BRPI0619472A2

BRPI0619472A2 - processo para preparação de diidróxidos organicamente modificados em camadas

Info

Publication number: BRPI0619472A2
Application number: BRPI0619472-9A
Authority: BR
Inventors: Elwin Schomaker; Robin Winters
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2011-10-04
Also published as: RU2426688C2; RU2008127307A

Abstract

PROCESSO PARA PREPARAçãO DE DIIDRóXIDOS ORGANICAMENTE MODIFICADOS EM CAMADAS. A presente invenção refere-se um ânion de estabilidade de carga, o processo compreendendo as etapas de: a) preparação de uma suspensão ou solução precursora compreendendo uma fonte de íon de metal divalente, uma fonte de íon de metal trivalente, água e um solvente miscível em água e no qual pelo menos 5 g/L de um precursor de um ânion de estabilidade de carga podem ser dissolvidas; b) tratamento da suspensão ou solução precursora para obtenção do diidróxido em camadas; em que o precursor de ânion de estabilidade de carga é adicionado à sus- pensão ou solução antes, durante ou após a etapa (b) e em que, no caso do ânion de estabilidade de carga ser um ânion orgânico, menos de 50% dos precursores de ânion de estabilidade de carga, baseado no peso total dos precursores do ânion de estabilidade de carga, é um sal, com a condição de que o ânion de estabilidade de carga não seja um carbonato. A invenção se refere ainda a um diidróxido em camadas que pode ser obtido pelo presente processo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE DIIDRÓXIDOS ORGANICAMENTE MODIFICA- DOS EM CAMADAS".

A presente invenção refere-se a um processo para preparação de diidróxidos em camadas.

Esses processos já conhecidos no segmento da técnica. Carvani e outros (Catalysis Today, 11 (1991), páginas 173-301) relatam diversos mé- todos de preparação para a produção de diidróxidos em camadas. Todos os métodos de preparação exemplificados são executados em água. Carlino (Solid State lonics, páginas 73-84) descreve diversos métodos de prepara- ção para intercalar ácidos carboxílicos em diidróxidos em camadas, usando, principalmente, soluções aquosas.

A maioria dos processos de preparação de diidróxidos em ca- madas são realizados em água, o que resulta em um produto final seco ten- do um alto teor de água. Além disso, os diidróxidos em camadas tendo ani- ons hidroxila ou orgânicos como íons de estabilidade de carga, geralmente formam suspensões alcalinas, quando são novamente dispersos em água. A considerável quantidade de água e a alcalinidade de diidróxidos em cama- das convencionalmente preparados pode modificar as propriedades mecâni- cas e físicas do material composto resultante quando eles são misturados em matrizes poliméricas, por exemplo, a mistura pode levar a despolimeriza- ção.

Portanto, constitui um objetivo da presente invenção proporcio- nar um novo processo para preparar diidróxidos em camadas, através do qual a alcalinidade e/ou a quantidade de água no produto final pode ser re- duzida. Um adicional objetivo da invenção é proporcionar novos diidróxidos em camadas.

Esse objetivo é alcançado mediante um processo para prepara- ção de diidróxido em camadas, compreendendo um ânion de estabilidade de carga, o processo compreendendo as etapas de:

a) preparação de uma suspensão ou solução precursora compreendendo uma fonte de íon de metal divalente, uma fonte de íon de metal trivalente, água e um solvente miscível em água e no qual pelo menos 5 g/L de um precursor de um ânion de estabilidade de carga podem ser dissolvidas; b) tratamento da suspensão ou solução precursora para obtenção do diidró- xido em camadas;

em que o precursor de ânion de estabilidade de carga é adicionado à sus- pensão ou solução antes, durante ou após a etapa (b) e em que, no caso do ânion de estabilidade de carga ser um ânion orgânico, menos de 50% em peso dos precursores de ânion de estabilidade de carga, baseado no peso total dos precursores do ânion de estabilidade de carga, é um sal, com a condição de que o ânion de estabilidade de carga não seja um carbonato.

O uso do solvente no processo da invenção possibilita a produ- ção de diidróxidos em camadas contendo uma quantidade relativamente baixa de água. O diidróxido em camadas, geralmente, apresenta uma aper- feiçoada termoestabilidade.

O processo da invenção é particularmente adequado para a pre- paração de diidróxidos em camadas compreendendo um ânion orgânico co- mo ânion de estabilidade de carga. Estes diidróxidos organicamente modifi- cados em camadas possuem uma reduzida alcalinidade, isto é, terão um pH mais baixo quando forem re-dispersos, por exemplo, em água, do que os diidróxidos em camadas preparados de maneira convencional. Um maior grau intercalação do ânion orgânico pode ser alcançado usando o processo da invenção. Em geral, os diidróxidos em camadas e, particularmente, os diidróxidos organicamente modificados em camadas, terão uma aperfeiçoa- da compatibilidade com um polímero dentro do qual se encontram misturados.

No processo da invenção, o solvente pode ser qualquer solvente miscível em água e no qual pelo menos 5 g/L de um precursor de ânion de estabilidade de carga podem ser dissolvidas. A miscibilidade do solvente com água pode ser determinada usando a Norma ASTM D 1722-98. A solu- bilidade do precursor do ânion pode depender do pH e/ou da temperatura da mistura. No processo da presente invenção, as condições são escolhidas, de modo que, por exemplo, na temperatura reacional, pelo menos 5 g/L de um precursor de ânion de estabilidade de carga podem ser dissolvidas. Exem- plos de tais solventes incluem os alcoóis, tais como, metanol, etanol, n- propanol, isopropanol, n-butanol, i-butanol e terc-butanol; alcano-polióis, tais como, etileno glicol, propileno glicol e glicerol; éteres, tais como, éter dimetí- lico, éter dietílico ou éter dibutílico; diéteres de alcano-polióis, tais como, di- metil etileno glicol, dietil etileno glicol, dimetil propileno glicol e dietil propileno glicol; e alcoóis alcoxilados, de acordo com a fórmula abaixo:

<formula>formula see original document page 4</formula>

em que Ri é C1-C8 alquila ou fenila; R2 é hidrogênio ou metila e "n" é um in- teiro de 1 a 5; aminas, como trietilamina; solventes poliméricos não-iônicos, tais como, polietileno glicóis, polipropileno glicóis, Iauril polietileno glicol; lí- quidos iônicos; piridinas; sulfóxido de dimetila; e pirrolidonas, como n-metil- pirrolidona.

Em uma modalidade, o solvente é um solvente que pode formar uma mistura azeotrópica com a água. Usando uma mistura azeotrópica no processo da invenção, torna-se mais fácil a remoção do solvente e mais efe- tiva a remoção da água.

Preferivelmente, o solvente é um álcool tendo um grupo hidroxi- la. Exemplos de tal tipo de álcool incluem os monoálcoois, como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, i-butanol e terc-butanol, e os al- coóis alcoxilados, conforme definido acima.

Em uma modalidade da presente invenção, o solvente é um ál- cool alcoxilado. Exemplos de alcoóis alcoxilados incluem éter monometílico etileno glicol, éter monoetílico etileno glicol, éter mono-n-propílico etileno glicol, éter monoisopropílico etileno glicol, éter monobutílico etileno glicol, éter mono-terc-butílico etileno glicol, éter monoexílico etileno glicol, éter mo- nofenílico etileno glicol, éter 2-etilexílico etileno glicol, éter monometílico die- tileno glicol, éter monoetílico dietileno glicol, éter mono-n-propílico dietileno glicol, éter monoisopropílico dietileno glicol, éter monobutílico dietileno glicol, éter monometílico propileno glicol, éter monoetílico propileno glicol, éter mo- no-n-propílico propileno glicol, éter monoisopropílico propileno glicol, éter monobutílico propileno glicol, éter mono-t-butílico propileno glicol, éter mo- noexílico propileno glicol, éter monofenílico propileno glicol, éter monometíli- co dipropileno glicol, éter monoetílico dipropileno glicol, éter mono-n-propílico dipropileno glicol, éter monoisopropílico dipropileno glicol, éter monobutílico dipropileno glicol. Desses alcoóis, o éter monometílico etileno glicol e o éter monoetílico etileno glicol são os menos preferidos, pelo fato de serem tera- togênicos e poderem causar problemas cardíacos.

Os alcoóis alcoxilados mais preferidos incluem o éter monometí- lico propileno glicol e éter monoetílico propileno glicol. Os solventes são dis- poníveis, por exemplo, da Shell (Oxitol/Proxitol), da Dow (DowanoI) e da U- nion Carbide (Carbitol/Cellosolve).

