ES2574453T3 - Caucho natural que contiene nanocarbono - Google Patents

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Abstract

Una composición de caucho natural que comprende 5 pphr, partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono, en donde la composición se prepara a partir de una dispersión de nanocarbono y látex de caucho natural, proporcionando una dispersión uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y la adición de la dispersión de nanocarbono a un látex de caucho natural, y en donde el nanocarbono no ha sido sometido a un tratamiento ácido antes de la incorporación en la composición de caucho.

Description

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DESCRIPCION
Caucho natural que contiene nanocarbono Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al uso de nanocarbono (nanotubos de carbono y/o nanofibras de carbono) en la preparacion de caucho natural reforzado.
Experiencia tecnica
Los nanotubos de carbono (CNT) son alotropos de carbono con una estructura atomica unica que consiste en atomos de carbono unidos covalentemente dispuestos en cilindros largos con diametros ffpicos en el intervalo de 1 a 50 nm y una amplia variedad de longitudes (Rubber Nanocomposites: Preparation, Properties and Applications; edited by Sabu Thomas and Ranimol Stephen, John Wiley & Sons, 2010). Basado en el creciente conocimiento acerca de las propiedades ffsicas y qmmicas, las estructuras de carbono de nanotamano, tales como nanotubos de carbono o nanofibras de carbono (CNT o CNF) han encontrado una amplia gama de aplicaciones industriales, incluyendo transistores de efecto de campo, alambres cuanticos unidimensionales, emisores de campo y almacenamiento de hidrogeno. Los nanotubos de carbono individuales se caracterizan por una alta relacion de aspecto (300 a 1000), alta flexibilidad y combinacion unica de propiedades mecanicas, electricas y termicas. Las combinaciones de estas propiedades con una densidad de masa muy baja las hacen potencialmente utiles como fibras de refuerzo ideales para materiales compuestos polimericos de alto rendimiento.
Sin embargo, uno de los principales problemas para el uso eficaz de los nanotubos de carbono como refuerzo de matrices de poffmero es lograr una buena dispersion en el material compuesto, independiente de la forma de relleno y la relacion del aspecto. A menos que se obtenga una dispersion uniforme de CNT dentro de la matriz de poffmero, no se consigue la mejora de la resistencia mecanica y otras propiedades ffsicas relevantes. La incorporacion directa de CNT en caucho natural seco a traves de procesos como los utilizados para otros materiales de carga comunes de mezcla no es tan facil como, por ejemplo, la incorporacion de carbon negro. El caucho es un material muy viscoso. Es una tarea muy diffcil de dispersar un material muy ligero, tal como CNT en un medio muy viscoso tal como caucho natural y otros elastomeros. Equipos de mezcla convencionales, tales como molinos de 2 rodillos, amasadoras y mezcladoras internas o incluso extrusoras de doble tornillo, no son capaces de proporcionar la dispersion eficiente de los CNT en la matriz de caucho.
La mayoffa de los informes y publicaciones referentes a materiales de carga en forma de nanoparffculas de poffmeros relacionados con termoplasticos, pero casi ninguno con caucho seco. La razon principal es que es mas diffcil de mezclar materiales de carga en forma de nanoparffculas en el caucho que en termoplasticos ya que el primero es un material mucho mas viscoso que el ultimo, porque el peso molecular del caucho es sustancialmente mayor que el de los termoplasticos. El aspecto mas importante de la mezcla es la dispersion final del material de carga en la matriz de caucho.
Los nanotubos de carbono como por lo general se suministran contienen gran parte de los agregados, pero el refuerzo proviene de parffculas individuales. La intercalacion y exfoliacion denotan dispersion e interaccion de CNT con la matriz de poffmero, respectivamente. Si la intercalacion y exfoliacion no se alcanzan durante el mezclado, el resultado final es muy pobre en resistencia mecanica. Por lo tanto, la mezcla de CNT con caucho utilizando metodos convencionales no produce las propiedades ffsicas deseadas y la resistencia mecanica. La causa fundamental del problema esta asociada a la mala dispersion del nanocarbono en la matriz de caucho, debido a la alta viscosidad del caucho seco.
