PT2469123E - Correia com elevada capacidade de suporte de cargas e resistência a tracções dinâmicas - Google Patents

Description

ΕΡ 2 469 123/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Correia com elevada capacidade de suporte de cargas e resistência a tracções dinâmicas" A invenção refere-se a uma correia, em especial uma correia de transmissão com um corpo base de elastómero e pelo menos uma camada de tracção, com membros de tensão, bem como um método para a sua produção. A invenção relaciona-se com o campo de correias transportadoras e correias de transmissão de energia para uso em mecanismos por tracção. Neste campo tratam-se sejam as correias planas como também as correias em forma de cunha. Esses cintos ou correias têm geralmente de suportar reguisitos dinâmico-mecânicos especiais. Os esforços não são realizados em apenas uma direcção de tração. Especialmente e de forma directa a transferência de energia em correia em forma de cunha são realizadas na zona de transmissão da correia seja na direcção transversal bem como no sentido de marcha, de modo que o material da correia seja submetida a elevadas forças internas de cisalhamento e tensões de corte. 0 tempo útil de vida de uma tal correia é dependente, para além de outras nomeadamente da força de tensão, ou seja em função do seu campo de aplicação, da fixação e tensão de fixação ao eixo, das forças aplicadas, do número de ciclos de flexão, da variação de tensão no arranque e travagem, bem como da frequência de comutação. Ao mesmo tempo estas correias, que são produtos consumiveis, devem ser do ponto de vista do custo de fabrico de valor pouco dispendioso. A partir de DE 69526845 T3 é já do conhecimento a utilização de correias para aplicações de carga dinâmicas, tendo uma porção principal do corpo da correia com uma zona de transferência de forças com base num um elastómero de composição EPM. A composição elastomérica é um produto de reacção formado por polimerização e endurecimento por radicais livres de uma mistura com um etileno-alfa-olefina, uma carga de enchimento de reforço e um sal metálico co-activador, em que o copolimero elastómero de etileno-alfa-olefina é caracterizado por ter um conteúdo especifico em unidades de etileno que corresponde a 55-78 % em peso da 2 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ massa em peso de elastómero. Tais correias são caracterizadas por terem uma boa estabilidade térmica e boa resistência ao oxigénio e ao ozono.

Além disso, o documento DE 102008025030 AI descreve um outro tipo de correia de transmissão do conhecimento do estado actual da técnica.

As propriedades dinâmico-mecânicas de tais correias EPM são até ao momento apenas atingidas quando se utiliza o negro de fumo como carga de enchimento. Desejável seria todavia a possibilidade de utilização de um denominado "material de carga de enchimento de cor branca" dado o facto de os negros de fumo poderem normalmente conter compostos orgânicos voláteis, incluindo aromáticos e HAP (hidrocarbonetos aromáticos policiclicos: PAKs), que devem ser evitados por razões de ordem ecológica. Também é um facto que em algumas aplicações é indesejável o uso de testes de abrasão com material de cor negra. A incorporação de sílica não tem sido bem sucedida por causa do deficiente poder ligante ao elastómero EPM e tem conduzido até há data a rupturas internas muito rápidas das correias sob efeito de carga. O objectivo da invenção compreende por conseguinte o de conseguir obter correias com elastómeros do grupo M para aplicações sob efeitos de elevadas cargas dinâmicas, com uso de cargas de enchimento de cor branca, que possa ter uma duração de vida útil satisfatória quando sob efeito de tensão. A correia deve contudo continuar a ser resistente ao envelhecimento, com baixo índice de desgaste e boas características de funcionamento.

Este objecto é conseguido por meio de uma correia de acordo com a reivindicação 1, que possa ser produzido por um método de acordo com a reivindicação 15. Formas de concretização vantajosas da presente invenção são caracterizadas nas reivindicações secundárias descritas.

