PT1869245E - Método para melhorar as propriedades de uma borracha utilizando fibras tratadas com sal de bunte - Google Patents

Description

ΕΡ 1 869 245/ΡΤ DESCRIÇÃO "Método para melhorar as propriedades de uma borracha utilizando fibras tratadas com sal de Bunte" 0 invento refere-se a uma fibra e a um método para obtenção da referida fibra para melhorar as propriedades de uma borracha. 0 invento refere-se ainda a um processo de vulcanização e a uma composição de fibra-elastómero obtenível pelo referido processo, e a um produto revestido a látex, a um pneu e a uma banda de rodagem de pneu compreendendo a referida composição de fibra-elastómero.

Nas indústrias dos pneus e das correias, entre outras, estão a ser exigidas melhores propriedades mecânicas, de recauchutagem por calor e de histerese. É conhecido desde há muito que as propriedades mecânicas da borracha podem ser melhoradas utilizando uma grande quantidade de enxofre como um agente de reticulação para aumentar a densidade de reticulação em borrachas vulcanizadas. No entanto, a utilização de grandes quantidades de enxofre enferma da desvantagem de elevada geração de calor o que conduz a uma diminuição acentuada em resistência térmica e em resistência à fissuração por flexão, entre outras propriedades, no produto final.

De modo a eliminar a desvantagem anterior, tem sido proposto adicionar fibras cortadas tratadas, particularmente tratadas com reagentes de enxofre, a sistemas de vulcanização com enxofre.

Em JP 66008866 foi também revelado utilizar sulfureto de benzotiazole como promotores adesivos para fibras de poliamida. No entanto, nenhum destes métodos conhecidos proporciona pneus e correias possuindo crescimento de fissuras baixo, módulo de perda baixo e tangente delta baixa. O presente invento proporciona uma solução para os problemas anteriores pela utilização de uma nova classe de fibras cortadas tratadas na vulcanização de borrachas com enxofre e proporciona fibras que solucionam um problema persistente de redução da histerese e de geração de calor em composições de borracha. 2 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ

Com este propósito, o invento refere-se a uma fibra melhoradora das propriedades de uma borracha, quando utilizada num elastómero, obtenível adicionando à fibra 0,5-30% em peso com base no peso da fibra de uma composição compreendendo: a) um sal de Bunte (A); b) um composto de polissulfureto (B) compreendendo a porção —[S]n— onde n = 2-6; e c) enxofre ou um doador de enxofre (C). O composto de polissulfureto não é crítico. De facto, qualquer polissulfureto possuindo o grupo — [S]n— onde n = 2-6 terá as propriedades benéficas do invento. Exemplos de polissulfuretos são, por exemplo: S s

Tetrassulfureto de diciclopentametilenotiourama (DPTT)

Tetrassulfureto de bis-3-trietoxi-sililpropilo (TESPT)

Polissulfureto de alquilfenol (APPS)

Mais preferivelmente, a composição compreende: a) um sal de Bunte (A); b) um composto de polissulfureto (B) da fórmula: 3 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ

3 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ R

R onde η = 2-6; R é seleccionado independentemente entre hidrogénio, halogéneo, nitro, hidroxilo, C1-C12 alquilo ou alcoxilo ou aralquilo; e c) enxofre ou um doador de enxofre (C). 0 tratamento da fibra é baseado nos produtos químicos de enxofre anteriores sal de Bunte e composto de polissulfureto, preferivelmente hexametileno-1,β-bis(tiossulfato) dissódico di-hidratado, dissulfureto de 2-mercaptobenzotiazilo, produtos químicos que contêm adicionalmente enxofre ou um doador de enxofre. Após tratamento, as fibras podem ser cortadas no comprimento apropriado, que podem ser adequadamente utilizadas em compostos de borracha, ou a fibra cortada pode ser tratada pelos produtos químicos de enxofre anteriores.

Um produto químico de enxofre particularmente útil do presente invento é uma mistura que consiste em: i. um sal de Bunte com a fórmula (H) m-(R1-S-S03_M+) m. xtbO; ii. um composto de polissulfureto (B) da fórmula:

iii. e enxofre ou um doador de enxofre; onde n é um inteiro seleccionado de 2 a 6, m é 1 ou 2, m' é 0 ou 1, e m+m' = 2; x é 0-3, M é seleccionado entre Na, K, Li, ½ Ca, ií Mg e ^ AI e RI é seleccionado entre C1-C12 alquileno, C1-C12 alcoxileno, e C7-C12 aralquileno.