É também possível o uso de dois ou mais solventes no processo da invenção. É ainda contemplado se usar um adicional solvente orgânico que não seja miscível com a água e/ou no qual menos de 5 g/L do precursor do ânion de estabilidade de carga possam ser dissolvidas. Adequados e- xemplos de tais solventes orgânicos incluem os alcanos, tais como, pentano, hexano e heptano; as cetonas, tais como, metil-amil cetona, metil-etil cetona, metil-isobutil cetona e cicloexanona; ésteres, tais como, acetato de etila e acetato de butila; ésteres acrílicos insaturados, tais como, acrilato de butila, metacrilato de metila, diacrilato de hexametileno e triacrilato de trimetiolol propano; e hidrocarbonetos aromáticos, tais como, benzeno, tolueno e xile- no.

A quantidade de água e solvente usadas no processo da inven- ção pode variar dentro de uma ampla faixa. Em uma modalidade da inven- ção, a quantidade de solvente é inferior a 50% em peso, baseado no peso total da água e solvente, preferivelmente, inferior a 40% em peso, mais ain- da preferível mente, inferior a 30% em peso.

A fonte de íon de metal divalente e a fonte de íon de metal triva- lente usadas nos processos da presente invenção podem ser quaisquer fon- tes conhecidas para os versados na técnica. Estas fontes incluem os sais solúveis de íons de metal divalente e/ou trivalente, assim como, fontes de íons de metal divalente e trivalente parcialmente insolúveis ou misturas das mesmas.

Os sais solúveis de fontes de íons de metal incluem os nitratos, cloretos, percloratos e também os aluminatos. As fontes de íon de metal di- valente e trivalente insolúveis ou parcialmente insolúveis, geralmente, inclu- em os óxidos ou hidróxidos, e carbonatos de íons de metal divalente ou tri- valente. Preferivelmente, as fontes são insolúveis ou parcialmente solúveis. Mais preferivelmente, as fontes de íon de metal divalente e trivalente são óxidos ou hidróxidos.

No contexto do presente Pedido de Patente, "sais solúveis" se refere a fontes de íons de metal divalente ou trivalente que se dissolvem completamente e que formam uma solução transparente à temperatura am- biente. No contexto do presente Pedido de Patente, o termo "insolúvel ou parcialmente insolúvel" se refere a fontes que não de dissolvem completa- mente e formam uma suspensão à temperatura ambiente.

Exemplos de íons de metal divalente incluem Zn2+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Cu2+, Sn2+, Ba2+, Ca2+ e Mg2+. Exemplos de íons de metal triva- lente incluem Al3+, Cr3+, Fe3+, Co3+, Mn3+, Ni3+, Ce3+ e Ga3+. É também con- templado o uso de três ou mais diferentes íons de metal no diidróxido em camadas preparado pelo processo da invenção. Entre os íons de metal refe- ridos acima, a combinação de Mg2+ e Al3+ é preferida.

Exemplos de adequadas fontes de magnésio que são insolúveis ou parcialmente insolúveis incluem óxido de magnésio, hidróxido de magné- sio, hidroxicarbonato de magnésio, bicarbonato de magnésio, dolomita e se- piolita. Uma combinação de duas ou mais fontes de magnésio é também contemplada.

A fonte de alumínio que é insolúvel ou parcialmente insolúvel, tipicamente, é um hidróxido ou um óxido de alumínio. Exemplos de tal fonte de alumínio incluem os triidróxidos de alumínio, tais como, gibsita e baierita, oxoidróxidos de alumínio, como boemita, diásporo ou goetita e aluminas de transição, que são conhecidas para os versados na técnica. O uso das fontes mencionadas acima de íon de metal divalente ou metal trivalente insolúvel ou parcialmente solúvel no processo da inven- ção proporciona um processo que é mais conveniente ao ambiente, na me- dida em que uma quantidade consideravelmente inferior de sal - se alguma - permanece na corrente residual que resulta do processo. Além disso, as fon- tes de íons de metal divalente e metal trivalente e, em particular, as fontes de magnésio e alumínio, geralmente, são menos dispendiosas que os cor- respondentes sais comumente usados na produção de diidróxidos em ca- madas. Além disso, o processo da invenção, geralmente, é mais simples, na medida em que precisa de poucas etapas e/ou não precisa de pós- tratamento da corrente residual. Além disso, esses processos podem ser realizados em um tempo muito mais curto, o que, por sua vez, leva a uma maior velocidade de produção do diidróxido em camadas organicamente modificado, se comparado a processos convencionais.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, as fontes de íon de metal divalente e/ou trivalente insolúvel ou parcialmente insolúvel e, em particular, as fontes de magnésio e/ou alumínio, são laminadas antes da etapa (b). No processo da invenção, as fontes de íon de metal divalente e/ou trivalente, geralmente, possuem um valor de d50 inferior a 20 μιτι, e um valor de d90 inferior a 50 μm. Preferivelmente, o valor de d50 é inferior a 15 μm e o valor de d90 é inferior a 40 μm, mais preferivelmente, o valor de d50 é inferior a 10 μm e o valor de d90 é inferior a 30 μm, ainda mais preferivel- mente, o valor de d50 é inferior a8^eo valor de d90 inferior a 20 μm, a- inda mais preferivelmente, o valor de d50 é inferior a 6 um e o valor de d90 inferior a 10 μm. A distribuição do tamanho de partícula pode ser determina- da usando métodos conhecidos para um versado na técnica, por exemplo, difração a laser em conformidade com a Norma DIN 13320. Essa etapa de laminação permite a formação do diidróxido em camadas prosseguir mais rápido. Também, pode ainda reduzir a quantidade de impurezas, tais como, gibsita ou brucita, se as fontes de íon de metal divalente ou trivalente foram fontes de magnésio e alumínio. No contexto do presente Pedido de Patente, os termos "trata- mento" e "tratado", como no caso do tratamento da etapa (b), se referem a um tratamento da suspensão sob elevadas temperaturas. Tal tratamento pode ser um tratamento térmico ou um tratamento solvo-térmico. No contex- to do presente Pedido de Patente, os termos "tratamento térmico" e "termi- camente" se referem ao tratamento da suspensão ou solução precursora a uma temperatura entre 30°C e o ponto de ebulição da suspensão ou solução precursora sob pressão atmosférica. A temperatura é geralmente entre 40 a 120°C, preferivelmente, de 50 a 10O°C, mais ainda preferivelmente, de 60 a 90°C.

Adicionalmente, os termos "tratamento solvo-térmico" e "solvo- termicamente" se referem ao tratamento da suspensão ou solução precurso- ra a uma pressão acima da pressão atmosférica e uma temperatura que ge- ralmente é acima do ponto de ebulição da suspensão ou solução precursora na pressão atmosférica. A pressão, geralmente, é de 100 kpa a 20000 (1 bar a 200 bar), preferivelmente, de 200 kpa a 15000 Kpa (2 bar a 150 bar), mais preferivelmente, de 300 kpa a 10000 KPa (3 bar a 100 bar). Geralmente, a temperatura é de 100°C ou superior, preferivelmente, de 100°C a 300°C, mais preferivelmente, de 110°C a 250°C e mais ainda preferivelmente, de 120°C a 200°C.

O processo da invenção pode ser conduzido na ausência de CO2 ou qualquer carbonato na suspensão precursora, de modo a determinar que nenhum carbonato está incorporado dentro do diidróxido em camadas como um ânion de estabilidade de carga.

O processo da invenção também pertence à preparação de um diidróxido em camadas, compreendendo um ânion orgânico como ânion de estabilidade de carga. Tais diidróxidos em camadas são referidos como "dii- dróxidos organicamente modificados em camadas" ou "organoargilas".

Em uma modalidade da invenção, o ânion orgânico é adicionado à suspensão ou solução precursora antes da etapa (b) prosseguir. Desse modo, o diidróxido em camadas organicamente modificado é preparado em uma etapa, que geralmente torna o processo mais simples e mais rápido e, conseqüentemente, mais atrativo economicamente.

O ânion precursor de estabilidade de carga pode ser um sal de um metal alcalino ou metal alcalino terroso ou um sal do íon de metal diva- lente e/ou trivalente, ou um ácido ou misturas dos mesmos. No processo da invenção, menos de 50% em peso dos anions de estabilidade de carga, ba- seado no peso total dos precursores dos anions de estabilidade de carga, são introduzidos na suspensão na forma de um sal. A fim de reduzir a quan- tidade de sal na corrente residual, é preferido se usar uma mistura de ácido do ânion orgânico e o sal do íon de metal divalente e/ou trivalente e o ânion orgânico ou o ácido do ânion orgânico. Conforme indicado acima, menos de 50% em peso dos anions de estabilidade de carga, baseado no peso total dos precursores do ânion de estabilidade de carga, é usado na forma de um sal, preferivelmente, menos de 30% em peso dos anions de estabilidade de carga é um sal, e, mais preferivelmente, menos de 10% em peso dos anions de estabilidade de carga é um sal. É também desejado que os sais dos ani- ons de estabilidade de carga estejam ausentes do processo da invenção, a fim de reduzir a quantidade de sais na corrente residual e/ou o produto final ainda a posterior.

