PT2209739E - Sílicas precipitadas para formulações de borracha de silicone rtv-1 estáveis em armazenamento, sem estabilizador - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"SÍLICAS PRECIPITADAS PARA FORMULAÇÕES DE BORRACHA DE SILICONE RTV-1 ESTÁVEIS EM ARMAZENAMENTO, SEM ESTABILIZADOR" A presente invenção refere-se a sílicas precipitadas para formulações estáveis ao armazenamento de borracha de silicone RTV-1 sem estabilizador, a um processo para a sua preparação e à sua utilização para vedantes espessantes.

Os vedantes são substâncias elásticas que são aplicadas em líquidos de forma altamente viscosa para a vedação de edifícios ou instalações contra influências de água, atmosféricas ou meios agressivos.

As borrachas de silicone são composições que são convertíveis em estado de elastómeros e compreendem como base polidiorganossiloxanos poliméricos contendo grupos passíveis de reações de reticulação. Tais grupos adequados incluem, predominantemente, os átomos de H, grupos OH e os grupos vinilo, que podem estar localizados nas extremidades da cadeia, ou então podem ser incorporados na cadeia. Estão incorporados neste sistema enchimentos como reforçadores, em que a sua natureza e quantidade influencia significativamente o comportamento mecânico e químico dos vulcanizados. As borrachas de sílica podem ser coloridas com pigmentos inorgânicos. É feita uma distinção entre borrachas de silicone de vulcanização a alta temperatura e de vulcanização à temperatura ambiente (high/room temperature vulcanizing = HTV/RTV). 2

Entre as composições de borracha de silicone RTV, é possível diferenciar sistemas de um componente e de dois componentes. 0 primeiro grupo (RTV-1K) polimeriza lentamente à temperatura ambiente sob a influência da humidade atmosférica, em que a reticulação tem lugar através de condensação de grupos SiOH sob formação de ligações Si, 0. Os grupos SiOH são formados por hidrólise de grupos SiX de uma espécie formada como um intermediário a partir de um polímero com grupos terminais OH e do qual é chamado um agente de reticulação R-SiX3 (por exemplo, X =-O-CO-CH3, -NHR) . Em borrachas de dois componentes (RTV-2K), os agentes de reticulação utilizados são, por exemplo, misturas de ésteres de silício (por exemplo, silicato de etilo) e compostos organoestânicos, em que a reação de reticulação que ocorre é a formação de uma ponte Si-O-Si a partir de ^si-OR e ^si-OH (R = grupo metilo; R = radical orgânico) por eliminação do álcool.

Os espessantes utilizados para a borracha de silicone RTV-1K incluem sílicas. Tendo em vista a sensibilidade à hidrólise dos vedantes de silicone, estas sílicas devem introduzir tão pouca humidade quanto possível no sistema. Por esta razão, sílicas fumadas têm sido utilizadas quase em exclusivo até à data para esta aplicação. As sílicas precipitadas hidrofílicas não têm sido utilizadas até à data, em virtude do seu elevado teor de humidade. 0 documento WO 2005/061384 descreve a preparação e utilização, incluindo o uso em borracha de silicone, de sílicas precipitadas que de acordo com a reivindicação têm uma absorção de água de <6% e uma DOP> 300 mL/100 g. As sílicas precipitadas divulgadas nos exemplos do documento WO 2005/061384, no entanto, têm todas uma absorção de água 3 de entre 5,7% e 5,9% e são, portanto, inadequadas, pelas razões apresentadas em cima, para uso em formulações RTV-1K. Por conseguinte, o documento WO 2005/061384 descreve apenas a sua utilização em formulações de borracha de silicone para os processos de extrusão (HTV). O documento EP 1557446 descreve exclusivamente formulações de borracha de silicone HTV. As silicas precipitadas ai empregadas têm uma perda por secagem de <4%. As formulações descritas no documento EP 1557446 são utilizadas para a produção de materiais isolantes, tais como revestimento de cabos, por exemplo. O documento DE 102005005046 divulga silicas precipitadas que apresentam uma densidade de grupo silanol inferior a 2,5 SIOH/nm2 e que são sililadas ao nivel da camada superior.

Para além disso, o documento EP 1561727 divulga silicas precipitadas alcalinas com um pH >8.

Em resumo, portanto, pode-se afirmar que o estado da técnica já referido fundo não divulga quaisquer silicas precipitadas que satisfaçam os requisitos exigentes para uso em borracha de silicone RTV-1K. Existe, portanto, uma forte necessidade de silicas precipitadas deste tipo que sejam adequadas para aplicações RTV-1K.

Para resolver o problema em cima mencionado, os documentos DE 10200602491 e DE 102006024590 propuseram silicas precipitadas adequadas para formulações de borracha de silicone RTV-1K. Uma desvantagem das silicas precipitadas neles descritas, contudo, é que, a fim de obter uma boa 4 estabilidade de armazenamento por parte das formulações RTV-1K é necessário adicionar um estabilizador e quantidades relativamente grandes de agente de reticulação.

Com base no estado da técnica em cima descrito, o objeto da presente invenção é o de proporcionar silicas precipitadas a partir das quais as desvantagens em cima mencionadas das silicas precipitadas foram completamente ou pelo menos parcialmente eliminadas. Para além disso, um outro objeto é proporcionar um processo para a preparação das silicas precipitadas da invenção.

Outros objetivos, não explicitamente especificados, serão aparentes a partir do contexto global da descrição, exemplos e reivindicações.

Surpreendentemente, este e outros objetos foram atingidos pela presente invenção, a primeira forma de realização da qual inclui as silicas precipitadas que são definidas em maior detalhe na descrição que se segue, e também nas reivindicações e nos exemplos.

Um objeto da presente invenção é proporcionar silicas precipitadas com uma razão de absorvância de SiOHisoiaclo maior do que ou igual a 1,5, uma densidade de grupo silanol de 1 a 3,0 de SiOH/nm2 e uma densidade de compactação modificada de 1 a 50 g/L, e são caracterizadas pelo facto de o pH da silica precipitada variar na gama de 3-5, exceto a silica precipitada com um valor de pH de 4-5.

Um objeto da presente invenção é também proporcionar silicas precipitadas, de preferência silicas precipitadas hidrofilicas, que para além dos parâmetros indicados, 5 independentemente umas dos outros, possuem um ou mais dos seguintes parâmetros fisico-quimicos Área de superfície BET 50-600 m2/g Área de superfície CTAB 50-350 m2/g DBP (anidro) 150-400 g/100 g Perda por ignição 0,1% -3,0% em peso Perda por secagem 0,1% -3,0% em peso Fração de partículas <1 ym A uma distribuição de particulas Com base no volume de 5% a 100% _ Valor d90 da distribuição de particulas com base no volume de 0,001 a 10 ym.

Um outro objeto da presente invenção proporciona ainda um processo para a preparação das silicas precipitadas da invenção, como definido nas reivindicações e na descrição em baixo.

Outros objetos fornecidos pela presente invenção incluem a utilização das silicas precipitadas da invenção em vedantes, especialmente em borracha de silicone e vedantes de silicone e com particular preferência em vedantes RTV-1K. A aplicação é possível em sistemas de reticulação diferentes, por exemplo, na reticulação acetoxi, reticulação alcoxi, e reticulação oxim. Estes sistemas são empregues, por exemplo, na indústria da construção como vedantes de juntas, na indústria automóvel como adesivos e vedantes, e como materiais de revestimento para tecidos têxteis, por exemplo.

Um outro objeto da presente invenção proporciona vedantes à base de borracha de silicone que compreendem as sílicas precipitadas da invenção, e sua utilização. 6

As sílicas precipitadas da invenção têm a vantagem de que, em função da sua estrutura especial e qualidades de superfície, asseguram uma elevada estabilidade de armazenamento, uma consistência firme e um ponto de rendimento ótimo da borracha de silicone, quando incorporados em composições de borracha de silicone, especialmente as do tipo RTV-1K, sem que as formulações de borracha de silicone contenham um estabilizador.

Os inventores verificaram surpreendentemente que as sílicas precipitadas com uma razão de absorvância de S iOHiSOiacio maior do que ou igual a 1,5, uma densidade de um grupo silanol de 1 a 3, 0 de SiOH/nm2, e uma densidade de compactação modificada de 1 a 50 g/L, se tiverem um pH na gama de 3-5, exceto as sílicas precipitadas com um valor de pH de 4-5, permitem boa estabilidade de armazenamento da parte das formulações de borracha de silicone sem a adição de um estabilizador.

As sílicas precipitadas da invenção podem ter a vantagem, além disso, de que através da combinação específica dos parâmetros reivindicados na reivindicação 1, a quantidade necessária de agente de reticulação em formulações de borracha de silicone RTV-1K pode ser reduzida significativamente, levando a uma vantagem económica notável.

Apesar da ausência de um estabilizador e da redução da quantidade de agente de reticulação, formulações RTV-1K compreendendo as sílicas precipitadas da invenção possuem uma tixotropia elevada. Além disso, as sílicas precipitadas da invenção podem ser dispersas rapidamente e eficazmente 7 em formulações de borracha de silicone e, portanto, pode ser atingida uma ação de espessamento elevada em composições de borracha de silicone RTV-1K.

Além disso, as silicas precipitadas da invenção, sendo mais baratas de preparar, oferecem uma vantagem de custo substancial sobre as silicas fumadas utilizadas até à data em borracha de silicone RTV1.

Os objetos da presente invenção serão seguidamente descritos.

Na presente invenção, o termos "sílica" e "sílica precipitada" são usados como sinónimos. Por sílicas precipitadas hidrofílicas são entendidas aquelas cuja superfície apresenta um comportamento hidrófilo, quando incorporado por agitação em água, isto é, aquelas cuja superfície é completamente molhada com água e, portanto, tem um ângulo de contacto com respeito à água de menos de 90°. As sílicas precipitadas hidrofílicas da presente invenção têm de preferência um teor de carbono de <0,5% em peso.

As sílicas da presente invenção distinguem-se pelo facto de terem uma proporção particularmente elevada de grupos SiOH isolado, como expresso pela razão de absorvância de SiOHlsoiado, na sua superfície. A razão de absorvância de SiOHlsoiado das sílicas da invenção é maior do que ou igual a 1,5, de preferência entre 1,5 e 10, mais preferivelmente entre 1,5 e 7, muito preferivelmente entre 1,8 e 5, com especial preferência entre 2 e 4,5, com preferência muito especial entre 2,3 e 4,0 e com particular preferência entre 2,3 e 3,5. Esta qualidade de superfície específica das sílicas precipitadas da invenção é uma propriedade importante, e, como resultado desta propriedade, as formulações de borracha de silicone que contêm as sílicas precipitadas de acordo com a invenção reivindicada, tem um nível elevado de estabilidade de armazenamento, firmeza melhorada de consistência, e um comportamento de fluxo otimizado.

Além disso, as sílicas precipitadas da invenção são distinguidas por uma densidade baixa de grupo silanol, isto é, um espaçamento largo dos grupos silanol na superfície da sílica precipitada. Para a determinação da densidade de grupo silanol, o número de grupos silanol na superfície da sílica precipitada é primeiramente determinado por meio de LÍAIH4. Isto por si só, no entanto, não é significativo, uma vez que as sílicas precipitadas com uma elevada área de superfície geralmente têm um maior número absoluto de grupos silanol do que as sílicas precipitadas com uma área de superfície baixa. Consequentemente, é necessário relacionar o número de grupos silanol com a área de superfície da sílica precipitada. Uma medição de área de superfície adequada para esta finalidade é a área de superfície BET, uma vez que esta descreve a área de superfície que está disponível, mesmo para moléculas relativamente pequenas, tais como água, por exemplo. A densidade do grupo silanol nas sílicas precipitadas da invenção está na gama de 1,0 a 3,0 de SiOH/nm2, de preferência de 1,0 a 2,8 de SiOH/nm2, mais preferivelmente de 1,5 a 2,8 de SiOH/nm2. Se o número de grupos silanol por nm2 é demasiado baixo, um ponto de rendimento excessivamente baixo pode resultar e podem, consequentemente, ter um efeito adverso na consistência dos vedantes de silicone. 9

Além disso, as sílicas precipitadas da invenção têm uma densidade de compactação modificada baixa. Deve notar-se aqui que a densidade de compactação modificada é uma referência à densidade de compactação como medida no material não compactado. A fim de se determinar esta variável mesmo em materiais que já foram objeto de compactação preliminar como um resultado de embalamento e de armazenamento, é necessário levar a cabo a preparação da amostra, como descrito na secção "Determinação da densidade de compactação modificada". As sílicas precipitadas da invenção têm, de preferência, uma densidade de compactação modificada de 1 a 50 g/L, mais preferencialmente de 5 a 55 g/L, muito preferivelmente de 10 a 50 g/L, e com particular preferência de 10 a 30 g/L.

As sílicas precipitadas da invenção são distinguidas, finalmente, por um pH na gama de 3-5, exceto as sílicas precipitadas com um pH de 4-5. O pH baixo das sílicas precipitadas da invenção permite a omissão de um estabilizador quando as formulações de borracha de silicone são formuladas, e permite que seja alcançada uma boa estabilidade de armazenamento, mesmo sem estabilizador.

Sem estar ligado a qualquer teoria específica, as propriedades especiais das sílicas precipitadas da invenção, isto é, o facto de permitirem a preparação de formulações de borracha de silicone estáveis em armazenamento, que têm propriedades de desempenho excelentes, tais como uma boa consistência e reologia, por exemplo, sem a adição de um estabilizador, podem ser explicadas como um resultado do elevado número de grupos SiOH isolado das sílicas precipitadas em combinação com o 10 seu espaçamento largo, densidade de compactação modificada baixa, e, em particular, pH baixo. Além disso, esta combinação especifica de propriedades fisico-quimicas da parte das sílicas precipitadas da invenção significa que, quando as sílicas da invenção são utilizadas como um agente de enchimento em formulações de borracha de silicone, apenas pequenas quantidades de agente de reticulação são necessárias para a formulação. A área de superfície BET específica descreve o efeito da sílica sobre as características de incorporação nas borracha de silicone e também sobre as propriedades de mistura em bruto (ver S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller, "Adsorption of Gases in Multimolecular Layers", J. Am. Chem. Soc. 60, 309 (1938)). Assim, as sílicas precipitadas da invenção pode ter uma área de superfície BET de 50 a 600 m2/ g, de preferência 50 a 400 m2/g, mais preferivelmente 50 a 250 m2/ g, muito preferivelmente 80 a 230 m2/g, especialmente de preferência de 100 a 180 m2/g, mais especialmente de preferência de 125 a 180 m2/g, e, com preferência mais particular, de 140 a 170 m2/ g. A área de superfície CTAB específica pode ser de importância decisiva principalmente pela propriedade de reforço da sílica (ver Janzen, Kraus, Rubber Chem. Technol. 44, 1287 (1971)) . O potencial de reforço aumenta com a crescente área de superfície CTAB. Assim, as sílicas precipitadas da invenção podem ter uma área de superfície CTAB de 50 a 350 m2/ g, mais preferivelmente 50 a 250 m2/g, muito preferivelmente de 80 a 230 m2/ g, especialmente de preferência de 100 a 200 m2/ g, e muito especialmente de preferência de 125 a 190 m2/ g. 11

Tem-se verificado que uma elevada absorção DBP por parte das silicas precipitadas da invenção pode ser benéfica a fim de obter propriedades reológicas eficazes nas formulações de borracha de silicone. Valores DBP excessivamente elevados, no entanto, podem conduzir a um aumento excessivo na viscosidade da borracha de silicone e, por conseguinte, deveriam ser evitados. As silicas precipitadas da invenção, em conformidade, têm de preferência uma absorção DBP de 150 a 400 g/ (10 0 g) , mais preferivelmente 200 a 350 g/(100 g), muito preferivelmente de 220 a 330 g/(100 g), especialmente de preferência de 250 a 330 g/(10 0 g) , e muito especialmente de preferência de 260 a 320 g/(100 g).

Os inventores observaram, além disso, que, para a consistência dos vedantes de silicone, pode ser uma vantagem particular se as silicas precipitadas da invenção contiverem uma fração suficiente de particulas finas, isto é, de particulas <1 ym. Isto aplica-se a todas as formas de realização descritas em cima. Portanto, uma fração de particula fina de particulas no intervalo de tamanho de particula <1 ym da distribuição de particulas com base no volume das silicas precipitadas da invenção, pode ser de 30% a 100%, de preferência 30% a 95%, mais preferencialmente 35% a 95%, muito preferivelmente 35% a 90%, especialmente de preferência 40% a 90%, com especial preferência 45% a 80%, e, com a preferência mais particular, de 50% a 80%.

Também foi observado que uma fração excessiva de particulas grossas pode afetar negativamente as propriedades de desempenho das silicas precipitadas da invenção. Por esta razão, as silicas precipitadas da invenção podem de 12 preferência ser distinguidas por um valor de dgo, em relação à curva de distribuição de partículas com base no volume, de entre 0,001 e 10 ym, de preferência entre 1 e 10 ym, mais de preferência entre 2 e 8 ym, e com particular preferência entre 3 e 7 ym.

As distribuições de partículas podem ser monomodais, ou bimodais, sendo de preferência bimodais.