No sal de Bunte mais preferido, m é 2, m' é 0, M é Na, e R1 é C1-C12 alquileno, tal como hexileno (hexametileno). Este sal de Bunte pode ser um di-hidrato. 4 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ A composição perfaz 0,5-30% em peso com base no peso da fibra, preferivelmente 1-20% em peso, mais preferivelmente 2-8% em peso. O tratamento das fibras pode ser realizado numa mistura de hexametileno-1,6-bis(tiossulfato) dissódico desidratado, dissulfureto de 2-mercaptobenzotiazilo (MBTS) e enxofre ou produtos químicos contendo enxofre. 0 dissulfureto de 2-mercaptobenzotiazilo pode ser substituído por outros derivados de benzotiazole.

Composições preferidas compreendem 0,25-25% em peso, mais preferivelmente 2-10% em peso de componente A, 0,01-15% em peso, mais preferivelmente 0,1-3% em peso de componente B, e 0,001-10% em peso, mais preferivelmente 0,01-2,5% em peso de enxofre, com base no peso da fibra. A quantidade de enxofre é a quantidade de enxofre quando utilizada como tal, ou a quantidade de enxofre que é gerada se se utilizar um doador de enxofre.

Preferivelmente, a fibra é tratada com uma goma. Esta goma pode ser combinada com os produtos químicos de enxofre ou pode ser aplicada num passo de processo separado. Exemplos adequados de gomas são resinas de poliéster sulfonadas e dispersões de poliuretano.

Noutro aspecto, o invento refere-se a uma composição de borracha que é o produto de uma reacção de vulcanização de uma borracha, enxofre e opcionalmente um doador de enxofre, e a referida fibra tratada, que preferivelmente é uma fibra cortada. A fibra tratada actua como um melhorador do módulo, melhorador da resistência, bem como diminui a histerese. É também revelado um processo de vulcanização realizado na presença das fibras tratadas e a utilização destas fibras tratadas na vulcanização de borrachas com enxofre.

Adicionalmente, o presente invento refere-se a um processo de vulcanização realizado na presença das fibras tratadas e à utilização destas fibras tratadas na vulcanização de borrachas com enxofre. Adicionalmente, o invento abrange também produtos de borracha que compreendem pelo menos alguma borracha que foi vulcanizada, preferivelmente vulcanizada com enxofre, na presença das referidas fibras tratadas. 5 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ Ο presente invento proporciona excelente comportamento de histerese bem como melhorias em várias propriedades da borracha sem ter um efeito adverso significativo nas restantes propriedades, em comparação com sistemas de vulcanização com enxofre similares sem qualquer fibra tratada. 0 presente invento é aplicável a todas as borrachas naturais e sintéticas. Exemplos destas borrachas incluem, mas não estão limitados a, borracha natural, borracha de estireno-butadieno, borracha de butadieno, borracha de isopreno, borracha de acrilonitrilo-butadieno, borracha de cloropreno, borracha de isopreno-isobutileno, borracha de isopreno-isobutileno bromada, borracha de isopreno-isobutileno clorada, terpolímeros de etileno-propileno-dieno, bem como combinações de duas ou mais destas borrachas e combinações de uma ou mais destas borrachas com outras borrachas e/ou termoplásticos.

Enxofre, opcionalmente em conjunto com doadores de enxofre, proporciona o nível requerido de enxofre durante o processo de vulcanização. Exemplos de enxofre que podem ser utilizados no processo de vulcanização incluem vários tipos de enxofre tais como enxofre em pó, enxofre precipitado e enxofre insolúvel. Exemplos de doadores de enxofre incluem, mas não estão limitados a, dissulfureto de tetrametil-tiourama, dissulfureto de tetraetiltiourama, dissulfureto de tetrabutiltiourama, hexassulfureto de dipentametileno-tiourama, tetrassulfureto de dipentametilenotiourama, ditiodimorfolina, e suas misturas.