La Solicitud de la Patente China CN 1663991 A describe un caucho natural en polvo modificado por CNT y un metodo de preparacion de la misma. Dicho caucho natural en polvo se caracteriza porque la relacion en masa de CNT con el caucho seco del latex de caucho natural esta en el intervalo de 1% a 50%. El metodo de preparacion del caucho modificado requiere que los CNT se sometan a un tratamiento acido para que sean hidrofilos. El metodo comprende ademas las etapas de mezclado de los CNT tratados con un dispersante y agua desionizada para formar una suspension CNT/agua; modificar el valor de pH de la suspension entre 9 a 12; mezclar la suspension con latex de caucho natural para formar un caucho natural de latex ffquido anadido con CNT; y secar por pulverizacion el latex para obtener el polvo de caucho natural modificado con CNT.
Del mismo modo, la Solicitud de la Patente China CN 1673261 A describe una suspension ffquida de caucho natural anadido con nanotubos de carbono caracterizada porque el contenido de solidos totales de los CNT y el caucho seco del latex de caucho natural esta en el intervalo de 5% a 30% y un metodo de preparacion de dicha suspension ffquida de caucho natural, caracterizada porque el metodo comprende las etapas de (i) tratamiento de la superficie de CNT de tal manera que se convierta en hidrofilos; (ii) mezclar los NTC con dispersante y agua desionizada para obtener una suspension CNT/agua, en donde la relacion de masa de dispersante con los dichos CNT esta en el intervalo de 5% a 20%; (iii) ajustar el pH de la suspension entre 9 a 12; y (iv) mezclar homogeneamente la
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suspension CNT/agua ajustada a pH con latex natural para obtener una suspension Ifquida de caucho natural con CNT anadidos.
Ademas, JP2004210830 revela composiciones de elastomeros, tales como neumaticos y metodos para su fabricacion; JP2004101958 revela metodos para la preparacion de rodillos de espuma conductores mezclados con nanotubos de carbonos apropiados para uso en maquinas de impresion y similares; EP2338697 revela un componente de neumatico que contiene un compuesto de caucho que comprende un caucho basado en un dieno y de 0.5 a 20 phr de nanotubos de carbono; EP1749853 revela materiales compuestos que incluyen un elastomero, nanofibras de carbono y carbon negro de en donde las nanofibras de carbono, y el negro de carbono se dispersan en el elastomero; EP1659158 revela un metodo de fabricacion de pelfculas delgadas que incorporan nanofibras de carbono dentro de una matriz de elastomero en donde dichas nanofibras de carbono se dispersan en el elastomero; KR1020050027415 revela composiciones de caucho de banda de rodadura de sflice antiestaticas que comprenden nanotubos de carbono; JP2005046605 revela composiciones de caucho natural que comprenden materiales de nanocarbono para su uso en los zapatos; y WO03/060002 revela composiciones de caucho que comprenden nanotubos de carbono como agentes de refuerzo.
Sin embargo, sigue existiendo una necesidad de simplificar la preparacion de caucho natural reforzado con nanocarbono y para mejorar las propiedades mecanicas de los mismos. Por lo tanto, un objeto de la presente invencion es proporcionar una forma sencilla de superar el problema de la elevada viscosidad del caucho natural seco que por lo tanto conduce a la aglomeracion y a la muy baja dispersion de nanocarbono en la matriz de caucho que a su vez resulta en pobres propiedades mecanicas, especialmente pobre resistencia mecanica. Es un objeto adicional de la presente invencion proporcionar una composicion de caucho natural reforzado con nanocarbono que tiene o resulta en la mejora de las propiedades ffsicas y mecanicas, tales como dureza mejorada, modulo mejorado y/o una mejor resistencia a la traccion.
Resumen de la invencion
Con el fin de conseguir estos objetos, la invencion proporciona una composicion de caucho natural que comprende 5 partes por cien de caucho (pphr), partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono, en donde la composicion se prepara a partir de una dispersion de nanocarbono y latex de caucho natural, proporcionando una dispersion uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y la adicion de la dispersion de nanocarbono a un latex de caucho natural, y en donde el nanocarbono no ha sido sometido a un tratamiento acido antes de la incorporacion en la composicion de caucho.
