BRPI0716575A2 - Compósito contendo sulfato de bário - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSITO DE SUBSTÂNCIAS DE ENCHIMENTO E PIGMENTOS EM UMA MATRIZ POLÍMERA, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO, BEM COMO USO DO MESMO".
A presente invenção refere-se a um compósito contendo sulfato
de bário, um processo para sua preparação e o uso desses compósitos.
Do uso de substâncias de enchimento e pigmentos usuais, tam- bém chamados aditivos, em sistemas polímeros sabe-se que o tipo e a in- tensidade das interações entre as partículas das substâncias de enchimento ou pigmentos e da matriz polímera influenciam as propriedades de um com- pósito. Pela modificação seletiva da superfície, as interações entre as partí- culas e a matriz polímera podem ser influenciadas e com isto as proprieda- des do sistema de substâncias de enchimento e pigmentos em uma matriz polímera, a seguir também denominada compósito, são modificadas. Um tipo usual de modificação de superfície é a funcionalização das superfícies da partícula com uso de alcoxialquilsilanos. A modificação da superfície po- de servir para aumentar a compatibilidade da partícula com a matriz. Além disso, pela escolha apropriada de grupos funcionais também é obtida uma ligação das partículas com a matriz. Desvantajoso no uso de substâncias de enchimento convencionais é que estas, em virtude de seu tamanho de partí- cula, dispersam fortemente luz visível e, por isto, a transparência do compó- sito é nitidamente reduzida. Além disso, a má resistência química de subs- tâncias de enchimento convencionais como, por exemplo, carbonato de cál- cio, representa uma desvantagem para inúmeras aplicações. Uma segunda possibilidade para aperfeiçoar as propriedades
mecânicas de materiais polímeros é o uso de partículas ultrafinas. A patente US-B-6 667 360 divulga compósitos polímeros que contêm 1 até 50% em peso de nanopartículas com tamanhos de partículas de 1 até 100 nm. Como nanopartículas são propostos óxidos de metal, sulfetos de metal, nitretos de metal, carbonetos de metal, fluoretos de metal e cloretos de metal, sendo que a superfície dessas partículas é não modificada. Como matriz polímera são mencionados epóxidos, policarbonatos, silicones, poliésteres, poliéteres, poliolefinas, cauchos sintéticos, poliuretanos, poliamida, poliestirenos, óxidos de polifenileno, policetonas e copolímeros bem como misturas dos mesmos. Os compósitos divulgados na patente US-B-6 667 360 devem apresentar propriedades mecânicas aperfeiçoadas em comparação a polímeros não preenchidos, particularmente propriedades de tração e de resistência a arra- nhões. Uma desvantagem das partículas ultrafinas divulgadas é que estas freqüentemente possuem uma elevada dureza Mohs e com isto elevada a - brasividade. Além disso, o índice de refração dos materiais descritos (por exemplo dióxido de titânio η = 2,7) é bem elevado em comparação ao índice de refração dos materiais polímeros. Isto leva a uma dispersão da luz com- parativamente forte e consequentemente à redução da transparência dos compósitos.
Sulfato de bário (BaSC>4) representa um caso especial dentre os pigmentos típicos e substâncias de enchimento. Sulfato de bário é quimica- mente inerte e não entra em nenhuma reação com polímeros típicos. Com uma dureza Mohs de 3, sulfato de bário é comparativamente maleável; as- sim as durezas Mohs de dióxido de titânio na modificação com rutílio situam- se em 6,5. O índice de refração de sulfato de bário é comparativamente re- duzido, com η = 1,64. O pedido de patente DE 102005025719 A1 divulga um processo
para a incorporação de sulfato de bário desaglomerado com um tamanho médio de partícula menor que 0,5 pm, que é revestido com um dispersante, em pré-etapas de materiais sintéticos, por exemplo, em polióis. Neste pro- cesso é preparado um material sintético que abrange um dispersante e um inibidor de cristalização contendo sulfato de bário desaglomerado. A patente WO 2007-039625 A1 descreve o emprego de sulfato de bário ou partículas de carbonato de cálcio contendo pelo menos um componente orgânico em polímeros transparentes. Uma desvantagem geral no emprego das partícu- las de bário desaglomeradas, organicamente revestidas, consiste no fato de que os componentes orgânicos não são universalmente empregáveis. Parti- cularmente desvantajoso é o uso de inibidores de cristalização, uma vez que estes já são empregados na preparação (precipitação) das partículas de sul- fato de bário. Neste caso, a compatibilidade do inibidor de cristalização com as pré-etapas do material sintético ou materiais sintéticos limita fortemente as possibilidades de emprego do produto. Em caso extremo, isto pode signi- ficar que para cada produto sintético seja necessário desenvolver e produzir um novo produto. Outra desvantagem das partículas de sulfato de bário de- saglomeradas descritas na patente DE 102005025719 A1 e WO 2007- 039625 A1, consiste na distribuição de tamanho de partículas das partículas secundárias, que devem apresentar um diâmetro médio de partículas menor que 2 μιτι, de preferência < 250 nm, particularmente preferido < 200 nm, muito particularmente preferido <130 nm, ainda mais preferido <100 nm, em particular preferido < 50 nm. Tais distribuições finas de partículas secun- dárias levam a uma forte tendência de formação de pó, o que deve ser evi- tado por motivos de segurança no trabalho, particularmente tratando-se de partículas em nanoescala. Outra desvantagem dos compósitos modificados com substân-
cias de enchimento, descritos no estado da técnica, são suas propriedades mecânicas insuficientes para muitas aplicações.