Correias de tipo genéricas são aquelas com base num corpo base elastómero e pelo menos uma camada de tracção, com elementos de tensão. Os elementos de tensão podem ser feitos de qualquer material conhecido dos especialistas nesta área ΕΡ 2 469 123/ΡΤ ao estado actual da técnica, por exemplo com base em metal ou em fibras sintéticas, como poliamida, aramida, poliéster e materiais semelhantes, em que os elementos de tensão podem ser como de costume, localizados ao longo da correia, nas camadas longitudinais e transversais ou então cruzadas. Além disso, os elementos de tensão podem ser envolvidos e ligados à correia com ou sem auxilio de camadas ou películas contendo meios de adesão ou agentes promotores de ligação. ΕΡ 2 469 123/ΡΤ Aí :orreias sao ;ferência consti noas como correias sem fim A correia compreende ainda em termo geral elementos de tensão que cobrem a parte posterior da correia, que podem ser feitas a partir de outro de elastómero no âmbito da presente invenção. A parte de trás da correia é também por vezes referida como a camada de tooo. E imoortantc )ara presente invenção que uma parte da correia, por exemplo, a zona de transferência de energia da correia, ;odo o núcleo :amoem referido como base ou infra-estrutura), uma camada de cobertura exterior, a parte posterior da correia, ou as incorporações para os encadeamentos das correias, sejam feitas com base neste elastómero particular de acordo com a presente invenção. No âmbito da presente invenção portanto pj cina i- ira--se seja o corpo tot; de base d.a correia ! .o o seu nucieo ou uma porção rjoc 3 com base no elastómero ite invenção. Po dem ser usados )S de acordo c om a presente 3S elastómeros de diferentes 1Q da presente invenção pode comoinaao numa correia com os outros, por menos uma parte da correia, tal como por exemplo uma camada de revestimento dessa correia., o desse núcleo que sejam formadoí especial de acordo com a present numa correia vários elastóm invenção, por exemplo, diverso: ser portanto exemplo elastómeros de cor negra, com enchimento de negro de fumo convencional. em :argc de 0 elastómero especial usado no corpo de base da correia, em uma forma de concretização preferido tem pelo menos 50% em peso de um elastómero do grupo M e não contém borracha natural. Outras borrachas sintéticas ou termoplásticos misturados podem estar presentes em quantidades menores na proporção de quantidade de elastómero (a 100 phr). 4 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ Ο novo elastómero de acordo com a presente invenção pode, para além de outros possíveis métodos, ser obtida por reticulação por meio de radicais livres, exceptuando a vulcanização por meio de enxofre, de misturas contendo: (a) 51 a tendo um peso, com 99 phr de um primeiro de etileno-alfa-olefina teor de unidades de etileno de 40 a 55% em base na proporção do primeiro alfa-olefina, (b) 1 a 49 phr de um s egur ido etil eno teor em unidades d e etib eno de 55 base rd ^ pr oporção d o segui: ido alfa -olí em que cl soma dos compo ígoni' 03 (a) menos 50% em peso d CL qua ntidade em conti r] r·) no corpo de ba se; (c) 10 cl 90 phr de um agente de compo st 0 em pelo me nos 80 Ί ; CÍO S0u pe; fa-olefina com um 78% em peso, com na, (b) perfaz pelo encnimento, que e d de um material de sílica com uma área superficial específica maior ou igual a 50 m2/g, calculado de acordo por ΒΞΤ, ao qual é dada uma funcionalidade superficial com grupos funcionais ou em mistura, misturado com reagentes funcionais para a incorporação de grupos funcionais no material de sílica, em que os grupos funcionais do material de sílica, são capazes de ser envolvidos na reticulação de alfa-olefinas por meio de r e t i c u 1 a ç ã o r a d i c a. 1. A indicação quantitativa dos valores de phr (partes por cem partes de borracha em peso) dão-nos os valores das quantidades em peso da formulação com base em 100 partes em peso de elastómero ou quantidade total de borracha sintética, onde os materiais de partida para o elastómero (borracha) pode conter em quantidades menores outros polímeros misturados, por exemplo os termoplásticos, como o UHMW-PE (polietileno de peso molecular extremamente elevado), que em termos gerais pode normalmente variar entre 1 e 10.000.000 g/mol, e uma densidade na gama de 0,93 a 0,94). A reticulação por radicais livres pode ser efectuada de diferentes maneiras. Prefere-se a utilização de um gerador de 5 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ radicais, em particular um peróxido. Alternativamente, a reticulação ou a formação de radicais livres pode ser efectuada e desencadeada por irradiação, em particular radiaçao ionizante tal como por exemplo a radiação , mas também por meio de radiação ultravioleta. As técnicas adequadas são conhecidas por parte do especialista qualificado, técnicas estas que são no entanto de preferência usadas somente para a reticulação de filmes de camada fina, portanto em primeira linha e principalmente em caso de correias planas. 0 carácter cristalino ou amorfo do elastómero resultante pode ser influenciado, pelo facto para as misturas de base reticuladas (misturas de borracha) do elastómero, ser usada uma mistura de etileno-alfa-olefina a partir dos componentes (a) e (b) com diferentes conteúdos em etileno.

Foi verificado, de forma surpreendente, que uma determinada mistura de alfa-olefina pode ser combinada de forma excelente com um material de enchimento à base de sílica funcionalizada e que o elastómero contido apresenta tais propriedades dinâmico- mecânicas tais como as que são desejáveis para uma correia do tipo mencionado. A soma dos componentes (a) e (b) deve constituir pelo menos 50% em peso da fracção de peso do elastómero contido no corpo de base, como acima definido, sendo no entanto de preferência pelo menos 70% em peso, preferencialmente ainda, pelo menos 80% em peso. Além disso, podem usar-se co-monómeros ou copolímeros disponíveis, tais como por exemplo dienos. Os últimos resultados foram obtidos com um elastómero EPDM em lugar de um elastómero EPM, o que também resulta em uma correia de acordo com a invenção com propriedades dinâmicas muito vantajosas. Como dienos, sao usados todos os dienos convencionalmente utilizados e adequados para elastómeros de EPDM, particularmente quaisquer dienos não-conjugados, incluindo 1,4-hexadieno, 1,6-octadieno, diciclo- pentadieno, .lideno-norborneno (t',NB) , outros.