Podem-se utilizar doadores de enxofre em vez do enxofre ou adicionalmente ao enxofre. Aqui, o termo "enxofre" deverá também incluir ainda a mistura de enxofre e de doador(es) de enxofre. Adicionalmente, referências à quantidade de enxofre utilizada no processo de vulcanização, quando aplicadas a doadores de enxofre, significam uma quantidade de doador de enxofre que é requerida para proporcionar a quantidade equivalente de enxofre que é especificada.

Mais particularmente, o presente invento refere-se a uma composição de borracha vulcanizada com enxofre que compreende o produto da reacção de vulcanização de: (a) 100 partes em peso de pelo menos uma borracha natural ou sintética; (b) 0,1 6 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ a 25 partes em peso de uma quantidade de enxofre, ou enxofre e/ou um doador de enxofre, para proporcionar o equivalente de 0,1 a 25 partes em peso de enxofre; e (c) 0,1 a 20 partes em peso de uma fibra tratada, preferivelmente fibra cortada. A fibra tratada do presente invento é baseada em fios naturais e sintéticos. Exemplos destes fios incluem, mas não estão limitados a, aramida, tal como para-aramida, poliamida, poliéster, celulose, tal como rayon, vidro e carbono bem como combinações de dois ou mais destes fios.

Muito preferivelmente, a fibra é poli(para-fenileno-tereftalamida), que está disponível comercialmente com a marca comercial Twaron®, ou co-poli-(para-fenileno/3,4'-oxidifenileno-tereftalamida), que está comercialmente disponível sob a marca comercial Technora®. A quantidade de enxofre a ser utilizada na composição com a borracha é, com base em 100 partes de borracha, usualmente 0,1 a 25 partes em peso, e mais preferivelmente 0,2 a 8 partes em peso. A quantidade de doador de enxofre a ser utilizada na composição com a borracha é uma quantidade para proporcionar uma quantidade equivalente de enxofre, i.e. uma quantidade que proporciona a mesma quantidade de enxofre, como se fosse utilizado o próprio enxofre. A quantidade de fibra cortada tratada a ser utilizada na composição com a borracha é, com base em 100 partes de borracha, 0,1 a 25 partes em peso, e mais preferivelmente 0,2 a 10,0 partes em peso, e muito preferivelmente 0,5 a 5 partes em peso. Estes ingredientes podem ser utilizados como uma pré-mistura, ou adicionados simultaneamente ou separadamente, e estes podem também ser adicionados em conjunto com outros ingredientes de composição de borracha. Em muitas circunstâncias, é também desejável ter um acelerador de vulcanização no composto de borracha. Podem-se utilizar aceleradores de vulcanização convencionais conhecidos. Os aceleradores de vulcanização preferidos incluem mercaptobenzotiazole, dissulfureto de 2,2'-mercapto-benzotiazole, aceleradores de sulfenamida incluindo N-ciclo-hexil-2-benzotiazole-sulfenamida, N-terc-butil-2-benzotiazole-sulfenamida, N,N-diciclo-hexil-2-benzotiazole-sulfenamida e 2-(morfolinotio)benzotiazole; aceleradores de derivados de ácido tiofosfórico, tiouramas, ditiocarbamatos, difenil-guanidina, diortotolilguanidina, ditiocarbamilsulfenamidas, xantatos, aceleradores de triazina e suas misturas. 7 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ

Quando se emprega um acelerador de vulcanização, utilizam-se quantidades de 0,1 a 8 partes em peso, com base em 100 partes em peso de composição de borracha. Mais preferivelmente, o acelerador de vulcanização compreende 0,3 a 4,0 partes em peso, com base em 100 partes em peso de borracha. Outros aditivos de borracha convencionais podem também ser utilizados nas suas quantidades usuais. Por exemplo, pode ser incluído na composição de borracha um agente de reforço tal como negro de fumo, sílica, argila, greda branca e outras cargas minerais, bem como misturas de cargas. Podem também ser incluídos outros aditivos em quantidades convencionais conhecidas tais como óleos de processo, promotores de aderência, ceras, antioxidantes, antiozonantes, pigmentos, resinas, plastificantes, auxiliares de processo, agentes artificiais, agentes de composição e activadores tais como ácido esteárico e óxido de zinco. Para uma listagem mais completa de aditivos de borracha que podem ser utilizados em combinação com o presente invento ver, W. Hofmann, "Rubber Technology Handbook", Chapter 4, Rubber Chemicals and Additives, pp. 217-353, Hanser Publishers, Munich 1989.