Ademas, la invencion tambien proporciona un metodo de fabricacion de una composicion de caucho natural que comprende nanocarbono, en donde el metodo comprende las siguientes etapas: (i) proporcionar una dispersion uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y (ii) combinar la dispersion de nanocarbono con un latex de caucho natural; y en donde el nanocarbono no se somete a un tratamiento acido antes de la incorporacion en la composicion de caucho y la composicion de caucho natural comprende 5 (pphr), partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono.
La invencion proporciona adicionalmente una composicion de caucho natural que comprende 5 partes por cien de caucho (pphr), partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono, en donde la composicion se prepara a partir de una dispersion de nanocarbono y latex de caucho natural, proporcionando una dispersion uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y la adicion de la dispersion de nanocarbono a un latex de caucho natural, y en donde el nanocarbono no ha sido sometido a un tratamiento acido antes de la incorporacion en la composicion de caucho en donde el pH de la dispersion de nanocarbono y/o el pH del latex de caucho natural es/son ajustados de manera que la diferencia entre el pH del nanocarbono de dispersion y el pH del latex de caucho natural es inferior a 2 unidades de pH antes de que se combinen la dispersion y el latex.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es una imagen de microscopfa electronica de barrido (SEM) de la superficie fracturada de caucho natural vulcanizado mezclado con 5 pphr de cNt con un aumento de 10,000 veces.
La figura 2 es una imagen SEM de la superficie fracturada de caucho natural vulcanizado lleno de 2 pphr de CNT obtenido de acuerdo con la invencion con un aumento de 10,000 veces.
Descripcion detallada de la invencion
El caucho natural utilizado en la invencion puede ser cualquier caucho natural. El caucho natural se emplea en forma de un latex, esto es, una dispersion estable (emulsion) de micropartfculas de caucho en un medio acuoso. El latex se puede proporcionar como un concentrado de latex, por ejemplo, como un denominado latex de caucho natural (NR) de alto amomaco (HA). Tal concentrado puede ser diluido con agua destilada (con el fin de reducir la viscosidad del latex para facilitar la mezcla con la dispersion de nanocarbono) antes de que el latex se combine con la dispersion de nanocarbono. Un caucho natural preferido es el caucho estandar de Malasia (SMR), por ejemplo,
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SMR 10. Otros tipos de caucho natural que se pueden utilizar, como el latex, en la presente invencion son caucho natural qmmicamente modificado tal como el caucho natural epoxidado (ENR), por ejemplo, ENR 25 y ENR 50. El termino "nanocarbono" se usa en este documento para denotar formas de tamano de nano-partfculas de carbono, especialmente los nanotubos de carbono (CNT), nanofibras de grafito (GNFS) y/o nanofibras de carbono (CNFs). Se prefieren los nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono pueden ser de una, dos o multiples paredes. Los nanotubos de carbono preferidos tienen una longitud de <50 pm y/o un diametro exterior de <20 nm. Los nanotubos de carbono preferidos tienen una pureza-C de > 85% y carbono amorfo libre no detectable. Tales nanotubos de carbono se suministran por lo general en forma de haces de aglomerados con dimensiones medias de 0.05 a 1.5 mm.
El nanocarbono se emplea en la invencion sin someterlo a un tratamiento acido. En particular, el nanocarbono no se somete a ningun tratamiento para que sea mas hidrofilo.
El nanocarbono se dispersa en un medio acuoso para formar una dispersion de nanocarbono. La dispersion de nanocarbono se combina entonces con el latex de caucho natural.
La concentracion del nanocarbono en la dispersion de nanocarbono utilizada en la presente invencion es generalmente de 1% a 50% en peso. Preferiblemente, la concentracion es de 2% a 10%, mas preferiblemente 3% a 5% en peso (expresado como el peso de nanocarbono en relacion con el peso total de la dispersion).