D de dienos pode ser optimizado de forma vantajosa quando usado nas quantidades de 0 a 20 phr, preferivelmente entre 0 e 12 phr, ainda de preferência sendo o teor de dienos de 0 a 6 phr, desde que se trabalhe com EPDM, sendo o limite inferior do teor de dienos preferivelmente de 2 phr. 6 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ

No sentido da presente invenção, "elastómero" entende-se com sendo um polímero reticulado em uma rede tridimensional que nao apresente as propriedades de um termoplástico puro tais como o de se fundível. Pode no entanto, alguma quantidade de material termoplástico vir a ser introduzido sem que o elastómero no seu global venha a perder as suas propriedades elastoméricas características. A quantidade de portanto não da ordem dos correia, isto material termoplástico no elastómero deve exceder os 30% em peso, sendo preferivelmente 20% em peso. O elastómero especial do corpo da é o elastómero de acordo com a presente invenção é constituído de preferência, pelo menos em 50% em peso de um elastómero do grupo M, e de preferência não contém borracha natural.

Para além das boas características dinâmicas descritas nos testes referidos abaixo e dos baixos índices de auto-aquecimento durante o funcionamento a correia de acordo com a presente invenção apresenta ainda outras vantagens. Assim, identemente que a correia à bsLse de de borracha antes da vulcanização ou i uma boa estabilidsLde com o tempo, convencionais envelhecem facilmente no ou não vulcanizado. No processo de icomenda, pode ser uma vantagem verificou-se surpree composto de mistura reticulação apresent Correias de misturas estado não curado acabamento sob ei significativa, se as das correia s de o vulcanizada., sem que produto fina s* o o e acordo com a present* menos 2 a ^ VO 2 f24 5 convencionaií 3 (enrola rnais composto de mistura. ae borrac

ridO la com base em mistura de borracha de e invenção é antes de vulcanização pelo uraveu do qi mistura

Um outro benefício adicional consiste ainda em o material da correia de acordo com a presente invenção apresentar libertação de emanações significativamente ma is baixsLS, tanto durante o funcionamento quanto durante o processo de fabricação. As correias de acordo com a presente invenção têm também além disso uma flexibilidade significativamente maior a temperaturas baixas que as correias convencionais de enchimento com negro de fumo. 7 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ

Preferenciaimente e em particular, o primeiro etileno-alfa-olefina deverá ter um teor de unidades de etileno de 50 a 55% em peso, com b£Lse na proporção da primeira alfa-olefina e o referido segundo etileno-alfa-olefina deverá ter um teor de unidades de etileno de 65 a 75% em peso, com base na proporção da segunda alfa-olefina.

Como já foi mencionado, a mistura de reticulação por radicais livres contém de preferência um gerador de radicais, que pode ser incluído, nas formas de concretização preferidas em quantidades de 2 a 12 phr, de preferência de 3 a 7 phr, na mistura para a produção do elastómero de acordo com a presente invenção. Como gerador de radicais livres podem ser utilizados todas as substâncias conhecidas na indústria cia borracha para estes fins, tais como azo-bis-(isobutironitrilo), e em particular e preferencialmente os peróxidos, especialmente os peróxidos orgânicos, tais como por exemplo peróxido de dicumilo, peróxido de di-t-butilo, diisopropilo benzeno, perbenzoato de t-butilo ou alfa-alfa-bis-(t-butilperoxido)-diisopropilbenzeno. Outros iniciadores peróxidos são conhecidos da técnica e dos especialistas e podem também ser usados nestes casos. com. auxi A mistura de reticulação por radicais livres, de acordo a presente invenção, pode ainda conter os aditivos e Liares usuais usados no processamento de borracha em. normais quantidades em peso, seleccionados em particular a partir do grupo: plast.ificant.es, agentes dispe.rsant.es, agentes de moagem, promotores de aderência, agentes protectores contra envelhecimento, agentes de separação, agentes lubrificantes, agentes estabilizadores, aceleradores de reticulação, retardadores de reticulação, agentes corantes, fibras de reforço. Uma visão geral dos diferentes grupos adjuvantes é dado por exemplo em: Jochen Schnetger, "Lexikon der Kautschuktechnik", 3a Edição 2004.

Para mais informações sobre agentes de reticulação (especialmente peróxidos), excipientes, procedimentos de processamento e testes, podem por exemplo, consultar-se em "Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry7 VCH, Weinheim, 1993, Vol. A23, pp. 221-472 sob "Rubber em particular /j O /j f\ <3 · .J · <3 · , 4 . ·, nos capítulos 4., 4.5. e 4,6. 4.1 . 3 . , 4.1.5.1 ., 4.1.6., 4.2., 8 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ A mistura de acordo com a presente invenção contem ainda um activador iónico, preferencialmente, de 1 a 30 phr, preferivelmente de 5 a 20 phr. Este activador é de particular importância e permite uma equalização da reticulação por meio 8 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ de me c an i smo s propósito são iónicos. marticularmente adequados para este os Sciis metálicos de ácidos orgânicos nao saturados com pelo menos duas insaturações, e em r*\ de aciaos orgânicos , -insaturados. Adequados da presente invenção incluem-se ainda entre outros, de ácido acrílico e de derivados de ácido acrílico, articular para os f os sais da forma jerai: (R-C(R")=C(R' )-C00)n Mn+, com R=H, COOH, vinilo, CH2COOH, metilo ou arilo; R' =H, metilo, etilo, COOH; R"=H, COOH; e M=metal, em particular Zn++ 0 metal (M) também pode também ser seleccionado a partir do grupo Cd, Ca, Mg, Na, AI. Particularmente preferidos são os activadores de diacrilato de zinco e dimetacrilato de zinco.