A tarefa da presente invenção é, pois, superar as desvantagens do estado da técnica. Particularmente é tarefa da invenção prover um compósito que,
em comparação com compósitos do estado da técnica, possua nitidamente aperfeiçoados módulos de flexão, resistência à flexão, módulos de tração, resistência à tração, resistência à ruptura, resistência à quebra, resistência ao choque e taxas de desgaste. Surpreendentemente a tarefa foi solucionada por compósitos de
acordo com a invenção com as características da reivindicação principal. Aperfeiçoamentos preferidos são caracterizados nas reivindicações secun- dárias.
Surpreendentemente, as propriedades mecânicas e tribológicas de compósitos polímeros foram fortemente aperfeiçoadas de acordo com a invenção já com o emprego de sulfato de bário precipitado, não modificado na superfície com tamanhos de cristalitos d50 menores que 350 nm (medidos segundo o processo Debye-Scherrer). Isto é tão surpreendente quanto o fato de as partículas de sulfato de bário não modificadas na superfície não pode- rem formar ligação entre partícula e matriz.
Sabe-se que ligações químicas ou físicas entre aditivo e matriz agem adicionalmente de modo favorável sobre o aperfeiçoamento das pro- priedades mecânicas e tribológicas do compósito. De acordo com a inven- ção é, pois, previsto em um aperfeiçoamento particular, preparar e empregar partículas de sulfato de bário, que sejam capazes de constituir ligações des- te tipo. Para isto, são previstas partículas de sulfato de bário modificadas na superfície de acordo com a invenção. A modificação da superfície necessá- ria para o ajuste seletivo da ligação entre partícula e matriz é, no entanto, efetuada de acordo com a invenção somente após a preparação da partícula de sulfato de bário (por exemplo precipitação em meio aquoso), em uma e- tapa processual adicional. A vantagem da posterior modificação da superfície consiste na
alta flexibilidade que ela possibilita. Este procedimento permite, por um lado, que a formação de partícula possa ser efetuada de modo usual durante a precipitação de sulfato de bário, isto é, a formação de partículas não é nega- tivamente influenciada por coprecipitados. Por outro lado, é mais fácil contro- lar tamanho e morfologia de partícula das partículas de sulfato de bário.
A precipitação do sulfato de bário a ser empregado de acordo com a invenção pode ser efetuada segundo todos os processos conhecidos do estado da técnica. De modo preferido de acordo com a invenção, é em- pregado sulfato de bário preparado em um reator de precipitação para preci- pitação de partículas em nanoescala, particularmente de uma célula reacio- nal para misturação ultrarrápida de vários reagentes, por exemplo de solu- ções aquosas de hidróxido de bário ou sulfeto de bário ou cloreto de bário e sulfato de sódio ou ácido sulfúrico. De modo preferido de acordo com a in- venção, após a precipitação o sulfato de bário está presente na forma de uma suspensão precipitada.
O sulfato de bário empregado de acordo com a invenção é lava- do e concentrado de modo que a água residual formada não seja organica- mente contaminada. O sulfato de bário está presente agora na forma de uma suspensão concentrada de sulfato de bário.
A secagem da suspensão concentrada de sulfato de bário pode ocorrer por meio de secagem por atomização, liofilização e/ou secagem por moagem. Dependendo do processo de secagem, pode ser necessária uma subsequente moagem do pó seco. A moagem pode ser efetuada segundo processos em si conhecidos.
Para preparação dos compósitos de acordo com a invenção são empregados de preferência pós de sulfato de bário secados por atomização. Esses possuem a vantagem de que os aglomerados secados por atomiza- ção relativamente grosseiros formam um pó pobre em poeira e de muito boa fluidez que, além disso, é surpreendentemente bem dispersável.
O compósito de acordo com a invenção contém uma matriz po- límera com 0,1 até 60% em peso de partículas de sulfato de bário precipita- das com tamanhos médios de cristalito dso menores que 350 nm (medido segundo processo Debye-Scherrer). O tamanho dos cristalitos d50 é de pre- ferência menor que 200 nm, particularmente preferido 3 até 50 nm. De acor- do com a invenção, aqui as partículas de sulfato de bário podem ser tanto modificadas na superfície como também não modificadas na superfície. Além disso, os compósitos de acordo com a invenção podem
conter componentes em si conhecidos do técnico, por exemplo, substâncias de enchimento minerais, fibras de vidro, estabilizadores, aditivos de proces- samento ((também denominados sistemas protetores) por exemplo, auxilia- res de dispersão, agentes de separação, antioxidantes, antiozonizantes, en- tre outros), pigmentos, agentes de proteção contra chamas (por exemplo hidróxido de alumínio, trióxido de antimônio, hidróxido de magnésio, entre outros), aceleradores de vulcanização, retardadores de vulcanização, óxido de zinco, ácido esteárico, enxofre, peróxido e/ou plastificantes.
Um compósito de acordo com a invenção pode, por exemplo, conter adicionalmente até 80% em peso, de preferência 10 até 80% em peso de substâncias de enchimento minerais e/ou fibras de vidro, até 10% em peso, de preferência 0,05 até 10% em peso de estabilizadores e aditivos de processamento (por exemplo, auxiliares de dispersão, agentes de separa- ção, antioxidantes, entre outros), até 10% em peso de pigmento e até 40% em peso de agentes de proteção contra chamas (por exemplo, hidróxido de alumínio, trióxido de antimônio, hidróxido de magnésio, entre outros).
Como exemplo é mencionado um compósito de acordo com a
invenção, no qual o compósito contém 100 phr de elastômero, 0,1 até 300 phr de sulfato de bário, 0 até 10 phr de acelerador de vulcanização, 0 até 10 phr de retardador de vulcanização, 0 até 20 phr de óxido de zinco, 0 até 10 phr de ácido esteárico, 0 até 20 phr de enxofre e/ou peróxido, 0 até 300 phr de substância de enchimento mineral, 0 até 200 phr de plastificante, 0 até 30 phr de sistema protetor, contendo de preferência antioxidantes e antiozoni- zantes.
