidización (2), utilizando la sustancia o las sustancias de aditivos pulverulentas citadas anteriormente por alimentación de aire (8) a una velocidad de corriente apta para el tamaño de reactor correspondiente.

Se prefieren polvos que estén presentes finamente dispersos y presentan preferentemente un diámetro de un promedio de menos de 100 µm.

Después de pasar por la cámara de fluidización, el aire alimentado se descarga del reactor (9), pasándolo por un filtro (6), para asegurar que no se descargue ningún material.

En una segunda etapa del procedimiento según la invención, el material de recubrimiento (4), que en este caso está líquido (previamente fundido en caso necesario) se introduce en el lecho fluidizado a través de una boquilla rociadora (5), lo cual recubre las partículas de polvo de forma controlada.

También es posible adicionar el dispersante en forma de polvo simultáneamente con la sustancia o las sustancias de aditivos, si el dispersante es fundido por alimentación de aire calentado.

En una tercera etapa opcional del procedimiento según la invención, se realiza una aglomeración de las partículas de polvo individuales recubiertas hasta obtener el diámetro de aglomerado deseado.

Finalmente, el producto acabado, es decir, el granulado según la invención se descarga del espacio de reactor en la última etapa del procedimiento.

El granulado obtenido por medio del procedimiento según la invención está libre de polvo volátil y por tanto, fácil de procesar. Las partículas de granulado son estables y no presentan roturas algunas o aglomeraciones durante el transporte, durante el almacenamiento en sacos o silos o durante el pesaje automático o dosificación.

Las composiciones preparadas según la invención se utilizan en cauchos o mezclas de caucho, en particular, para la preparación de goma.

El material de recubrimiento según la invención presenta una buena solubilidad en el material de caucho en el que el granulado debe incorporarse y presenta un efecto dispersante. Además, es compatible con todos los cauchos convencionales en la industria de elaboración del caucho. Por tanto, no presenta efecto alguno perjudicial en el proceso de mezclado, la mezcla, el proceso de moldeado y vulcanización y en el producto final de caucho.

Su efecto es claramente positivo: puesto que el propio material de recubrimiento funciona como aditivo de dispersión y también como aditivo de fluidez en muchos cauchos, la dispersión en toda la mezcla de caucho se ve mejorada. Esto contribuye también a la simplificación del proceso de moldeado realizado más tarde.

La buena compatibilidad del material de recubrimiento con los cauchos es también una consecuencia de la estructura según la invención de los granulados. En su calidad de por ejemplo aglomerados de partículas muy finas, los granulados, al ser incorporados en las mezclas de caucho, se desintegran a causa de la fusión del dispersante para proporcionar partículas primarias claramente más pequeñas, que, sin embargo, todavía llevan recubrimiento, inmediatamente después de su incorporación y humectación por el material de caucho, incluso cuando las fuerzas de cizallamiento sean tan pequeñas como las que predominan por ejemplo en mezclas blandas en una mezcladora de rodillos, y se distribuyen de forma óptima en la mezcla (dispersión). Debido a su solubilidad, el recubrimiento va ingresando en el material de caucho, dejando atrás las partículas de polvo fino óptimamente distribuidas y con su actividad no alterada.

El tamaño más pequeño de las partículas de granulado en comparación con el de productos químicos unidos a polímeros es una de las razones por la cual la incorporación de las composiciones según la invención puede proceder de forma mucho más rápida. Puesto que dichos granulados tampoco presentan elasticidad alguna en comparación con los productos químicos unidos a polímeros, tampoco se producen pérdidas de material sobre el rodillo de mezclado por eyección de partículas de granulado.

La incorporación más rápida y fácil contribuye a una reducción sustancial del consumo de energía durante la preparación de las mezclas y productos de caucho al utilizarse los aditivos preparados según la invención frente al procedimiento de los productos químicos unidos a polímeros.

La calidad de dispersión es óptima, debido al mecanismo de incorporación descrito anteriormente, y también mejor para las mezclas de caucho difíciles y productos químicos difíciles de dispersar que con todas las demás preparaciones de productos químicos.