Adicionalmente, podem também ser incluídos na composição de borracha, em quantidades convencionais conhecidas, retardadores de ressecação tais como anidrido ftálico, anidrido piromelítico, trianidrido benzeno-hexacarboxílico, anidrido 4-metilftálico, anidrido trimelítico, anidrido 4-cloroftálico, N-ciclo-hexil-tioftalimida, ácido salicílico, ácido benzóico, anidrido maleico e N-nitrosodifenilamina. Finalmente, em aplicações específicas, pode ser também desejável incluir promotores de adesão à carcaça do pneu tais como sais de cobalto e ditiossulfatos em quantidades convencionais conhecidas. O processo é realizado a uma temperatura de 110-220°C durante um período até 24 horas. Mais preferivelmente, o processo é realizado a uma temperatura de 120-190°C durante um período até 8 horas na presença de 0,1 a 20 partes em peso de fibra tratada ou fibra cortada. Ainda mais preferível é a utilização de 0,2-5 partes em peso de fibra cortada tratada. Todos os aditivos acima mencionados em relação à composição de borracha podem também estar presentes durante o processo de vulcanização do invento. 8 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ

Numa concretização mais preferida do processo de vulcanização, a vulcanização é realizado a uma temperatura de 120-190°C durante um período até 8 horas e na presença de 0,1 a 8 partes em peso, com base em 100 partes em peso de borracha, de pelo menos um acelerador de vulcanização. Noutra concretização preferida do processo de vulcanização, a fibra tratada é tratada com uma mistura de produtos químicos de enxofre. 0 presente invento inclui também artigos fabricados, tais como produtos revestidos com látex, pneus, bandas de rolamento de pneu, subcamadas de pneu, ou correias, que compreendem borracha vulcanizada com enxofre que é vulcanizada na presença da fibra tratada do presente invento. O invento é adicionalmente ilustrado pelos exemplos seguintes que não devem de modo algum ser entendidos como limitantes do invento. Métodos Experimentais

Composição, vulcanização e caracterizaçao de compostos

Nos exemplos seguintes, a composição da borracha, a vulcanização e os ensaios foram realizados de acordo com métodos padrão excepto onde afirmado o contrário. Os compostos de base foram misturados num misturador interno tipo Banbury de 1,6 litros Farrel Bridge™ BR (pré-aquecimento a 500°C, velocidade do rotor 77 rpm, tempo de mistura 6 min. com pleno arrefecimento).

Os ingredientes de vulcanização foram adicionados aos compostos num moinho de dois rolos Schwabenthan Polymix™ 150L (atrito 1:1,22, temperatura 700°C, 3 min).

As características de cura foram determinadas utilizando um reómetro Monsanto™ MDR 2000E (arco 0,50°) de acordo com a ISO 6502/1999. O Delta S é definido como a extensão de reticulação e é obtido pela subtracção do momento de torção mais baixo (ML) ao momento de torção mais elevado (MH).

As placas e provetes de ensaio foram vulcanizadas por moldagem de compressão numa prensa Fontyne™ TP-400. 9 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ

As medições de tracção foram realizadas utilizando um equipamento para ensaios de tracção Zwick™ 1445 (alteres ISO-2, propriedades de tracção de acordo com a ASTM D 412-87, resistência ao rasgamento de acordo com ASTM D 624-86). A abrasão foi determinada utilizando um equipamento de ensaios de abrasão Zwick como a perda em volume por 40 m de percurso percorrido (DIN 53516).

As medições do crescimento de fissuras de De Mattia foram efectuadas seguindo o procedimento ISO 132/1999. A recauchutagem por calor e o endurecimento à compressão após aplicação de carga dinâmica foram determinados utilizando um Goodrich™ Flexometer (carga 1 MPa, pancada 0,445 cm, frequência 30 Hz, temperatura de inicio 100°C, tempo de aplicação 120 min ou até à fusão; ASTM D 623-78).