Também tem sido observado que, para todas as formas de realização em cima descritas das sílicas da invenção, pode ser de vantagem especial se, desde o início da sílica precipitada se introduzir muito pouca humidade no vedante de silicone. As sílicas precipitadas da invenção podem, portanto, ter um teor de humidade inicial, expresso pela perda por secagem, de 0,1% a 3,0% em peso, de preferência 0,2% a 2,5% em peso, mais preferivelmente 0,3% a 2,0% em peso, e com particular preferência de 0,4% a 1,8% em peso e/ou uma perda por ignição de 0,1% -3,0% em peso, de preferência 0,2% a 3,0% em peso, mais preferivelmente 0,3% a 2,0% em peso, e com particular preferência de 0,4% a 1,8% em peso.

As gamas indicadas podem de preferência ser definidas independentemente umas das outras.

As sílicas precipitadas da invenção podem ser preparadas por um processo que compreende: 1) reação de pelo menos um silicato com pelo menos um acidificante; 2) filtração e lavagem do precipitado de sílica resultante; 3) secagem do precipitado de sílica resultante ou bolo de filtração; 13 4) moagem opcional da sílica precipitada obtida após secagem; 5) tratamento térmico da sílica precipitada seca e/ou moída; e 6) moagem opcional da sílica precipitada obtida após o tratamento térmico; e sendo caracterizadas por após o passo 3) e/ou passo 4) e/ou passo 5) e/ou passo 6) , pelo menos, um acidificante ser adicionado de modo que a sílica precipitada obtida no final do processo tem um pH de 3-5, exceto com as sílicas precipitadas com valor de pH de 4-5. A reação no passo 1) compreende aqui de preferência os seguintes subpassos: la. Preparação de uma carga inicial de água, ou de água e pelo menos um silicato e/ou uma solução de silicato, o pH da carga resultante inicial sendo de preferência entre pH 5 e pHIO e a temperatura da carga inicial sendo de preferência entre 80 e 100 °C. lb. Medição de pelo menos um silicato e/ou de uma solução de silicato e pelo menos um acidificante na carga inicial do subpasso la) com agitação a 80 e 100 °C até que o teor de sólidos da suspensão de precipitação atinja um nível que leve para o teor de sólidos a ser alcançado no subpasso lc). Com preferência particular a silicato e/ou solução de silicato e acidificante a serem adicionados em simultâneo e/ou de tal modo que o pH para o período de lb) é mantido constante a um nível entre pH 7 e pH 10 lc. adição de um acidificante a uma temperatura da suspensão de precipitação de 80 a 100 °C, de modo que o pH da suspensão de precipitação é reduzido para 2 a 6 e 14 o teor final de sólidos da suspensão de precipitação está entre 30 e 70 g/L.

De preferência, as silicas precipitadas da invenção são moidas. Isto é realizado com particular preferência por moagem das silicas precipitadas da invenção no passo 4) , isto é, entre o passo 3) e passo 5), ou no passo 6), isto é, após o passo 5) , ou tanto no passo 4) , isto é entre o passo 3) e passo 5), como no passo 6), isto é, após o passo 5) .

Todas as formas conhecidas de silicato são adequadas para os silicatos ou soluções de silicato utilizados no passo 1) do processo da invenção. Os silicatos utilizados de acordo com a invenção podem ser de preferência silicatos alcalinos, por exemplo silicatos de sódio ou de potássio. Com particular preferência, o silicato no passo 1 pode ser silicato de sódio (waterglass). A sua proporção em peso de SiC>2 para Na20 pode ser entre 2 e 4, de preferência entre 3 e 3, 6 e mais preferivelmente entre 3,3 e 3,5. O teor de Si02 pode ser entre 20% e 40% em peso, de preferência entre 25% e 30% em peso.

Os acidificantes são compostos acidicos de tipo orgânico ou inorgânico, que podem ser utilizados para baixar o pH da suspensão de precipitação. Com preferência, pode ser possivel utilizar ácidos inorgânicos tais como ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico ou ácido nítrico, ou ácidos orgânicos tais como o ácido acético, ácido fórmico ou ácido carbónico ou dióxido de carbono. Podem ser utilizados, tanto ácidos diluídos, como concentrados. Com particular preferência, o processo da invenção utiliza ácido sulfúrico. 15

Na maioria dos casos, o silicato e/ou a solução de silicato e acidificante utilizados em la) a lc) podem ser idênticos. 0 pH da carga inicial em la) pode ser de preferência entre pH 7 e pHIO, mais preferencialmente entre pH 8 e pH 9. A temperatura da carga inicial pode ser fixada em 80-100 °C, de preferência de 85 a 95 °C.

No subpasso lb) o silicato e acidificante podem ser de preferência medidos em simultâneo. A adição dos dois componentes de preferência ocorre de forma continua e constante durante todo o periodo de lb) . Durante este periodo a temperatura permanece entre 80 e 100 °C, de preferência de 85 a 95 °C. O periodo de adição dura até que o teor de sólidos a ser alcançado no final do subpasso lc) seja conseguido. Pode neste caso ser necessário continuar a precipitação para além do ponto de aumento de viscosidade. Este ponto de aumento de viscosidade corresponde ao ponto no tempo em que um aumento acentuado é observado na viscosidade da suspensão de precipitação no decurso da precipitação, ver EP 0643015. Durante o subpasso lb) , em que a precipitação da sílica começa, o pH pode ser tanto quanto possível constantemente mantido a um nível de pH entre pH 7 e pH 10, de preferência constante a um nível de pH entre pH 7,5 e pH 9,5 e com preferência muito particular a um pH de entre pH 8 e pH 9. As correções de um pH fora do alvo podem ser geralmente feitas através do aumento ou da diminuição da adição do acidificante, de modo que o pH definido varie de preferência apenas por ±0,2 unidades de pH, mais preferivelmente por apenas ±0,1 unidades de pH. 16

Através da adição de um acidificante a uma temperatura da suspensão de precipitação de 80 a 100 °C, o seu pH é reduzido no subpasso lc) de 2 a 6, de preferência um pH de 3 a 6, mais preferencialmente um pH de 3 a 4. O teor de sólidos da suspensão de precipitação no final deste subpasso pode estar entre 30 e 70 g/L, de preferência entre 45 e 60 g/L, e com preferência muito especial entre 45 e 55 g/L.

Sem de qualquer forma nos prendermos a uma teoria em particular, a intenção é de que, por escolha adequada dos parâmetros do processo, uma estrutura tipo cadeia dos agregados seja construída no subpasso lb). Um reforço desta estrutura de agregados até agora muito solta pode ser alcançado pela precipitação adicional correspondentemente mais lenta, mesmo depois do ponto de aumento de viscosidade.

As taxas de dosagem no subpasso lb) podem ser selecionadas em todas as formas de realização do processo da invenção, tanto antes como após o ponto de aumento de viscosidade, de tal modo que o teor de sólidos que é para ser atingido após a acidificação em lc), de 30 a 70 g/L, possa ser alcançado. A filtração, liquefação (por exemplo, em conformidade com o documento DE 2447613) e secagem prolongada ou acelerada das sílicas precipitadas da invenção são familiares para o perito na arte e podem ser pesquisadas, por exemplo, nos documentos citados na descrição. A filtração e a lavagem da sílica precipitada ocorrem, de preferência, de tal maneira que a condutividade do produto final é <1000 yS/cm, de preferência <500 yS/cm e mais preferencialmente <200 yS/cm. 17 A sílica precipitada da invenção pode ser seca, de preferência num secador de transporte pneumático, secador de pulverização, secador de cremalheira, secador de correia, secador de tubo rotativo, secador flash, de secador spin-flash ou secador nozzle tower. Estas variantes de secagem incluem a operação com um atomizador, com um bocal de um único fluido ou de dois fluidos ou com um leito de fluido integrado. A secagem por pulverização pode ser efetuada em conformidade, por exemplo, com a patente US 4094771.

Se o modo de secagem selecionado for a secagem por pulverização, que pode ser particularmente preferida, então o bolo de filtração deve ser redispersado de antemão. A redispersão pode ter lugar de preferência em água ou em solução aquosa de ácido de modo a que a dispersão possua um pH de 4 a 7. Deve ser assegurado aqui que a dispersão de sílica, quando a redispersão está no fim, tem um teor de sólidos de 5% a 18%, de preferência de 8% a 13% em peso, mais preferencialmente de 9% a 11%, e que, no decurso da redispersão as forças de cisalhamento que atuam sobre a sílica precipitada não são demasiado grandes. Isto pode ser conseguido, por exemplo, por agitação com uma velocidade de rotação de <1000 rpm, com agitação de preferência generalizada em vez de localizada. A dispersão da sílica precipitada redispersa pode ser doseada no secador por pulverização, de preferência, de tal modo que a temperatura à saída do secador é de 100 a 170 °C, de preferência de 130 a 160 °C. A moagem das sílicas precipitadas da invenção pode ter lugar por exemplo como descrito em Ullmann, 5a edição, B2, 5-20. De preferência, a moagem das sílicas precipitadas da 18 invenção ocorre no passo 4) e/ou no passo 6), muito preferivelmente no passo 4) . Para este efeito, pode ser preferido em especial a utilização de um sistema de moagem (aparelho de moagem) compreendendo ou consistindo em moinhos de impacto ou moinhos de jato, de preferência moinhos de jatos opostos. Preferência particular pode ser dada ao uso de moinhos de jatos opostos com leito fluidizado. Com preferência muito particular, a moagem tem lugar por meio de um sistema de moagem (aparelho de moagem), com particular preferência um sistema de moagem compreendendo um moinho de jato, caracterizado por o moinho do sistema de moagem pode ser operado na fase de moagem com um agente de funcionamento selecionado de entre o grupo consistindo de gás e/ou de vapor, de preferência a vapor de água, e/ou um gás compreendendo vapor de água, e em que a câmara de moagem pode ser aquecida numa fase de aquecimento, ou seja, antes da operação real com o agente de funcionamento, de tal modo que a temperatura na câmara de moagem e/ou na saida do moinho é superior ao ponto de orvalho do vapor e/ou agente de funcionamento. A moagem ocorre com especial preferência em conformidade com o método descrito no documento DE 10 2006 048 850.4, mais utilizando o sistema de moagem (moinho) ai descrito, o agente de funcionamento utilizado sendo, com especial preferência, o vapor. A fim de evitar repetições puras de texto, o conteúdo da patente citada fica explicitamente aqui incorporado por referência na sua totalidade, como parte do conteúdo da presente descrição. Os parâmetros de moagem são de preferência escolhidos de modo que o produto moido pode ter uma fração de partículas finas, na região inferior a 1 ym da distribuição de partículas com base no volume, de 5% a 100%, de preferência 10% a 95%, 19 preferivelmente 15% a 95%, com preferência muito especial de 20% a 90%, e com particular preferência, de 40% a 80%, e/ou um valor dgo na curva de distribuição de partículas com base no volume de entre 0,001 e 10 ym.

Numa forma de realização especialmente preferida, na preparação para a moagem real com vapor sobreaquecido, um moinho de jatos opostos com leito fluidizado, como mostrado na Figura 1, com um classificador dinâmico pneumático integrado, como mostrado nas Figuras 2 e 2a, é primeiro aquecido através dos dois bocais de aquecimento (5a) (dos quais só um está representado na Figura 1) , que estão carregados com ar comprimido quente, de preferência a 10 bar e 160 °C, até que a temperatura de saida do moinho seja superior ao ponto de orvalho do vapor e/ou do agente de funcionamento, de preferência a cerca de 105 °C.

Ligado a jusante do moinho, para a separação do material moido, encontra-se um sistema de filtração (não mostrado na Figura 1), cujo acondicionamento do filtro é aquecido indiretamente no seu terço inferior, através de serpentinas de aquecimento fixadas, por meio de vapor de água saturado, de preferência vapor de água saturado a 6 bar, de igual modo com a finalidade de impedir a condensação. Todas as superfícies do aparelho, na região do moinho, o filtro de separação, e as linhas de abastecimento para o vapor de água e ar comprimido quente têm um isolamento especial.

Depois de a temperatura de aquecimento desejada ter sido alcançada, o fornecimento de ar comprimido quente para os bocais de aquecimento é desligado e o carregamento dos três bocais de moagem com vapor de água sobreaquecido, de preferência a 38 bar (abs) e a 325 °C, é iniciado. 20 A fim de proteger o meio de filtração usado no filtro de separação e também a fim de definir um determinado nivel de água residual no material moido, de preferência 2% a 6%, a água é introduzida na fase de arranque, e durante a moagem, para dentro da câmara de moagem do moinho, através de um bocal de dois fluidos operado com ar comprimido, em função da temperatura de saida do moinho. A quantidade de alimentação é regulada em função do fluxo de classificador que surge. O fluxo de classificador regula a quantidade de alimentação de tal modo que não é possível exceder aproximadamente 70% do fluxo nominal. O membro de introdução (4) que funciona aqui é uma nora de velocidade regulada que mede o material de alimentação a partir de um reservatório através de um bloqueio cíclico, que serve como um ponto de extremidade barométrica, no interior da câmara de moagem, que está à pressão superatmosférica. O material grosseiro é triturado nos jatos de vapor de água em expansão (gás de moagem) . Juntamente com o gás despressurizado de moagem, as partículas do produto sobem no centro do recipiente do moinho para a roda de classificação. Dependendo da velocidade do classificador e da quantidade de vapor de água de moagem que foram definidas, as partículas cuja finura é suficiente entra juntamente com o vapor de água de moagem na saída das partículas finas, e dali passam para o sistema de separação a jusante, enquanto que as partículas que são demasiado grosseiras passam de volta para a zona de moagem e são submetidas a uma trituração de repetição. A descarga das 21 partículas finas separadas a partir do filtro de separação para o silo de armazenamento subsequente e operação de ensacamento ocorre por meio de uma fechadura de nora. A pressão de moagem do gás de moagem que se obtém nos bocais de moagem, e o volume resultante do gás de moagem, em conjunto com a velocidade do classificador dinâmico de molinetes, determinar o grau de finura da função de distribuição de tamanho de partículas e também o limite superior de tamanho de partículas.

Numa forma de realização preferida, o processo de acordo com a invenção pode ser realizado num sistema de moagem (aparelho de moagem), de preferência num sistema de moagem compreendendo um moinho de jato, especialmente de preferência compreendendo um moinho de jatos opostos. Para este efeito, um material de alimentação a ser triturado é acelerado em jatos de gás em expansão de alta velocidade e é triturado por impactos partícula-partícula. Moinhos de jato usados muito particularmente de preferência são os moinhos de jatos opostos de leito fluidizado, ou moinhos de jato com leito denso ou moinhos de jato em espiral. No caso do moinho de jatos opostos com leito fluidizado muito particularmente preferido, duas ou mais entradas de jato de moagem estão localizadas no terço inferior da câmara de moagem, de preferência sob a forma de bocais de moagem, que estão de preferência presentes num plano horizontal. As entradas de jato de moagem estão particularmente de preferência, dispostas na circunferência do recipiente do moinho, de preferência redondo, de modo a que os jatos de moagem se encontrem todos num ponto no interior do recipiente de moagem. Especialmente de preferência, as entradas de jato de moagem são distribuídas uniformemente 22 sobre a circunferência do recipiente de moagem. No caso de três entradas de jato de moagem, o espaçamento seria, portanto, de 120 °, em cada caso.

Numa forma de realização especial do processo de acordo com a invenção, o sistema de moagem (aparelho de moagem) compreende um classificador, de preferência um classificador dinâmico, com especial preferência um classificador dinâmico de molinetes, especialmente de preferência um classificador de acordo com as Figuras 2 e 3.

Numa forma de realização particularmente preferida, pode ser utilizado um classificador dinâmico pneumático de acordo com as Figuras 2a e 3a. Este classificador pneumático dinâmico contém uma roda de classificação e um veio da roda de classificação e um acondicionamento do classificador, um espaço de classificador sendo formado entre a roda de classificação e o acondicionamento do classificador e uma travessia de veio sendo formada entre o veio da roda de classificação e o acondicionamento do classificador, e sendo caracterizado por a descarga do espaço do classificador e/ou da travessia do veio com gases comprimidos de baixa energia pode ser efetuada.

Usando um classificador em combinação com o moinho de jato operado sob as condições de acordo com a invenção, um limite é imposto sobre as partículas de tamanho grande, em que as partículas do produto ascendem em conjunto com os jatos de gás despressurizado sendo passados a partir do centro do recipiente de moagem através do classificador, e o produto que tem uma finura suficiente, então sendo descarregados a partir do classificador e do moinho. As 23 partículas que são demasiado grosseiras retornam para a zona de moagem e são submetidas a trituração adicional.

No sistema de moagem, um classificador pode ser ligado como uma unidade separada a jusante do moinho, mas um classificador integrado é preferencialmente utilizado.