La dispersion de nanocarbono comprende la etapa de formacion de una suspension de la nanocarbono en un medio acuoso que contiene un surfactante y, opcionalmente, un estabilizador. La suspension formada de este modo es entonces sometida preferiblemente a la molienda, por ejemplo, mediante molienda por bolas, para romper cualquier aglomeracion o agregacion de nanocarbono. El proceso de molienda da como resultado una dispersion uniforme de nanocarbono. El proceso de molienda se lleva a cabo por lo general durante 6 a 48 horas, preferiblemente durante 12 a 24 horas.
El pH de la dispersion de nanocarbono y/o del latex de caucho natural es/son ajustados para que los dos valores de pH se conviertan en similares o identicos antes de que se combinen la dispersion y el latex. Preferiblemente, la diferencia entre el pH de la dispersion de nanocarbono y el pH del latex del caucho natural es inferior a 2 unidades de pH, mas preferiblemente menos de 1 unidad de pH, lo mas preferiblemente menos de 0,5 unidades de pH antes que la dispersion y el latex se combinen. Tfpicamente, el pH del latex de caucho natural empleado en la invencion esta entre 10 y 12 (tal como se recibe desde el proveedor) y el pH de la dispersion de nanocarbono se ajusta a la del latex de caucho natural, si es necesario, mediante la adicion de una base, tal como KOH, a la dispersion antes de que se mezcle con el latex.
La dispersion de nanocarbono y el latex de caucho natural se pueden combinar anadiendo la dispersion de nanocarbono (y opcionalmente un surfactante) al latex de caucho natural, por ejemplo, mediante la descarga del primero en un recipiente que contiene el ultimo. La mezcla asf obtenida se somete generalmente a agitacion mecanica hasta que se obtenga una mezcla uniforme.
La mezcla que contiene el latex de caucho natural y del nanocarbono puede entonces coagularse por metodos conocidos, por ejemplo, mediante la adicion de acido acetico. El coagulo formado de este modo se puede lavar con agua y ser exprimido para eliminar el exceso de surfactantes y agua. El coagulo se puede cortar en pequenos granulos y se lava con agua. Estos granulos entonces pueden ser secados, por ejemplo, en un horno calentado electricamente, hasta que esten completamente secos. El producto seco resultante, se puede utilizar en forma granulada o puede ser presionado en una forma de bala (caucho de bloque). El producto seco se puede utilizar como lote maestro de caucho natural para una amplia variedad de aplicaciones de caucho natural como el caucho en seco convencional, tales como los grados SMR.
La composicion de caucho natural de la presente invencion comprende 5 pphr o menos de nanocarbono. Preferiblemente, comprende no menos de 2 pphr de nanocarbono. ("Pphr" significa partes (en peso) por cien partes (en peso) de caucho, por lo que la composicion contiene 5 g o menos de nanocarbono por 100 g de caucho). Se encontraron composiciones que comprenden mas de 5 pphr de nanocarbono que dan lugar a peores propiedades mecanicas. Preferiblemente, la composicion contiene de 2 a 5 pphr, mas preferiblemente de 2.5 a 4.5 pphr, aun mas preferiblemente de 3 a 4 pphr de nanocarbono.
Por lo tanto, la composicion y el metodo de la presente invencion superan el problema de la mala dispersion de nanocarbono cuando se mezcla directamente el nanocarbono con el caucho seco y el rendimiento de propiedades ffsicas mejoradas y resistencia mecanica de la composicion de caucho.
En particular, la resistencia a la traccion puede ser utilizada para evaluar la calidad del caucho vulcanizado resultante de la composicion de caucho de la invencion porque es sensible a los defectos que surgen de una mala dispersion del material de la carga, moldeado imperfecto e impurezas. (Esto se debe a aglomerados de material de carga actuan como un defecto y proporcionan sitios para la alta concentracion de esfuerzos en donde se produce el fallo). Hay una fuerte correlacion entre la mala dispersion del material de carga y baja resistencia a la traccion.