As análises mecânicas dinâmicas, por exemplo módulo de perda e tangente delta (Tabela 5) foram realizadas utilizando um Analisador Mecânico Dinâmico Eplexor™ (pré-esforço 10%, frequência 15 Hz, ASTM D 2231) . O tratamento das fibras foi realizado da seguinte forma: Fio de para-aramida padrão (Twaron ou Technora) foi tratado com uma mistura de produtos químicos de enxofre em solvente tolueno, utilizando um aplicador de fenda padrão. Após aplicação, o fio foi seco durante 12 segundos a 190°C utilizando um forno tubular. O fio tratado foi cortado em 3 mm utilizando uma máquina de corte padrão.

As fibras cortadas tratadas (3 mm) sobre matrizes de p-aramida foram as seguintes:

Exemplo 1 fibra tratamento proporção % em peso observação código de ingredientes Twaron fibras cortadas comparação TI Twaron fibras cortadas imersas comparação T2 Twaron 6% HTS/MBTS 4:2 comparação T3 Twaron 5% HTS/enxofre 4:1 comparação T4 Twaron 4% HTS comparação T5 Twaron 3% MBTS/enxofre 4:2 comparação T6 10 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ fibra tratamento proporção % em peso observação código de ingredientes Twaron 7% HTS/MBTS/enxofre 4:2:1 invento T7 Twaron 4,3% HTS/MBTS/enxofre 4:0,2:0,1 invento T8 Technora 7% HTS/MBTS/enxofre 4:2:1 invento T9 Ο acelerador utilizado foi N-ciclo-hexil-2-benzotiazole sulfenamida (CBS). Os detalhes das formulações estão listados na Tabela 1. TABELA 1: Formulações (fibras)

Experiência -> A B c D E F G H 1 2 3 Ingredientes j, NR, SMR 10 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 BR, Buna CB24 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Negro, N-339 57 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Óxido de zinco 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Ácido esteárico 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Óleo aromático 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Antiozonante 6PPD 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Antioxidante TMQ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Acelerador CBS 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Enxofre 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 TI 0 0 1,5 0 0 0 0 0 0 0 0 T2 0 0 0 1,5 0 0 0 0 0 0 0 T3 0 0 0 0 1,5 0 0 0 0 0 0 T 4 0 0 0 0 0 1,5 0 0 0 0 0 T5 0 0 0 0 0 0 1,5 0 0 0 0 T6 0 0 0 0 0 0 0 1,5 0 0 0 T7 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 0 0 T8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 0 T9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 NR é borracha natural, BR borracha de polibutadieno, 6PPD N-l,3-dimetilbutil-N'-fenil-p-fenilenodiamina antidegradante, TMQ é antioxidante de 2,2,4-trimetil-1, 2-di-hidroquinolina polimerizada, CBS é N-ciclo-hexilbenzotiazil-sulfonamida, HTS é hexametileno-1,6-bis(tiossulfato) dissódico desidratado (sal de Bunte) e MBTS é dissulfureto de 2-mercaptobenzotiazilo

As borrachas vulcanizadas listadas na Tabela 1 foram depois testadas de acordo com as normas ASTM/ISO relevantes. A e B são experiências de controlo, C-H são experiências de comparação e 1-3 são experiências de acordo com o invento. Os resultados são apresentados nas Tabelas 2-5. 11 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ TABELA 2. Efeito das misturas a 150°C nos dados de cura

Experiência -> A B C D E F G H 1 2 3 Delta S, Nm 1, 74 1,72 1,77 1,78 1,78 1,75 1,75 1,75 2,10 1,88 2,10

Os dados da Tabela 2 mostram que as fibras de acordo com o invento (onde todos os três ingredientes estão presentes, misturas 1, 2 e 3) exibem o reforço mais elevado como evidenciado pelos dados do esforço de torção delta. TABELA 3. Avaliação de fibras tratadas quanto à melhoria em propriedades mecânicas

Experiência -> A B C D E F G H 1 2 3 módulo, 300% 15, 4 14, 0 15,3 15, 8 14, 2 14, 4 14, 4 13,9 16, 1 16, 1 16,2 resistência ao rasgamento kN/mm 128 130 145 145 115 115 110 125 165 165 160 Resistência à abrasão mm3 120 140 100 100 195 105 110 105 90 90 85 É óbvio a partir dos dados apresentados na Tabela 3 que as fibras do invento têm melhor módulo, resistência ao rasgamento e resistência à abrasão. TABELA 4. Avaliação de fibras quanto à melhoria da resistência ao crescimento de fissuras