Em uma modalidade da invenção, o ânion de estabilidade de carga é um ânion orgânico. O precursor do ânion orgânico pode ser um sal de um metal alcalino ou metal alcalino terroso ou um sal do íon de metal di- valente e/ou trivalente, ou um ácido, ou misturas dos mesmos. O ânion or- gânico pode ser usado nas quantidades indicadas acima.

Exemplos adequados de ácidos de anions orgânicos incluem ácido acético, ácido succínico, ácido tereftálico, ácido benzóico, ácido caprí- lico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido este- árico, ácido araquídico, ácido decenóico, ácido palmitoléico, ácido oléico, ácido linoléico, ácido linolênico e rosina.

É também desejado se adicionar parte do ânion orgânico antes ou durante a etapa (b) e se adicionar a parte restante após ser formado o diidróxido em camadas.

Alternativamente, o ânion orgânico é adicionado após a forma- ção do diidróxido em camadas, em cujo caso o diidróxido em camadas com- preende um ânion de estabilidade de carga selecionado do grupo que con- siste em hidróxido, nitrato, cloreto, brometo, fosfato, fosfonato, sulfonato, sulfato, bissulfato ou misturas dos mesmos. A invenção contempla um pro- cesso conforme descrito acima, compreendendo ainda as etapas de:

c) preparar uma suspensão a partir de um meio de suspensão e de um dii- dróxido em camadas, compreendendo um ânion de estabilidade de carga selecionado do grupo que consiste em hidroxila, nitrato, fosfato, fosfonato, sulfonato, sulfato, bissulfato e halogeneto;

d) tratar a suspensão para se obter um diidróxido em camadas organicamen- te modificado,

em que um precursor de ânion orgânico é adicionado durante as etapas (c) ou (d).

Preferivelmente, o ânion de estabilidade de carga do diidróxido em camadas usado na etapa (c) é selecionado do grupo que consiste em hidróxido, nitrato, cloreto, brometo, ou misturas dos mesmos. O dito ânion de estabilidade de carga pode ser facilmente trocado por um ânion orgânico. Essa troca é vantajosamente intensificada mediante uso do solvente da in- venção, em comparação a processos similares realizados em água.

Alternativamente, a invenção contempla um processo para pre- paração de um diidróxido em camadas, compreendendo um ânion orgânico como ânion de estabilidade de carga, o processo compreendendo as etapas de:

a) preparar uma suspensão a partir de um diidróxido em camadas, compre- endendo um ânion de estabilidade de carga selecionado do grupo que con- siste em hidroxila, nitrato, fosfato, fosfonato, sulfonato, sulfato, bissulfeto e halogeneto, um solvente e, opcionalmente, água;

b) tratar a suspensão ou solução precursora para se obter o diidróxido em camadas,

em que o precursor de ânion orgânico é adicionado à suspensão durante as etapas (a) ou (b) e em que o solvente é miscível em água e pode apresentar pelo menos 5g/L do precursor de ânion orgânico nele dissolvido. O diidróxido em camadas usado pode ser um diidróxido em ca- madas preparado de acordo com o processo da presente invenção ou, alter- nativamente, o diidróxido em camadas pode ser preparado usando proces- sos de preparação convencionais.

Se o processo da invenção compreender a etapa de permutar os anions de estabilidade de carga por anions orgânicos após o diidróxido em camadas ser formado, a etapa de formação do diidróxido em camadas (L- DH) pode ser realizada termicamente ou solvo-termicamente, ou a etapa de formação pode ser realizada termicamente e a etapa de permuta ser realiza- da hidrotermicamente ou vice-versa.

Dentro do contexto do presente Pedido de Patente, o termo "â- nion de estabilidade de carga" se refere a anions que compensam as defici- ências de carga eletrostática de lâminas cristalinas de diidróxido em cama- das (LDH). Na medida em que o LDH apresenta uma estrutura em camadas, os anions de estabilidade de carga podem se situar na camada intermediá- ria, na borda ou na superfície externa das camadas de LDH empilhadas. Es- ses anions situados na camada intermediária das camadas de LDH empi- lhadas são referidos como íons de intercalação.

Estes LDHs empilhados compreendendo um ânion orgânico ou uma organo-argila podem também ser deslaminados ou esfoliados, por e- xemplo, em uma matriz polimérica. Dentro do contexto do presente relatório descritivo, o termo "deslaminação" é definido como uma redução do grau médio de empilhamento das partículas de LDH mediante, pelo menos, uma parcial desarrumação da camada da estrutura do LDH, dessa forma, produ- zindo um material contendo uma quantidade significativamente maior de lâ- minas individuais de LDH por volume. O termo "esfoliação" é definido como uma deslaminação completa, isto é, o desaparecimento da periodicidade na direção perpendicular às lâminas de LDH, levando a uma dispersão aleatória das camadas individuais em um meio, assim, não proporcionando qualquer empilhamento.

A dilatação ou expansão dos LDHs, também chamado de inter- calação dos LDHs, pode ser observada através de difração de raios X (XRD) devido à posição das reflexões basais - isto é, as reflexões d{001) - ser indi- cativa da distância entre as camadas, cuja distância aumenta após a interca- lação.

A redução do grau médio de empilhamento pode ser observada como um abrandamento, até o desaparecimento das reflexões de XRD ou mediante um aumento de assimetria das reflexões basais (001).

A caracterização da deslaminação completa, isto é, da esfolia- ção, permanece um desafio analítico, mas, em geral, pode ser concluída a partir do completo desaparecimento de reflexões não-(hkO) do LDH original.

A ordenação das camadas e, conseqüentemente, o grau de des- laminação, pode ainda ser visualizado mediante microscopia de transmissão de elétrons (TEM).

O LDH da invenção pode ser qualquer LDH conhecido para um versado na técnica, exceto em que a morfologia e as propriedades físicas e químicas podem ser diferentes. Tipicamente, esses LDHs são LDHs mine- rais, capazes de se expandir ou inchar. Tais LDHs apresentam uma estrutu- ra laminada compreendendo lâminas cristalinas com carga (também referi- das como lâminas de LDH individuais), com anions de estabilidade de carga dispostos entre as ditas lâminas. Os termos "expandir" e "inchar" dentro do contexto do presente Pedido de Patente se referem a um aumento de dis- tância entre as lâminas cristalinas com carga. Os LDHs que podem ser ex- pandidos, o fazem em adequados solventes, por exemplo, água, e podem ser ainda expandidos e modificados mediante permuta de íons de estabili- dade de carga por outros íons de estabilidade de carga (orgânicos), cuja modificação é também conhecida na técnica como intercalação.

A invenção contempla ainda um diidróxido em camadas que po- de ser obtido mediante o processo da invenção. O diidróxido em camadas de acordo com a invenção e, em particular, o diidróxido em camadas organi- camente modificado, possui um baixo teor de água, uma reduzida alcalinida- de e uma aperfeiçoada termoestabilidade, comparado aos diidróxidos em camadas preparados em água. Os LDHs da invenção geralmente apresen- tam uma aperfeiçoada compatibilidade com polímeros e podem ser usados em uma faixa mais ampla de polímeros, em particular, em polímeros que irão se deteriorar após a mistura com o LDH. Nesses casos, geralmente, o polímero resultante, terá um grau menor de despolimerização, um grau me- nor de descoloração e/ou um grau reduzido de deterioração de antioxidan- tes.

Devido à alcalinidade mais baixa dos resultantes diidróxidos or- ganicamente modificados em camadas, quando os mesmos são aplicados em um composto de borracha com condensação de enxofre, a sua influência sobre o tempo de secagem será reduzida, comparado a diidróxidos em ca- madas não-modificados.

Em uma modalidade da invenção, o diidróxido em camadas (L- DH) pode ser preparado mediante uma morfologia diferente dos LDHs con- vencionais. A proporção média do comprimento em relação ao diâmetro (proporção L/D) das plaquetas individuais no LDH ou no LDH organicamente modificado pode exceder 200, preferivelmente, a proporção L/D é de pelo menos 300, mais preferivelmente, a proporção L/D é de pelo menos 500 e ainda mais preferivelmente, a proporção L/D é de pelo menos 1000. A pro- porção L/D pode ser determinada usando microscopia de elétrons, tal como, microscopia por varredura de elétrons (SEM) e/o,u TEM. O comprimento é o tamanho maior das plaquetas, na direção perpendicular à direção de empi- Ihamento e o diâmetro se refere à espessura das partículas de argila na di- reção do empilhamento. Se a argila for deslaminada e/ou esfoliada, o diâme- tro pode ser de um valor similar ao da espessura de uma camada.