Uma operação de moagem particularmente preferida inclui uma fase de aquecimento a montante do passo real de moagem, em cuja fase é assegurado que a câmara de moagem, particularmente de preferência todos os componentes substanciais do moinho e/ou do sistema de moagem em que a água e/ou vapor de água possam condensar, é/são aquecidos de modo a que a sua temperatura esteja acima do ponto de orvalho do vapor. 0 aquecimento pode, em princípio, ser efetuado por qualquer método de aquecimento. No entanto, o aquecimento é de preferência efetuado por passagem de gás quente através do moinho e/ou de todo o sistema de moagem de modo que a temperatura do gás seja superior à saída moinho do que o ponto de orvalho do vapor. Especialmente de preferência aqui é assegurado que o gás quente de preferência aqueça o suficiente todos os componentes substanciais do moinho e/ou de todo o sistema de moagem que entrem em contacto com o vapor de água. 0 gás de aquecimento usado pode, em princípio, ser qualquer gás e/ou misturas de gases desejados, mas o ar quente e/ou gases de combustão e/ou gases inertes são de preferência utilizados. A temperatura do gás quente é acima do ponto de orvalho do vapor de água. 0 gás quente pode, em princípio, ser introduzido em qualquer ponto desejado na câmara de moagem. As entradas ou 24 bocais estão de preferência presentes para este efeito na câmara de moagem. Estas entradas ou bocais podem ser as mesmas entradas ou bocais através dos quais os jatos de moagem são também passados durante a fase de moagem (bocais de moagem). No entanto, são também possivel entradas ou bocais separados (bocais de aquecimento) através dos quais o gás quente e/ou mistura de gás podem ser passados para estarem presentes na câmara de moagem. Numa forma de realização preferida, o gás de aquecimento ou a mistura de gás de aquecimento é introduzida através de pelo menos duas, de preferência três ou mais, entradas e bocais que são dispostos num plano e estão dispostos na circunferência do recipiente do moinho, de preferência redondo, de tal maneira que todos os jatos se encontram num ponto no interior do recipiente de moagem. Especialmente de preferência, as entradas ou bocais são distribuidos uniformemente sobre a circunferência do recipiente de moagem.

Durante a moagem, um gás e/ou um vapor, de preferência vapor de água e/ou uma mistura de gás/vapor de água, pode ser deixada através das entradas de jato de moagem, de preferência sob a forma de bocais de moagem, como a agente de funcionamento. Este agente de funcionamento tem, em regra, uma velocidade de som substancialmente maior do que o ar (343 m/s), de preferência, pelo menos, 450 m/s. Vantajosamente, o agente de funcionamento compreende vapor de água e/ou gás de hidrogénio e/ou árgon e/ou hélio. Pode ser especialmente de preferência vapor de água superaquecido. A fim de alcançar uma moagem muito fina, provou-se ser particularmente vantajoso se o meio de operação for deitado para dentro do moinho, a uma pressão de 15 a 250 bar, especialmente de preferência de 20 a 150 25 bar, muito particularmente de preferência 30 a 70 bar e especialmente de preferência 40 a 65 bar. O agente de funcionamento também tem especialmente de preferência uma temperatura de 200 a 800 °C, especialmente de preferência de 250 a 600 °C. e, em particular de 300 a 400 °C.

No caso de vapor de água, como um meio de operação, isto é, particularmente quando o tubo de alimentação de vapor é ligado a uma fonte de vapor, prova ser particularmente vantajoso se os bocais de moagem ou de entrada estiverem ligados a um tubo de alimentação de vapor que está equipado com curvas de expansão.

Além disso, revelou ser vantajoso se a área da superfície do moinho de jato tiver um valor tão baixo quanto possível e/ou os trajetos de fluxo estiverem, pelo menos, substancialmente livres de projeções e/ou se os componentes do moinho de jato estiverem projetados para evitar acumulações. Através destas medidas, a deposição do material a ser moído no moinho pode adicionalmente ser evitada. A invenção pode ser explicada com mais pormenor apenas a título de exemplo, com referência às formas de realização preferenciais e especiais descritas em baixo do processo de acordo com a invenção e as versões preferidas e particularmente adequadas de moinhos de jato, e dos desenhos e descrições dos desenhos. Estes exemplos de trabalho e utilização são aqui proporcionados para fins de ilustração apenas, e não se destinam a ser limitantes a menos que especificado em contrário. 26

As características individuais, que são indicadas e/ou apresentadas em relação a exemplos específicos de trabalho não são limitadas a estes exemplos de trabalho ou a combinação com as outras caracteristicas desses exemplos de trabalho, mas podem ser combinadas, dentro das possibilidades técnicas, com quaisquer outras variantes, mesmo que não sejam separadamente discutidas nos documentos presentes.

Os números de referência idênticos nas figuras individuais e as imagens dos desenhos designam componentes idênticos ou semelhantes ou componentes que têm um efeito idêntico ou semelhante. Os diagramas nos desenhos também clarificam as caracteristicas que não são fornecidas com números de referência, independentemente do facto de tais caracteristicas serem descritas em baixo ou não. Por outro lado, as caracteristicas que estão contidas na presente descrição, mas não são visiveis ou mostradas no desenho, são também facilmente compreensíveis para um perito na arte.

Como já foi indicado em cima, um moinho de jato, de preferência um moinho de jatos opostos, compreendendo um classificador integrado, de preferência um classificador dinâmico pneumático integrado, pode ser utilizado para a produção de partículas muito finas no processo de acordo com a invenção. Especialmente de preferência, o classificador pneumático contém uma roda de classificação e um veio da roda de classificação e um acondicionamento classificador, uma espaço de classificador sendo formado entre a roda de classificação e o acondicionamento do classificador e uma travessia do veio sendo formada entre o veio da roda de classificação e o acondicionamento do 27 classificador, e é operado de tal modo que a lavagem do espaço do classificador e/ou da travessia do veio com gases comprimidos de baixa energia é efetuada.

De preferência, o gás de lavagem pode ser utilizado a uma pressão de não mais do que, pelo menos, cerca de 0,4 bar, particularmente não mais de preferência pelo menos cerca de 0,3 bar e em particular não mais do que cerca de 0,2 bar acima da pressão interna do moinho. A pressão interna do moinho pode ser pelo menos aproximadamente na gama de 0,1 a 0,5 bar.

Além disso, pode ser preferível que o gás de lavagem seja utilizado a uma temperatura de cerca de 80 a cerca de 120 °C, em especial cerca de 100 °C., e/ou que o gás de lavagem utilizado seja ar comprimido de baixa energia, em particular a cerca de 0,3 bar a cerca de 0,4 bar. A velocidade de um rotor de classificação do classificador pneumático e a razão de amplificação interna V (= Di/DF) podem ser escolhidos ou definidos ou podem ser regulados de modo que a velocidade circunferencial do meio de operação (B) num tubo imerso ou porta de saída coordenada com a roda de classificação atinja até 0,8 vezes a velocidade de som do meio de operação. Na fórmula V (= Di/DF), Di = o diâmetro interno da roda de classificação (8), isto é, a distância entre as arestas interiores das lâminas (34), e DF = o diâmetro interno do tubo imerso (20 ). Numa forma de realização particularmente preferida, o diâmetro interno da roda de classificação, Di = 280 mm e o diâmetro interno do tubo imerso, DF = 100 mm. Para a definição da razão de amplificação, ver também Dr. R. Nied, "Strõmungsmechanik und in der Thermodynamik mechanischen Verfahrenstechnik", 28 disponível a partir da Consultoria Empresarial do Dr. Roland Nied, 86486 Bonstetten, na Alemanha. Também disponível a partir de NETZSCH-CONDUX Mahltechnik GmbH, Rodenbacher Chaussee 1, 63457 Hanau, na Alemanha.

Isto pode ser ainda mais desenvolvido, se a velocidade de um rotor de classificação do classificador pneumático e a razão de amplificação interna V (= Di/DF) forem escolhidos ou definir ou regulados, de modo a que a velocidade circunferencial do meio de operação (B) no tubo imerso ou porta de saída atinja até 0,7 vezes e especialmente de preferência até 0,6 vezes a velocidade de som do meio de operação.

Em particular, é além disso possível garantir vantajosamente que o rotor de classificação tem uma folga em altura que aumenta com a diminuição do raio, sendo a área do rotor de classificação, por meio da qual o fluxo ocorre, preferencialmente pelo menos aproximadamente constante. Alternativamente ou em adição, pode ser vantajoso que o rotor de classificação tenha um tubo imerso permutável de co-rotação. Numa outra variante, pode ser preferível proporcionar uma câmara de saída de partículas finas que tenha uma secção transversal alargada na direção do fluxo.

Além disso, o moinho de jato de acordo com a invenção pode vantajosamente conter, em especial um classificador pneumático que contém as características individuais ou combinações de características do classificador pneumático de acordo com o documento EP 0 472 930 BI. Todo o teor de divulgação do documento EP 0 472 930 BI é aqui incorporado por referência na sua totalidade, a fim de evitar a simples 29 adoção de assunto idêntico. Em particular, o classificador pneumático pode conter meios para reduzir os componentes circunferenciais do fluxo de acordo com o documento EP 0 472 930 BI. É possível, em particular, assegurar que uma porta de saída que é coordenada com a roda de classificação do classificador pneumático e que tem a forma de um tubo imerso tenha no sentido do fluxo, uma secção transversal alargada que é de preferência concebida para ser arredondada para evitar formações turbulentas.

Formas de realização preferidas e/ou vantajosas do sistema de moagem que pode ser utilizado no processo de acordo com a invenção ou do moinho são evidentes a partir Figuras 1 a 3a, e da descrição associada, uma vez mais a sendo realçado que estas formas de realização meramente explicam a invenção em mais detalhe a título de exemplo, ou seja, a invenção não está limitada a estes exemplos de trabalho e exemplos de utilização ou a combinações de características respetivas dentro de cada exemplo de trabalho. A FIG. 1 mostra, sob a forma de um diagrama, uma forma de realização de um moinho de jato num desenho esquemático em corte parcial, A FIG. 2 mostra uma forma de realização de um classificador pneumático de um moinho de jato em arranjo vertical e, como uma secção intermédia longitudinal esquemática, o tubo de saída para a mistura de classificação de ar e partículas sólidas está coordenado com a roda de classificação, A FIG. 2a mostra uma forma de realização de um classificador pneumático análogo ao da Figura 2, 30 mas com a lavagem de classificador pelo espaço de classificação 8a e travessia do veio 35b, A FIG. 3 mostra, em representação esquemática e em corte em secção transversal, uma roda de classificação de um classificador pneumático. A FIG. 3a mostra, em representação esquemática e em corte em secção transversal, uma roda de classificação de um classificador pneumático análogo ao da Figura 3, mas com a lavagem de classificador pelo espaço de classificador 8a e travessia do veio 35b. A Figura 1 mostra uma forma de realização de um moinho de jato 1 compreendendo um acondicionamento cilíndrico 2, que inclui uma câmara de moagem 3, uma alimentação 4 para o material a ser moído, aproximadamente, a metade da altura da câmara de moagem 3, pelo menos, uma entrada de jato de moagem 5 na região inferior da câmara de moagem 3 e uma saída de produto 6 na região superior da câmara de moagem 3. Aí disposto está um classificador pneumático 7 tendo uma roda rotativa de classificação 8, com a qual o material moído (não mostrado) é classificado de modo a remover apenas o material moído abaixo de um tamanho de partícula determinado através da saída do produto 6 a partir da câmara de moagem 3 e para a alimentação material moído possuindo um tamanho de partícula acima do valor escolhido para um novo procedimento de moagem. A roda de classificação 8 pode ser uma roda de classificação que é habitual em classificadores pneumáticos e as lâminas da qual (cf. em baixo, por exemplo em relação à Figura 3) ligam canais de lâmina radiais, nas extremidades exteriores dos quais o ar de classificação 31 entra e partículas de tamanho de partícula ou massa relativamente pequenos são arrastadas para a saída central e para a saída do produto 6 enquanto que as partículas maiores ou partículas de maior massa, são rejeitadas sob a influência da força centrífuga. Especialmente de preferência, o classificador pneumático 7 e/ou pelo menos a roda de classificação 8 do mesmo estão equipados com pelo menos uma característica de construção de acordo com o documento EP 0 472 930 BI.

Pode ser possível fornecer apenas uma entrada de jato de moagem 5, por exemplo constituída por uma única abertura de entrada ou bocal de entrada 9 radialmente orientados, a fim de permitir que um único jato de moagem 10 atinja, a elevada energia, as partículas de material a ser moído que atingem a região do jato de moagem 10 a partir da alimentação 4 para o material a ser moído, e divida as partículas de material a ser moído em partículas menores que são tomadas pela roda de classificação 8 e, se atingiram um tamanho ou massa pequenos de forma adequada, são transportadas para o exterior através da saída de produto 6. No entanto, um melhor efeito pode ser conseguido com entradas de jato de moagem 5 que são diametralmente opostas uma à outra, em pares, e formam dois jatos de moagem 10 que se atingem um ao outro e dão azo a uma divisão mais intensa de partículas da que é possível com apenas um jato de moagem 10, em particular, se uma pluralidade de pares de jatos de moagem for produzida.

De preferência, podem ser utilizadas duas ou mais entradas de jato de moagem, de preferência bocais de moagem, em particular 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 entradas de jato de moagem, que estejam dispostas no terço inferior do 32 acondicionamento preferivelmente cilíndrico da câmara de moagem. Estas entradas de jato de moagem podem ser idealmente dispostas de modo distribuído num plano e uniformemente sobre a circunferência do recipiente de moagem de modo que todos os jatos de moagem se encontrem num ponto no interior do recipiente de moagem. Especialmente de preferência, as entradas ou bocais são distribuídos uniformemente sobre a circunferência do recipiente de moagem. No caso de três jatos de moagem, tal seria um ângulo de 120° entre as entradas respetivas ou bocais. Em geral, pode dizer-se que quanto maior for a câmara de moagem, mais entradas ou bocais de moagem podem ser usados.

Numa forma de realização preferida do processo de acordo com a invenção, a câmara de moagem pode, para além das entradas de jato de moagem, conter aberturas de aquecimento 5a, de preferência sob a forma de bocais de aquecimento, através dos quais o gás quente pode ser passado para o moinho, na fase de aquecimento. Estes bocais ou aberturas podem - como já descrito em cima - ser dispostos no mesmo plano que as aberturas ou bocais de moagem 5. Uma abertura ou bocal de aquecimento 5a, mas de preferência também uma pluralidade de aberturas ou bocais de aquecimento, especialmente de preferência 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 aberturas ou bocais de aquecimento, podem estar presentes.

Numa forma de realização muito particularmente preferida, o moinho pode conter dois bocais ou aberturas de aquecimento e três bocais ou aberturas de moagem.

Por exemplo, a temperatura de processamento pode, além disso, ser influenciada pela utilização de uma fonte de 33 aquecimento interno 11 entre a alimentação 4 para o material a ser mordo e a região dos jatos de moagem 10, ou uma fonte de aquecimento correspondente 12 na região exterior da alimentação 4 para o material a ser moido, ou pela transformação de partículas de material a ser moido, que é em qualquer caso, já quente e evita perdas de calor ao alcançar a alimentação 4 para o material a ser moido, para cujo efeito um tubo de alimentação 13 pode ser rodeado por um revestimento de isolamento térmico 14. A fonte de aquecimento 11 ou 12, se for utilizada, pode, em principio, ser de qualquer forma desejada e, portanto, utilizável para a finalidade particular e pode ser escolhida de acordo com a disponibilidade no mercado, de modo que não são necessárias mais explicações neste contexto.

Em particular, a temperatura do jato de moagem ou jatos de moagem 10 pode ser relevante para a temperatura, e a temperatura do material a ser moido deve, pelo menos, aproximadamente corresponder a esta temperatura de jato de moagem.

Para a formação dos jatos de moagem 10 introduzidos através das entradas de jato de moagem 5 para dentro da câmara de moagem 3, o vapor de água sobreaquecido é usado na presente forma de realização. É para ser assumido que o teor de calor do vapor de água após o bocal de entrada 9 da respetiva entrada de jato de moagem 5 não é substancialmente menor do que antes deste bocal de entrada 9. Visto que a energia necessária para a trituração por impacto tem de estar disponível principalmente como energia de fluxo, a queda de pressão entre a entrada 15 do bocal de entrada 9 e a saída 16 do mesmo será considerável em comparação (a energia de pressão será muito 34 substancialmente convertida em energia de fluxo ) e a queda de temperatura também não será negligenciável. Esta queda de temperatura em particular, deve ser compensada pelo aquecimento do material a ser moido, de tal modo que um material a ser moido e o jato de moagem 10 tenham a mesma temperatura na região do centro 17 da câmara de moagem 3, quando pelo menos dois jatos de moagem 10 se encontram, no caso de uma multiplicidade de dois jatos de moagem 10.

Quanto à configuração e procedimento para a preparação do jato de moagem 10 compreendendo vapor de água sobreaquecido, em particular sob a forma de um sistema fechado, é feita referência ao documento DE 198 24 062 Al, a divulgação completa do qual é aqui incorporada a titulo de referência na sua totalidade. Por exemplo, a moagem de escória quente como material a ser moido é possivel com a máxima eficácia por um sistema fechado.

No diagrama da presente forma de realização do moinho de jato 1, qualquer alimentação de um agente de funcionamento B pode ser caracterizada por um reservatório ou meios geradores 18, que representa, por exemplo, um tanque 18a, a partir do qual o meio de operação B é passado através de instalações de tubo 19 para a entrada de jato de moagem 5 ou entradas de jato de moagem 5 para formar o jato de moagem 10 ou os jatos de moagem 10.