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La invencion proporciona una forma sencilla para dispersar de manera eficaz y uniforme el nanocarbono en una matriz de caucho natural. Dado que el latex de caucho esta en forma Ifquida, el problema de un medio muy viscosa resultante de la utilizacion de caucho seco se elimina. (La alta viscosidad del caucho seco crea problemas con la dispersion de nanocarbono, y en consecuencia el nanocarbono forma aglomerados grandes en la matriz de caucho que conducen a la mala resistencia mecanica). La invencion tambien proporciona una mejora sobre las ensenanzas de la tecnica anterior (especialmente CN 1663991 A y CN 1673261 A) ya que evita la necesidad de llevar a cabo un tratamiento acido del nanocarbono y ya que da lugar a mejores propiedades ffsicas y mecanicas, tales como dureza mejorada, modulo mejorado y/o una mejor resistencia a la traccion.
Ejemplos
La presente invencion se ilustra mediante los siguientes ejemplos, que no pretenden limitar la invencion.
El nanocarbono utilizado en los ejemplos consistio en nanotubos de carbono que tienen una longitud de <50 pm y un diametro exterior de <20 nm; que tema una pureza-C > 85% y carbono amorfo libre no detectable. En los ejemplos de acuerdo con la invencion, se emplea en forma de suministro, esto es, sin tratamiento previo. En ese estado existian como haces aglomerados de CNT con dimensiones medias de 0.05 a 1.5 mm.
Todos los porcentajes indicados en los ejemplos son en peso a menos que se indique lo contrario. Como es comun en el campo de la tecnologfa del caucho, "pphr" significa partes por cien partes de caucho.
Ejemplo 1
1. Preparacion de la suspension de nanocarbono y la dispersion de nanocarbono
Una dispersion de nanocarbono al 1% se preparo de la siguiente manera: 3 g de nanocarbono fueron puestos en un vaso de precipitados de vidrio (500 ml) que contiene 15 g de un surfactante y 282 g de agua destilada. La mezcla se agito por medio de agitador mecanico a 80 rpm durante aproximadamente 10 minutos para obtener una suspension de nanocarbono. La suspension se transfiere a un molino de bolas para la molienda de romper cualquier aglomerado de nanocarbono. La molienda con el molino de bolas se llevo a cabo durante 24 horas para obtener una dispersion de nanocarbono, que despues se transfiere a un recipiente de plastico.
El surfactante se utiliza en forma de una solucion de 10% a 20%.
De una manera analoga, una dispersion de nanocarbono al 3% se preparo a partir de 9 g de nanocarbono, 45 g de surfactante y 246 g de agua destilada.
El pH de la dispersion se ajusto (mediante la adicion de KOH) a la del latex en la medida que se iba a ser anadido.
2. Preparacion de mezclas maestras de caucho natural con un contenido de nanocarbono
La dispersion de nanocarbono preparado como se describe anteriormente se mezclo con concentrado de latex de caucho natural de altos nivel de amomaco (latex HA NR). El concentrado de latex se diluyo primero con agua destilada para reducir su concentracion con el fin de reducir la viscosidad del latex para facilitar la mezcla con la dispersion de nanocarbono. A continuacion, la mezcla con la dispersion de nanocarbono se llevo a cabo en presencia de aproximadamente 5 pphr de surfactante (empleado como solucion 5% a 20%).
La dispersion de nanocarbono y el surfactante fueron descargados en un vaso de precipitados que contiene el latex de caucho natural (NR). La mezcla se sometio a agitacion mecanica.
El latex NR se coagulo con acido acetico. El coagulo formado se lavo con agua y se exprimio para eliminar el exceso de surfactantes y agua. El coagulo se corto en pequenos granulos y se lavo con agua. Estos granulos se secaron en un horno calentado electricamente hasta que estaban completamente secos para obtener un lote madre de caucho natural que contiene nanocarbono.
La cantidad de nanocarbono en la dispersion y la cantidad de la dispersion y el latex se eligen de modo que se obtenga una relacion predeterminada de nanocarbono con el caucho (expresada en este documento en terminos de pphr). Mas espedficamente, el lote madre de acuerdo con la invencion contema 2 pphr de nanocarbono.