Experiência -> A B C D E F G H 1 2 3 Crescimento de fissuras, De Mattia, Kc | L/L + 2 65 40 120 130 120 120 120 120 200 150 200 L + 2/L + 6 420 370 510 520 500 520 510 510 800 650 1000 L + 6/L + 10 720 650 850 900 900 880 850 890 1800 1500 2000

As vantagens em tempos de rebentamento e também em histerese (Tangente delta) são apresentadas na Tabela 5. 12 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ TABELA 5. Avaliação da melhoria em propriedades mecânicas dinâmicas

Experiência A B C D E F G H 1 2 3 elevação de temperatura °C 35,1 32,1 27,9 28,1 27,3 27,1 26,5 27, 4 25, 1 24, 5 24, 2 tempo de rebentamento min 35 38 45 43 35 37 36 37 57 57 >60 módulo de perda MPa 1,12 1,08 1,05 1,05 1,06 1,09 1,08 1,11 0, 948 0, 946 0,989 Tangente delta 0,150 0,145 0,135 0, 133 0, 148 0, 152 0, 148 0, 150 0, 120 0,120 0,123

Exemplo 2

Nesta série foram avaliadas várias combinações com outros polissulfuretos (tais como DPTT, ESPT e APPS).

Os peletes baseados em matrizes de p-aramida foram os seguintes: TABELA 6 fibra tratamento proporção % em peso observação código de ingredientes Twaron 3% DPTT/S 2 :1 comparação K2 Twaron 3% TESPT/S 2 :1 comparação K3 Twaron 3% S comparação K4 Twaron 3% HTS comparação K5 Twaron 3,25 HTS/APPS/S 3:0,17:0,077 invento K6 Twaron 3,25% HTS/DPTT/S 3:0,17:0,085 invento K7 Twaron 3,33% HTS/TESPT/S 3:0,25:0,082 invento K8

As formulações de borracha utilizando o material como descrito na Tabela 6 são apresentadas na Tabela 7. 13 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ TABELA 7. Formulações (peletes)

Experiência -> A B P Q R s T 4 5 6 Ingredientes j, NR, SMR 10 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 BR, Buna CB24 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Negro, N-339 57 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Óxido de zinco 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Ácido esteárico 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Óleo aromático 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Antiozonante 6PPD 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Antioxidante TMQ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Acelerador CBS 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Enxofre 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Kl 0 0 3,0 0 0 0 0 0 0 0 K2 0 0 0 3,0 0 0 0 0 0 0 K3 0 0 0 0 3, 0 0 0 0 0 0 K4 0 0 0 0 0 3, 0 0 0 0 0 K5 0 0 0 0 0 0 3, 0 0 0 0 K6 0 0 0 0 0 0 0 3,0 0 0 K7 0 0 0 0 0 0 0 0 3, 0 0 K8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3,0

As borrachas vulcanizadas listadas na Tabela 7 foram testadas de acordo com as normas ASTM/ISO relevantes. A e B são experiências de controlo, P-T são experiências de comparação e 4-6 são experiências de acordo com o invento. Os resultados são apresentados nas Tabelas 8-10. TABELA 8. Efeito das misturas a 150°C nos dados de cura

Experiência -> A B P Q R S T 4 5 6 Delta S, Nm 1, 74 1,72 1, 72 1, 75 1, 78 1, 75 1, 76 2,06 1,98 2, 00

Os dados na Tabela 8 mostram que as fibras de acordo com o invento (onde todos os três ingredientes estão presentes, misturas 4, 5 e 6) exibem o reforço mais elevado como demonstrado pelos valores do esforço de torção delta. 14 ΕΡ 1 869 245/ΡΤ TABELA 9. Avaliação de fibras tratadas quanto à melhoria em propriedades mecânicas

Experiência -> A B P Q R S T 4 5 6 Módulo, 300% 15, 4 14, 0 14, 4 14, 7 14, 7 14, 4 14, 1 15, 5 15, 1 15, 5 Resistência ao rasgamento kN/mm 128 130 130 135 120 125 120 165 170 170 Resistência à abrasão mm3 120 140 120 115 125 120 115 90 90 90 E óbvio a partir dos dados apresentados na Tabela 9 que as fibras do invento têm melhor módulo, resistência ao rasgamento e resistência à abrasão.