Em particular, a partir de um moinho de jato 1 equipado com um classificador pneumático 7, as formas de realização relevantes sendo destinadas e aqui entendida apenas como exemplificativas e não como limitativas, um processo para a produção de partículas muito finas foi realizado com este moinho de jato 1, utilizando um classificador pneumático 35 dinâmico integrado 7. Para além do facto de que a fase de moagem ter sido precedida por uma fase de aquecimento na qual todas as partes que entraram em contacto com o vapor foram aquecidas a uma temperatura acima do ponto de orvalho do vapor, e do facto de um classificador de preferência integrado ter sido utilizado, a inovação em comparação com os moinhos de jato convencionais revelava que a velocidade do rotor de classificação ou da roda de classificação 8 do classificador pneumático 7 e razão de amplificação interna V (= Di/DF) foram de preferência escolhidos, definidos ou regulados de modo a que a velocidade circunferencial de um meio de operação B, num tubo de imersão ou porta de saida 20 coordenada com a roda de classificação 8 atingiram até 0,8 vezes, de preferência até 0,7 vezes e especialmente de preferência até 0,6 vezes a velocidade do som do meio de operação B.

Com referência à variante previamente explicada com vapor de água sobreaquecido como meio de operação B, ou como uma alternativa ao mesmo, pode ser particularmente vantajoso utilizar, como agente de funcionamento, gases ou vapores B que tenham uma maior, e em particular uma substancialmente maior, velocidade do som do que o ar (343 m/s) . Especificamente, os gases ou vapores B que possuem uma velocidade de som de pelo menos 450 m/s podem ser utilizados como meio de operação. Isto melhora substancialmente a produção e o rendimento de partículas muito finas em comparação com processos que utilizam agentes de funcionamento, como são convencionalmente utilizados de acordo com o conhecimento prático, e, portanto, otimiza o processo global. 36

Um fluido, de preferência o vapor de água em cima referido, mas também de gás de hidrogénio ou gás de hélio, podem ser utilizados como agente de funcionamento B.

Numa forma de realização preferida, o moinho de jato 1, que pode em particular ser um moinho de jato de leito fluidizado, ou um moinho de jato de leito denso, ou um moinho de jato em espiral, pode ser formado ou concebido com o classificador dinâmico pneumático integrado 7 para a produção de partículas muito finas, ou provido de dispositivos adequados de modo a que a velocidade do rotor de classificação ou roda de classificação 8 do classificador pneumático 7 e razão de amplificação interna V (= Di/DF) possam ser escolhidos ou definidos ou regulados ou controlados de modo a que a velocidade circunferencial do agente de funcionamento B no tubo de imersão ou porta de saída 20 atinja até 0,8 vezes, de preferência até 0,7 vezes e especialmente de preferência até 0,6 vezes a velocidade do som do agente de funcionamento B.

Além disso, o moinho de jato 1 pode ser de preferência equipado com uma fonte, por exemplo, o reservatório ou meios geradores 18 para o vapor de água ou vapor de água sobreaquecido ou outro reservatório adequado, ou meios geradores, para um agente de funcionamento B, ou uma fonte de meio de operação tal podem ser coordenada com aquele, a partir da qual, para a operação, um agente de funcionamento B pode ser alimentado a uma velocidade de som maior e, em particular substancialmente maior, do que o ar (343 m/s), tal como, de preferência, uma velocidade de som de pelo menos 450 m/s. Esta fonte de agente de funcionamento, tal como, por exemplo, o reservatório ou meio gerador 18 para o vapor de água ou vapor de água superaquecido, podem conter 37 gases ou vapores B para uso durante a operação do moinho de jato 1, em particular o vapor de água em cima referido, mas o gás de hidrogénio e gás de hélio podem também ser alternativas preferidas.

Particularmente com a utilização de vapor de água quente como agente de funcionamento B, pode ser vantajoso proporcionar instalações de tubos 19 que estejam equipadas com curvas de expansão (não mostrado), e pode então também ter a designação de tubo de alimentação de vapor, para os bocais de entrada ou de moagem 9, isto é, de preferência quando o tubo de alimentação de vapor está ligado a uma fonte de vapor de água, como um reservatório ou meio gerador 18.

Um outro aspeto vantajoso na utilização de vapor de água como agente de funcionamento B consiste em fornecer o moinho de jato 1 com uma área de superfície que pode ser tão pequena quanto possível, ou por outras palavras, em otimizar o moinho de jato 1 no que respeita a uma área de superfície tão pequena quanto possível. Particularmente em relação ao vapor de água como agente de funcionamento B, ele pode ser particularmente vantajoso para evitar a permutação de calor ou a perda de calor e, portanto, a perda de energia no sistema. Este efeito pode também ser conseguido pelas outras medidas de configuração alternativas ou adicionais, nomeadamente a conceção dos componentes do moinho de jato 1 para evitar acumulações ou a otimização dos referidos componentes, a este respeito. Isto pode ser realizado, por exemplo, usando flanges que sejam tão finas quanto possível nas instalações de tubos 19 e para a ligação das instalações de tubos 19. 38 A perda de energia e também outros efeitos adversos inerentes ao fluxo podem além disso ser suprimidos ou evitados, se os componentes do moinho de jato 1 forem concebidos ou otimizados para evitar a condensação. Inclusivamente dispositivos especiais (não mostrados), para evitar a condensação, podem estar presentes para esta finalidade. Além disso, pode ser vantajoso se os caminhos de fluxo estiverem, pelo menos, substancialmente livres de projeções ou otimizados a este respeito. Por outras palavras, o principio de evitar, tanto quanto possivel ou na totalidade, tudo o que possa tornar-se frio e quando a condensação puder decorrer, possa portanto ser implementado por estas variantes de conceção individualmente ou em qualquer combinação desejada.

Além disso, pode ser vantajoso e, portanto, preferível que o rotor de classificação tenha uma folga em altura crescente com a diminuição do raio, isto é, no sentido do seu eixo, em particular em que a área do rotor de classificação, por meio da qual o fluxo ocorre, é pelo menos, aproximadamente constante. Em primeiro lugar ou, alternativamente, pode ser possível fornecer uma câmara de saída de partículas finas que tem uma secção transversal alargada na direção do fluxo.

Uma forma de realização particularmente preferida, no caso do moinho de jato 1, consiste no facto de o rotor de classificação 8 ter um tubo de imersão permutável de co-rotação 20.

Outros pormenores e variantes de configurações preferidas do moinho de jato 1 e seus componentes são explicados em baixo com referência às Figuras 2 e 3. 39 0 jato de moinho 1 contém de preferência, como mostrado no diagrama esquemático da Figura 2, um classificador pneumático integrado 7, que pode ser, por exemplo no caso de configurações do moinho de jato 1 como um moinho de jato de leito fluidizado, ou como um moinho de jato de leito denso, ou como um moinho de jato em espiral, um classificador pneumático dinâmico 7 que pode ser vantajosamente disposto no centro da câmara de moagem 3 do moinho de jato 1. Dependendo do caudal do volume de gás de moagem e da velocidade do classificador, a finura desejada do material a ser moido pode ser influenciada.

No classificador pneumático 7 do moinho de jato 1 de acordo com a Figura 2, todo o classificador pneumático vertical 7 pode ser delimitado por um acondicionamento do classificador 21, o qual compreende substancialmente a parte superior 22 do acondicionamento e a parte inferior 23 do acondicionamento. A parte superior 22 do acondicionamento e a parte inferior 23 do acondicionamento podem ser proporcionadas na extremidade superior e inferior, respetivamente, em cada caso com um flange circunferencial orientado para o exterior 24 e 25, respetivamente. Os dois flanges circunferenciais 24, 25 estão presentes um em cima do outro no estado de instalação ou de funcionamento do classificador pneumático 8 e podem ser fixados por meios adequados, um no outro. Os meios adequados para fixação são, por exemplo, as ligações de parafusos (não mostradas). Grampos (não mostrados) ou semelhantes também podem servir como meios de fixação destacáveis. 40

Em quase qualquer ponto desejado da circunferência do flange, dois flanges circunferenciais 24 e 25 podem ser ligados um ao outro por uma junta articulada 26 de modo que, depois de os meios de conexão do flange terem sido libertados, a parte superior 22 do acondicionamento pode ser rodada para cima em relação à parte inferior 23 do acondicionamento na direção da seta 27 e a parte superior 22 do acondicionamento pode ser acessível a partir de baixo, e a parte inferior 23 do acondicionamento a partir de cima. A parte inferior 23 do acondicionamento, por sua vez pode ser formada por duas partes e compreender substancialmente o acondicionamento da câmara de classificação cilíndrica 28 com o flange circunferencial 25 na sua extremidade superior aberta e um cone de descarga 29 que afunila para baixo conicamente. O cone de descarga 29 e o acondicionamento da câmara de classificação 28 assentam um em cima do outro com flanges 30, 31 na extremidade superior e inferior, respetivamente, e os dois flanges 30, 31 do cone de descarga 2 9 e acondicionamento da câmara de classificação 28 podem ser ligados um no outro por meios de fixação destacáveis (não mostrados) , como os flanges circunferenciais 24, 25. O acondicionamento do classificador 21 montado desta maneira pode ser suspenso em ou a partir de braços de sustentação 28a, uma pluralidade dos quais pode ser distribuída, tanto quanto possível de forma uniformemente espaçada em torno da circunferência do classificador ou acondicionamento do compressor 21 do classificador pneumático 7 do moinho de jato 1 e agarrar no acondicionamento da câmara de classificação cilíndrica 28.

Uma parte substancial dos componentes internos do acondicionamento do classificador pneumático 7 pode por sua vez ser a roda de classificação 8 tendo uma tampa frontal 41 superior 32, tendo uma tampa frontal inferior 33 a uma distância axial e, no lado de saida, e tendo lâminas 34 de contorno conveniente que são dispostas entre os rebordos exteriores das duas tampas frontais 32 e 33, firmemente ligadas a estas e distribuídas uniformemente em torno da circunferência da roda de classificação 8. No caso deste classificador pneumático 7, a roda de classificação 8 pode ser conduzida através da tampa frontal superior 32, enquanto que a tampa frontal inferior 33 pode ser a tampa frontal do lado de saída. A montagem da roda de classificação 8 compreende um veio da roda de classificação 35 que pode ser positivamente impulsionado de um modo conveniente, pode ser conduzido para fora do acondicionamento do classificador 21 na extremidade superior e, com a sua extremidade inferior para o interior do acondicionamento do classificador 21, pode apoiar a roda de classificação 8 de modo não rotativo num rolamento radial. 0 veio da roda de classificação 35 pode ser levado para fora do acondicionamento do classificador 21 num par de placas maquinadas 36, 37 que fecham o acondicionamento do classificador 21 na extremidade superior de uma secção de extremidade do acondicionamento 38 sob a forma de um cone truncado, na parte superior, orientam o veio da roda de classificação 35 e selam esta passagem do veio sem prejudicar os movimentos de rotação do veio da roda de classificação 35. Vantajosamente, a placa superior 36 pode ser coordenada na forma de um flange de modo não rotativo com o veio da roda de classificação 35 e apoiada rotativamente por meio de rolamento de articulação 35a sobre a placa inferior 37, que por sua vez pode ser coordenada com uma secção de extremidade do acondicionamento 38. A parte inferior da tampa frontal 33 no lado de saida pode estar no plano comum entre os flanges 42 circunferenciais 24 e 25, de modo que a roda de classificação 8 está disposta na sua totalidade no interior da parte articulada superior 22 do acondicionamento. Na região da secção cónica de extremidade do acondicionamento 38, a parte superior 22 do acondicionamento também tem uma porta tubular de alimentação do produto 39 da alimentação 4 de material a ser moido, em que o eixo longitudinal da porta de alimentação de produto pode ser paralelo ao eixo 40 de rotação da roda de classificação 8 e respetivo acionamento ou veio da roda de classificação 35, cuja porta de alimentação do produto pode ser disposta radialmente no exterior, na parte superior 22 do acondicionamento, tão longe quanto possível a partir deste eixo 40 de rotação da roda de classificação 8 e seu acionamento ou veio da roda de classificação 35.

Numa forma de realização particularmente preferida, de acordo com as Figuras 2a e 3a, o classificador dinâmico pneumático integrado 1 contém uma roda de classificação 8 e um veio da roda de classificação 35 e um acondicionamento do classificador, como já foi explicado. Um espaço do classificador 8a pode ser definido entre a roda de classificação 8 e o acondicionamento do classificador 21, e uma travessia do veio 35b pode ser formada entre o veio da roda de classificação e o acondicionamento do classificador 21 (ver, neste contexto, as Figuras 2a e 3a) . Em particular, a partir de um moinho de jato 1 equipado com um tal classificador pneumático 7, as formas de realização relevantes sendo aqui entendidas como sendo apenas exemplificativas e não limitativas, um processo para a produção de partículas muito finas pode ser realizado utilizando este moinho de jato 1, compreendendo um classificador dinâmico pneumático integrado 7. Em adição ao 43 facto de a câmara de moagem poder ser aquecida antes da fase de moagem até uma temperatura acima do ponto de orvalho do vapor, a inovação em comparação com moinhos de jato convencionais consiste na lavagem do espaço do classificador 8a e/ou travessia do veio 35b com gases comprimidos de baixa energia. A particularidade desta conceção é precisamente a combinação do uso destes gases comprimidos de baixa energia com o vapor de água superaquecido de alta energia, com o qual o moinho é alimentado através das entradas de jato de moagem, em particular os bocais de moagem ou bocais de moagem ali existentes. Assim, meios de alta energia e meios de baixa energia são usados simultaneamente.

Na forma de realização de acordo com ambas as Figuras 2 e 3, por um lado, e 2a e 3a, por outro lado, o acondicionamento do classificador 21 recebe a porta de saida tubular 20, que pode ser disposta coaxialmente com a roda de classificação 8 e pode repousar com a sua extremidade superior logo abaixo da tampa frontal 33 da roda de classificação 8, em que a tampa frontal está no lado de saida, mas sem estar ligada ao mesmo. Montada axialmente em coincidência, na extremidade inferior da porta de saida 20 sob a forma de um tubo, pode se encontrar uma câmara de saida 41 que é igualmente tubular mas o diâmetro da qual pode ser substancialmente maior do que o diâmetro da porta de saida 20 e, na presente forma de realização, pode ser pelo menos duas vezes maior que o diâmetro da porta de saida 20. Um ressalto substancial no diâmetro pode estar, por conseguinte, presente na transição entre a porta de saida 20 e a câmara de saida 41. A porta de saída 20 pode ser inserida numa tampa frontal superior 42 da câmara de saída 41. Na parte inferior, a câmara de 44 saída 41 pode ser fechada por uma tampa removível 43. 0 conjunto compreendendo porta de saída 20 e câmara de saída 41 pode ser sustentado numa pluralidade de braços de sustentação 44 que são distribuídos uniformemente em forma de estrela em torno da circunferência da montagem, ligados firmemente nas suas extremidades internas, na região da porta de saída 20 à montagem e fixados com as suas extremidades exteriores no acondicionamento do classificador 21. A porta de saída 20 pode ser rodeada por um acondicionamento cónico anelar 45, cujo diâmetro externo inferior maior corresponde, pelo menos aproximadamente, ao diâmetro da câmara de saída 41 e cujo diâmetro externo superior menor corresponde, pelo menos aproximadamente, ao diâmetro da roda de classificação 8. Os braços de sustentação 44 terminam na parede cónica do acondicionamento anelar 45 e estão ligados firmemente a esta parede, que por sua vez faz parte do conjunto que compreende a porta de saída 20 e câmara de saída 41.

Os braços de sustentação 44 e os acondicionamentos anelares 45 são peças do aparelho de ar de lavagem (não mostrado), o ar de lavagem impedindo a penetração de material a partir do interior do acondicionamento do classificador 21 no espaço entre a roda de classificação 8, ou mais exatamente, na tampa frontal inferior 3 daquela porta de saida 20. A fim de permitir que este ar de lavagem atinja o acondicionamento anelar 45 e a partir daí, o espaço seja mantido livre, os braços de sustentação 44 pode ter a forma de tubos, com as suas secções de extremidade exteriores através da parede do acondicionamento do classificador 21 e ligadas através de um filtro de entrada 4 6 a uma fonte de 45 ar de lavagem (não mostrada). 0 acondicionamento anelar 45 pode ser fechado na parte superior por uma placa perfurada 47 e o espaço e si mesmo pode ser ajustável por um disco anelar axialmente ajustável na região entre a placa perfurada 47 e a tampa frontal inferior 33 da roda de classificação 8. A sarda da câmara de saida 41 pode ser formada por um tubo de descarga de partículas finas 48 que é conduzido a partir do exterior para dentro do acondicionamento do classificador 21 e está ligado tangencialmente à câmara de saida 41. 0 tubo de descarga de partículas finas 48 é parte da saida de produto 6. Um cone de deflexão 49 serve para o revestimento da entrada do tubo de descarga de partículas finas 48 na câmara de saida 41.

Na extremidade inferior da secção de extremidade cónica do acondicionamento 38, uma serpentina de entrada de ar de classificação 50 e uma descarga do produto grosseiro 51 podem ser coordenadas na disposição horizontal, com a secção de extremidade do acondicionamento 38. O sentido de rotação da serpentina de entrada de ar de classificação 50 pode estar na direção oposta à direção de rotação da roda de classificação 8. A descarga do produto grosseiro 51 podem estar amovivelmente coordenada com a secção de extremidade do acondicionamento 38, um flange 52 estando coordenado com a extremidade inferior da secção de extremidade do acondicionamento 38, e um flange 53 com a extremidade superior da descarga do produto grosseiro 51, e ambos os flanges 52 e 53, por sua vez, são amovivelmente ligados um ao outro por meios conhecidos quando o classificador pneumático 7 está pronto a funcionar. 46 A zona de dispersão a ser concebida pode ser designada por 54. Flanges maquinados (biselados) no rebordo interior, para um fluxo limpo, e um revestimento simples são designados por 55.