Outros agentes quelantes ou sequestrantes são utilizados como parte do activador iónico em consideração, por exemplo, Oxima, guanidina ou cianurato; cada um em combinação com um ião metálico tal como mencionado acima.

Um aspecto essenciaLl do invento é a incorporação de um material de enchimento de cor branca, nomeadamente e em especial, de um material de sílica ou de dióxido de silício disperso. Este tipo de enchimento é descrito em "Ullmann' s ...", ibid, p 395, sob o tema "Cargas de enchimento brancas activas" (Capítulo "Rubber, 4.3.3.1.").

No âmbito da presente invenção, é usado para o elastómero de reticulação por radicais livres particular, de acordo com apresente invenção, 10 a 9 0 phr de um agente de enchimento, que seja constituído pelo menos em 80% em peso a partir de um material de sílica com uma área superficial específica medida de acordo com BET, maior ou igual a 50 m2/g, que é funcionalizada na sua superfície com grupos funcionais, ou é incorporada numa mistura com um reagente 9 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ funcional que permita a introdução de grupos funcionais no material de sílica, sendo esses grupos funcionais capazes de promover a reticulação por radicais livres no interior do sistema borracha e em particular com os sistemas de ligação dup1a. constituídos pelo amino, carboxilo são os grupos de

Os grupos formados por reticulação são menos por um grupo do tipo, vinilo, alilo, ou hidroxilo. Particularmente preferidos v i η i 1 o o u a 1 i .1 o . 0 material de sílica é de preferência uma. sílica precipitada ou uma sílica fumada tendo a área de superfície específica acima mencionada, de preferência com uma área de superfície maior ou igual a 100 m2/g e um peso específico inferior a 200 g/1. O tamanho de partícula do enchimento finamente dividido e disperso é geralmente inferior ou igual a 150 nm de diâmetro de partícula médio, de preferência inferior ou igual a 100 nm, ou mesmo ainda de 8 0 nm de diâmetro médio de partícula. O reagente funcional é em geral um reagente difuncional, tendo uma extremidade da molécula que é geralmente capaz de estabelecer ligações covalentes com o material de sílica, ou de ligações de hidrogénio, e em que a outra extremidade da molécula é capaz normalmente de ser reticulado em conjunto com. definas por meio de radicais livres. Estes reagentes funcionais são normalmente conhecidos e estão comercialmente disponíveis. Também as qualidades de sílica funcionalizadas segundo este meio e já tratadas desta maneira com estes reagentes funcionais são bem conhecidos e encontram-se disponíveis comercialmente.

No caso dos reagentes funcionais tratam-se geralmente de silanos orgânicos bifuncionais que possuem pelo menos um grupo alcóxido, cicloalcoxido ou fenoxi ligado átomo de silício, para a conexão ao material de enchimento de sílica e que para os grupos formados por reticulação, tenham pelo menos um grupo do tipo vinilo, alilo, amino, carboxilo, hidroxilo, ou outros tipos de reticulação adequados. Se o agente de funcionalização for usado separadamente, por exemplo, em uma pré-mistura com o material de enchimento, 10 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ deve ser usado de preferência em uma quantidade de cerca de 2 a 20% em peso, de reagente em relação ao material de enchimento. A correia no âm oito da presente invenção é feita Ge preferência de modo a que o elastómero reticulado por radicais livres faça parte de pelo menos um contacto da camao de revestimento da corre ia com um agente de ou com elementos de condução energia transferência (discos, rolos) c. oncret i z a ç ã o forma que o aça parte de

De acordo com uma outra forma de preferida, a correia é construída de tal i elastómero de reticulação por radicais livres f pelo menos uma camada de revestimento da correia localizada na parte interna da correia, ou de uma camada de área da correia localizada na parte interna, por exemplo uma porção do núcleo. De acordo com uma outra forma de realização preferida, a camada de revestimento do elemento de tensão é formada com base no elastómero particular de acordo com a presente invenção. Toda a área de transmissão de energia da correia, toda a área do núcleo com ou sem área posterior da correia, ou da totalidade do corpo de base do elastómero, pode também ser feita com base no elastómero no âmbito da pre sente i nvenção. Em pa: ρύ ] dj ij pel o meno; s a. parte lat :eral est rutura de ba se ... não rev estimen to adiciona -L. , em pc cob ertura têxtil. De aco: rdo c lar, é previsto que a correia. -da correia, ou seja, na sua tenha nenhuma cobertura ou em particular que não tenha nenhuma ::d.o com um outro aspecto da presente invenção, o elastómero é colorado, sendo em particular pigmentado. O material de enchimento branco permite, em contraste com o negro de fumo virtualmente qualquer esquema ae cores cores. correia pode, além disso ser concebida com vária:

Em uma outra formei de concretização preferida, pe menos duas camadas de revestimento de elastómero, ou camad ou áreas do corpo da correia são feitas de diferentes core de or 3. de

Neste caso, uma camada de cobertura para a zona transmissão de energia pode ser de uma cor diferente da c do elastómero que se encontre na camada inferior, de modo que um determinado estado de desgaste seja aparentemente e 11 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ forma imediata reconhecida visualmente dada a alteração de cor por remoção de parte da camada superficial devido ao efeito abrasivo. A invenção também elimina os inevitáveis e frequentemente sujos pós negros devido ao efeito de abrasão da correia de enchimento com negro de fumo.

Para aumentar a estabilidade transversal, podem ser usadas por exemplo, fibras feitas a partir de aramida, poliamida, poliéster, algodão, viscose ou rayon, celulose, vidro, carbono, e poliacrilonitrilo, em que as porções de fibras são de preferência adicionados em concentrações de 1 a 40 phr. É vantajoso que as fibras possam ser utilizadas em conjunto com um agente de ligação ou adesivo. Elas podem ser adicionadas à totalidade da mistura de base. As fibras de reforço são muitas vezes usadas para a reforçar a resistência transversal e suavidade da parte posterior da correia ou da área lateral da camada de revestimento exterior da área de transmissão de eneraia.

Na correia no âmbito da presente invenção, tratamos de preferência de uma correia em forma de V ou de cunha, em especial uma correia de forma trapezoidal. Conforme descrito acima, outros tipos de cinto não são excluídas, incluindo correias planas e correias transportadoras. especial no aplicação de

Devido ao uso deste material da correia âmbito da presente invenção, é também possível a um método simplificado de fabrico.

Tipicamente, as misturas vulcanizáveis para produção de elastómero de correias, são misturados em várias fases, ou seja, são preparadas em regra pré-misturas, as quais devem ser em seguida por sua vez misturadas ou moídas umas com as outras. Com a presente invenção, é agora possível levar a cabo a fase de mistura do elastómero particular, para o corpo de base em uma fsLse única, por misturai de todos os ingredientes num misturador, tendo em último lugar a adição opcional de um gerador de radicais livres reconhecido. Neste caso todos os ingredientes, ou sob a forma de soluções de pré-misturas são sucessivamente adicionadas em um misturador potente, com recurso por exemplo a êmbolos, onde são intensamente misturados e moídos. 12 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ A mistura curada vulcanizável, isto é, neste caso reticulada por radicais livres é ainda como de costume ulteriormente processada, portanto como normalmente enrolado e prensado em rolo, aglutinado ou submetido a pressão conjuntamente com os elementos de tensão e substrato de suporte, moldado e curado com recurso a temperatura (recicuia A forma de correia, pode ser obtida por meio de prensagem a quente, ou seja estampagem ou gravação em. relevo, ao qual são feitos subsequentes cortes ou lixagem afim de se obter um corpo em bruto. Tais técnicas de processamento são conhecidas do estado actual da técnica e dos especialistas da área e como tal não necessita de ulteriores detalhes. A presente invenção será ainda descrita em seguida com referência às ilustrações, exemplos e testes de desempenho que serão apresentados nas próximas folhas. Isto destina-se apenas a ilustrar e não a limitar na sua generalidade a presente invenção descrita acima.

As figuras mostram

Fig.l uma vista parcial em corte transversal cie uma correia de forma trapezoidal;

Fig.2 uma vista parcial em corte transversal de um. outro exemplo de concretização de uma correia trapezoidal com uma camada de cobertura exterior suplementar;

Fig.3 uma configuração de teste para o ensaio dinâmico de correias sem fim. A Figura 1 mostra uma porção de uma correia de forma trapezoidal 1 numa vis ;ta esquemáti ca em corte t ransversal (a ilustração não está à escala). A correia 1 é composta p elo substrato de suporte posterior da i correia 2, da camada de suporte dos elementos de tensão 3 e do núcleo 4 . 0 me i o de suporte dos elementos de tensão 3 é formado por uma série de membros de elementos de tensão 31 dispostos na direc ção longitudinal da correia, que são incorporados num composto de mistura elastomérica. Este pode ser feito com base numa mistura especial de incorporação. 0 núcleo 4 pode ser moldado a quente, estampado ou cortado/lixado. Neste exemplo de forma de concretização, a base estrutural 4 é formada a partir de 13 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ uma mistura nuclear com base no novo elastómero de acordo com a presente invenção. 0 novo elastómero vem apenas ei ser submetido a uso nas zonas de transmissão de eneraia 41 e não é fornecido por exemplo com uma qualquer cobertura têxtil. A Figura 2 mostra um outro exe mp 1 o de concretização uma correia de forma trapezoidal 1, que por sua vez mostrada numa vista parcial esquemát :ica em corte transver; (a ilustração ) não está à escala) . Nesta segunda forma. con cretização , o núcleo 4 apresenta uma camada d.e cobert' exterior 5. Esta que é ilustrada no exemplo é também formada a partir do novo elastómero, todavia neste caso a região do núcleo 4 e a camada de cobertura 5 apresentam desgaste da correia, esta diferença permite portanto um imediato reconhecimento visual da situação. EXEMPLOS:

Para uma mistura a quente para reticulação abciixo, foram escolhidas as seguintes composições exemplificativas:

Mistura 1

Componente Conteúdo (phr) EPDM1: Terpolimero de etileno--propileno-dieno, conteúdo de etileno de 50%, teor de dieno* de 4,9% 45 EPDM2:Terpolimero de Etileno-propileno-dieno, conteúdo de etileno de 70%, teor de dieno de 4,9% 55 Composição de sílica-silano: VN2+VTEO** 50 Plastificantes: plastificante à base de óleo mineral 12 TMQ antioxidante 2,2,4-Trimetil-l,2-dihidroquinolina 0,5 Ácido esteárico 4 ZnO 2 MgO 4 Activador Iónico: dimetacrilato de zinco 12 Agente de reticulação peróxido: di(t-butilperoxido-isopropilo) benzeno 4 *Dieno=ENB **VN2+VTEo = carga de enchimento VN2-Silica (superfície específica BET: 125-130 m2/g), pré-reagido, ou pré-misturado com 8 phf trietoxissilano de vinilo 14 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ 14 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ Mistura 2 Componente Conteúdo (phr) EPM1: Copolímero Etileno-Propileno, conteúdo de etileno de 73 %, Teor de dieno* 4,9% 45 EPM2: Copolímero Etileno-Propileno, conteúdo de etileno de 45 %, Teor de dieno 4,9 % 55 Composição de sílica - silano: VN2+VTEo** 55 Plastificantes: plastificante à base de óleo mineral 12 TMQ antioxidante 2,2,4-Trimetil-l,2-di-hidroquinolina 0,5 ZnO 5 MgO 5 Activador Iónico: dimetacrilato de cinco 12 Agente de reticulação peróxido: di(t-butilperoxido-isopropilo) benzeno 4,5 *Dieno=ENB * *VN2+VTEo = carga de enchimento VN2-Silica (superfície específica BET:125-130 m2/g), pré-reagido, ou pré-misturado com 8 phf trietoxissilano de vinilo

Misturas semelhantes comparáveis foram também testadas e originaram basicamente resultados positivos semelhantes nos seguintes testes de carga e stress listados abaixo. Os conteúdos para os agentes auxiliares usados moveram-se dentro dos seguintes valores: polímero de co-mistura (também termoplástico) : 0 a 30 phr, fibras curtas: entre 0 e 40 phr (preferivelmente 0-20 phr), plastif icantes de óleo mineral: 0 a 25 phr (preferivelmente 4 a 25 phr),

MgO: 0 a 8 phr (preferivelmente phr 1 a 8), ZnO: 0 a 8 phr (preferivelmente phr 1 a 8), ácido esteárico: 0 a phr (preferivelmente phr 1 a 8), CaC03: 0 a 20 ph anti oxidante: 0 a 2 phr (preferivelmente 0,5 a 2 phr gerador de radicais (peróxido) de 2 a 10 phr. no 3.

Um teor de dieno de 2 e 12 por cento em peso, com base terpolimero corresponde a um teor de ligações duplas de 3 16 ligações duplas por 1000 átomos de carbono. O intervalo combina para vantagens de seleccionado aqui para os exemplos entre 4 e 5% a mistura no âmbito da presente invenção as altas taxas de reticulação e resistência mecânica com ainda 15 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ boa resistência slo envelhecimento (o vulcanizado, e até mesmo o no estado não curado, apresenta mesmo um aumento da resistência ao envelhecimento, s.v.), incluindo uma boa resistência no exterior à intempérie e ao ozono.

Como mistura de referência, foi usada idêntica )rmulação na quslI apenas se procede à substituição do material de enchimento silica-silano negro de carbono). peio negro de fumo (N33n e a Misturi 1. ) amostr; A partir das duas misturas, a Referência'' 1! , foram preparados elastómeros e nomeadamente de ensaio e 2.) correras de teste.

1 t: L es com as amo str ã S GG en saro Corno amostr as de ens aro ou corpos d p prova f :or am prep cl Σ' 3. G. cl S provet es em f o rma de hastes Si e S 2 - Nas amostr as de ens aro, que foram feitos à bas re de sí .li ca pura , não- f unci ona riz a d ci f a tensão de rup tu ira e o módu lo dimi nu em d e 10%, e 0 ef eit o Payne aumenta (psjTj 30 a 40 O, 'o em comp cl Σ' 3. Ç cl O com a Mis uur cl 1 · Por consegi i 1 ΤΊ 1” • e, as caracteristicas po sitiva s Cl cJ conduziveis a uma sinergia e interacção da carga de enchimento com a mistura de polímeros de alfa-olefina especifica.