A matriz polímera pode, de acordo com a invenção, consistir em um elastômero ou em um durômero. No elastômero pode se tratar, por e- xemplo, de caucho natural (NR), isopreno-caucho (IR), butila-caucho (CIIR, BIIR), butadieno-caucho (BR), caucho de estireno-butadieno (SBR), acriloni- trila-butadieno-caucho (NBR), bromobutil-caucho (BIIR), estireno-butadieno- isopreno-caucho (SBIR), cloropreno-caucho (CR), polietileno-caucho cloros- sulfonado (CSM), NBR-caucho hidrogenado (HNBR), polimetilsiloxano-vinil- caucho (VMQ), acrilato-etileno-caucho (AEM), acrilato-caucho (ACM), flúor- caucho (FKM), fluorsilicone-caucho (FVMQ), elastômeros termoplásticos (TPE), elastômeros termoplásticos (TPE) à base de poliamida (TPA), à base de copoliésteres (TPC), à base de olefinas (TPO), à base de estireno (TPS), à base de poliuretano (TPU), à base de caucho reticulado (TPV) ou de mis- turas de pelo menos dois desses materiais sintéticos. Como durômeros são apropriadas, por exemplo, resinas de poliéster insaturadas (UP), resinas fe- nólicas, resinas de melamina, massas de moldação de formaldeído, resinas de éster de vinila, resinas de dialilftalato, resinas de silicone ou resinas de uréia. Dos durômeros são particularmente apropriadas as resinas UP. De acordo com a invenção podem ser empregadas partículas de
sulfato de bário ultrafinas sem modificação de superfície. De modo alternati- vo, em um aperfeiçoamento particular, as partículas de sulfato de bário po- dem possuir uma modificação de superfície orgânica e/ou inorgânica.
A modificação de superfície inorgânica do sulfato de bário ultra- fino consiste usualmente em pelo menos um composto inorgânico, escolhido a partir de compostos de alumínio, de antimônio, de bário, de cálcio, de cé- rio, de cloro, de cobalto, de ferro, de fósforo, de carbono, de manganês, de oxigênio, de enxofre, de silício, de nitrogênio, de estrôncio, de vanádio, de zinco, de estanho e/ou de zircônio ou sais. Como exemplo são mencionados silicato de sódio, aluminato de sódio e sulfato de alumínio.
O tratamento inorgânico de superfície do BaS04 ultrafino ocorre em suspensão aquosa. A temperatura reacional não deve ultrapassar de preferência 50°C. O valor de pH da suspensão é ajustado, por exemplo, com emprego de NaOH, no valor de pH na faixa superior a 9. Sob forte agitação são adicionados, então, os produtos químicos para tratamento posterior (compostos inorgânicos), de preferência compostos inorgânicos hidrossolú- veis como, por exemplo, compostos de alumínio, antimônio, de bário, de cál- cio, de cério, de cloro, de cobalto, de ferro, de fósforo, de carbono, de man- ganês, de oxigênio, de enxofre, de silício, de nitrogênio, de estrôncio, de va- nádio, de zinco, de estanho e/ou de zircônio ou sais. O valor de pH e as quantidades de produtos químicos para tratamento posterior são escolhidos de acordo com a invenção de tal modo que estes últimos estejam presentes totalmente dissolvidos em água. A suspensão é intensamente agitada de modo que os produtos químicos para tratamento posterior sejam homogene- amente distribuídos na suspensão, de preferência por pelo menos 5 minutos. Na etapa seguinte, o valor de pH da suspensão diminui. Mostrou-se vantajo- so diminuir o valor de pH lentamente e sob forte agitação. De modo particu- larmente vantajoso, o valor de pH é diminuído no decorrer de 10 até 90 mi- nutos para valores de 5 até 8. A seguir, de acordo com a invenção segue um período de maturação, de preferência um período de maturação de aproxi- madamente uma hora. De preferência, as temperaturas não devem ultrapas- sar aqui 50°C. A suspensão aquosa é, então, lavada e secada. Para seca- gem de BaSO4 ultrafino, modificado na superfície, pode-se empregar por exemplo secagem por atomização, liofilização e/ou secagem por moagem. Dependendo do processo de secagem, pode ser necessária uma subse- quente moagem do pó seco. A moagem pode ser efetuada por processos em si conhecidos.
Para preparação de partículas de BaSO4 silanizadas, ultrafinas, modificadas na superfície, uma suspensão aquosa de BaSC>4 a partir de par- tículas de BaSO4 já inorganicamente modificadas na superfície é adicional- mente modificada com pelo menos um silano. Como silanos são emprega- dos de preferência alcoxialquilsilanos, particularmente preferidos são os al- coxialquilsilanos escolhidos a partir de octiltrietoxissilano, gama- metacrilpropiltrimetóxi-silano, gama-glicidoxipropiltrimetóxi-silano, gama- aminopropiltrietoxissilano, gama-aminopropiltrimetoxissilano, gama- isocianatopropiltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano e/ou silanos hidrolizados, como gama-aminopropilsilsesquioxano (Firma GE). Para isto, antes ou após a lavagem, uma suspensão de BaSO4 a partir de partículas de BaSO4 inor- ganicamente modificadas na superfície é misturada com um alcoxialquilsila- no sob forte agitação ou sob dispersão. De acordo com a invenção segue um período de maturação, de preferência um período de maturação de 10 até 60 minutos, de preferência a temperaturas de no máximo 40°C. A seguir, continua a ser processado tal como já foi descrito. De modo alternativo, o alcoxialquilsilano também pode ser aplicado nas partículas inorganicamente modificadas após a secagem por meio de misturação.