Puesto que el agente de recubrimiento es compatible con todos los cauchos utilizados en la industria de elaboración

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

del caucho, tampoco existen problemas con las fases poliméricas o con productos químicos envueltos de manera incompatible, lo cual es un efecto que contribuye también a las propiedades ventajosas de los cauchos obtenidos utilizando las composiciones según la invención.

A continuación, la invención se describirá con mayor detalle, haciendo referencia a una forma de realización ejemplificativa. En las recetas, se han indicado en cada caso las partes en peso, relativo a 100 partes en peso de caucho de la mezcla.

Ejemplo

A continuación, se describirá un granulado de óxido de zinc y su preparación así como la ventaja técnica de su incorporación en una mezcla de caucho frente a un polvo óxido de zinc sin tratar.

El óxido de zinc es un producto químico de caucho que no se funde durante su procesamiento y no es soluble en el caucho. Además, la dispersión óptima del óxido de zinc representa la base para una reticulación homogénea la mejor posible del caucho por medio de azufre y varios aceleradores. El óxido de zinc es uno de los productos químicos del caucho más difícil de dispersar. Una dispersión insuficiente puede detectarse en el nivel de valores de los datos físicos del vulcanizado, tal como se han representado en la Tabla 3.

El óxido de zinc utilizado presentaba un área de superficie particularmente grande: “SILOX ACTIF” de la empresa Silox S.A., Bélgica, con un área de superficie, medida según BET, de 42 m2/g. Normalmente, los tipos de óxido de zinc utilizados para las mezclas de caucho presentan áreas de superficie comprendidas entre 2 y 4 m2/g. Es conocido en el estado de la técnica el hecho de utilizar dichos tipos de óxido de zinc denominados “activos” en forma sin tratar en las mezclas de caucho para la preparación de goma, con el fin de reducir sustancialmente la cantidad total de óxido de zinc. Sin embargo, la incorporación y dispersión homogénea de óxidos de zinc de este tipo son extremadamente difíciles. Las ventajas de la invención pueden demostrarse en particular con relación a esto.

Según el certificado de análisis, la pureza del óxido de zinc era de un 95,5%, su pérdida debido al secado a 105ºC de un 0,71%, su residuo de tamizado (tamiz de 44 µm) de un 0,08%, su peso a granel de 800 g/l y su contenido hidrosoluble de un 0,8%.

Dicho polvo se recubrió según la invención en un reactor de lecho fluidizado, tal como se ha representado por ejemplo en la figura 1. Las cantidades (totales) utilizadas de óxido de zinc y del material de recubrimiento que eran necesarias estaban comprendidas entre 1.250 y 2.500 g y las corrientes de aire entre 50 y 70 m3 por hora. El contenido de sustancia, es decir, el contenido en ZnO, se ajustó en un 66%. El material de recubrimiento utilizado era una mezcla de grasa de lana/ésteres de ácidos grasos.

El granulado se incorporó en una mezcla de caucho natural//polibutadieno (SMR 10, Buna CB 10). Para esto, se utilizaban cantidades distintas de granulado de óxido de zinc con la denominación de preparación de óxido de zinc según la invención, para demostrar la eficacia del óxido de zinc basada en una óptima dispersión. Las tres cantidades seleccionadas de la preparación de óxido de zinc eran de 3, 2 y 1 partes en peso de óxido de zinc junto con 1,8, 1,2 y 0,6 partes en peso de la mezcla de grasa de lana/mezcla de ésteres por 100 partes de caucho (abreviatura: phr). Además, el agente de degradación químico utilizado para el caucho era una mezcla aromática de disulfuro/éster de ácido graso (STRUKTOL A 82), la carga sólida reforzadora utilizada era negro de humo (STATEX N-550), el agente protector contra el envejecimiento era isopropilfenil-p-fenilendiamina (IPPD) y trimetildihidroquinolina polimerizada (TMQ), la cera protectora contra ozono era el Protector G 32 (cera de parafina microcristalina, ácido esteárico, una preparación de azufre (STRUKTOL SU 109) y el acelerador de vulcanización era N-terc.-butil-2-benzotiazolsulfenamida (TBBS) y difenilguanidina (DPG).