Ensaio dinâmico - teste com as correras

São produzidos cor reias estriaaas sem r: im de forma trapezoi dal em. perfil PK - cada correia com a Mi stura de 1 e correia com a mistura de referência. As misturas foram US8Q6.S para todo o composto estruturar de base das correras (sem cobertura). Os elementos de tensão são compostos a partir de fio ou corda de poliéster ou de poliamida.

Os testes dinâmicos foram ensaio para os seguintes

CaSOS realizados em suportes de

Teste de ruptura Ruptura de potência

Π S 3. i O G6 3.Ό2Γ âSaG 16 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ 16 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ Teste de ruptura 0 tes ;te de ruptura é realizado em um supor te de en saio acordo cor íí a Figura 3. 0 suporte de ensaio é compo sto por um conjunto ordenado de 13 discos com os discos dl a dl3, aos quais são aplicados 6 rolos de volta (d2, d4, d'6, d9, dll, dl3) . Neste teste, a correia é muito solicitada e colocada sob forte stress devido às muitas flexões nas zonas do núcleo, É medido aqui a melhoria em. termos percentuais no tempo de funcionamento ou tempo útil de utilização.

Parâmetros de teste:

Carga de tração de 66,5 N/estria

Temperatura da câmara de 130°C Número de rotações 3300 min-1

Correia estriada em forma de cunha com Perfil PK Resultados:

Tempo de duração correia com Mistura 1 128% Tempo de duração correia com Mistura de Referência 100% Melhoria 28% 2.) Ruptura de potência uma adicional das cordas ou informação em. sistemas de

Neste ensaio, a correia é submetida a força de travagem aplicada na área ao nível filamentos. Este teste dá-nos de novo uma relação à qualidade da aderência entre os elastómero e cordas ou filamentos. E por sua vez melhoria no tempo de duração em termos percentuais. medida a ;e:

Parametrc

Potência de travagem 2,5 kW/ estria Carga de tração 120 N/ estria Temperatura da câmara de 120°C Número de rotações 5000 min-1 17 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ

Resultados : 17 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ Tempo de Tempo de Melhoria duraçao correia com Mistura 1 duração correia com Mistura de referência 142% 100% 42% 3 . ) Ensaio de abrasão O ensaio de abrasao foi discos com dois rolos auto mát i c o. A di fere n ç a foi determinada após um realizado em um arranjo ordenado de 8 de volta e com. sistema de tensão percentual em termos de perda em peso tempo de execução de 100 h.

Parâmetros de teste:

Carga de tração 350 - 400 N Número de rotações 2000 min Consumo de energia 12 kW Desalinhamento 10° Não conformidades ±1,25 %

Resultados:

Perda de peso da correia com Mistura 1 99 %

Perda de peso da correia com Mistura de referência 100 %

As correias são assim aproxim adamente equivalentes no que diz respeito ao co mportamento re speitante à resistência à abrasão, , Uma vantagem significat iva da correia com Mistura 1 de acordo com a presente invenção consiste em que o resultante da abrasão não é de cor negra. A cor do material resultante do desgaste pode por exemplo ser adaptado para um determinado ambiente de uso.

Resumo dos testes dinâmicos efectuados A correia com Mistura 1 tem um reduzido índice de auto-aquecimento do que a correia de referência. O reduzido auto-aquecimento tem um efeito positivo sobre o envelhecimento da correia e sobre o período de vida útil da correia em teste. 18 ΕΡ 2 469 123/ΡΤ A nova correia tem também além disso uma melhor adesão estática e dinâmica com as estrias ou cordas •Estática ±170% (referência 100%) •Dinâmica ± 142% (referência 100%)

Além disso verifica-se uma vida útil de utilização da correia, muito mais longa no caso de uso do material não vulcanizado com a Mistura 1. O período de vida útil chega a ser cerca de 5 vezes mais longo do que o da correia com negro de fumo (referência).

Lisboa, 2014-04-07

Claims (9)