Como modificadores orgânicos de superfície são particularmente apropriados de acordo com a invenção os compostos a seguir: poliéteres, silanos, polissiloxanos, ácidos policarboxíücos, ácidos graxos, polietilenogli- cóis, poliésteres, poliamidas, poliálcoois, ácidos fosfônicos orgânicos, titana- tos, zirconatos, alquil- e/ou arilsulfonatos, alquil- e/ou arilsulfatos, ésteres de ácido alquil- e/ou arilfosfóricos.
A preparação de sulfato de bário organicamente modificado na superfície pode ser efetuada de acordo com processos em si conhecidos. De acordo com a invenção, a suspensão de sulfato de bário é misturada com um componente de bário de modo que resulte um excesso de bário. Como componente de bário pode ser empregado qualquer composto de bário hi- drossolúvel, por exemplo, sulfeto de bário, cloreto de bário e/ou hidróxido de bário. Os íons de bário adsorvem na superfície das partículas de sulfato de bário.
A seguir, compostos orgânicos apropriados são adicionados a esta suspensão sob forte agitação e/ou durante uma dispersão. Os compos- tos orgânicos são escolhidos de tal modo que junto com íons de bário eles formem um composto de difícil solubilidade. Pela adição dos compostos or- gânicos à suspensão de sulfato de bário, os compostos orgânicos precipitam na superfície do sulfato de bário com o excesso de íons de bário. Como compostos orgânicos são apropriados compostos escolhi-
dos do grupo dos alquil- e/ou arilsulfonatos, alquil- e/ou arilsulfatos, ésteres do ácido alquil- e/ou arilfosfóricos ou misturas de pelo menos dois desses compostos, sendo que os radicais alquila e/ou arila podem ser substituídos por grupos funcionais. Os compostos orgânicos também podem ser ácidos graxos, que eventualmente possuem grupos funcionais. Também podem ser empregadas misturas de pelo menos dois desses compostos.
São empregados por exemplo: sal de ácido alquilsulfônico, poli- vinilsulfonato de sódio, N-alquil-benzeno-sulfonato de sódio, poliestirenossul- fonato de sódio, dodecilbenzeno-sulfonato de sódio, Iaurilsulfato de sódio, cetilsulfato de sódio, hidroxilaminossulfato, Iaurilsulfato de trietanol-amônio, monoetilmonobenziléster de ácido fosfórico, perfluoroctanossulfonato de lítio, ácido 12-bromo-1 -dodecanossulfônico, sódio-10-hidróxi-1 -decanossulfonato, sódio-carragenana, sódio-10-mercapto-1 -cetanossulfonato, sódio-16- ceten(1)-sulfato, oleilcetilálcool-sulfato, sulfato de ácido oleico, ácido 9,10- dihidroxiesteárico, ácido isoesteárico, ácido esteárico, ácido oleico.
O sulfato de bário organicamente modificado pode ser direta- mente empregado na forma da presente pasta aquosa ou ser secado antes do uso. A secagem pode ser efetuada segundo processos em si conhecidos. Para a secagem, podem ser empregados particularmente os secadores con- vencionais, secadores por atomização, secadores por moagem, Iiofilizadores e/ou secadores por pulsação. Outros secadores são também igualmente empregáveis de acordo com a invenção. Dependendo do processo de seca- gem, pode ser necessária uma subsequente moagem do pó seco. A moa- gem pode ser efetuada segundo processos em si conhecidos. O sulfato de bário organicamente modificado possui de preferência um diâmetro médio de partículas de d5o = 1 nm até 100 pm, de preferência de dso = 1 nm até 1 pm, particularmente preferido de dso = 5 nm até 0,5 pm, e antes da modifica- ção orgânica está presente de preferência dispersado em tamanhos de par- tículas primárias.
As partículas primárias possuem uma distribuição logarítmica de tamanho de partículas com uma média de d = 1 até 5000 nm, de preferência d = 1 até 1000 nm, particularmente preferido de d = 5 até 500 nm com um desvio geométrico padrão de og < 1,5, de preferência de σ9 < 1,4.
O sulfato de bário organicamente modificado pode ser posteri- ormente tratado após a modificação orgânica adicionalmente com derivados de silano funcionais ou siloxanos funcionais. São empregados por exemplo: octiltrietoxissilano, metiltrietoxissilano, γ metacriloxipropiltrimetoxissilano, γ- glicidiloxipropiltrimetoxissilano, γ-aminopropiltrietoxissilano, γ-
isocianatopropiltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano.
De acordo com a invenção, as partículas de sulfato de bário or- ganicamente modificadas na superfície possuem opcionalmente um ou mais grupos funcionais, por exemplo, um ou mais grupos hidróxi, amino, carboxi- la, epóxi, vinila, metacrilato e/ou isocianato, tióis, alquiltiocarboxilatos, grupos di- e/ou poli-sulfídicos.
Os modificadores de superfície podem ser ligados química e/ou fisicamente à superfície das partículas. A ligação química pode ser covalente ou iônica. Como ligação física são possíveis ligações dipolo-dipolo ou Van- der-Waals. Preferida é a ligação dos modificadores de superfície por meio de ligações covalentes ou por meio de ligações físicas dipolo-dipolo.
De acordo com a invenção, as partículas de sulfato de bário mo- dificadas na superfície possuem a capacidade de formar parcial ou totalmen- te uma ligação química e/ou física com a matriz polímera por meio dos modi- ficadores de superfície. Como tipos de ligação química são apropriadas liga- ções covalentes e iônicas. Como tipos de ligação física são apropriadas liga- ções dipolo-dipolo e Van-der-Waals.