As vantagens na histerese (tangente delta) são apresentadas na Tabela 10. TABELA 10. Avaliação da melhoria em propriedades mecânicas dinâmicas

Experiência -> A B P Q R s T 4 5 6 Módulo de armazenamento, MPa 7, 46 7, 44 7,33 7,16 7, 71 7,39 7, 55 7, 45 7,41 7,99 Módulo de perda MPa 1,12 1,08 0,98 0,95 1,06 1,09 1,11 0,93 0,91 0,96 Tangente delta 0,150 0,145 0,134 0,132 0,141 0,142 0, 147 0,125 0, 123 0,121

Lisboa, 2009-02-02

Claims (15)

1. ΕΡ 1 869 245/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1. Fibra obtenível pela adição à fibra de 0,5-30% em peso com base no peso da fibra de uma composição que compreende: a) um sal de Bunte (A); b) um composto de polissulfureto (B) compreendendo a porção — [S]n— onde n = 2-6; e c) enxofre ou um doador de enxofre (C).
2. 2. Fibra de acordo com a reivindicação 1, onde o composto de polissulfureto (B) tem a fórmula:

   onde n = 2-6; R é seleccionado independentemente entre hidrogénio, halogéneo, nitro, hidroxilo, C1-C12 alquilo ou alcoxilo ou aralquilo.
3. 3. Fibra de acordo com a reivindicação 1 ou 2, onde a composição compreende 0,25-25% em peso de sal de Bunte (A), 0,15-15% em peso de composto de polissulfureto (B), e 0,001-10% em peso de enxofre, com base no peso da fibra.
4. 4. Fibra de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, onde o sal de Bunte tem a fórmula (H)m'-(R1-S-S03_M+)m.xH20, onde M é seleccionado entre Na, K, Li, V2 Ca, V2 Mg e H Al, e R1 é seleccionado entre alquileno, arileno, aralquileno, alquilarileno, m é 1 ou 2, m' é 0 ou 1, m+m' =2; e x é 0-3.
5. 5. Fibra de acordo com a reivindicação 4, onde M é Na, x é 0-2, R1 é C1-C12 alquileno, m é 2 e m' é 0.
6. 6. Fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, onde a fibra é uma fibra cortada.
7. 7. Fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, onde a fibra é seleccionada entre aramida, poliéster, poliamida, celulose, vidro e carbono. ΕΡ 1 869 245/ΡΤ 2/2
8. 8. Fibra de acordo com a reivindicação 7, onde a fibra é uma fibra de poli(p-fenileno-tereftalamida) ou uma fibra de co-poli-(parafenileno/3, 4'-oxidifenileno tereftalamida).
9. 9. Método para obtenção de uma fibra com propriedades de borracha melhoradas, pela adição à fibra de 0,5-30% em peso com base no peso da fibra de uma composição que compreende: a) um sal de Bunte (A); b) um composto de polissulfureto (B) compreendendo a porção —[S]n— onde n = 2-6; e c) enxofre ou um doador de enxofre (C).
10. 10. Método de acordo com reivindicação 9, onde a fibra é tratada com uma goma.
11. 11. Processo de vulcanização para produção de uma composição de fibra-elastómero que compreende o passo de vulcanização de: (a) 100 partes em peso de pelo menos uma borracha natural ou sintética; (b) 0,1 a 25 partes em peso de uma quantidade de enxofre e/ou de um doador de enxofre, para proporcionar o equivalente de 0,1 a 25 partes em peso de enxofre; e (c) 0,1 a 20 partes em peso da fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8.
12. 12. Composição de fibra-elastómero obtenível pelo método de acordo com a reivindicação 11.
13. 13. Produto revestido com látex que compreende a composição de acordo com a reivindicação 11 e opcionalmente aditivos de revestimento comuns.
14. 14. Pneu que compreende uma composição de acordo com a reivindicação 11 e/ou o produto revestido com látex de acordo com a reivindicação 12.
15. 15. Banda de rolamento de pneu, subcamada, ou correia que compreende a composição de acordo com a reivindicação 11 e/ou o produto revestido com látex de acordo com a reivindicação 12. Lisboa, 2009-02-02