Os diidróxidos em camadas da presente invenção apresentam uma estrutura em camadas correspondente à fórmula geral:

<formula>formula see original document page 13</formula>

onde M2+ é um íon de metal divalente, tal como, Zn2+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Cu2+, Sn2+, Ba2+, Ca2+, Mg2+; M3+ é um íon de metal trivalente, tal como, Al3+, Cr3+, Fe3+, Co3+, Mn3+, Ni3+, Ce3+ e Ga3+; "m" e "n" apresentam um valor tal que m/n = 1/10 e b apresenta um valor na faixa de 0 a 10. X é um ânion de estabilidade de carga conhecido para os versados na técnica. O ânion de estabilidade de carga pode ser um ânion orgânico ou um ânion inorgânico. É desejado se utilizar um ou mais anions orgânicos e/ou um ou mais anions inorgânicos.

Exemplos de anions inorgânicos conhecidos no segmento da técnica incluem hidróxido, carbonato, bicarbonato, nitrato, cloreto, brometo, sulfonato, sulfato, bissulfato, vanadatos, tungstatos, boratos, fosfatos, anions pilares, tais como, HVO4", V2O74", HV2O124", V3O93", Vi0O286", Mo7O246", PW12O403", B(OH)4", B4O5(OH)42", [B3O3(OH)4]", [B3O3(OH)5]2", HBO42", HGaO32", CrO42" e íons de Keggin. Preferivelmente, o ânion inorgânico é se- lecionado do grupo que consiste em hidróxido, carbonato, bicarbonato, nitra- to, cloreto, brometo, sulfonato, sulfato, bissulfato ou misturas dos mesmos.

O ânion orgânico usado no processo da invenção pode ser qual- quer ânion orgânico conhecido no segmento da técnica. O ânion orgânico que pode ser adequadamente usado no processo pode ser derivado de um sal ou de um ácido de ânion orgânico. O uso de um ânion orgânico derivado de sal, tal como, um sal de estearato de metal alcalino, pode ser vantajoso devido a sua mais alta solubilidade no solvente, comparado ao correspon- dente ânion orgânico derivado de ácido. Alternativamente, o uso de um â- nion orgânico derivado de ácido pode ser vantajoso, na medida em que os íons de sal não serão introduzidos na corrente residual, de modo que a cor- rente residual não necessita de tratamentos adicionais para a remoção dos íons de sal, o que torna o processo mais barato e mais simples.

Tais anions orgânicos incluem ácidos mono-, di- ou policarboxíli- cos, ácidos sulfônicos, ácidos fosfônicos e sulfatos ácidos. Preferivelmente, o ânion orgânico compreende pelo menos 2 átomos de carbono, mais prefe- rivelmente, pelo menos 8 átomos de carbono, ainda mais preferivelmente, pelo menos 10 átomos de carbono e mais ainda preferivelmente, pelo menos 12 átomos de carbono; e o ânion orgânico compreende no máximo, 1000 átomos de carbono, preferivelmente, no máximo, 500 átomos de carbono, mais preferivelmente, no máximo, 100 átomos de carbono e mais ainda pre- ferivelmente, no máximo, 50 átomos de carbono.

Os diidróxidos organicamente modificados em camadas prepa- rados de acordo com o processo da invenção, preferivelmente, apresentam uma distância entre as camadas individuais superior a 1,5 nm. Isso é vanta- joso ao se usar esses diidróxidos organicamente modificados em camadas, por exemplo, se os mesmos forem usados em matrizes poliméricas. Nas ma- trizes poliméricas (por exemplo, em materiais nanocompósitos ou composi- ções de revestimento), a maior distância entre camadas torna os diidróxidos em camadas da invenção facilmente processáveis na matriz polimérica, pos- sibilitando ainda uma fácil deslaminação e/ou esfoliação do diidróxido em camadas, resultando em uma mistura de diidróxido em camadas modificado e matriz polimérica com aperfeiçoadas propriedades físicas. Preferivelmente, a distância entre as camadas em um LDH de acordo com a invenção é de pelo menos 1,5 nm, mais preferivelmente, de pelo menos 1,6 nm, ainda mais preferivelmente, de pelo menos 1,8 nm e mais ainda preferivelmente, de pe- lo menos 2 nm. A distância entre as camadas individuais pode ser determi- nada usando difração de raios X e microscopia de transmissão de elétrons (TEM), conforme destacado acima.

É ainda contemplado que o ânion orgânico de estabilidade de carga compreenda um ou mais grupos funcionais, tais como, hidroxila, ami- na, ácido carboxílico e vinila. Se tais LDHs organicamente modificados foram usados nas matrizes poliméricas, esses grupos funcionais poderão interagir ou reagir com o polímero.

Adequados exemplos de anions orgânicos da invenção incluem os ácidos monocarboxílicos, tais como, os ácidos graxos e os íons à base de rosina.

Em uma modalidade da invenção, o ânion orgânico é um ácido graxo ou um sal do mesmo, tendo de 8 a 22 átomos de carbono. Este ácido graxo ou sal do mesmo pode ser um ácido graxo saturado ou insaturado. Adequados exemplos de tais ácidos graxos ou de seus sais são os deriva- dos de ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido decenóico, ácido palmito- léico, ácido oléico, ácido linoléico, ácido linolênico e misturas dos mesmos.

Em outra modalidade da presente invenção, o ânion orgânico é rosina ou um sal da mesma. A rosina é um derivado de fontes naturais, fa- cilmente disponível e relativamente barata, comparado aos anions orgânicos sintéticos. Exemplos típicos de fontes naturais de rosina incluem a rosina de goma, rosina de madeira e rosinas de óleo de sebo. Normalmente, a rosina é uma suspensão de uma ampla variedade de diferentes isômeros de ácidos de rosina tricíclicos monocarboxílicos, usualmente contendo cerca de 20 á- tomos de carbono. As estruturas tricíclicas de diversos ácidos de rosina dife- re principalmente na posição das duplas ligações. Tipicamente, a rosina é uma suspensão de substâncias compreendendo ácido levopimárico, ácido neoabiético, ácido palústrico, ácido abiético, ácido deidroabiético, ácido se- co-deidroabiético, ácido tetraidroabiético, ácido diidroabiético, ácido pimárico e ácido isopimárico. A rosina derivada de fontes naturais também inclui rosi- nas, isto é, suspensões de rosina, modificadas notadamente por polimeriza- ção, isomerização, desproporcionamento, hidrogenação e reações de Diels- Alder com ácido acrílico, anidridos e ésteres de ácido acrílico. Os produtos obtidos por esses processos são referidos como rosinas modificadas. A rosi- na natural pode ser também quimicamente alterada por meio de quaisquer processos conhecidos no segmento da técnica, tais como, por exemplo, rea- ção do grupo carboxila da rosina com óxidos de metal, hidróxidos de metal ou sais, para formar sabões ou sais de rosina (os chamados resinatos). Es- sas rosinas quimicamente alteradas são referidas como derivados de rosina.

Tal rosina pode ser modificada ou quimicamente alterada medi- ante introdução de um grupo orgânico, um grupo aniônico ou um grupo cati- ônico. O grupo orgânico pode ser um hidrocarboneto alifático ou aromático substituído ou não-substituído, tendo de 1 a 40 átomos de carbono. O grupo aniônico pode ser qualquer grupo aniônico conhecido para um versado na técnica, tal como, um grupo carboxilato ou um grupo sulfonato.

Adicionais detalhes sobre esses materiais à base de rosina po- dem ser consultados na publicação de D.F. Zinkel e J. Russell ("Naval Sto- res, production-chemistry-utilization", 1989, New York, Seção II, Capítulo 9) e J.B. Class ("Resins, Naturaf, Capítulo 1: "Rosin and Modified Rosins", Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, data de postagem on-line: 4 de Dezembro de 2000. Em uma modalidade da invenção, os anions de intercalação se constituem de uma mistura de ácido graxo e rosina.

Geralmente, pelo menos 10% da quantidade total dos íons de intercalação nos tipos de LDH de acordo com a invenção é um ânion orgâni- co, preferivelmente, pelo menos 30%, mais preferivelmente, pelo menos 60% e mais preferivelmente, pelo menos 90% da quantidade total dos íons de intercalação é um ânion orgânico. Em uma modalidade preferida, pelo menos 10% da quantidade total dos anions de intercalação é um derivado de ácido graxo ou um ânion à base de rosina ou uma suspensão de ambos os anions, preferivelmente, pelo menos 30%, mais preferivelmente, pelo menos 60%, mais ainda preferivelmente, pelo menos 90% da quantidade total dos íons de intercalação é um ânion derivado de ácido graxo ou um ânion à base de rosina ou uma mistura de ambos os anions.