De preferência, para preparação do compósito de acordo com a invenção pode ser preparado primeiro uma batelada principal, que contém de preferência 5-80% em peso de sulfato de bário. Esta batelada principal pode ser ou diluída somente com o polímero bruto ou ser misturada com os outros componentes da receita e eventualmente ser novamente dispersada.
Para preparação do compósito de acordo com a invenção tam- bém pode ser escolhido um processo no qual o sulfato de bário é primeira- mente incorporado em substâncias orgânicas, particularmente em aminas, polióis, estirenos, formaldeídos e suas massas de moldação, resinas de és- ter de vinila, resinas de poliéster ou resinas de silicone e dispersado. Estas substâncias orgânicas misturadas com sulfato de bário podem então ser empregadas como material de partida para a preparação do compósito.
Para dispersão do sulfato de bário na batelada principal ou em uma substância orgânica, podem ser empregados processos de dispersão usuais, particularmente com emprego de extrusores de fusão, dissolvedores, três cilindros, moinhos de esfera, moinhos de pérolas, moinhos de imersão, ultrassom ou amassadores. Particularmente vantajoso é o emprego de moi- nhos de imersão ou moinhos de pérolas com diâmetro de pérolas de d < 1,5 mm.
O compósito de acordo com a invenção, surpreendentemente, possui excelentes propriedades mecânicas e tribológicas. Em comparação com o polímero não preenchido, o compósito de acordo com a invenção possui módulos de flexão, resistência à flexão, módulos de tração, resistên- cia à tração, resistência à ruptura, resistência à quebra, resistência ao cho- que e taxas de desgaste nitidamente aperfeiçoadas.
Pelas propriedades mecânicas aperfeiçoadas podem ser produ- zidas peças mais finas. Isto pode contribuir muito para reduzir peso no setor automobilístico bem como no setor aeronáutico e aeroespacial. As aplica- ções incluem, por exemplo, para-choques ou revestimentos internos em trens ou também aeronaves feitos de massas de moldação duroplásticas. Elevada resistência à tração precisa ser produzida sobretudo em adesivos. Aplicações para materiais sintéticos elastômeros, por exemplo, com base em polímeros como caucho de estireno-butadieno (SBR), são entre outros ve- dações e amortecedores de vibrações. Objeto da invenção são, em pormenores: - compósitos consistindo em pelo menos um elastômero e/ou
pelo menos um durômero e sulfato de bário, cujo tamanho de cristalito d50 é inferior a 350 nm, de preferência inferior a 200 nm e particularmente preferi- do entre 3 e 50 nm e sendo que o sulfato de bário pode ser tanto orgânica ou inorganicamente modificado na superfície como também não modificado na superfície (a seguir também denominado compósito de sulfato de bário);
- compósitos de sulfato de bário, sendo que como durômero são empregados pelo menos uma resina de poliéster insaturada (UP), uma resi- na fenólica, uma resina de melamina, uma massa de moldação de formalde- ído, uma resina de éster de vinila, uma resina de dialilftalato, uma resina de
silicone e/ou uma resina de uréia, de preferência uma resina UP;
- compósitos de sulfato de bário, sendo que como elastômero é escolhido pelo menos um elastômero a partir de: caucho natural (NR), iso- preno-caucho (IR), butila-caucho (CIIR, BIIR), butadieno-caucho (BR), cau- cho de estireno-butadieno (SBR), acrilonitrila-butadieno-caucho (NBR), bro-
mobutil-caucho (BIIR), estireno-butadieno-isopreno-caucho (SBIR), cloropre- no-caucho (CR), polietileno-caucho clorossulfonado (CSM), NBR-caucho hidrogenado (HNBR), polimetilsiloxano-vinil-caucho (VMQ), acrilato-etileno- caucho (AEM), acrilato-caucho (ACM), flúor-caucho (FKM), fluorsilicone- caucho (FVMQ), elastômeros termoplásticos (TPE)1 elastômeros termoplás- ticos (TPE) à base de poliamida (TPA), à base de copoliésteres (TPC), à base de olefinas (TPO), à base de estireno (TPS), à base de poliuretano (TPU), à base de caucho reticulado (TPV) ou sendo empregados como elas- tômeros misturas de pelo menos dois desses elastômeros;
- compósitos de sulfato de bário, sendo que o compósito contém 20 até 99,8% em peso de durômero, 0,1 até 60% em peso de sulfato de bá- rio, 0 até 80% em peso de substância de enchimento mineral e/ou fibras de vidro, 0,05 até 10% em peso de aditivos de processamento, 0 até 10% em peso de pigmento, e 0 até 40% em peso de hidróxido de alumínio;
- compósitos de sulfato de bário, sendo que o compósito contém 100 phr de elastômero, 0,1 até 300 phr de sulfato de bário, 0 até 10 phr de acelerador de vulcanização, 0 até 10 phr de retardadores de vulcanização, 0
até 20 phr de óxido de zinco, 0 até 10 phr de ácido esteárico, 0 até 20 phr de enxofre e/ou peróxido, 0 até 300 phr de substância de enchimento mineral, 0 até 200 phr de plastificante, 0 até 30 phr de sistema protetor, contendo de preferência antioxidantes e antiozonizantes;
- compósitos de sulfato de bário, sendo que a fração de sulfato
de bário no compósito perfaz 0,1 até 60% em peso, de preferência 0,5 até
30% em peso, particularmente preferido 1,0 até 20% em peso;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que primeiro é preparado uma batelada principal e o compósito de
sulfato de bário é obtido pela diluição da batelada principal com o polímero bruto, sendo que a batelada principal contém 5 - 80% em peso de sulfato de bário, de preferência 15 - 60% em peso de sulfato de bário;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que primeiro é preparado uma batelada principal e o compósito de