Finalmente, um tubo de proteção substituível 56 também pode ser montado como uma parte de fecho sobre a parede interior da porta de saida 20, e um tubo de proteção correspondente substituível 57 pode ser montado sobre a parede interna da câmara de saida 41.

No inicio do funcionamento do classificador pneumático 7 no estado de funcionamento mostrado, o ar de classificação pode ser introduzido, através da serpentina de ar de entrada de classificação 50 no classificador pneumático 7 sob um gradiente de pressão e com uma velocidade de entrada escolhida de acordo com a finalidade. Como resultado da introdução do ar de classificação por meio de uma serpentina, em particular em combinação com a conicidade da secção de extremidade do acondicionamento 38, o ar de classificação sobe em espiral para cima na região da roda de classificação 8. Ao mesmo tempo, o "produto" compreendendo partículas sólidas de massa diferente pode ser introduzido, através da porta de alimentação do produto 39 no acondicionamento do classificador 21. Deste produto, o material grosseiro, isto é, a fração de partículas tendo uma maior massa, desloca-se num sentido oposto ao ar de classificação para a região da descarga do produto grosseiro 51, e está preparada para processamento adicional. As partículas finas, ou seja, a fração de partículas tendo uma massa inferior, são misturadas com o ar de classificação, passam radialmente de fora para dentro, através da roda de classificação 8 para a porta de 47 saída 20, para dentro da câmara de saída 41 e, finalmente, através de um tubo de descarga de partículas finas 48 para uma saída de partículas finas 58, e dali para um filtro, no qual o agente de funcionamento sob a forma de um fluido, tal como, por exemplo ar, e as partículas finas são separadas umas das outras. Os constituintes mais grosseiros das partículas finas são removidos radialmente a partir da roda de classificação 8 pela força centrífuga e são misturados com o material grosseiro, a fim de deixar o acondicionamento do classificador 21 com o material grosseiro ou para circular no acondicionamento do classificador 21 até que esta tenha recebido partículas finas possuindo um tamanho de partícula tal que é descarregado com o ar de classificação.

Devido a ampliação abrupta da secção transversal a partir da porta de saída 20 para a câmara de saída 41, ocorre uma redução substancial da velocidade de fluxo das partículas finas/mistura de ar. Esta mistura passará, por conseguinte, a uma velocidade de fluxo muito baixa através da câmara de saída 41 através do tubo de descarga de partículas finas 48 para a saída de partículas finas 58 e vai produzir apenas uma pequena quantidade de material desgastado na parede da câmara de saída 41. Por esta razão, o tubo de proteção 57 também é apenas uma medida de precaução. A velocidade de fluxo elevada na roda de classificação 8, por razões relacionadas com uma boa técnica de separação, também prevalece, no entanto, na porta de descarga ou de saída 20, e o tubo de proteção 56 é, portanto, mais importante do que o tubo de proteção 57. Particularmente importante é o ressalto no diâmetro, com um aumento do diâmetro na zona de transição a partir da porta de saída 20 para a câmara de saída 41. 48 0 classificador pneumático 7 pode além disso, por sua vez, ser facilmente mantido como um resultado da subdivisão do acondicionamento do classificador 21, da maneira descrita e a coordenação dos componentes do classificador com os co-acondicionamentos individuais, e os componentes que se danificaram podem ser alterados com um esforço relativamente pequeno e dentro de tempos de manutenção curtos.

Enquanto a roda de classificação 8 com as duas tampas frontais 32 e 33 e o anel de lâmina 59, disposto entre elas e tendo lâminas 34, pode ser mostrado no diagrama esquemático das Figuras 2 e 2a na forma já conhecida, habitual com tampas frontais paralelas 32 e 33 tendo superfícies paralelas, a roda de classificação 8 pode ser mostrada nas Figuras 3 e 3a para uma outra forma de realização do classificador pneumático 7 de um desenvolvimento vantajoso adicional.

Esta roda de classificação 8 acordo com as Figuras 3 e 3a contém, para além do anel de lâmina 59 com as lâminas 34, a tampa frontal superior 32 e a tampa frontal inferior 33, uma distância axial daqueles e está localizada no lado de saida, e é rotativa em torno do eixo de rotação 40 e, assim, o eixo longitudinal do classificador pneumático 7. A dimensão diamétrica da roda de classificação 8 é perpendicular ao eixo de rotação 40, ou seja, em relação ao eixo longitudinal do classificador pneumático 7, independentemente do facto de o eixo de rotação 40 e, portanto, o referido veio longitudinal serem perpendiculares ou horizontais. A tampa frontal inferior 33 no lado de saida fecha concentricamente a porta de saida 49 20. As lâminas 34 são ligadas às duas tampas frontais 33 e 32. As duas tampas frontais 32 e 33 são agora, em contraste com o estado da técnica, cónicas, de preferência de tal modo que a distância da tampa frontal superior 32 a partir da tampa frontal 33, no lado de saida, aumenta a partir do anel 59 de lâminas 34 para o interior, isto é, na direção do eixo de rotação 40, e fá-lo de preferência de forma continua, tal como, por exemplo, de forma linear ou não linear, e mais preferencialmente de modo a que a área do corpo do cilindro por meio do qual o fluxo ocorre, continue a ser, pelo menos, aproximadamente constante para cada raio entre as bordas de saida da lâmina e porta de saida 20. A velocidade de saida que diminui devido ao raio decrescente em soluções conhecidas, pelo menos, permanece aproximadamente constante nesta solução.

Para além da variante do desenho da tampa frontal superior 32 e da tampa frontal inferior 33 que é explicado em cima e nas Figuras 3 e 3a, pode também ser possível que apenas uma destas duas tampas frontais 32 ou 33 seja cónica da maneira explicada e que a outra tampa frontal 33 ou 32 seja plana, tal como é o caso para ambas as tampas frontais 32 e 33 em relação à forma de realização da Figura 2. Em particular, a forma da tampa frontal, que não tem superfícies paralelas, pode ser tal que a área do corpo do cilindro, por meio do qual ocorre o fluxo continua a ser, pelo menos, aproximadamente constante para cada raio entre as bordas da lâmina de saída e a porta de saída 20.

Um passo substancial para a fixação da densidade do grupo silanol e disposição dos grupos silanol na superfície de sílica precipitada, para além da precipitação, na qual a estrutura de cadeia como é construída, pode ser o 50 tratamento térmico a ser realizado no passo 5. Este tratamento térmico pode ser realizado em lotes ou de modo continuo. Para o tratamento térmico pode ser possível, por exemplo, utilizar um leito fluidizado, leito de fluido ou em reator de tubo rotativo. Deve ser assegurado que, no decurso do tratamento térmico, a distribuição da temperatura e a atmosfera de gás de processo sejam homogéneas, de modo que todas as particulas de silica sejam expostas a condições idênticas. O gás de processo deve ter uma concentração de vapor de água suficiente. A concentração de vapor de água é, de preferência 10% a 95% em volume, mais preferencialmente 40% a 90% em peso, muito preferencialmente 50% a 90% em peso.

Particularmente quando se utiliza um reator de tubo rotativo deve ser assegurado que as temperaturas em todas as partes são as mesmas, isto é, que não existem "zonas frias" em que o vapor de água possa condensar. O vapor de água condensado pode levar à aglomeração das silicas. As condições particulares durante o tratamento térmico da invenção também asseguram que uma sílica que já tenha sido moída antes do tratamento térmico, não tenha de ser moída novamente depois do tratamento térmico, por outras palavras, que não surjam situações de formação de bolo ou de aglomeração, tal formação de bolo ou aglomeração tendo de ser, caso contrário, removida por nova moagem após o tratamento térmico.

Preferência pode ser dada à utilização de um reator de leito fluidizado ou de leito fluido. Por leito fluidizado é entendido o seguinte: 51

Se um fluxo de gases proveniente de baixo atravessar um produto em bruto de partículas finas que se encontra em placas perfuradas horizontais, sob certas condições de fluxo, surge uma condição que é semelhante à de um líquido em ebulição; a camada borbulha; as partículas do material em bruto estão localizadas no interior da camada com um movimento de fluidização contínuo para cima e para baixo, assim permanecendo, por assim dizer, em suspensão. Termos também utilizados são, por conseguinte, leito de suspensão, leito fluidizado, leito de fluido, e de fluidificação. A grande área de superfície associada do produto fluidizado também facilita a secagem e tratamento térmico de sólidos.

Pode ser importante que, durante o tratamento térmico todas as partículas de sílica precipitada sejam expostas à mesma temperatura e mesmo gás de processo. As diferenças de temperatura entre os pontos mais quentes e mais frios devem ser tão pequenas quanto possível. Consequentemente, a temperatura das velas do filtro, também não devem ser inferiores à temperatura do produto.

Com preferência muito particular, o tratamento térmico no passo 5 do processo da invenção pode ter lugar em conformidade com os subpassos de 5a) a 5e) em baixo: 5a) Introdução da sílica precipitada no reator de leito fluidizado; 5b) Pré-aquecimento do reator de 300 a 800 °C, o reator sendo atravessado, ao mesmo tempo, por um fluxo de gás inerte e/ou azoto e/ou mistura de ar, de forma a produzir uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s; 52 5c) Alimentação numa mistura de gás I compreendendo vapor de água e um gás inerte, por exemplo azoto, ou uma mistura de gás II compreendendo vapor de água, um gás inerte e ar, de 300 a 800 °C durante um periodo de 0,25 a 6 h, a mistura de gás atravessando o reator com uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s, e as misturas de gás I e II tendo uma concentração de vapor de água de 10% a 95%, em volume, e, no caso da mistura de gás II, um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume; 5d) Interrupção da adição de vapor de água e remoção do vapor de água por meio de um gás inerte, por exemplo azoto, e/ou de uma mistura de gás inerte/ar de 300 a 800 °C, a mistura de gás ou gás atravessando o reator a uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s, e no caso de utilização de uma mistura de gás inerte/ar, a referida mistura tem um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume; 5e) Arrefecimento da silica tratada e tratada termicamente à temperatura ambiente numa atmosfera de processo em seco, em que, no caso de utilização de uma mistura de gás inerte/ar, a referida mistura tem um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume.

Após a sílica precipitada ter sido introduzida no reator de leito fluidizado no passo (subpasso 5a)), o reator é aquecido no subpasso 5b) para uma temperatura de funcionamento de 300 a 800 °C, de preferência de 350 a 690 °C. e mais preferencialmente de 400 a 650 °C. Durante a operação de aquecimento, o reator pode ser atravessado por um fluxo de gás inerte, de preferência azoto e/ou uma mistura de um gás inerte e ar seco, de tal maneira que uma 53 velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s pode ser definida.

Depois de a temperatura de funcionamento ter sido atingida no subpasso 5c) , uma mistura de gás I compreendendo um vapor de água e um gás inerte, de preferência azoto, ou uma mistura de gás II compreendendo vapor de água, um gás inerte e ar são passados através do reator, durante um período de 0,25 a 6 h, de preferência de 0,5 a 5 h, mais preferencialmente de 1 a 4 h, muito preferencialmente de 2 a 4 h. A velocidade de fluidização da mistura de gás pode ser de 0,02 a 0,06 m/s. As misturas de gás I e II apresentam uma concentração de vapor de água de 10% a 95% em volume, de preferência 40% a 90% em peso, muito preferencialmente 50% a 90% em peso e, no caso da mistura de gás II, um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume. 0 material obtido após o passo 5 ou passo 6 pode ser acidificado a um pH = 3-5, exceto um pH 4-5. Isto pode ser realizado de preferência usando um acidificante gasoso, mais de preferência usando um ácido clorídrico gasoso e/ou HBr e/ou óxidos de azoto e/ou SO3 vaporizado e/ou SOCI2 vaporizado.

Numa primeira forma de realização do processo da invenção, a acidificação ocorre por contacto, pelo menos, de um acidificante com a sílica precipitada obtida após o passo 5 ou 6.

Numa segunda forma de realização, a acidificação ocorre através da mistura de uma fração acidificada com uma fração não acidificada da sílica precipitada da invenção. Nesta forma de realização, o material obtido após o passo 5 ou 6 54 pode ser dividido na fração A e na fração B. A fração A pode ser acidificada por contacto com o acidificante, de preferência HC1 gasoso. Após a acidificação, a fração A pode ser opcionalmente lavada com um gás inerte, mais de preferência azoto. A fração A pode ser acidificada de preferência para um pH de 2-4, com exceção de um pH de 4. 0 material da fração B pode então ser adicionado à fração acidificada A até que o pH resultante seja de 3-5, excetuando um pH de 4-5. 0 procedimento de acidificação e de mistura pode ser repetido até que o pH desejado seja alcançado.

Independentemente do facto de a acidificação ter lugar de acordo com a forma de realização 1 ou forma de realização 2, pode ser seguida por uma lavagem com um gás inerte, de preferência azoto, a fim de remover os resíduos do acidificante sobre a superfície da sílica precipitada.

As sílicas da invenção podem ser utilizadas em vedantes, particularmente em borracha de silicone e vedantes de silicone e com particular preferência em vedantes RTV-1K. A sua aplicação pode ser possível em vários sistemas de reticulação, por exemplo, reticulação acetoxi, reticulação alcoxi e reticulação oxima. Estes sistemas encontram aplicação, por exemplo, na indústria de construção como co-vedantes, na indústria automóvel como adesivos e vedantes e como composições de revestimento para tecidos têxteis, por exemplo.

As condições de reação e os dados físico-químicos das sílicas precipitadas da invenção podem determinados por meio dos seguintes métodos: 55

Determinação do Teor de Sólidos no Bolo de Filtração

Em conformidade com este método, o teor de sólidos dos bolos de filtração foram determinados por remoção das frações voláteis a 105 °C.

Para este efeito 100,00 g do bolo de filtração foram pesados (massa inicial E) num prato de porcelana seca, tarado (20 cm de diâmetro). O bolo de filtração foi quebrado com uma espátula, se necessário, para se obterem pedaços soltos de não mais de 1 cm3. A amostra foi seca até ter um peso constante, numa cabine de secagem a 10512 °C. Subsequentemente, a amostra foi arrefecida à temperatura ambiente numa cabine de exsicador com silica gel como excicante. A massa final A foi determinada por gravimetria. O conteúdo de sólidos (FG) em% foi determinado de acordo com FG = A/E*100%, em que A = massa final em g e E = massa inicial em g.

Determinação do Teor de Sólidos na Suspensão de Precipi tação O teor de sólidos da suspensão de precipitação foi determinado por gravimetria após a amostra ter sido filtrada. 100,00 mL da suspensão de precipitação homogeneizada (Vsuspensão) foram medidos à temperatura ambiente com o auxilio de um cilindro de medição. A amostra foi filtrada através de um filtro circular (TYP 572, Schleicher & Schuell) numa unidade de porcelana de filtração por sucção, 56 mas não foi seca por sucção, de modo a evitar fissuras no bolo de filtração. Subsequentemente, o bolo de filtração foi lavado com 100,0 mL de água destilada. 0 bolo de filtração lavado foi transferido para um prato de porcelana tarado e seco até atingir um peso constante, numa estufa de secagem a 105±2 °C. 0 peso da silica precipitada seca (rnamostra) foi determinado após o arrefecimento à temperatura ambiente. O teor de sólidos foi determinado de acordo com:

Teor de sólidos em g/L = (mamostra em g) / (Vsuspensão em L) .

Determinação do Teor de Sólidos na Alimentação de Silica Precipitada A alimentação de silica precipitada foi seca até obter peso constante, num secador de IV. A perda por secagem consiste predominantemente de humidade de água. 2,0 g de alimentação de silica precipitada foram carregados num prato de alumínio tarado e a tampa da unidade de secagem IV (Fa. Mettler, tipo LP 16) foi fechada. Após o botão de arranque ter sido pressionado, foi iniciada a secagem da suspensão a 105 °C e foi terminada automaticamente quando a diminuição de peso por unidade de tempo caiu abaixo de um valor de 2 mg/(120 s). A diminuição de peso em % foi mostrada diretamente pelo instrumento quando o modo de 0-100% foi selecionado. O teor de sólidos foi dado por

Teor de sólidos em % = 100% - diminuição de peso em %. 57

Determinação do pH 0 pH da sílica precipitada, enquanto suspensão aquosa a 5%, foi determinado à temperatura ambiente num método baseado na norma DIN EN ISO 787-9. Em contraste com as especificações da norma em cima mencionada, as massas iniciais foram alteradas (5,00 q de sílica precipitada para 100 mL de água desionizada).

Determinação da Condutividade Elétrica A condutividade elétrica da sílica precipitada, enquanto suspensão aquosa a 4%, é determinada à temperatura ambiente num método baseado na norma DIN EN ISO 787-14. Em contraste com as especificações da norma em cima mencionada, as massas iniciais foram alteradas (4,00 g de sílica precipitada para 100 mL de água desionizada).