A proporção molar entre os anions de estabilidade de carga e o alumínio contido no LDH conforme usado na preparação de LDH organica- mente modificado pode apresentar qualquer valor conforme desejado. Essa proporção pode variar de 10:1 a 1:10, preferivelmente, de 5:1 a 1:5, mais preferivelmente, de 2:1 a 1:2. É contemplado o uso de uma proporção de 1.

O LDH da invenção inclui hidrotalcita e LDHs aniônicos tipo hi- drotalcita. Exemplos de tais LDHs incluem hidrotalcita e materiais tipo hidro- talcita, meixnerita, manasseíta, piroaurita, sjogrenita, estiquitita, barberonita, takovita, reevesita e desautelsita. Um LDH preferido é a hidrotalcita, que é um LDH tendo a estrutura de camada correspondendo à fórmula geral:

<formula>formula see original document page 17</formula>

em que "m" e "n" apresentam um valor tal que m/n = 1/10, preferivelmente, 1/6 e b apresenta um valor na faixa de 0 a 10, geralmente, um valor de 2 a 6 e, normalmente, um valor de cerca de 4. X representa um íon de estabilida- de de carga, conforme definido acima. É preferido que m/n tenha um valor de 2/4, mais particularmente, um valor próximo de 3.

O LDH pode se apresentar em qualquer forma de cristal conhe- cida na técnica, tal como, aquela descrita por Cavani e outros (Catalysis To- day, 11 (1991), páginas 173-301) ou por Bookin e outros (LDHs and LDH Minerais, (1993), Volume 41(5), páginas 558-564). Se o LDH for uma hidro- talcita, a hidrotalcita pode ser de um politipo, tendo, por exemplo, empilha- mento SH1, 3H2, 3Ri ou 3R2.

O LDH da invenção pode ser usado como um constituinte em composições de revestimento, formulações de tinta (impressão), adesivos pegajosos, composições à base de resina, composições de borracha, formu- lações de limpeza, fluidos e cimentos de perfuração, formulações de arga- massa, tecidos não-tecidos, fibras, espumas, membranas, fundidos ortoplás- ticos, materiais pré-cerâmicos e materiais compósitos híbridos orgânicos- inorgânicos, tal como, nanocompósitos à base de polímeros. O LDH da in- venção pode ainda ser usado em reações de polimerização, tais como, poli- merização em solução, polimerização em emulsão e polimerização em sus- pensão. A organo-argila pode ainda servir como um auxiliar de cristalização em polímeros semicristalinos, tal como, polipropileno. O LDH da invenção pode ainda ser usado em aplicações em que funções separadas do LDH e dos anions orgânicos podem ser combinadas, tais como, em processo de fabricação de papel ou na indústria de detergente. Adicionalmente, o LDH da invenção pode ser usado em aplicações de liberação controlada para medi- camentos, pesticidas e/ou fertilizantes e como sorvente para compostos or- gânicos, tais como, poluentes, corantes, etc.

A invenção contempla ainda materiais nanocompósitos compre- endendo um polímero e o LDH de acordo com a invenção, em que o LDH compreende um ânion orgânico tendo pelo menos 8 átomos de carbono. Geralmente, os LDHs organicamente modificados apresentam um conside- rável grau de esfoliação e/ou deslaminação e a quantidade de LDHs modifi- cados de tamanho micronizado irá geralmente ser baixa ou mesmo zero. Os LDHs completamente esfoliados e/ou deslaminados nos materiais nanocom- pósitos podem tornar o material transparente à luz visível e, assim, tornar o mesmo adequado para uso em aplicações ópticas.

O termo "material nanocompósito" se refere a um material com- pósito em que pelo menos um componente compreende uma fase inorgâni- ca com pelo menos uma dimensão na faixa de 0,1 a 100 nanômetros. Particularmente adequados para uso nos materiais nanocompó- sitos da presente invenção são os LDHs que compreendem uma mistura de anions de estabilidade de carga, dos quais pelo menos um é quimicamente alterado, de modo a ser mais compatível ou reativo com a matriz polimérica.

Isso resulta em um aperfeiçoamento da interação entre o LDH e a matriz polimérica, resultando em aperfeiçoadas propriedades mecânicas e/ou vis- coelásticas. Os anions orgânicos mais compatíveis podem compreender um hidrocarboneto alifático ou aromático, substituído ou não-substituído, tendo de 1 a 40 átomos de carbono. Alternativamente ou adicionalmente, pelo me- nos um dos anions orgânicos pode compreender um grupo reativo selecio- nado do grupo que consiste em acrilato, metacrilato, hidroxila, cloreto, ami- na, epóxi, tiol vinila, di- e polissulfetos, carbamato, amônio, sulfônico, sulfíni- co, sulfônio, fosfônio, fosfínico, isocianato, mercapto, hidroxifenila, hidreto, acetóxi e anidrido.

O polímero que pode ser adequadamente usado no material na- nocompósito da invenção pode ser qualquer matriz polimérica conhecida no segmento da técnica. No presente relatório descritivo, o termo "polímero" se refere a uma substância orgânica de pelo menos dois blocos de construção (isto é, monômeros), assim, incluindo oligômeros, copolímeros e resinas po- liméricas. Adequados polímeros para uso na matriz polimérica são os polia- dutos e os policondensados. Os polímeros podem ser ainda homopolímeros ou copolímeros. Preferivelmente, a matriz polimérica possui um grau de po- limerização de pelo menos 20, mais preferivelmente, de pelo menos 50. Nesse sentido, para uma definição do grau de polimerização, é feito referên- cia à publicação de P.J. Flory, Principies of Polymer Chemistry, New York, 1953.

Exemplos de adequados polímeros são as poliolefinas, tais co- mo, polietileno ou polipropileno, polímeros de vinila, tais como, poliestireno, metacrilato de polimetila, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno ou flu- oreto de polivinilideno, poliésteres saturados, tais como, polietileno- tereftalato, ácido poliláctico ou poli(B-caprolactona), resinas de poliéster insa- turado, resinas de acrilato, resinas de metacrilato, poliimidas, resinas epóxi, resinas de fenol-formaldeído, resinas de uréia-formaldeído, resinas de me- lamina-formaldeído, poliuretanos, policarbonatos, éteres poliarílicos, polissul- fonas, polissulfetos, poliamidas, poliéter-imidas, ésteres de poliéter, poliéter- cetonas, éster de poliéter-cetonas, polissiloxanos, poliuretanos, poliepóxidos e misturas de dois ou mais polímeros. Preferivelmente1 são usadas as polio- lefinas, os polímeros de vinila, os poliésteres, os policarbonatos, as poliami- das, as poliuretanos ou os poliepóxidos.

A organo-argila de acordo com a invenção é particularmente a- dequada para uso em polímeros termoplásticos, tais como, polietileno, poli- propileno, poliestireno e copolímeros de acetal, tais como, polioximetileno (POM) e em borrachas, tais como, borracha natural (NR), borracha de esti- reno-butadieno (SBR), poliisopreno (IR), polibutadieno (BR), poliisobutileno (IIR), poliisobutileno halogenado, borracha de nitrila-butadieno (NBR), nitrila- butadieno hidrogenado (HNBR), estireno-isopreno-estireno (SIS), e copolí- meros estirênicos em bloco similares, borrachas de poli(epicloridrina) (CO, ECO, GPO), borrachas de silicone (Q), borracha de cloropreno (CR), borra- cha de etileno-propileno (EPM), borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM), borracha de polissulfeto (T), borrachas de flúor (FKM), borracha de etileno- acetato de vinila (EVA), borrachas poliacrílicas (ACM), borracha de polinor- borneno (PNR), poliuretanos (AU/EU), e elastômeros termoplásticos de poli- éste r/éter.

Particularmente preferidos são os polímeros ou copolímeros que podem ser obtidos mediante polimerização de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado. Exemplos de tais polímeros são as poliolefinas e poliolefinas modificadas, que são conhecidas para os versados na técnica. A poliolefina ou poliolefina modificada pode ser um homopolímero ou um σορο- límero. Adequados exemplos de tais poliolefinas (modificadas) incluem, poli- etileno, polipropileno, polibutileno, poliestireno, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno, borracha de etileno-propileno, copolímero de propileno- buteno, copolímero de etileno-cloreto de vinila, copolímero de etileno-acetato de vinila, copolímero de acrilonitril-butadieno-estireno (ABS), copolímero de acrilonitril-acrilato-estireno (AAS), copolímero de matacrilato de metila- butadieno-estireno (MBS), polietileno clorado, polipropileno clorado, copolí- mero de etileno-acrilato, copolímero de cloreto de vinil-propileno, e misturas dos mesmos. Polímeros ainda mais preferidos são polietileno, polipropileno, poliestireno e cloreto de polivinila.