Para la comparacion, mezclas que contienen 5 pphr y 10 pphr de nanocarbono, respectivamente, se prepararon a partir de SMR 10. El nanocarbono se mezclo directamente con SMR10 en un mezclador interno de laboratorio (Haake) de 399 ml de capacidad. De lo contrario, todos los ingredientes de la composicion en las mezclas comparativas fueron los mismos que en el lote madre de acuerdo con la invencion.
3. Examen de las propiedades ffsicas
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Los lotes madre preparadas como se ha descrito anteriormente se vulcanizan de la siguiente manera:
Un compuesto de caucho se preparo mezclando el lote madre con azufre, acelerador, oxido de zinc y acido estearico mediante el uso de ya sea un molino de 2 rodillos o en un mezclador interno de laboratorio. La caractenstica de curado del caucho compuesto se determino por medio de curometro a 150°C. Una hoja de vulcanizado de espesor uniforme se preparo mediante moldeo por compresion, y se vulcaniza a su estado optimo de curado a 150°C.
La dureza (en terminos del Grado Internacional de Dureza de Caucho (IRHD)), el 100% y el 300% modulo (estrictamente hablando, estres en el 100% y 300% de deformacion; M100 y M300) y la resistencia a la traccion se determinan entonces por metodos estandar. La resistencia a la traccion se midio utilizando una maquina de traccion de acuerdo con ISO 37. Los resultados se muestran en la siguiente tabla:
Propiedades fisicas
Cantidad nanocarbono (pphr)
2 5* 10*
Dureza (IRHD)
46 34 35
Modulo M100 (MPa)
1.14 1.4 0.6
Modulo M300 (MPa)
3.14 1.2 0.57
Resistencia a traccion (MPa)
26 3 10.4 11.2
* Para la comparacion (no do acuerdo con la invencion)
Los datos muestran que las propiedades ffsicas del caucho vulcanizado se ven afectadas por la cantidad de nanocarbono incorporado en el caucho y la forma en que el nanocarbono se incorpora en la composicion de caucho. La composicion con 2 pphr de nanocarbono dio una mayor dureza, un mayor modulo y una mayor resistencia a la traccion con las composiciones comparativas con 5 y 10 pphr de nanocarbono.
Esto muestra que el nanocarbono es mejor dispersado en la composicion de acuerdo con la invencion que en las composiciones comparativas.
Ejemplo 2
Un examen del grado de dispersion de nanocarbono en el caucho se realizo por medio de microscopfa electronica de barrido (SEM). Imagenes de SEM se registraron de las superficies fracturadas de los compuestos de caucho vulcanizado obtenidas de la siguiente manera:
(a) 5 pphr de nanocarbono fue mezclado directamente con SMR 10 (Caucho Estandar de Malaysian 10, un conocido caucho tecnicamente especificado) utilizando el equipo de mezcla convencional (para comparacion; no de acuerdo con la presente invencion)
(b) 3 pphr de nanocarbono fue incorporado en el caucho como se describe en el ejemplo 1
Las imagenes SEM de las morfologfas superficiales se muestran en las figuras 1 y 2, respectivamente. La figura 1 muestra una clara evidencia de nanocarbono inmerecido que existe como un aglomerado grande. La figura 2, por el contrario, no muestra evidencia de la aglomeracion, esto es que el nanocarbono se dispersa uniformemente en la matriz de caucho.
Esta evidencia experimental demuestra que la mezcla directa de nanocarbono con caucho seco utilizando un equipo de mezcla convencional no es apropiada para producir una dispersion uniforme de nanocarbono en la matriz de caucho.
Ejemplo 3
Los procedimientos del Ejemplo 1 se repitieron, excepto que, antes de la formacion de la suspension de nanocarbono, el nanocarbono se sometio a un tratamiento acido de la siguiente manera:
Se anadio 1 g de nanocarbono a 10 ml de una solucion de acido que contienen acido sulfurico y acido mtrico (relacion en volumen de acido sulfurico: acido nitrato = 3: 1). La mezcla se calento durante 30 minutos. A partir de entonces, el nanocarbono se enjuago y se seco para obtener nanocarbono tratado en acido hirviendo.