sulfato de bário é obtido pela diluição da batelada principal com o polímero bruto sob dispersão;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, no qual o batelada principal é misturado com os outros componentes da receita em uma ou mais etapas, e a seguir é efetuada de preferência uma disper-
são;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que o sulfato de bário é primeiro incorporado em substâncias orgâni- cas, particularmente em aminas, polióis, estirenos, formaldeídos e suas massas de moldação, resinas de éster de vinila, resinas de poliéster ou resi-
nas de silicone e dispersado, sendo que o sulfato de bário pode ser tanto orgânica ou inorganicamente modificado na superfície como também não modificado na superfície; - processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que as substâncias orgânicas misturadas com o sulfato de bário são empregadas como material de partida para a preparação do compósito;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que a dispersão do sulfato de bário na batelada principal ou em uma
substância orgânica é efetuada por meio de processos de dispersão usuais, particularmente com emprego de extrusores de fusão, dissolvedores, três cilindros, moinhos de esferas, moinhos de pérolas, moinhos de imersão, ul- trassom ou amassadores;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário,
sendo que para a dispersão do sulfato de bário são empregados de prefe- rência moinhos de imersão ou moinhos de pérolas;
- processo para preparação do compósito de sulfato de bário, sendo que para a dispersão do sulfato de bário são empregados de prefe-
rência moinhos de pérolas, sendo que as pérolas apresentam de preferência diâmetro de d < 1,5 mm, particularmente preferido d < 1,0 mm, muito particu- larmente preferido de d < 0,3 mm;
- compósito de sulfato de bário, que possui aperfeiçoadas pro- priedades mecânicas e aperfeiçoadas propriedades tribológicas;
- compósito de sulfato de bário no qual o aperfeiçoamento da
resistência e viscosidade pode ser observado em um teste de flexão ou em um teste de tração;
- compósito de sulfato de bário que possui aperfeiçoada resiliên- cia e/ou aperfeiçoado valor de resiliência;
- compósito de sulfato de bário que possui aperfeiçoada resis-
tência ao desgaste;
- compósito de sulfato de bário que possui aperfeiçoada resis- tência a arranhões;
- compósito de sulfato de bário que possui aperfeiçoada resis-
tência ao fendilhamento por tensão.
- compósito de sulfato de bário no qual pode ser observado um aperfeiçoamento da resistência à fluência, - compósito de sulfato de bário no qual o comportamento viscoe- lástico, caracterizado pelo fator de perda tan δ, é aperfeiçoado,
- uso do compósito de sulfato de bário para peças moldadas no setor automobilístico, aeronáutico ou aeroespacial particularmente para di-
minuir o peso, por exemplo, em forma de para-choques ou revestimentos internos,
- uso do compósito de sulfato de bário particularmente em forma de vedações ou amortecedores de vibrações.
A invenção é elucidada pelos exemplos a seguir, sem no entanto ser por eles limitada. Exemplo 1
Como material de partida é empregado um sulfato de bário não modificado, precipitado, que possui um tamanho de cristalito dso de 26 nm. O sulfato de bário não modificado na superfície é dispersado na resina UP Pa- Iapreg P17-02 em 25% em peso com um moinho de pérolas, até que seja obtida uma finura menor que 5 pm na escala Hegmann.
Tabela 1: Receita do material sintético reforçado com fibra de vidro à base de resina UP
Edutos Fabricante Peso do material [g] Palapreg P17-02* BASF 70% 31,08* Palapreg H814-01 DSM Composite Resins 30% 13,32 BYK W996 BYK-Chemie Gm- bH 1,5 phr 0,67 BYK P9060 BYK-Chemie Gm- bH 4 phr 1,78 Trigonox C Akzo Nobel 1,5 phr 0,67 Coathylene HA 1681 Du Pont Polymer Powders 1,5 phr 0,67 Luvatol MV 35 NV Lehmann & Voss & Co 3 phr 1,33 Millicarb OG Omya GmbH 50 phr 22,20 Martinal ON 921 Martinswerk Gm- bH 120 phr 53,29 Edutos Fabricante Peso do material [g] Sulfato de bário* Sachtleben Che- mie GmbH 2% 2,59* Fibras de vidro Saint-Gobain Ve- trolex 25% 33,84
* como dispersão pronta após moagem em moinho de pérolas, portanto pe- sado como peso total com 33,67 g (Palapreg P17-02 + sulfato de bário)
Esta dispersão, conforme peso do material de acordo com a ta- bela 1, é agitada com a outra resina Palapreg H814-01 e os aditivos no dis- solvedor (disco do dissolvedor: diâmetro 30 mm) a 1500 rpm em um béquer de material sintético para 180 ml e lentamente adicionada ao peso necessá- rio de substâncias de enchimento com rotação crescente. Após o término da adição do material de enchimento é dispersado durante 3 minutos a 6500 rpm.
À massa bruta é adicionada a quantidade necessária de fibras
de vidro, que é misturada com auxílio de uma espátula. No amassador esta mistura é homogeneizada por mais 3 minutos a 50 rpm. A massa resultante é cuidadosamente espalhada em um molde impregnado com agente de se- paração com 12 rebaixos de 80 mm χ 15 mm χ 4 mm e alisada. A placa de prensagem inferior do molde é uma placa de teflon e a placa de prensagem superior é uma placa metálica polida, cromada. As placas com papel de pro- teção são temperadas na prensa aquecida a 150°C durante um minuto a 150°C (com fechamento normal da prensa), a seguir as placas são prensa- das com pressão de 10000 kPa (100 bar) a 150°C. Após a etapa de prensa- gem, as placas são deixadas esfriar e os corpos de teste são retirados das formas.