Exemplos específicos de polietileno são polietileno de alta den- sidade, polietileno de baixa densidade, polietileno de baixa densidade de cadeia reta, polietileno de ultra-baixa densidade e polietileno de peso mole- cular ultra-alto. Exemplos de copolímeros à base de etileno são copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), copolímero de etileno-acrilato de etila (E- EA), copolímero de etileno-acrilato de metila (EMA) e copolímero de etileno- ácido acrílico (EAA).

O polímero mais preferido é o polipropileno. Qualquer polipropi- leno conhecido na técnica será adequado para uso na presente invenção. Exemplos de polipropilenos são fornecidos na publicação "Polypropylene", Capítulo 1: Properties", de autoria de R.B. Lieberman, na Kirk-Othmer Ency- clopedia of Chemical Technology, data de postagem on-line: 4 de Dezembro de 2000. Uma classe particular de polipropilenos da invenção é formada pe- las chamadas poliolefinas termoplásticas (TPOs), que inclui as misturas ou graus de reator de polipropileno e borracha de EPR.

O material nanocompósito da invenção pode ainda compreender aditivos normalmente usados no segmento da técnica. Exemplos de tais adi- tivos incluem os pigmentos, corantes, estabilizadores de UV, estabilizadores térmicos, antioxidantes, agentes de carga (tais como, talco, giz, cal, hidroxi- apatita, sílica, negro-de-fumo, fibras de vidro, fibras naturais e fibras polimé- ricas sintéticas e outros materiais de carga inorgânicos, retardadores de chama, agentes de nucleação, agentes modificadores de impacto, plastifi- cantes, modificadores de reologia, agentes de reticulação, agentes de aco- plamento e agentes de desgaseificação. Estes opcionais aditivos e suas cor- respondentes quantidades podem ser escolhidos de acordo com a necessi- dade.

A quantidade de LDH no material nanocompósito, preferivelmen- te, é de 0,01-75% em peso, mais preferivelmente, 0,05-50% em peso, ainda mais preferivelmente, 0,1-30% em peso, baseado no peso total da mistura.

Quantidades de LDH de 10% em peso ou menos, preferivelmen- te, de 1-10% em peso, mais preferivelmente, de 1-5% em peso, são especi- almente vantajosas para a preparação de nanocompósitos à base de polí- mero, isto é, composições contendo polímeros de acordo com a invenção, que contêm LDH organicamente modificado, deslaminado e até mesmo es- foliado.

Quantidades de LDH de 10-70% em peso, mais preferivelmente, de 10-50% em peso, são especialmente vantajosas para a preparação das chamadas "masterbatch", isto é, pré-misturas de aditivos altamente concen- tradas, para, por exemplo, formar a composição de polímero. Embora a argi- la nessas "masterbatch", em geral, não seja completamente deslaminada e/ou esfoliada, uma seguinte deslaminação e/ou esfoliação podem ser obti- das em um estágio posterior, se assim desejado, quando da mistura da "masterbatch" com um adicional polímero, de modo a obter verdadeiros na- nocompósitos à base de polímero.

O material nanocompósito da presente invenção pode ser prepa- rado de acordo com qualquer método conhecido para um versado na técni- ca. Um versado na técnica pode intimamente misturar uma matriz polimérica e a organo-argila, de acordo com a invenção, através de, por exemplo, utili- zação de técnicas de mistura por fusão. Este método é preferido, na medida em que é simples, de baixo custo e facilmente aplicável nas instalações exis- tentes. É também desejado preparar a argila da invenção na presença da matriz polimérica ou na presença dos monômeros e/ou oligômeros, antes, durante ou após os monômeros e/ou oligômeros serem polimerizados para formar a matriz polimérica. Adicionais detalhes da preparação e processa- mento de polipropileno podem ser encontrados na publicação "Polypropyle- ne", Capítulo 2: "Manufacture", e Capítulo 3: "Processing" de autoria de R.B. Lieberman, na Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, data de postagem on-line: 4 de Dezembro de 2000).

O material nanocompósito da presente invenção pode ser usado em qualquer aplicação na qual esses materiais compósitos são convencio- nalmente usados. O material nanocompósito pode ser adequadamente usa- do em revestimentos de piso, peças de automóveis, fechamentos de recipi- entes, caixas de lanches, fechamentos, dispositivos médicos, artigos domés- ticos, recipientes de alimentos, lavadoras de pratos, mobília externa, garra- fas moldadas por sopro, tecidos não-tecidos descartáveis, cabos e arames e embalagens. Adicionais detalhes para o polipropileno podem ser encontra- dos na publicação "Polypropylene", Capítulo 5: "Uses", de autoria de R.B. Lieberman, na Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, data de postagem on-line: 4 de Dezembro de 2000 e na brochura 022 PPe 10/01, de Basell, intitulada "Polypropylene: Textile, Rigid Packaging, Consumer, Film, Automotive, Electrical/Electronics and Home Appliances".

Os materiais nanocompósitos compreendendo borracha podem ser adequadamente aplicados na fabricação de pneus, como nos pneus no- vos, pneus de caminhão, pneus de tratores, pneus de estrada, e pneus de aeronaves, pneus de inverno, em produtos de látex, incluindo luvas, preser- vativos ou camisinhas, balões infláveis, cateteres, fio de látex, espuma, for- ros de piso e fibras e fios de cabelo emborrachados, em sapatos, em produ- tos de engenharia civil, tais como, suportes de pontes, suportes laminados de borracha-metal, em cintos e mangueiras, em aplicações automotivas dife- rentes de pneus, incluindo engastes de motor, mancais de borracha, juntas, anéis isolantes, arruelas e porta-malas, em arames e cabos e em vedações de tubulações, em fechamentos medicinais, em laminadores, pequenos pneus sólidos, buchas ou engastes para acessórios domésticos e comerci- ais, bolas e tubos de borracha, insuflações suaves e outras aplicações ba- seadas na agricultura.

Se a borracha for uma borracha de silicone, e o diidróxido em camadas modificado estiver em conformidade com a presente invenção, es- ses materiais nanocompósitos podem ser adequadamente aplicados em produtos de revestimento, incluindo adesivos sensíveis à pressão, capas duras de plástico e revestimentos de liberação de papel, em aplicações de acabamento de fibras, incluindo aplicações têxteis e de cuidado do cabelo, em vedações, adesivos, em material de encapsulamento e unidades de célu- la solar.

A presente invenção será ainda ilustrada pelos seguintes exem- plos apresentados a seguir. EXEMPLOS

Os seguintes produtos químicos foram usados:

- Kortacid® PH05: uma mistura de ácido palmítico e ácido esteárico, forneci- da pela Oleochemicals GmbH, uma companhia da Akzo Nobel Chemicals;

- Kortacid® PKGH: uma mistura de C12-C22 ácidos graxos, fornecida pela Oleochemicals GmbH, uma companhia da Akzo Nobel Chemicals;

- Rosina Desidrogenada: ex Hexion Specialty Products;

- Rosina Hidrogenada: Foral® AX-E, ex Eastman Chemical;

- Prifac® 7990: ácido graxo modificado (ex Unigema).

Os seguintes solventes foram usados:

- Iso-propanol (ex Acros);

- Etil-proxitol®: etóxi propan-2-ol (ex Shell);

- Dowanol® DPNP: propóxi 2-metil etóxi propan-2-ol (ex Dow Chemicals);

- Dowanol DPM: éter metílico dipropileno glicol (ex Dow Chemicals);

- Dowanol PMA: acetato de éter metílico de propileno glicol (ex Dow Chemi- cals);

- Dowanol PPh: éter fenílico de propileno glicol (ex Dow Chemicals);

- Butil-Carbitol: éter monobutílico de dietileno glicol (ex Acros). Exemplo 1

250 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 250 g de iso-propanol (ex Acros) foram alimentados a um reator de vidro de 1 L, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 80°C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 90 g de Kortacid® PH05 em 250 g de iso-propanol, durante um período de 45 minutos. Antes da adição, a mistura de ácido gra- xo foi aquecida à temperatura de 80°C. Após a adição do ácido, o reator foi mantido à temperatura de 80°C por mais 3 horas. Depois, o reator foi resfri- ado para cerca de 50-C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 20 minutos. O líquido foi decan- tado e os sólidos foram secos em um forno a vácuo, durante a noite, sob a temperatura de 80-C.

A argila tipo hidrotalcita resultante, compreendendo a mistura de ácidos graxos, foi analisada mediante difração de raios X para determinar o espaçamento entre passagens ou espaçamento "d". O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não- (hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniô- nica. O intercalado exibe um valor característico d{001) de 2-Θ = 1,72.