Determinação do Teor ou Perda de Humidade por Secagem O teor de humidade da sílica precipitada foi determinado em conformidade com a norma ISO 787-2, após 2 horas de secagem numa cabine de secagem de ar forçado a 105 °C. Esta perda por secagem é composta predominantemente por água da humidade.

Determinação da Perda por Ignição

Por meio deste método, a perda de peso da sílica precipitada foi determinada por um método baseado na norma DIN EN ISO 3262-1, a 1000 °C. A esta temperatura, os constituintes ligados à da água, de forma física e química, bem como outros constituintes voláteis, escaparam. O teor de humidade (TV) da amostra investigada foi determinado pelo método em cima descrito "Determinação do teor ou perda de humidade por secagem", com base na norma DIN EN ISO 787-2. 58 0,5 g da sílica precipitada pulverulenta, esférica ou granular, foram pesados com uma precisão de 0,1 mg num cadinho de porcelana tarado que tinha sido purificado

previamente por calcinação (massa inicial E) . A amostra foi aquecida num forno de mufla a 1000150 °C durante 2 h. O cadinho de porcelana foi subsequentemente arrefecido até à temperatura ambiente num exsicador com sílica gel precipitada como exsicante. A massa final A foi determinada por gravimetria. A perda por ignição (DIN) GV em % foi obtida em conformidade com GV = (1-A/F)*100. F indica a massa inicial corrigida em g com base na matéria seca, e foi calculada de acordo com F = E* (1- TV/100) .

Nos cálculos, A = massa final em g, E = massa inicial em g, e TV = perda por secagem, em %.

Determinação da Área de Superfície BET A superfície específica de azoto (designada área de superfície BET, em baixo) da sílica precipitada pulverulenta, esférica ou granular foi determinada por um método baseado na norma ISO 5794-1/Anexo D usando o instrumento TRISTAR 3000 (da Micromeritics) , em conformidade com a determinação de multiponto DIN-ISO 9277.

Determinação da Área de Superfície CTAB 59 0 método baseou-se na adsorção de CTAB (brometo de N-hexadecil-N,N,N-trimetilamónio) sobre a superfície "externa" da sílica precipitada, num método baseado na norma ASTM 3765 ou NFT 45-007 (secção 5.12.1.3). 0 CTAB foi adsorvido em solução aquosa, com tratamento de agitação e de ultrassom. O CTAB em excesso não adsorvido foi determinado por titulação de retorno com NDSS (solução de dioctilsulfosuccinato de sódio, solução "Aerosol OT") , utilizando um titroprocessor, o ponto final sendo dado pelo número máximo de turvação da solução e determinado utilizando um fototrodo. A temperatura ao longo de todas as operações realizadas foi de 23-25 °C, para evitar a cristalização do CTAB. A titulação de retorno foi baseada na seguinte equação de reação:

(C20H37O4) S03Na+BRN (CH3) 3 (Ci6H33) - (C2oH3704) S03N (CH3) 3 (Ci6H33) +NaBr NDSS CTAB

Aparelhos

Titroprocessor METTLER Toledo DL 55 e titroprocessor METTLER Toledo DL 70, cada um equipado com: eletrodo de pH, do fabricante Mettler, tipo DG111 e fototrodo do fabricante Mettler, tipo DP 550

Copo de titulação de polipropileno de 100 mL Recipiente de titulação de vidro, 150 mL, com tampa Dispositivo de filtração por pressão, capacidade de 100 mL Filtro de membrana de nitrato de celulose, tamanho de poros 0,1 ym, 47 milímetros 0, por exemplo, da Whatman (Encomenda n 0 7181-004)

Reagentes 60

As soluções de CTAB (Cctab = 0,015 mol/L em água desionizada) e NDSS (concentração = 0,00423 mol/L em água desionizada) foram adquiridas em forma pronto-a-usar (Fabricante Bernd Kraft GmbH, 47167 Duisburg: Encomenda n°. 6056.4700 solução CTAB de concentração 0,015 mol/L; Encomenda n°. 6057,4700 solução NDSS 0,00423 mol/L), armazenada a 25 °C e usada no prazo de um mês.

Procedimento 1. Titulação em branco O consumo da solução NDSS para titulação de 5 mL de solução de CTAB foi verificado 1 x por dia, antes de cada série de medições. Isto foi feito, definindo o fototrodo, antes de começar a titulação, a 1000120 mV (correspondente a uma transparência de 100%).

Precisamente 5,00 mL de solução de CTAB foram pipetados para um copo de titulação e 50,0 mL de água desionizada foram adicionados. A titulação com solução NDSS foi realizada com agitação pelo método de medição familiar ao perito na arte, utilizando o titroprocessor DL 55, até que a solução atingisse a turbidez máxima. Foi determinado o consumo VA da solução NDSS em mL. Cada titulação foi realizada em triplicado. 2. Adsorção 10,0 g da silica precipitada pulverulenta, esférica ou granular com um teor de humidade de 512% (se for caso disso, o teor de humidade foi ajustado por secagem a 105 °C numa cabine de secagem ou por humedecimento uniforme) foram triturados durante 30 segundos usando um moinho (Fa. Krups, modelo KM 75, artigo n°. 2030-70). Precisamente 500,0 mg da 61 amostra triturada (massa inicial E) foram transferidos para um recipiente de titulação de 150 mL com haste de agitação magnética e precisamente 100,0 mL de solução de CTAB (Ti) foram doseados. O recipiente de titulação foi fechado com uma tampa e agitado usando um agitador Ultra Turrax T 25 (veio de agitador KV-18G, 18 mm de diâmetro) a 18 000 rpm durante não mais de 1 minuto até o humedecimento estar completo. O vaso de titulação foi aparafusado ao titroprocessor DL 70 e o pH da suspensão foi ajustado com KOH (0,1 mol/L) a um valor de 9+0,05. A suspensão foi sonicada durante 4 minutos no vaso de titulação num banho de ultrassons (Fa. Bandelin, Sonorex RK 106 S, 35 kHz, com eficiência de 100 W e 200W de saida de pico) a 25 °C. Isto foi seguido imediatamente por filtração sob pressão através de um filtro de membrana, sob uma pressão de azoto de 1,2 bar. A fração inicial de 5 mL foi descartada. 3. Titulação 5,00 mL do filtrado restante foram pipetados para um copo de titulação de 100 mL e complementados até 50,00 mL com água desionizada. O copo de titulação foi aparafusado ao titroprocessor DL 55 e titulado com uma solução de NDSS, com agitação, até que a turbidez máxima fosse alcançada. Foi determinado o consumo VB da solução NDSS, em mL. Cada titulação foi realizada em triplicado. Cálculo

Va-Vb Οπ?β*^+πηβ*Τι*Ρ CTAB (sem correção de humidade) = _ * _

VA E 62 VA = consumo da solução NDSS em mL na titulação da amostra em branco VB = consumo da solução NDSS em mL, quando se utiliza o filtrado CCtab = concentração da solução CTAB em mol/L MCtab = massa molar da solução CTAB = 364,46 g/mol Ti = quantidade de solução CTAB adicionada em L P = ocupação de superfície de CTAB = 578,435 m2/g E = massa inicial de sílica precipitada A área da superfície CTAB baseou-se na sílica precipitada de anidro, razão pela qual foi feita a seguinte correção. CTAB (sem correção de humidade) em m2/g*100% CTAB = _ 100% - teor de humidade em % 0 teor de humidade da sílica precipitada foi determinado de acordo com o método em cima descrito "Determinação do teor de humidade".

Determinação da absorção DBP A absorção DBP (número DBP), que era uma medida da capacidade de absorção da sílica precipitada, foi determinada por um método baseado na norma DIN 53601, como se segue: 12,50 g de sílica precipitada pulverulenta ou esférica com um teor de humidade de 0-10% (o teor de humidade foi ajustado, quando necessário, por secagem a 105 °C numa cabine de secagem) foram introduzidos na câmara amassadora (artigo n°. 279061) do absorciómetro Brabender "E" (sem amortecimento do filtro de saída do sensor de binário). No caso de grânulos, a fração de peneira de 1 a 3,15 mm 63 (crivos de aço inoxidável da Retsch) foi usada (pressionando cuidadosamente os grânulos com uma espátula de plástico através da peneira com tamanho de poro de 3,15 mm) . Com mistura continua (pás amassadoras a rodar a uma velocidade de 125 rpm), ftalato de dibutilo foi adicionado gota a gota à mistura, a uma taxa de 4 mL/min e à temperatura ambiente por meio do "Dosimaten Brabender T 90/50". A incorporação por mistura teve lugar com apenas uma pequena quantidade de força, e foi monitorizada por meio de um mostrador digital. Para o fim da determinação, a mistura tornou-se pastosa, o que foi indicado por um aumento acentuado na força necessária. Numa leitura de exibição de 600 dígitos (binário de 0,6 Nm) um contacto elétrico desligou, tanto a amassadora, como a alimentação de DBP. O motor síncrono para a alimentação de DBP foi acoplado a um contador digital, de modo a que fosse lido o consumo de DBP em mL. A absorção DBP é relatada em g/(100 g) e foi calculada usando a seguinte fórmula: V*D*100 g

DBP = _ + _ +K

E 100G em que DBP = absorção de DBP em g/(100 g)

V = consumo de DBP em mL D = densidade de DBP em g/mL (1,047 g/mL a 20 °C.) E = massa inicial de sílica precipitada em g K = valor de correção de acordo com tabela de correção de humidade, em g/(100 g) 64 A absorção de DBP foi definida para a silica precipitada de anidro seca. Se as silicas precipitadas com humidade fossem utilizadas, seria necessário ter em conta o valor de correção K para o cálculo da absorção DBP. Este valor foi determinado utilizando a tabela de correção em baixo, por exemplo, a silica precipitada tendo um teor de água de 5,8% necessitava de um extra de 33 g/(100 g) para a absorção de DBP. 0 teor de humidade da silica precipitada foi determinado em conformidade com o método de "Determinação do Teor de Humidade ou Perda por Secagem".

Tabela de correção da humidade para a absorção de ftalato dibutilo (isenta de água) % de Humidade % de Humidade ,0 ,2 ,4 ,6 ,8 0 0 2 4 5 7 1 9 10 12 13 15 2 16 18 19 20 22 3 23 24 26 27 28 4 28 29 29 30 31 5 31 32 32 33 33 6 34 34 35 35 36 7 36 37 38 38 39 8 39 40 40 41 41 9 42 43 43 44 44 10 45 45 46 46 47

Determinação IV

Por meio de espetroscopia de IV, foi possivel verificar os diferentes tipos de grupos SiOH (isolado, em ponte, +H20) . Para determinar as intensidades dos diferentes grupos silanol, as silicas precipitadas foram submetidas a medição sob a forma de camadas de pó. Os valores de absorvância dos diferentes grupos silanol foram divididos (normalizados) pelo valor de absorvância da banda de vibração de combinação SiO a 1870 cm-1. 65 A determinação por espetroscopia de IV foi realizada por meio de um espetrómetro FT-IV IFS 85 da Bruker. A medição foi feita usando uma um disco monocristalino transparente NaCl (redondo d=25 mm, h=5 mm) da K.Korth, Kiel, um espaçador Teflon de 0,5 mm e uma base para os discos. 0 espaçador foi colocado sobre um disco monocristalino limpo, transparente e polido NaCl. 0 material da amostra foi polvilhado entre o espaçador e foi coberto com um outro disco monocristalino limpo, transparente polido NaCl, e não foram incluídas bolhas de ar. Os dois discos monocristalinos transparentes NaCl com a camada de pó foram pinçados na base da amostra. A base da amostra foi colocada no trajeto do feixe IV e a câmara da amostra foi fechada. Antes da medição, a câmara da amostra foi lavada com ar essencialmente livre de vapor de água e dióxido de carbono. No modo de alinhamento, foi feito um "Alinhamento", e a medição foi iniciada. os seguintes parâmetros: 2 cm-1 6; 10,51 Hz 45 0 0 cm-1 a 100 cm-1 triangular 128 A medição foi realizada utilizando Resolução:

Velocidade de Varrimento: Faixa de medição:

Função de Apodização: Número de varrimentos: 0 espetro foi expresso, na gama de número de onda de 4000 a 1400 cm-1, em números de onda contínuos. A razão de absorvância de SiOHisoiado foi determinada como se segue (Figura 4):

Primeiro de tudo, foram definidas duas linhas de base. Isto foi feito através da aplicação de duas tangentes à trama de absorção. A primeira tangente (Ia linha de 66 base) tocou a trama de absorção em primeiro lugar na região de 4000 cm-1 a 38 0 0 cm-1 e em segundo lugar na região de 3000 cm-1 a 2100 cm-1. Assegurou- se que a tangente não cruzava a trama de absorção nem na região de 4000 cm-1 a 3800 cm-1, nem na região de 30 0 0 cm-1 a 2100 cm-1. A segunda tangente (2a linha de base) tocou a trama de absorção primeiramente na região de 2200 cm a 2000 cm e em segundo lugar na região de 1850 cm a 1650 cm-1. Assegurou-se que a tangente não cruzava a trama de absorção, nem na região de 2200 cm-1 a 2000 cm 1, nem na região de 1850 cm-1 a 1650 cm-1.

Depois de as linhas de base terem sido fixadas, a linha perpendicular foi rebaixada a partir do máximo das bandas em questão (3750 e 1870 cm-1) para a linha de base respetiva, e uma medição foi feita das alturas respetivas a partir do máximo para a linha de base, em mm. Formou-se uma razão como se segue:

Razão de absorvância/SIOHisoiado) = altura a partir do máximo para a linha de base em mm a 3750 cm-1 altura a partir do máximo para a linha de base em mm a 1870 cm-1

Para cada amostra foram registados seis espetros de IV, a medição tendo sido feita em cada caso com o material da nova amostra. Cada espetro de IV foi avaliado por cinco vezes, de acordo com o procedimento descrito em cima. A razão de absorvância (Si0iSOiado) foi relatada, finalmente, como o valor médio de todas as avaliações.

Determinação do ângulo de contacto 67 0 ângulo de contacto foi determinado como descrito em W.T. Yen, R.S. Chahal, T. Salman, Can. Met. Quart., Vol. 12, n°. 3, 1973.

Determinação da densidade do grupo silanol

Antes de mais, o teor de humidade da amostra de sílica precipitada foi determinado de acordo com a secção "Determinação do teor de humidade ou perda por secagem". Posteriormente 2-4 g da amostra (com uma precisão de 1 mg) foram transferidas para um aparelho de vidro estanque à pressão (balão de vidro com um funil de gotejamento) com um meio de medição da pressão fixado. Neste aparelho, foi seco sob pressão reduzida (<1 hPa) a 120° durante 1 h. À temperatura ambiente, em seguida, cerca de 40 mL de uma solução de LÍAIH4 a 2% desgaseifiçada em diglima foi adicionada gota a gota a partir de um funil de gotejamento. Se necessário, era adicionada outra solução gota a gota até que não fosse observado qualquer aumento na pressão. O aumento da pressão, como resultado do hidrogénio evoluiu quando o L1AIH4 reagido com os grupos silanol da sílica precipitada foi determinado por meio de medição de pressão (com o volume conhecido como um resultado de calibração do aparelho antes da medição) com uma precisão de Á 1 hPa. A partir do aumento na pressão, foi possível por cálculo usando a equação de gás geral, trabalhar novamente na concentração de grupo silanol da sílica precipitada, tendo em consideração o teor de humidade da sílica precipitada. A influência da pressão de vapor do solvente foi corrigida de modo correspondente. A densidade do grupo silanol foi calculada como se segue:

Concentração do grupo silanol

Área de superfície BET

Densidade do grupo silanol= 68

Determinação da distribuição de tamanho de partículas por medição de difração a Laser A distribuição de partículas foi determinada de acordo com o princípio da difração a laser num difractómetro a laser (Fa. Horiba, LA-920).

Em primeiro lugar, a amostra de sílica o precipitada foi dispersa em 100 mL de água sem a dispersão de aditivos num copo de vidro de 150 mL (diâmetro: 6 cm), de tal forma a dar uma dispersão tendo uma fração de peso de 1% em peso de SiC>2. Esta dispersão foi então dispersa usando uma sonda de ultrassons (Dr. Hielscher UP400s, Sonotrode H7) para uma duração de 5 minutos intensamente (300 W, sem pulsação) . Para este efeito, a sonda de ultrassons foi montado de forma a que a sua extremidade inferior ficasse imersa até uma distância de aproximadamente 1 cm acima da base do copo de vidro. Imediatamente após a operação de dispersão, a distribuição de tamanhos de partícula de uma amostra da dispersão submetida a ultrassons foi determinada utilizando o difractómetro a laser (Horiba LA-920). Para a avaliação, utilizando o software normalizado fornecido com o HORIBA LA-920, foi selecionado um índice de refração relativa de 1,09.

Todas as medições ocorreram à temperatura ambiente. A distribuição de tamanho de partícula e também as variáveis relevantes, tais como, por exemplo, o tamanho de partícula dgo foram calculadas automaticamente e representadas em forma de gráfico pelo instrumento. Atenção foi dada às notas nas instruções de funcionamento.

Determinação da densidade de compactação Modificada 69

Com a determinação da densidade de compactação "convencional" da DIN EN ISO 787-11, o resultado pode ser falsificado pelo facto de que a silica precipitada ter já sido objeto de compactação preliminar no decurso, por exemplo, do embalamento. Para excluir esta hipótese, foi determinada uma "densidade de compactação modificada" para as sílicas precipitadas da invenção.