El uso del nanocarbono tratado con acido, un lote madre de latex se preparo como en el ejemplo 1; la cantidad de nanocarbono era de 2 pphr. Se determino la dureza, resistencia a la traccion y alargamiento a la rotura. Los resultados se muestran en la tabla siguiente junto con los resultados correspondientes obtenidos con nanocarbono sin tratar.
Propiedades fisicas
Nanocarbono sin tratar Nanocarbono trarado *
Dureza (IRHD)
48 46
Resistencia traccion (MPa)
26.3 20.0
Alargamiento a rotura{%}
612 492
* Para la comparadon (no de acuerdo con la Invencion)
5
Claramente, las propiedades mecanicas obtenidas con nanocarbono sin tratar de acuerdo con la presente invencion son significativamente mejores que los obtenidos con acido nanocarbono tratado de acuerdo con la tecnica anterior.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    Reivindicaciones
    1. Una composicion de caucho natural que comprende 5 pphr, partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono,
    en donde la composicion se prepara a partir de una dispersion de nanocarbono y latex de caucho natural, proporcionando una dispersion uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y
    la adicion de la dispersion de nanocarbono a un latex de caucho natural, y
    en donde el nanocarbono no ha sido sometido a un tratamiento acido antes de la incorporacion en la composicion de caucho.
  2. 2. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el nanocarbono comprende nanotubos de carbono que tiene una longitud de <50 pm y un diametro exterior de <20 nm.
  3. 3. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el nanocarbono tiene una pureza-C de > 85% y carbono amorfo libre no detectable.
  4. 4. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la composicion comprende no menos de 2 pphr, partes en peso por cien partes en peso de caucho, de nanocarbono.
  5. 5. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la composicion es una composicion lfquida obtenida mediante la combinacion de una dispersion lfquida del nanocarbono y un latex de caucho natural.
  6. 6. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la composicion es una composicion seca obtenida por coagulacion del caucho natural en la composicion de acuerdo con la reivindicacion 5 y secado del coagulado.
  7. 7. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el pH de la dispersion de nanocarbono y/o el pH del latex de caucho natural esta/estan ajustado(s) de manera que la diferencia entre el pH de la dispersion de nanocarbono y el pH del latex de caucho natural es inferior a 2 unidades de pH antes de que se combinen la dispersion y el latex.
  8. 8. Un metodo de fabricacion de una composicion de caucho natural que comprende nanocarbono, en donde el metodo comprende las siguientes etapas:
    proporcionar una dispersion uniforme de nanocarbono en un medio acuoso, y la combinacion de la dispersion de nanocarbono con un latex de caucho natural,
    y en donde el nanocarbono no se somete a un tratamiento acido antes de la incorporacion en la composicion de caucho y la composicion de caucho natural comprende 5 pphr, partes en peso por cien partes en peso de caucho, o menos de nanocarbono
    y en donde el pH de la dispersion de nanocarbono y/o el pH del latex de caucho natural esta/estan ajustado(s) de manera que la diferencia entre el pH de la dispersion de nanocarbono y el pH del latex de caucho natural es inferior a 2 unidades de pH antes de que se combinen la dispersion y el latex.
  9. 9. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde el nanocarbono comprende nanotubos de carbono que tienen una longitud de <50 pm y un diametro exterior de <20 nm.
  10. 10. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde el nanocarbono tiene una pureza-C de > 85% y carbono amorfo libre no detectable.
  11. 11. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde la composicion comprende no menos de 2 pphr de nanocarbono, partes en peso por cien partes en peso de caucho.
  12. 12. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde la dispersion de nanocarbono contiene un surfactante.
  13. 13. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde la concentracion de nanocarbono en la dispersion de nanocarbono es 2% a 10% en peso.
  14. 14. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde la etapa de proporcionar la dispersion de nanocarbono comprende las etapas de formar una suspension de nanocarbono en un medio acuoso que contiene un surfactante y someter la suspension a la molienda.
  15. 15. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en donde la molienda es en un molino de bolas.
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