O início da decomposição térmica do diidróxido em camadas organicamente modificado, conforme medido por análise gravimétrica térmi- ca (TGA), foi na temperatura de 270-C. Exemplo 2

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 ml_, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 80-C. Em seguida, foram adi- cionadas ao vaso do reator 7,5 g de Kortacid® PH05 em 10 g de etil-proxitol, durante um período de 15 minutos. Antes da adição, a mistura de ácido gra- xo foi aquecida à temperatura de 80QC. Após a adição do ácido, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que uma mistura azeotrópica de água/etil-proxitol foi destilada até ser alcançada uma temperatura de 130QC. Depois, o reator foi resfriado para cerca de 50gC e a lama resultante foi re- movida. A lama foi então centrifugada a 2.500 rpm durante cerca de 10 mi- nutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram secos em um forno a vá- cuo, durante 3 horas, sob a temperatura de 80-C. A argila tipo hidrotalcita resultante, compreendendo a mistura de ácidos graxos, foi analisada medi- ante difração de raios X para determinar o espaçamento entre passagens ou espaçamento "d". O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme prepa- rada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotal- cita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um va- lor característico d(00Γ) de 46,5 Á.

Exemplo 3

34,5 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 200 g de Dowanol DPNP foram alimentados a um rea- tor de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velo- cidade e aquecido à temperatura de 80eC. Em seguida, foram adicionadas ao vaso do reator 7,5 g de Kortacid® PH05 em 10 g de Dowanol DPNP, fo- ram adicionados ao reator durante um período de 15 minutos. Antes da adi- ção, a mistura de ácido graxo foi aquecida até 80°C. Após a adição do ácido, o reator foi aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de água/Dowanol DPNP foi destilada a uma temperatura de 130°C. O produto seco foi resfria- do à temperatura ambiente e os sólidos foram secos em um forno a vácuo, durante um período de 3 horas à temperatura de 80°C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(OOI) de 47,0 Á. Exemplo 4

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de Dowanol DPM foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 80°C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 6,0 g de Kortacid® PKGH e aquecidas à temperatura de 80°C. Após a adição do ácido, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de água/Dowanol DPM foi destilada a uma tempe- ratura de 130°C. O produto seco foi resfriado à temperatura ambiente e os sólidos foram secos em um forno a vácuo, durante um período de 3 horas à temperatura de 809C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 32 À.

Exemplo 5

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de Dowanol PMA foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 80QC. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 6,0 g de Kortacid® PKGH. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida à temperatura de 80-C. Após a adição do á- cido, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de água/Dowanol PMA foi destilada a uma temperatura de 130-C. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 505C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 2.500 rpm durante cerca de 10 minutos. O Ii- quido foi decantado e os sólidos foram secos em um forno a vácuo, durante 3 horas, à temperatura de 80QC.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 48 Á.

Exemplo 6

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de Dowanol PPh foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 809C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 6,0 g de Kortacid® PKGH. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida à temperatura de 809C. Após a adição do á- cido, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de água/Dowanol PPh foi destilada a uma temperatura de 1309C. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50QC e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O lí- quido transparente foi removido e os sólidos (camada superior da lama) e o gel (camada inferior da lama) foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante 3 horas à temperatura de 80-C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 29 Á.

Exemplo 7

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de Butil Carbitol foram alimentados a um rea- tor de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velo- cidade e aquecido à temperatura de 809C. Em seguida, foram adicionadas ao vaso do reator 6,0 g de Kortacid® PKGH. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida à temperatura de 809C. Após a adição do ácido, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de á- gua/Butil Carbitol foi destilada a uma temperatura de 1209C. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 509C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O lí- quido transparente e os sólidos (camada superior da lama) foram removidos e o gel (camada inferior da lama) foi lavado com acetona e seco em um for- no a vácuo, durante 3 horas à temperatura de 809C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d{001) de 30 Á. Exemplo 8

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de Dowanol PPh foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 809C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 9,75 g de rosina desidrogenada. Antes da adição, a rosina foi aquecida à temperatura de 80QC. Após a adição da rosina, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura de água/Dowanol PPh foi destilada a uma temperatura de 130-C. Em seguida, o reator foi res- inado para cerca de 50gC e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido transparen- te foi removido e o gel (camada inferior da lama) foi lavado com acetona e seco em um forno a vácuo, durante 3 horas à temperatura de 80QC.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d{001) de 25 Á. Exemplo 9

62,5 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 150 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 85-C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 4,06 g de Kortacid® PKGH e 12,18 g de rosina hidro- genada. Antes da adição da mistura, a mistura de ácido graxo com resina foi aquecida até 85°C. Além disso, 50 g de proxitol etílico foram adicionados. Após a adição da mistura, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura azeotrópica de água/etil-proxitol foi destilada, até ser al- cançada uma temperatura de 120°C. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50°C, foram adicionados 100 g de etil-proxitol e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 2.500 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatura de 80°C.

Exemplo 10

62,5 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 150 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 85QC. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 12,15 g de Kortacid® PKGH e 100 g de etil-proxitol. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida à temperatura de 85°C. Após as adições da mistura de ácidos graxos e etil-proxitol, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura azeotrópica de á- gua/etil-proxitol foi destilada, até ser alcançada uma temperatura de 120°C. Depois, outras 100 g de etil-proxitol foram adicionados à lama. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50°C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 2.500 rpm durante cerca de 10 minutos. O li- quido foi decantado e os sólidos foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante 6 horas, à temperatura de 80°C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 28 Á.

Exemplo 11

62,5 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II)1 tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 150 mL de 2-(2-etilexilóxi)etanol foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 85°C. Em seguida, foram adi- cionadas ao vaso do reator 12,15 g de Kortacid® PKGH. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida à temperatura de 85°C. Após a adição da mistura de ácidos graxos, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tem- po em que a mistura azeotrópica de água/2-(2-etilexilóxi)etanol foi destilada, até ser alcançada uma temperatura de 125°C. Em seguida, o reator foi res- friado para cerca de 50°C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decan- tado e os sólidos foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante 5 horas, à temperatura de 80°C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 30 Á.

Exemplo 12

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 85°C. Em seguida, foram adi- cionadas ao vaso do reator 5,78 g de Kortacid® PKGH e 0,28 g de ácido aminododecanóico. Antes da adição, a mistura de ácido graxo/ácido amino- dodecanóico foi aquecida à temperatura de 85°C. Após a adição da mistura, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura azeotrópi- ca de água/etil-proxitol foi destilada até ser alcançada uma temperatura de 120°C. Depois, 100 g de etil-proxitol foram adicionadas à lama. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50°C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O lí- quido foi decantado e os sólidos foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatura de 809C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 25 Á.

Exemplo 13

31,25 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de 10 um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fór- mula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de estabilidade de carga, e 200 g de etil-proxitol foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta veloci- dade e aquecido à temperatura de 859C. Em seguida, foram adicionadas ao vaso do reator 3,75 g de Kortacid® PH05 e 4,87 g de rosina desidrogenada. Antes da adição, a mistura de ácido graxo/rosina foi aquecida à temperatura de 85QC. Após a adição da mistura, foram adicionadas 150 g de etil-proxitol e o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura azeotró- pica de água/etil-proxitol foi destilada até ser alcançada uma temperatura de 120eC. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50QC e a lama resul- tante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram secos em um for- no a vácuo, durante 5 horas, à temperatura de 80eC.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(00Í) de 29 Á. Exemplo 14

50 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 150 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 85-C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 6,3 g de Kortacid® PKGH e 6,3 g de rosina hodroge- nada em 50 g de etil-proxitol, durante um período de 15 minutos. Antes da adição, a mistura de ácido graxo/rosina foi aquecida à temperatura de 85QC. Após a adição da mistura, o reator foi mantido aquecido, ao mesmo tempo em que a mistura azeotrópica de água/etil-proxitol foi destilada até ser al- cançada uma temperatura de 120QC. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 509C, foram adicionadas 100 g de etil-proxitol e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 2.500 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram lavados com acetona e secos em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatura de 80QC.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 29 Â. Exemplo 15

100 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 21 g de etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 859C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 25,16 g de Kortacid® PKGH dissolvidas em 21,85 g de etil-proxitol, durante um período de 30 minutos. Antes da adição, a mistu- ra de ácido graxo foi aquecida à temperatura de 85-C. A mistura resultante foi agitada por 3 horas. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50-C e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram Ia- vados com água e secos em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatu- ra de 809C.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d(001) de 37,7 Á.