Uma unidade de filtração por sucção de porcelana (tamanho nominal 110, de diâmetro = 12 cm, altura = 5,5 cm), equipada com um filtro circular (por exemplo, do tipo 598, da Schleicher+Schull) foi preenchida livremente com sílica precipitada a cerca de 1 cm a partir do rebordo superior, e foi coberta com filme elástico (Parafilm®). A forma e as dimensões do filme elástico foram selecionadas de tal modo que terminava de modo muito próximo ou completamente nivelado com a extremidade da unidade de filtração por sucção de porcelana. A unidade foi montada num frasco de sucção e, em seguida, um vácuo de -0,7 bar foi aplicado durante um período de 5 minutos. No decurso desta operação, a sílica precipitada foi compactada de modo uniforme em virtude da película sob sucção. Em seguida, o ar foi cautelosamente readmitido e a placa de sílica resultante precipitada foi removida da unidade de filtração, sendo inclinada vigorosamente num prato de porcelana. O material ligeiramente pré-triturado foi redisperso uniformemente (na forma de uma sílica precipitada/ aerossol de ar) através de um moinho centrífugo (ZM1, da Retsch, 0,5 mm de inserção em crivo, configuração de velocidade 1, sem ciclone, sem inserção em funil interno) com um prato de recolha interno (a sílica precipitada (material de partida) foi introduzida lentamente - espátula por espátula - dentro 70 da alimentação do moinho e o prato de recolha do produto interno nunca foi completamente cheio) . Durante esta operação o consumo de energia do moinho não excedeu 3 amperes. Esta operação foi menos uma moagem convencional e mais um afrouxamento definido da estrutura de silica precipitada (de silicas precipitadas mordas por jato de ar, por exemplo) , uma vez que a entrada de energia aqui era substancialmente mais fraca do que no caso da moagem a j ato. 5 g do material resultante foram pesados com uma precisão de 0,1 g no cilindro volumétrico de 250 mL do volúmetro vibratório (tipo STAV 2003 da Engelsmann). Num método baseado na norma DIN ISO 787-11, após a vibração por 1250 vezes, o volume resultante da silica precipitada, em mL, foi lido a partir da balança.

5g 1000 mL

Densidade de cornpactação modificada em [g/L]= _ x _

Volume de cornpactação em [mL] 1L

Os exemplos em baixo servem para ilustrar a invenção em mais detalhe, sem restringir o seu âmbito. 0 silicato de sódio e o ácido sulfúrico utilizados em vários pontos nas direções dos exemplos em baixo foram caracterizadas como se segue:

Silicato de sódio: densidade 1,348 kg/L, 27,0% em peso de Si02, 8,05% em peso de Na20 Ácido sulfúrico: densidade 1,83 kg/L, 94%, em peso 71 EXEMPLO 1 0 recipiente de precipitação com 2 m3 (diâmetro de 160 cm) com uma base inclinada, sistema agitador MIG de lâminas inclinadas, e turbina de cisalhamento de fluidos Ekato foi carregado com 1680 1 de água desionizada e esta carga inicial foi aquecida a 92 °C. Depois de a temperatura ter sido atingida, e ao longo de um periodo de 100 min, o silicato de sódio foi doseado a uma taxa de 3, 93 kg/min, e o ácido sulfúrico foi doseado a uma taxa de 0,526 kg/min, sob agitação. A taxa de dosagem do ácido sulfúrico era corrigida se apropriado, de modo que, durante todo o tempo de precipitação fosse mantido um pH de 8,5. Seguidamente, o silicato de sódio alimentado foi desligado, e com a mesma taxa de dosagem do ácido sulfúrico, a suspensão de precipitação foi acidificada para um pH de 3. A suspensão de precipitação, em seguida, tinha um teor de sólidos de 54 g/L. A suspensão resultante foi filtrada com uma prensa de filtro de membrana e o bolo de filtração foi lavado com água desionizada até se observar que a água de lavagem tinha uma condutividade de <1 mS/cm. O bolo de filtração tinha um teor de sólidos de <20%.

Antes da secagem por meio de um secador de pulverização, o bolo de filtração foi redisperso com água desionizada para um teor de sólidos de 8% -13%, durante o que não foi exposto a quaisquer forças de cisalhamento fortes. A dosagem do bolo de filtração liquefeito dentro do secador por pulverização teve lugar de tal forma que a temperatura medida na saida do secador era de aproximadamente 150 °C. 72 0 material seco por pulverização foi submetido a moagem preliminar por meio de um moinho de batedor mecânico para um tamanho médio de partícula de 10-12 ym. Seguindo esta moagem preliminar, o material foi moída muito finamente num moinho de jatos opostos com leito fluidizado operado por vapor de água de acordo com as Figuras 1, 2a e 3a a uma sobrepressão de 38 bar. Os pormenores do sistema de moagem (moinho) utilizado e da técnica de moagem utilizada podem ser tomados a partir da descrição em cima e também a partir das Figuras 1, 2a e 3a.

Na preparação para a moagem real com vapor de água sobreaquecido, um moinho de jatos opostos com leito fluidizado, como mostrado na Figura 1, com um classificador dinâmico pneumático integrado, como mostrado nas Figuras 2a e 3a, foi primeiramente aquecido através dos dois bocais de aquecimento 5a (dos quais só um está representado na Figura 1), que foram carregados com ar comprimido quente a 10 bar e 160 °C, até que a temperatura de saída do moinho fosse de cerca de 105 °C.

Conectado a jusante do moinho, para a separação do material moído, estava um sistema de filtração (não mostrado na Figura 1), cujo acondicionamento do filtro foi aquecido no seu terço inferior indiretamente, através de serpentinas de aquecimento ligadas, por meio de vapor de água saturado a 6 bar, de igual modo com a finalidade de impedir a condensação. Todas as superfícies do aparelho, na região do moinho, do filtro de separação, e das linhas de alimentação para o vapor de água e de ar comprimido quente tinham um isolamento especial. 73

Depois de a temperatura de aquecimento ter sido atingida, o fornecimento de ar comprimido quente para os bocais de aquecimento foi desligada e o carregamento dos três bocais de moagem com vapor de água sobreaquecido (37,9 bar (abs), 325 °C.), como meio de moagem, foi iniciado. A fim de proteger o meio de filtração usado no filtro de separação e também a fim de definir um determinado nivel de água residual no material moido (ver tabela 1), a água foi introduzida na fase inicial e durante a moagem na câmara de moagem do moinho, através de um bocal de dois fluidos operado com ar comprimido, em função da temperatura de saida do moinho.

Os parâmetros de configuração e de funcionamento do moinho que foram utilizados foram os seguintes: diâmetro dos bocais de moagem =2,5 mm, tipo de bocal = Lavai, número de bocais = 3 unidades; pressão interna do moinho = 1,306 bar (abs.), pressão de entrada do meio de moagem = 37,9 bar (abs.), temperatura de entrada do meio de moagem = 325 °C, temperatura de saida do moinho do meio de moagem = 149,8 °C, velocidade do classificador = 3500 min-1, fluxo do classificador = 54,5A%, diâmetro da porta de saida (diâmetro do tubo imerso) = 100 mm. A alimentação de produto foi iniciada quando os parâmetros de processo em cima referidos estavam constantes. A quantidade de alimentação foi regulada em função do fluxo do classificador que surgia. O fluxo do classificador regulava a quantidade de alimentação, de tal modo que não era possível exceder aproximadamente 70% do fluxo nominal. A funcionar como membro de introdução de (4) encontrava-se aqui uma nora de velocidade regulada que doseava o material de alimentação a partir do recipiente através de um bloqueio cíclico, que servia de ponto de extremidade barométrica, para dentro da câmara de moagem, que se encontrava a uma pressão superatmosférica. 0 material grosseiro foi triturado nos jatos de vapor de água em expansão (gás de moagem) . Juntamente com o gás de moagem despressurizado, as partículas do produto subiram no centro do recipiente do moinho para a roda de classificação. Dependendo da velocidade do classificador e da quantidade de vapor de água de moagem que fossem definidos, as partículas cuja finura era suficiente entravam juntamente com o vapor de água de moagem para a saída de partículas finas, e a partir daí passavam para o sistema de separação a jusante, enquanto que as partículas que eram demasiado grosseiras voltavam para a zona de moagem e eram submetidas a uma trituração repetida. A descarga das partículas finas separadas provenientes do filtro de separação para o silo de armazenamento subsequente e operação de ensacamento realizou-se por meio de um bloqueio da nora. A pressão de moagem do gás de moagem que prevalecia nos bocais de moagem, e o volume resultante do gás de moagem, em conjunto com a velocidade do classificador dinâmico de turbina, determinou o grau de finura da função de distribuição de tamanho de partículas e também o limite superior de tamanho de partículas. 75 0 material foi moido para o tamanho de partícula definido na tabela 1 por meio do valor dgo e pela fração de partículas <1 ym.

Subsequentemente, o material foi tratado num reator de leito fluidizado (altura do leito fluidizado expandido de cerca de 1,5 m, diâmetro de leito fluidizado de aproximadamente 0,5 m) . Para este efeito, as seguintes condições foram observadas:

Em primeiro lugar, 5 kg do pó moido foram introduzidos no reator de leito fluidizado com uma base de fluidização. A base de fluidização foi atravessada por uma mistura de gás compreendendo de azoto seco e ar seco. Estes dois gases foram doseados antes da sua entrada no reator de tal modo que um teor de oxigénio resultante de 6% em volume não foi ultrapassado e de um modo tal que permitiu obter uma velocidade de fluidização no reator de 0,05 m/s. O reator foi então aquecido desde a temperatura ambiente para 600 °C. As taxas de fluxo do gás de fluidização foram reguladas durante a fase de aquecimento, de tal modo que a velocidade de fluidização no reator manteve-se constante a 0,05 m/s.

Depois de terem sido atingidos 600 °C, uma mistura de gás pré-aquecido de vapor de água e de azoto foi alimentada para dentro do reator durante um período de 3 h. Os dois componentes foram misturados de modo a definir uma concentração de vapor de água de 90% e um teor de azoto de 10%. Os volumes de gás foram adaptados de modo a que, novamente, uma velocidade do gás de fluido de 0,05 m/s fosse obtida. 76

Posteriormente, a adição de vapor de água foi interrompida e, durante 30 minutos, azoto puro a 600 °C foi passado através do reator de leito fluidifizado.

Em seguida, o material foi arrefecido até à temperatura ambiente, na corrente de azoto seco e foi descarregado a partir do reator. Na fase de arrefecimento, um cuidado especial foi tido para assegurar que não estava presente qualquer vapor de água. O material foi então acidificado para um pH = 4,3 com HC1 gasoso.

Para este efeito, o material foi dividido na fração A e fração B. A fração A foi acidificada com HCl gasoso. Isto foi feito através da gaseificação de 20 g de silica, à temperatura ambiente durante 2 minutos (caudal de aproximadamente 250 mL/h) . 0 material foi então lavado com azoto durante 10 minutos.

Após este tratamento o material tinha um pH de 3,7. 0 material da fração B foi então adicionado à fração acidificado A até ser obtido um pH de 4,3. 0 procedimento de acidificação e de mistura foi repetido se atingir a quantidade de amostra desejada.

Os dados fisico-quimicos do Exemplo 1 são apresentados na Tabela 1. 77

Exemplo Comparativo

Como exemplo comparativo, foi usada silica precipitada de acordo com o Exemplo 2 do documento DE 102006024591. TABELA 1

Produto Exemplo 1 Exemplo Comparativo BET m2/g 142 142 CTAB mVg 163 157 DBP g/100 g 286 295 Ph - 4,3 6,0 Perda por secagem o "S 0,8 0,5 Perda por ignição o "S 0,9 0,9 Razão de absorvância SiOH^1aAl 3,19 3,17 Densidade do grupo silanol SiOH/nm2 1,92 1,988 Densidade de compactação modificada g/L 23 21 Fração de partículas finas < 1 pm1' o "S 74,79 66,7 Tipo de distribuição de partículas Bimodal Bimodal Valor d90 da distribuição de partículas com base no volume pm 5,03 5,87 Comportamento em água hidrofílico hidrofílico 1] Com 5 minutos de ultrassons a 300 Watts EXEMPLO 3: Testes de desempenho 3.1 Preparação de Vedantes de silicone RTV-1K de reticulação com acetato com sílicas precipitadas

As quantidades necessárias para a preparação da formulação são indicadas em baixo na Tabela 2. No decurso da preparação, o arrefecimento com água corrente foi realizado de modo a que a formulação não fosse submetida a aquecimento substancialmente para além da temperatura ambiente. A preparação teve lugar à temperatura ambiente e a uma humidade relativa de 40% a 60%.

Um dissolvedor planetário (da H. Linden, tipo LPMD 2SP) equipado com um recipiente de agitação de 2 1 com conexão em manga de ligação a água de arrefecimento e com uma unidade planetária independentemente controlável e uma 78 unidade de dissolvedor foi carregada com polímero de silicone, plastificante (óleo de silicone) e agente de reticulação e esta carga inicial foi homogeneizada durante 1 min a uma velocidade de 50 min’1 (unidade planetária) e 500 min-1 (unidade do dissolvedor). Em seguida, o catalisador foi adicionado e o lote foi homogeneizado durante 15 min sob uma atmosfera de N2 com as mesmas velocidades das unidades planetária e do dissolvedor. Seguidamente, no exemplo comparativo, o estabilizador e a sílica precipitada, no exemplo inventivo apenas a sílica precipitada, foram incorporados, de novo nas mesmas velocidades. Logo que a sílica precipitada foi totalmente humedecida, um vácuo de cerca de 200 mbar foi aplicado e a dispersão teve lugar durante 10 min a 100 min’1 do mecanismo agitador planetário e 2000 min’1 do dissolvedor.

Imediatamente após o fim da operação de dispersão, o vaso de agitação foi lavado com azoto. Utilizando uma prensa de tambor, o vedante foi dispensado tão rapidamente quanto possível, em tubos de alumínio (cartuchos). 79 TABELA 2

Formulação para a preparação de uma reticulação de um componente à temperatura ambiente (RTV- 1K) do vedante de silicone (sistema acetoxi) 42 g Agente de reticulação 30 g Agente de reticulação Nível de enchimento 12%Si0s Nível de enchimento rnsio* Constituinte da fornulaçâo [nome genérico] Identificação química Nane do Produto e do Fabricante Massa inicial [gl Fração [gl Hassa inicial Fiação Polímero de silicone Polímero de silicone com terminal OH (viscosidade = 50 000 mPa*s) α-ϋ- hidroxidimetilsiloxi- polidimetilsiloxano Silopren® E 50 GE Bayer Silicones GmbH & Co. KG 468,00 58,6 468,00 60,1 Plastificante Polidimetilsiloxano não-funcional (óleo de silicone, viscosidade = 1000 mPa*s) α-ϋ-trimetilsiloxi- polidimetilsiloxano OilMlOOO GE Bayer Silicones GmbH & Co. KG 184,50 23,1 184,50 23,7 Enchimento ativo Silica precipitada Silica precipitada Exaiplo 1 95,79 12,3 BxaipLo Ccnparativo 95,79 11,99 Agente de reticulação Etiltriacetoxisilano Etiltriacetoxisilano ABCR GmbH S Co. KG 42,00 5,3 30,00 3,9 Estabilizador TP 3556 GE Bayer Silicones GÉH s Co. KG 8,00 1,0 0,00 0,00 Catalisador Diacetato de dibutilestanho TEGCKAI® 233 Goldscbmídt TIB GmbH 7 gotas 0,1 g 0,001 7 gotas 0,01 g 0,001 Quantidades totais 789,3 100 778,3 100 80

3.2 Determinação das propriedades reológicas e da estabilidade em armazenamento de vedantes RTV-1K

Os vedantes preparados de acordo com o Exemplo 3, secção 1, "Preparação de Vedantes de silicone RTV-1K de reticulação com acetato com sílicas precipitadas" foram armazenados antes dos ensaios, pelo menos, por 24 h numa câmara de ambiente controlado a 23 °C/ 50% de humidade relativa.

Para testar a estabilidade em armazenamento dos vedantes, dois tubos foram armazenados durante 35 dias numa câmara de ambiente controlado a 23 °C/50% de humidade relativa e foram testados após períodos de armazenamento, respetivamente, de 0, 7, 14, 21, 28 e 35 dias. Além disso, um tubo adicional foi armazenado num forno de ar forçado a 50 °C durante 35 dias e foi testado após 1, 7, 14, 21, 28 e 35 dias de armazenamento.

As propriedades reológicas foram determinadas utilizando um reómetro RheoStress 1 da Haake (controlado por um PC usando o programa RheoWin Pro) . A operação do instrumento e do software é descrita em detalhe nas instruções de funcionamento da Haake. Para a medição, foi necessário usar uma fieira com um diâmetro de 35 mm, e o acessório em placa de medição MPC 35. A medição foi conduzida sob as seguintes condições:

Distância de ranhura entre a fieira e acessório de placa de medição: 0,5 mm Temperatura de medição: ND OJ 0 O Velocidade de medição (velocidade de cisalhamento): 0-10 l/s Número de pontos de medição: 400 81

Os pontos de medição foram plotados num diagrama que mostrava a velocidade de cisalhamento γ sobre o eixo x e a tensão de cisalhamento τ no eixo y. A uma taxa de cisalhamento de 10 1/s a tensão de cisalhamento foi lida e a partir deste número, a viscosidade η a 10 1/s foi calculada usando η = τ/γ. Dois tubos foram medidos, tendo sido pelo menos realizadas três medições por tubo. A partir dos seis resultados individuais, os valores mais altos e mais baixos foram descartados. Os restantes quatro resultados foram utilizados para calcular o valor médio.