Os corpos de teste são avaliados em testes de flexão em 3 pon- tos segundo DIN EN ISO 178 e em ensaios de resiliência segundo DIN EN ISO 179. Os resultados estão reunidos na tabela 2. Os compósitos de acordo com a invenção apresentam proprie-
dades fortemente aperfeiçoadas em comparação com a resina pura. Tabela 2: Propriedades mecânicas dos corpos de teste preparados
Amostra Módulo de elasticida- de [MPa] Tensão de flexão máxima [MPa] Tensão de ruptura [MPa] Along. relativo na ruptura [%] Resiliên- cia [kJ/m2] Compósito sem sulfa- to de bário 11759 66,51 39,66 0,84 8,77 Compósito com 2% de sulfato de bário 11804 86,04 58,69 1,05 12,01
Exemplo 2
Como material de partida é empregado um sulfato de bário mo- dificado na superfície com um tamanho de cristalito dso de 26 nm. A superfí- cie do sulfato de bário é inorganicamente tratada e silanizada. A modificação inorgânica da superfície consiste em um composto de silício-alumínio- oxigênio. Para a silanização foi empregado 3-metacrilóxi-propiltrimetóxi- silano.
O sulfato de bário inorganicamente modificado na superfície po- de ser preparado, por exemplo, segundo o processo a seguir:
3,7 kg de uma suspensão aquosa a 6,5% em peso de partículas de BaSC>4 ultrafinas com diâmetro médio de partículas primárias dso de 26 nm (resultado de testes TEM) são aquecidos sob agitação a uma temperatu- ra de 40° C. O valor de pH da suspensão é ajustado em 12 com solução de hidróxido de sódio a 10%. Sob forte agitação, são adicionados à suspensão simultaneamente 14,7 ml de uma solução aquosa de silicato de sódio (284 g de Si02/l), 51,9 ml de uma solução de sulfato de alumínio (com 75 g de AI2O3/!) e 9,7 ml de uma solução de aluminato de sódio (275 g de AI2O3/!) com manutenção do valor de pH de 12,0. A suspensão é homogeneizada por mais 10 minutos sob forte agitação. A seguir, o valor de pH é lentamente ajustado a um valor de pH de 7,5 lentamente, de preferência no decorrer de 60 minutos, pela adição de ácido sulfúrico a 5%. Segue um tempo de matu- ração de 10 minutos igualmente a uma temperatura de 40° C. A suspensão é então lavada até uma condutibilidade inferior a 100 pS/cm e a seguir se- cada por atomização. A suspensão lavada é ajustada com água VE em um teor sólido de 20% em peso e dispersada com um dissolvedor durante 15 minutos. À suspensão são lentamente adicionados, sob dispersão no dissol- vedor, 15 g do 3-metacrilóxi-propiltrimetóxi-silano. A suspensão é a seguir dispersada durante mais 20 minutos com o dissolvedor e a seguir secada por liofilização.
O sulfato de bário modificado na superfície é dispersado na resi- na UP Palapreg P17-02 em 25% em peso, com um moinho de pérolas até que seja obtida uma finura inferior a 5 μιη na escala Hegmann.
Tabela 3: Receita dos materiais sintéticos reforçados com fibra de vidro à base de resina UP
Edutos Fabricante Peso do material [g] Palapreg P17-02* BASF 70% 31,08* Palapreg H814-01 DSM Composite Resins 30% 13,32 BYK W996 BYK-Chemie GmbH 1,5 phr 0,67 BYK P9060 BYK-Chemie GmbH 4 phr 1,78 Trigonox C Akzo Nobel 1,5 phr 0,67 Coathylene HA 1681 Du Pont Polymer Powders 1,5 phr 0,67 Luvatol MV 35 NV Lehmann & Voss & Co 3 phr 1,33 Millicarb OG Omya GmbH 50 phr 22,20 Martinal ON 921 Martinswerk Gm- bH 120 phr 53,29 Sulfato de bário* Sachtleben Chemie GmbH 2% 2,59* Fibras de vidro Saint-Gobain Ve- trolex 25% 33,84
* como dispersão pronta após moagem em moinho de pérolas, portanto pe- sado como peso total com 33,67 g (Palapreg P17-02 + sulfato de bário) Esta dispersão, conforme peso do material de acordo com a ta- bela 3, é agitada com a outra resina Palapreg H814-01 e os aditivos no dis- solvedor (disco do dissolvedor: diâmetro 30 mm) a 1500 rpm em um béquer de material sintético para 180 ml e lentamente adicionada ao peso necessá- rio de substâncias de enchimento com rotação crescente. Após o término da adição do material de enchimento é dispersado durante 3 minutos a 6500 rpm.
À massa bruta é adicionada a quantidade necessária de fibras de vidro, que é misturada com auxílio de uma espátula. No amassador esta mistura é homogeneizada por mais 3 minutos a 50 rpm. A massa resultante é cuidadosamente espalhada em um molde impregnado com agente de se- paração com 12 rebaixos de 80 mm χ 15 mm χ 4 mm e alisada. A placa de prensagem inferior do molde é uma placa de teflon e a placa de prensagem superior é uma placa metálica polida, cromada. As placas com papel de pro- teção são temperadas na prensa aquecida a 150° C durante um minuto a 150° C (com fechamento normal da prensa), a seguir as placas são prensa- das com pressão de 10000 kPa (100 bar) a 150° C. Após a etapa de pren- sagem, as placas são deixadas esfriar e os corpos de teste são retirados dos moldes.
Os corpos de teste são avaliados em testes de flexão em 3 pon- tos segundo DIN EN ISO 178 e em ensaios de resiliência segundo DIN EN ISO 179. Os resultados estão reunidos na tabela 4.
Os compósitos de acordo com a invenção apresentam proprie- dades fortemente aperfeiçoadas em comparação com a resina pura.