1. ΕΡ 2 469 123/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Correia, em particular correia cie transmissão, com um elastómero no corpo de base e pelo menos uma camada de tracção, com elementos de tensão, em que o corpo de base da correia, como um todo ou pelo menos em uma das suas partes, é feito a partir de um elastómero contendo uma carga de enchimento branca, de dióxido cie silício finamente dividido, sendo esta em particular de sílica precipitada ou sílica fumada e que pode ser obtido por reticulação de uma mistura, por meio de radicais livres, exceptuando o caso da vulcanização com enxofre, contendo este (a) de 51 a 99 phr de um primeiro etileno-alfa-olefina com um teor de unidades de etileno de 40 a 55% em peso, em relação à quantidade do primeiro alfa-olefina, (b) de 1 a 49 phr de um segundo cie etileno-alf a-olef ina com um teor em unidades de etileno de 55 a 78% era peso, em relação à quantidade do segundo alfa-olefina, em que a soma dos componentes (a) e (b) perfõiz pelo menos 50% em peso em relação à quantidade em peso do elastómero presente no corpo de base; (c) de 10 a 9 0 phr de uma carga de enchimento que seja constituída pelo menos em 80% em peso de um material de sílica com uma área superficial específica de acordo com BET maior ou igual a 50 m2/g, o qual tenha a superfície funcionalizada com grupos funcionais do tipo vinilo, alilo, amino, carboxilo ou hidroxilo ou é incorporado numa mistura introdução de com reagentes funcionais para permitir grupos funcionais no material de sílica a. em que o reagente b i. f une i o n a 1 que funcionalizante é um composto organo-silano possui pelo menos um grupo alcóxido, cicloalcoxido ou fenoxi que sirva ao acoplamento ao material de enchimento de sílica no átomo de silício e tendo, como grupo funcional pelo menos um grupo do tipo, vinilo, alilo, amino, carboxilo ou hidroxilo, e em que os grupos funcionais sejam capazes de envolver-se nas olefmas incorporadas durante o radicais livres. iigóiçoes )rocesso de s cruzadas das alfa- reticulação por pe
2. 2. Correia de acordo com a reivindicação 1, o facto de o referido primeiro copolímero caracterizada etileno-alfa- ΕΡ 2 469 123/ΡΤ 2/3 em olefina ter um teor de unidades de etileno pe S O f 0 m rei 3.ÇcíO cL quantidade d O 3. Corr e i a d.0 acordo c om ca racte riz ao a pelo nac0 o Ge o al ta-olefina ter uri a teor de u ni< em peso , em relaç ão à quantida Q 0 4. Corr eia d e acordo com qu· 1 a 3, cara< cteri: zada pelo fac to po r r a dicai s 1 i vr es compree nd 1 i vres, de p ref er ên cia numa qu an; 5. Corr “1 r\ bj O acordo com qu. a reivindicação 1 ou 2, segundo copolímero etileno- um gerador de radicais puer uma dSLS reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo facto de a mistura de reticulação por meio de radicais livres conter cerca de 1 a 30 phr de um activador iónico.
3. 6. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo faLCto de a mistura de reticulação por radicais livres, conter também adicionalmente aditivos e excipientes, em particular seleccionados a partir do grupo: plastificantes, dispersantes ou agentes emulsionantes, agentes de moagem, promotores de adesão, agentes cie separação, lubrificantes, estabilizadores, agentes aceleradores bem. como retardadores de reticulação, agentes anti envelhecimento ou anti oxidantes, corantes, fibras de reforço • 7. correra de acc rdo 1 a 6, caracter i z ada por sal met álico de um áci do 8. Correia de acc .rdo 1 a 7 , caract er i . zad a j o referic activadc irn íonico ser >rdo com qualquer uma das reivindicações peio facto de o elastómero usado especialmente no corpo de base da correia, conter pelo menos 50% em peso de um elastómero do grupo M e não conter borracha natural.
4. 9. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo facto de os elastómeros de reticulação por radicais livres formarem pelo menos, uma ΕΡ 2 469 123/ΡΤ 3/3 camada da correia que é em contacto com agentes de transferência de energia ou com elementos de condução existentes na camada da correia.
5. 10. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo facto de o elastómero de reticulação por radicai s livres, formar pelo menos uma 3 ς camadas de correia coloc adas na parte interior da correia, em particular uma camada de revestimento de i ncorporação Có 0 elementos de tensão.
6. 11. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo facto de o elastómero poder ser colorido, em particular poder ser pigmentado.
7. 12. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo facto de pelo menos duas camadas de elastómero, ou capas ou porções do corpo da correia serem colorados com diferentes cores.
8. 13. Correia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fSLCto de sl correia ser estriada ou com nervuras laterais e não possuir nenhuma cobertura ou revestimento, nomeadamente nenhuma cobertura têxtil.
9. 14. Correia de aco rdo com qualqi J0r uma das rei .vindicaç ões 1 a 13, ΟαΓάΟόθι : i z a .da pelo fa r·' +- (~\ r:\ ci v_. Ο --z v_-l : se tratar de uma corr e i a. em forma de cun ha ou t 2Γ cLp0 Z O i dal, em particu. Lar de ser uma cor rei a trapezoi dal 0 S Lriada c >u com ner vuras. 15. Processo pa rei sl preparaçao de correias de acordo com qualque r das rei _vin dic nações 1 a 14, ca racteriz ado pelo fa cto de a n listura d .os materiais de p> ar ti .da para o e1a s 16m .ero par ti cu lar, para L O co 1 rpo de 1 )ase é levada a c abo numa ún ica f as e p< •'Λ V- rri i o Τ' i ί · J_ liLl o L u. C cL Θ moagem G0 todos os in< gredientes num mis tur a dor, ao qi Jcl-L op c i o n alment e qual que: r gerador de T cLG icai s livres a ser adicionado é adicion cs r~\ r-·, d O. em últ imo lug ar. Lisboa, 2014-04-07