Para a determinação do ponto de rendimento, foi usado o modelo de Casson. A base de dados para o cálculo da curva de fluxo de Casson estava no intervalo de 0,2 a 2 1/s do diagrama da taxa de cisalhamento/ de cisalhamento. Foi definida a seguinte relação:

O valor no eixo y em que intercetava a curva de fluxo, calculado pelo método de Casson, foi relatado como o ponto de rendimento Casson. A determinação tanto da viscosidade a 10 1/s, como do ponto de rendimento de Casson foi feita automaticamente sob as condições indicadas em cima pelo software RheoWin Pro. 3.3 Avaliação dos Resultados A consistência de formulações de borracha de silicone, em que as sílicas precipitadas da invenção foram incorporadas, foi avaliada utilizando os resultados da medição para o ponto de rendimento de Casson e para a viscosidade, a uma taxa de cisalhamento de 1/10 (Tabela 3). 82

Por coerência entende-se o comportamento reológico de um vedante de silicone RTV-1K. A consistência pode ser dita como sendo boa se a borracha de silicone aplicada a uma superficie vertical aderiu a essa superficie sem escorrer ao longo de 24 h, no decurso da cura. Uma consistência adequada pode ser reconhecida a partir de uma viscosidade de >100 Pas e um ponto de rendimento >90 Pa. Os valores para o ponto de rendimento de Casson das formulações de borracha de silicone dos Exemplos 3a e 3b estão situados dentro de uma gama comparavelmente boa, apesar do facto de a formulação de borracha de silicone 3a conter uma quantidade de agente de reticulação inferior em 30% e também não conter qualquer estabilizador. Consequentemente, as formulações compreendendo a silica precipitada da invenção permanecem na forma em que foram aplicadas e não mostram qualquer propensão para escorrer. Isto pode também ser confirmado pelos dados de viscosidade. Aqui, as silicas precipitadas da invenção exibem uma viscosidade significativamente melhorada, isto é, uma viscosidade mais elevada, do que os exemplos comparativos. A estabilidade em armazenamento, ou seja, a modificação das propriedades reológicas, como o ponto de rendimento e viscosidade, e também o comportamento de cura negativo no tubo ao longo do tempo, é mostrada nas Tabelas 4 e 5. Foi analisada aqui, tanto para o armazenamento à temperatura ambiente, como para o armazenamento a temperatura elevada (50 °C) .

As Tabelas 4 e 5 demonstram a baixa quantidade de agente de reticulação necessário quando a silica precipitada da invenção foi utilizada, em comparação com a silica precipitada do exemplo comparativo. Foi possivel reduzir a 83 quantidade de agente de reticulação em cerca de 30%. Para além da baixa quantidade de agente de reticulação, de apenas 30 g a 95,79 g de silica precipitada, foi possível quando se utilizou a sílica precipitada da invenção, em contraste com o exemplo comparativo, abdicar também da utilização de um estabilizador. Assim, a Tabela 3 mostra que a viscosidade da formulação com a sílica precipitada da invenção é muito melhor do que a do exemplo comparativo, enquanto que o ponto de rendimento em ambos os exemplos está a um nível comparativamente muito bom.

Apesar da baixa quantidade de agente de reticulação e na ausência do estabilizante, as formulações com a sílica precipitada ácida da invenção exibiram um comportamento de armazenamento muito bom, o que é também manifestado na constância do ponto de viscosidade e de rendimento para as formulações armazenadas à temperatura ambiente e a 50 °C durante 35 dias (Tabelas 4 e 5).

Apesar da ausência de um estabilizador, as amostras do exemplo da invenção curaram adequadamente, mesmo após 35 dias de armazenamento a 50 °C. As sílicas precipitadas com níveis mais elevados de pH, como mostrado no exemplo comparativo, em contraste, necessitaram de um estabilizador e de quantidades mais elevadas de agente de reticulação, a fim de curar adequadamente, mesmo após um período de armazenamento prolongado a uma temperatura elevada. TABELA 3: Ensaios de consistência

ÚYÚ II II II II II II II II iV 111111111111111111111 li ii ii ii ii íí ii íí íí íí íí li íí 1111111111111111111llll lll lll Ull lll 11,111 UI IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

Exenplo Sílica usada jCaneganento [Teor de agente de [Estabilizador GE Ponto de rendimento [Viscosidade a de em reticulação TP 3556 èCasson 101/s Ά·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·,·»·Α [g] [g] [Pa] [Pa*s] 3a

Exemplo 1 ! 12 ! 30,0 j 0,0 j 241 j 159 | 3b

Exemplo | 12 j 42,0 j 8,0 j 260 | 118 |

Comparativo ! | | j j j TABELA 4: Reologia após 35 dias à Temperatura Ambiente j\\\\\\\\\\\\\\\\\\NSSSSV^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS\\\\\\\\\\\\\\\\\N\\\Y>\\\\\\\\^^^

Exaiplo | Sílica usada de 3a |Exemplo 1

Carregamento em 1¾] 3b jExemplo |Comparativo ^•^·Λ·Λ«.«Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ·Λ,Λ,Λ,Λ,Λ,Λ,Λ«Α,Α

de reticulação GE TP 3556 iem [°C] em [d] !a 101/s em! an [g] [g] | |[Pa*s] YYYYYYYYYYYYYYYYíYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYyYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYi ! I 0 ! 159 η π i 99 !.......................'...................... Η Μ , / Λ ^imimmmmmm^immmmmmmi j ! 35 ! 163 ! I ! o ! lis 42 ! o n soo Ii 30 23

Ponto de rendimento i de Casson em [Pa] 241 235

Jsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssissss%ssssssssssssssssssssssssssssssssss\ i 35 j 124 i 270 TABELA 5: Reologia após 35 dias a 50 °C

|>SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^·.^^^^^^^^^‘^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^·|^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^S^^^^^^^^^^^^^‘.^^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS'.SSSS‘,SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS

Exenplo | Sílica usada de

Cfcrregamentom ide reticulação jGE TP 3556 iem [°C] iem [d] ja 101/s emij^ * ren£^t°!

1,1 kw [g] i ! \m ί*0·”8"®1 I

'VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVViiiiiiiiiiiiiiiiiVVVVVVVVV^VVVVVVVVVVVVVVVVVV^I Ϊ >kkkkkkkkkkkkkkkkkk'kWWWWWWWWWWWWWWWVV 3a |Exemplo 1 3b |Exemplo !Comparativo 12 0,0 50 162 YYYYYYYYYYYi 35 | 159 259 ^YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY·YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYi YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYt m m m m m γ m , 11111111111111111111^1.11111111111111111111111111111111/111111111111111111111111 12 42 113 252 ! 35 ! 112 ! 279 i ^^^^^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSS^^^^^^^^^^^,.SSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS‘.^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSS‘,^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^‘,^^^^^^^^^^^^^SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 85 85 2, 2a, 3

Lista de Numeros de Referência para as Figuras 1, e 3a 1 Moinho de jato 2 Acondicionamento cilíndrico 3 Câmara de moagem 4 Alimentação para material a ser moído 5 Entrada do jato de moagem 5a Bocais de aquecimento 6 Saída do produto 7 Classificador pneumático 8 Roda de classificação 8a Espaço do classificador 9 Abertura de entrada ou bocal de entrada 10 Jato de moagem 11 Fonte de calor 12 Fonte de calor 13 Tubo de alimentação 14 Revestimento de isolamento térmico 15 Entrada 16 Saída 17 Centro da câmara de moagem 18 Reservatório ou meios geradores 19 Instalações de tubos 20 Porta de saída (tubo imerso) 21 Acondicionamento do classificador 86 22 Parte superior do acondicionamento 23 Parte inferior do acondicionamento 24 Flange circunferencial 25 Flange circunferencial 26 Junta articulada 27 Seta 28 Acondicionamento da câmara de classificação 28a Braços de sustentação 29 Cone de descarga 30 Flange 31 Flange 32 Tampa frontal 33 Tampa frontal 34 Lâmina 35 Veio da roda de classificação 35a Rolamento Pivô 36 Placas superiores usinadas 37 Placa inferior usinada 38 Secção de extremidade do acondicionamento 39 Porta de alimentação do produto 40 Eixo de rotação 41 Câmara de sarda 42 Tampa frontal superior 43 Tampa removível 44 Braços de sustentação 87 45 Acondicionamento anelar cónico 46 Filtro de entrada 47 Placa perfurada 48 Tubo de descarga de partículas finas 49 Cone de deflexão 50 Serpentina de entrada de ar de classificação 51 Descarga do produto grosseiro 52 Flange 53 Flange 54 Zona de dispersão 55 Flange usinado (biselado) na borda interna, e revestimento 56 Tubo de proteção substituível 57 Tubo de proteção substituível 58 Saida/saida de partículas finas 59 Anel de lâmina

Lisboa, 17 de Setembro de 2012

Claims (24)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Sílica precipitada tendo um rácio de absorvância de SiOHlsolado maior do que ou igual a 1,5, uma densidade do grupo silanol de 1 a 3,0 SiOH/nm2, e uma densidade de compactação modificada de 1 a 50 g/L, caracterizada por ter um pH de 3 5, com a exceção de a sílica precipitada ter um pH de 4 - 5.

2. Sílica precipitada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por possuir as seguintes propriedades: Área de superfície BET 50-600 m2/g área de superfície CTAB 50-350 m2/g DBP (anidro) 150-400 g/100 g

3. Sílica precipitada acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por 30% a 100% das partículas na curva da distribuição de partículas com base no volume serem < 1 ym e/ou por o valor d90 não ser maior do que 0,001 - 10 ym.

4 . Sílica precipitada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a curva de distribuição de partículas ser bimodal.

5. Sílica precipitada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a perda por ignição ser de 0,1% - 3, 0% em peso e/ou por a perda por secagem ser de 0,1% 3 ,0% em peso.

6. Sílica precipitada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por ser uma sílica precipitada hidrofílica. 2

7. Processo para a preparação de uma sílica precipitada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, compreendendo os seguintes passos: 1. reação de pelo menos um silicato com pelo menos um acidificante 2. filtração e lavagem do precipitado de sílica resultante 3. secagem da sílica precipitada resultante ou bolo de filtração 4. moagem opcional da sílica precipitada obtida após o passo 3 5. tratamento térmico da sílica seca e/ou moída 6. moagem opcional da sílica precipitada obtida após o passo 5, caracterizado por após o passo 3 e/ou 4 e/ou passo 5 e/ou passo 6, pelo menos, um acidif icante ser adicionado de modo que a sílica precipitada obtida no final do processo tem um pH de 3-5, com a exceção da sílica precipitada com um pH de 4-5.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o passo 1 compreender os subpassos seguintes: la. Preparação de uma carga inicial de água, ou de água e pelo menos um silicato e/ou uma solução de silicato, o pH da carga resultante inicial sendo de preferência entre 5 e 10 e a temperatura da carga inicial sendo de preferência entre 80 e 100 °C. lb. Medição de pelo menos um silicato e/ou de uma solução de silicato e pelo menos um acidificante na carga inicial do subpasso la) com agitação a 80 e 100 °C até que o teor de sólidos da suspensão de precipitação atinja um nível que leve para o teor de sólidos a ser alcançado no subpasso lc). 3 lc. adição de um acidificante a uma temperatura da suspensão de precipitação de 80 a 100 ° C, de modo que o pH da suspensão de precipitação é reduzido para 2 a 6 e o teor de sólidos da suspensão de precipitação no final deste subpasso está entre 30 e 70 g/L.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por, para o periodo do subpasso lb) o pH ser mantido constante a um nivel entre 7 e 10.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por os parâmetros de moagem serem selecionados de tal modo que o produto mordo no intervalo <1 pm da distribuição de particulas com base no volume tem uma fração de particulas finas de 5% a 100% e/ou um valor d90 da curva de distribuição de particulas com base no volume de entre 0,001 e 10 pm. reivindicação 10, lugar utilizando um um moinho de jatos

11. Processo de acordo com a caracterizado por a moagem ter moinho de jato, de preferência opostos de leito fluidizado.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o moinho de jatos opostos de leito fluidizado ser operado com vapor como agente de funcionamento.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado por a moagem ser realizada por meio de um sistema de moagem (aparelho de moagem), de preferência um sistema de moagem compreendendo um 4 moinho de jato, e por na fase de moagem o moinho ser operado com um agente de funcionamento selecionado de entre o grupo consistindo de gás e/ou de vapor, de preferência vapor e/ou um gás compreendendo vapor, e por numa fase de aquecimento, ou seja, antes da operação real com o agente de funcionamento, a câmara de moagem é aquecida de tal modo que a temperatura na câmara de moagem e/ou na saida do moinho é superior ao ponto de orvalho do vapor e/ou do agente de funcionamento.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado por o tratamento térmico da silica precipitada da invenção no passo 5 ser levado a cabo num reator de leito fluidizado, de leito de fluido ou de tubo rotativo.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por um reator de leito fluidizado ser utilizado e por serem usados os seguintes subpassos: 5a a introdução da sílica precipitada para dentro do reator de leito fluidizado, 5b pré-aquecimento do reator a 300 a 800 ° C, o reator sendo atravessado, ao mesmo tempo por um fluxo de gás inerte e/ou azoto/mistura de ar, de tal forma a produzir uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s, 5c alimentação numa mistura de gás I compreendendo vapor e um gás inerte, ou uma mistura de gás II compreendendo vapor, um gás inerte e ar, a uma temperatura entre 300 a 800 ° C durante um período de 0,25 a 6 h, a mistura de gás atravessando o reator a uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s, e as 5 misturas de gás I e II com uma concentração de vapor de 10 a 95% em volume e no caso da mistura de gás II um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume, 5d interrupção da adição de vapor e expulsão do vapor por meio de um gás inerte, azoto por exemplo, e/ou de uma mistura de gás inerte/ar a uma temperatura de 300 a 800 ° C, o gás ou mistura de gás atravessando o reator com uma velocidade de fluidização de 0,02 a 0,06 m/s, e no caso de utilização de uma mistura de gás inerte/ar, a referida mistura tendo um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume, 5e arrefecimento da silica precipitada tratada termicamente para a temperatura ambiente numa atmosfera de processo a seco, onde, se se utilizar uma mistura de gás inerte/ ar, a referida mistura tem um teor de oxigénio de 0,01% a 21% em volume.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 15, caracterizado por a silica precipitada obtida após o passo 5 e/ou 6 ser acidificada usando um acidificante gasoso, de preferência HC1, e/ou HBr e/ou óxidos de azoto e/ou SO3 vaporizado e/ou SOCI2 vaporizado, a um pH de 3-5, com a exceção de um pH de 4 - 5.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a silica precipitada obtida após o passo 5 e/ou 6 ser acidificada usando um acidificante gasoso, de preferência HC1, e/ou HBr e/ou óxidos de azoto e/ou SO3 vaporizado e/ou SOCI2 vaporizado, a um pH de 3-5, com a exceção de um pH de 4-5, e, subsequentemente, ser lavada com um gás inerte, de preferência azoto e/ou ar seco. 6

18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 15, caracterizado por a silica precipitada obtida após o passo 5 e/ou 6 ser dividida numa fração A e fração B, a fração A é acidificada usando um acidificante gasoso, de preferência HC1 e/ou HBr e/ou óxidos de azoto e/ou SO3 vaporizado e/ou SOCI2 vaporizado, a um pH de 2 a 4,5, e, subsequentemente, a fração acidificada A é misturada com a fração B de tal modo que a sílica precipitada assim obtida no final do processo tem um pH de 3-5, com a exceção de um pH de 4 - 5.

19. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por a silica precipitada obtida após o passo 5 e/ou 6 ser dividida numa fração A e numa fração B, a fração A é acidificada usando um acidificante gasoso, de preferência HC1 e/ou HBr e/ou óxidos de azoto e/ou SO3 vaporizado e/ou SOCI2 vaporizado, a um pH de 2 a 4,5, lavado com um gás inerte, de preferência azoto e/ou ar seco, e depois disso a fração acidificada A é misturada com a fração B de tal modo que a silica precipitada assim obtida no final do processo tem um pH de 3-5, com a exceção de um pH de 4 - 5.

20. O uso de sílicas precipitadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 para a produção de vedantes. sistemas de reticulação

21. Uso de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o vedante ser borracha de silicone RTV-1K ou um vedante de silicone dos vários 7 (reticulação acetoxi, reticulação oxima). reticulação alcoxi e/ou

22. Vedante compreendendo pelo menos uma silica precipitada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

23. Vedante de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o Vedante ser borracha de silicone de RTV-1K ou um vedante de silicone dos vários sistemas de reticulação (reticulação acetoxi, reticulação alcoxi e/ou reticulação oxima).

24 . reivindicações 22 ou como um vedante de como um adesivo e de revestimento para 0 uso do vedante de acordo com as 23, na indústria de construção juntas, na indústria automóvel vedante e/ou como um material tecidos têxtil. Lisboa, 17 de Setembro de 2012