Exemplo 16

100 gramas de uma suspensão aquosa de 20% em peso de um diidróxido em camadas do tipo hidrotalcita, em conformidade com a fórmula (II), tendo uma proporção de Mg/Al de 2 e hidroxila como um ânion de esta- bilidade de carga, e 12,5 g de Etil-proxitol (ex Shell) foram alimentados a um reator de vidro de 500 mL, dito reator sendo dotado de um agitador de alta velocidade e aquecido à temperatura de 859C. Em seguida, foram adiciona- das ao vaso do reator 25,16 g de Kortacid® PKGH dissolvidas em 12,5 g de etil-proxitol, durante um período de 30 minutos. Antes da adição, a mistura de ácido graxo foi aquecida à temperatura de 85QC. A mistura resultante foi agitada por 3 horas. Em seguida, o reator foi resfriado para cerca de 50QC e a lama resultante foi removida. A lama foi então centrifugada a 4.000 rpm durante cerca de 10 minutos. O líquido foi decantado e os sólidos foram la- vados com água e secos em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatu- ra de 80ÕC.

O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não-(hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniônica. O intercalado exibe um valor ca- racterístico d{001) de 38,4 Á.

Exemplo 17

1,995 g de oxido de magnésio (Zolitho® 40, ex Martin Marietta Magnesia Specialties LLC) e 1,728 g de triidróxido de alumínio (Alumill F505) foram misturadas em 7.500 g de água desmineralizada e moídas com um tamanho médio de partícula (d50) de 1,5 μηη. Uma parte dessa lama foi diluí- da com água desmineralizada, para um teor de sólidos de 8,8% em peso. 1,36 kg da lama diluída foram alimentados a uma autoclave aquecida por óleo, dotada de um agitador de alta velocidade e aquecida à temperatura de 80eC. Antes da adição da lama, a autoclave foi alimentada com 1,25 kg de 2- etóxi-propanol e aquecida à temperatura de 80-C. A autoclave foi depois a- quecida para a temperatura de 120-C e foram adicionadas 354 g de uma mistura 50/50 em peso de Kortacid® PH05 e Prifac 7990, durante um perío- do de 15 minutos. Antes da adição, a mistura de ácidos graxos foi aquecida para a temperatura de 1209C. Após a adição do ácido, a autoclave foi aque- cida para a temperatura de 170QC e mantida assim por 1 hora. Depois, a au- toclave foi resfriada para cerca de 40-C e a lama resultante foi removida. A lama foi filtrada e lavada intensamente com acetona. O material resultante foi seco em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatura de 80QC.

A argila tipo hidrotalcita resultante, compreendendo a mistura de ácidos graxos, foi analisada mediante difração de raios X para determinar o espaçamento entre passagens ou espaçamento "d". O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra menores reflexões não- (hkO) correlacionadas à hidrotalcita, indicando a intercalação da argila aniô- nica. O padrão XRD sugere valores de d(001) de 52 e 30 À. Além disso, a análise de SEM do pó lavado revela uma proporção de aparência bastante alta (L/D > 10.000) das resultantes plaquetas modeladas de formato retangu- lar.

Exemplo 18

665 g de oxido de magnésio (Zolitho® 40, ex Martin Marietta Magnesia Specialties LLC) e 576 g de triidróxido de alumínio (Alumill F505) foram misturadas em 2.500 g de água desmineralizada e moídas com um tamanho médio de partícula (d5o) de 1,5 μιτι. Uma parte dessa lama foi diluí- da com água desmineralizada, para um teor de sólidos de 9,6% em peso. 229 g da lama diluída foram alimentadas a uma autoclave aquecida por óleo, dotada de um agitador de alta velocidade e aquecida à temperatura de 909C. Antes da adição da lama, a autoclave foi alimentada com 209 g de 2-etóxi- propanol e aquecida à temperatura de 80SC. A autoclave foi depois aquecida para a temperatura de 120QC e mantida assim por cerca de 15 minutos. De- pois, a autoclave foi aquecida para a temperatura de 170eC e mantida assim por 1 hora. Após a reação, a autoclave foi resfriada para uma temperatura abaixo de 609C e a lama resultante foi removida. A lama foi filtrada e lavada intensamente com acetona. O material resultante foi seco em um forno a vácuo, durante a noite, à temperatura de 80ÕC.

A argila tipo hidrotalcita resultante, compreendendo a mistura de ácidos graxos, foi analisada mediante difração de raios X para determinar o espaçamento entre passagens ou espaçamento "d". O padrão XRD da argila tipo hidrotalcita, conforme preparada acima, mostra reflexões típicas (hkO) e (001) correlacionadas a uma estrutura de hidrotalcita e alguns sinais menores correspondendo à brucita.

Claims

1. Processo para preparação de diidróxido em camadas, com- preendendo um ânion de estabilidade de carga, o processo compreendendo as etapas de: a) preparação de uma suspensão ou solução precursora compreendendo uma fonte de íon de metal divalente, uma fonte de íon de metal trivalente, água e um solvente miscível em água e no qual pelo menos 5 g/L de um precursor de um ânion de estabilidade de carga podem ser dissolvidas; b) tratamento da suspensão ou solução precursora para obtenção do diidró- xido em camadas; em que o precursor de ânion de estabilidade de carga é adicionado à sus- pensão ou solução antes, durante ou após a etapa (b) e em que, no caso do ânion de estabilidade de carga ser um ânion orgânico, menos de 50% dos precursores de ânion de estabilidade de carga, baseado no peso total dos precursores do ânion de estabilidade de carga, é um sal, com a condição de que o ânion de estabilidade de carga não seja um carbonato.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o solven- te é um álcool tendo um grupo hidroxila, o álcool preferivelmente sendo se- lecionado do grupo que consiste em etanol, n-propanol, isopropanol, butanol e um álcool alcoxilado de acordo com a fórmula: <formula>formula see original document page 37</formula> em que R1 é C1-C8 alquila ou fenila; R2 é hidrogênio ou metila e "n" é um in- teiro de 1 a 5.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o ânion de estabilidade de carga é um ânion orgânico.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, em que o ânion orgânico compreende 8 ou mais átomos de carbono, preferivelmente, de 10 a 40 átomos de carbono.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, em que o ânion orgânico é adicionado à suspensão ou solução precursora antes da etapa (b) prosseguir.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 3, em que o ânion orgânico é adicionado após a formação do diidróxido em camadas, onde o diidróxido em camadas compreende um ânion de estabilidade de carga se- lecionado do grupo que consiste em hidroxila, nitrato, fosfato, fosfonato, sul- fonato, sulfato, bissulfeto e halogeneto.

7. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações ante- riores, em que o íon de metal divalente é Mg2+ e o íon de metal trivalente é Al3+.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda as etapas de: c) preparar uma suspensão a partir de um meio de suspensão e de um dii- dróxido em camadas, compreendendo um ânion de estabilidade de carga selecionado do grupo que consiste em hidroxila, nitrato, fosfato, fosfonato, sulfonato, sulfato, bissulfeto e halogeneto; d) tratar a suspensão para se obter um diidróxido em camadas, compreen- dendo um ânion orgânico como ânion de estabilidade de carga, em que um precursor de ânion orgânico é adicionado durante as etapas (c) ou (d).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, em que o meio de suspensão compreende água e/ou um solvente que é miscível em água e em que pelo menos 5 g/L do precursor do ânion orgânico podem ser dissol- vidas.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, em que o meio de suspensão é o mesmo meio de suspensão usado na etapa (a).

11. Processo para preparação de diidróxido em camadas, com- preendendo um ânion orgânico como ânion de estabilidade de carga, o pro- cesso compreendendo as etapas de: a) preparação de uma suspensão de um diidróxido em camadas, compreen- dendo um ânion de estabilidade de carga selecionado do grupo que consiste em hidroxila, nitrato, fosfato, fosfonato, sulfonato, sulfato, bissulfeto e halo- geneto, um solvente e, opcionalmente, água; b) tratamento da suspensão ou solução precursora para obtenção do diidró- xido em camadas; em que o precursor de ânion orgânico é adicionado à suspensão durante as etapas (a) ou (b), e em que o solvente é miscível em água, podendo ter pelo menos 5 g/L do precursor de ânion orgânico nele dissolvidas.

12. Diidróxido em camadas, compreendendo um ânion de esta- bilidade de carga que pode ser obtido pelo processo de quaisquer das rei- vindicações anteriores.

13. Diidróxido em camadas, de acordo com a reivindicação 12, em que o ânion de estabilidade de carga é um ânion orgânico e a distância entre as camadas individuais do diidróxido em camadas é acima de 1,5 nm.

14. Material nanocompósito, compreendendo um polímero e o diidróxido em camadas, de acordo com a reivindicação 12 ou 13.

15. Masterbatch, compreendendo um polímero e o diidróxido em camadas, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, em que a quantidade de diidróxido em camadas se situa entre 10 e 70% em peso e a quantidade de polímero se situa entre 30 e 90% em peso, baseado no peso total do mater- batch.