La Tabla 1 ofrece una vista general de las mezclas preparadas.

Tabla 1: Tabla 1 (continuación)

Componente

Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4

Caucho natural SMR 10

80 80 80 80

Caucho de polibutadieno Buna CB 10* (1)

20 20 20 20

STRUKTOL A 82* (2)

0,6 0,6 0,6 0,6

Negro de humo STATEX N-550* (3)

42 42 42 42

Protector contra el envejecimiento IPPD

3 3 3 3

Protector contra el envejecimiento TMQ

2 2 2 2

Cera protectora contra el ozono Protector G 32* (4)

3,5 3,5 3,5 3,5

Ácido esteárico

2 2 2 2

Óxido de zinc SILOX Actif* (5)

3 0 0 0

Preparación de óxido de zinc según la invención

0 4,8 3,2 1,6

Preparación de azufre STRUKTOL SU 109* (2)

1,9 1,9 1,9 1,9

Acelerador de vulcanización TBBS

1,5 1,5 1,5 1,5

Acelerador de vulcanización DPG

0,3 0,3 0,3 0,3

* Nombres de productos comerciales

(1) (2) (3) (4) (5)

Fabricante/Suministrador Bayer AG, Leverkusen Schill + Seilacher, Hamburgo Columbian Carbon, Hannover Fuller Silox S.A., Bélgica

5 En la siguiente Tabla 2, se muestran los datos físicos relevantes que caracterizan el comportamiento de reticulación y permiten una conclusión sobre la distribución y/o dispersión de las sustancias de aditivos.

A la misma viscosidad de las mezclas de ML (1+4) 100 de 48 según DIN 53523, las mezclas dieron las siguientes diferencias con relación a su característica de reticulación según DIN 53529, representadas en la Tabla 2 y medidas 10 con el reómetro MDR de la empresa Alpha Technology a 150ºC.

Tabla 2:

Propiedad

Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4

Par de torsión ML [dNm]

1,86 1,9 1,9 1,96

Par de torsión MH [dNm]

17,08 17,18 17,14 16,47

Tiempo después de un 10% de incremento del par de torsión

2,1 2,32 2,33 1,96

[min]

Tiempo después de un 90% de incremento del par de torsión

5,02 5,29 5,13 4,13

[min]

15 Por los valores MH de la Tabla 2, puede apreciarse que la mezcla 2 reacciona, en comparación con la mezcla 1, al mismo contenido en óxido de zinc con un rendimiento de reticulación más alto, mientras que una reducción de la cantidad efectiva de óxido de zinc a 2 phr en la mezcla 3 ya consigue un rendimiento de reticulación similar a la de la mezcla 1. Esto puede apreciarse, por ejemplo, por los valores MH medidos. (Las cantidades utilizadas para la preparación de óxido de zinc según la invención en la Tabla 1 comprenden, tal como se ha expuesto anteriormente,

20 en la mezcla 2, los componentes 3,0 de ZnO y 1,8 de dispersante, en la mezcla 3, los componentes 2,0 de ZnO y 1,2 de dispersante y en la mezcla 4, los componentes 1,0 de ZnO y 0,6 de dispersante.)

La dureza Shore según DIN 53505 y la prueba de deformación de compresión según DIN 53517 demuestran, tal como puede apreciarse por la Tabla 3, que la densidad de reticulación de la mezcla 2 es claramente más alta que la

25 de la mezcla 1. Esto, por su parte, demuestra que la distribución de las sustancias de aditivos en la mezcla 1 preparada según la invención también es claramente mejor que la de la mezcla comparativa 2. Una reducción de la cantidad efectiva de óxido de zinc a 2 phr en la mezcla 3 da valores similares a los de la mezcla 1. Sin embargo, una reducción de la cantidad efectiva de óxido de zinc a 1 phr en la mezcla 4 da una densidad de reticulación más baja.

30 Tabla 3:

Propiedad

Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4

Dureza Shore A en %, relativo a la mezcla 1

100 102 100 98

Prueba de deformación de compresión [%] 24 horas, 70ºC, 25%

16 15,5 16 20

de compresión

El tiempo de incorporación de las preparaciones de óxido de zinc preparadas según la invención, determinado ópticamente, durante el mezclado en la mezcladora, era mucho más bajo en comparación con el óxido de zinc sin 35 tratar. No podían detectarse diferencias entre las mezclas 2 y 4, tal como lo muestran los valores de la Tabla 4:

Tabla 4:

Propiedad

Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4

Tiempo de mezclado, determinado ópticamente, en %], relativo a

100 51 45 44

la mezcla 1

40 Por tanto, la preparación de óxido de zinc preparada según la invención produjo una reducción importante del tiempo de mezclado y, tal como puede observarse en la característica de reticulación, una dispersión con partículas más finas y una distribución homogénea de la sustancia de aditivo adicionada.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para la preparación de una composición de aditivos para el caucho y mezclas de caucho que, contiene por lo menos una sustancia de aditivo (a) sólida, pulverulenta, y por lo menos un dispersante (b), en el que dicha por lo menos una sustancia de aditivo se ha recubierto con dicho por lo menos un dispersante de tipo cera, la composición está presente como granulado o microgranulado y contiene los siguientes componentes:

   (a)

   entre un 90 y un 20% en peso de una sustancia(s) de aditivo y

   (b)

   entre un 10 y un 80% en peso de un dispersante,

   caracterizado porque la(s) sustancia(s) de aditivo se recubre(n) con el/(los) dispersante(s) por medio de un procedimiento en lecho fluidizado, en el que se produce en una primera etapa en un reactor de lecho fluidizado un lecho fluidizado con una o más sustancia(s) de aditivo pulverulenta(s) y en el lecho fluidizado se introduce(n) en una segunda etapa uno o más dispersante(s) como material de recubrimiento, recubriendo las partículas de polvo.

2. 2.

   Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo o aditivos (a) se ha(n) seleccionado de entre productos químicos y aditivos de caucho, en particular productos químicos de masticación, productos químicos de vulcanización, productos químicos de protección contra el envejecimiento y la fatiga, cargas, pigmentos, plastificantes, cauchos de aceite, propelentes, adhesivos y otros agentes auxiliares.

3. 3.

   Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque los productos químicos de vulcanización comprenden agentes de vulcanización, aceleradores y retardantes de vulcanización y activadores de aceleradores.

4. 4.

   Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispersante de tipo cera se ha seleccionado de entre ácidos grasos, alcoholes grasos, productos obtenidos a partir de la reacción de ácidos grasos con alcoholes así como grasas, en particular, grasa de lana.

5. 5.

   Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispersante presenta, a temperatura ambiente, una consistencia similar a la de cera y se funde a temperaturas comprendidas entre 40 y 100ºC.

6. 6.

   Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la sustancia de aditivo (a) es óxido de zinc y el dispersante (b) contiene grasa de lana y ésteres de ácidos grasos.

7. 7.

   Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las partículas de granulado presentan un tamaño comprendido entre 0,1 y 10 mm, en particular entre 2 y 5 mm.

8. 8.

   Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que contiene, en relación con la composición, los siguientes componentes:

   (a)

   entre un 90 y un 40% en peso de una sustancia o sustancias de aditivos y

   (b)

   entre un 10 y un 60% en peso de un dispersante.

9. 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que contiene, relativo a la composición, los siguientes componentes:

   (a)

   entre un 85 y un 65% en peso, en particular aproximadamente un 66% en peso, de una sustancia o sustancias de aditivos y

   (b)

   entre un 15 y un 35% en peso, en particular aproximadamente un 34% en peso, de un dispersante.

10. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una tercera etapa se realiza una aglomeración de las partículas de polvo recubiertas hasta obtener un diámetro de aglomerado deseado.