Tabela 4: Propriedades mecânicas dos corpos de teste preparados
Amostra Módulo de elasticidade [MPa] Tensão de flexão má- xima [MPa] Tensão de ruptura [MPa] Along. relati- vo na ruptu- ra [%] Resili- ência [kJ/m2] Compósito sem sulfato de bário 11759 66,51 39,66 0,84 8,77 Compósito com 2% de sulfato de bário silani- zado 12310 90,23 60,28 1,12 13,14 Exemplo 3
Como material de partida é empregado um sulfato de bário or- ganicamente modificado na superfície com um tamanho de cristalito d5o de nm. A superfície do sulfato de bário é inorganicamente tratada e silaniza- da. Como modificação orgânica da superfície foi empregado um sal oleilceti- lálcoolsulfato-Na com funcionalidade acrilato.
O sulfato de bário organicamente modificado na superfície pode ser preparado, por exemplo, segundo o processo a seguir:
Em um recipiente de agitação são suspensos 500 g de sulfato de bário em 0,5 litro de água VE (água totalmente desalinizada) à temperatu- ra ambiente. Um excesso de bário é então ajustado com uma solução de hidróxido de bário a 0,1 molar de modo que seja obtido um valor de pH de 11. À suspensão de sulfato de bário fortemente agitada são lentamente in- troduzidos 25 g de sal de oleilcetilalcoolsulfato-Na com funcionalidade acrila- to. A suspensão é a seguir agitada durante outros 30 min. O valor de pH é então lentamente ajustado em 6,0 com ácido sulfúrico a 0,1 molar e agitado por mais 15 minutos. O produto precipitado é a seguir secado a 105° C.
O sulfato de bário organicamente modificado na superfície é dis- persado na resina UP Palapreg P17-02 em 25% em peso, com um moinho de pérolas até que seja obtida uma finura inferior a 5 μητι na escala Heg- mann.
Tabela 5: Receita do material sintético reforçado com fibra de vidro à base de resina UP
Edutos Fabricante Peso do material [g] Palapreg P17-02* BASF 70% 31,08* Palapreg H814-01 DSM Composite Resins 30% 13,32 BYK W996 BYK-Chemie GmbH 1,5 phr 0,67 BYK P9060 BYK-Chemie GmbH 4 phr 1,78 Trigonox C Akzo Nobel 1,5 phr 0,67 Edutos Fabricante Peso do material [g] Coathylene HA 1681 Du Pont Polymer Powders 1,5 phr 0,67 Luvatol MV 35 NV Lehmann & Voss & Co 3 phr 1,33 Millicarb OG Omya GmbH 50 phr 22,20 Martinal ON 921 Martinswerk Gm- bH 120 phr 53,29 Sulfato de bário* Sachtleben Chemie GmbH 2% 2,59* Fibras de vidro Saint-Gobain Ve- trolex 25% 33,84
* como dispersão pronta após moagem em moinho de pérolas, portanto pe- sado como peso total com 33,67 g (Palapreg P17-02 + sulfato de bário)
Esta dispersão conforme peso do material de acordo com a ta- bela 1 é agitada com a outra resina Palapreg H814-01 e os aditivos no dis- solvedor (disco do dissolvedor: diâmetro 30 mm) a 1500 rpm em um béquer de material sintético para 180 ml e lentamente adicionada ao peso necessá- rio de substâncias de enchimento com rotação crescente. Após o término da adição do material de enchimento é dispersado durante 3 minutos a 6500 rpm.
À massa bruta é adicionada a quantidade necessária de fibras
de vidro, que é misturada com auxílio de uma espátula. No amassador, esta mistura é homogeneizada por mais 3 minutos a 50 rpm. A massa resultante é cuidadosamente espalhada em um molde impregnado com agente de se- paração com 12 rebaixos de 80 mm χ 15 mm χ 4 mm e alisada. A placa de prensagem inferior do molde é uma placa de teflon e a placa de prensagem superior é uma placa metálica polida, cromada. As placas com papel de pro- teção são temperadas na prensa aquecida a 150° C durante um minuto a 150° C (com fechamento normal da prensa), a seguir as placas são prensa- das com pressão de 10000 kPa (100 bar) a 150° C. Após a etapa de pren- sagem, as placas são deixadas esfriar e os corpos de teste são retirados dos moldes.
Os corpos de teste são avaliados em testes de flexão em 3 pon- tos segundo DIN EN ISO 178 e em ensaios de resiliência segundo DIN EN ISO 179. Os resultados estão reunidos na tabela 6.
Os compósitos de acordo com a invenção apresentam proprie- dades fortemente aperfeiçoadas em comparação com a resina pura. Tabela 6: Propriedades mecânicas dos corpos de teste preparados
Amostra Módulo de elasti- cidade [MPa] Tensão de flexão máxima [MPa] Tensão de ruptu- ra [MPa] Along. relativo na ruptu- ra [%] Resili- ência [kJ/m2] Compósito sem sulfato de bário 11759 66,51 39,66 0,84 8,77 Compósito com 2% de sulfato de bário organicamente modificado na superfície 12354 88,26 59,73 1,09 12,87
Claims (29)
1. Compósito de substâncias de enchimento e pigmentos em uma matriz polímera, caracterizado pelo fato de que contém sulfato de bário, pelo menos um elastômero e/ou pelo menos um durômero, sendo que o ta- manho de cristalito do sulfato de bário d5o é menor que 350 nm, de preferên- cia menor que 200 nm e particularmente preferido entre 3 e 50 nm e o sulfa- to de bário pode ser tanto organicamente ou inorganicamente modificado na superfície como também não modificado na superfície.
2. Compósito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que como durômero é escolhida pelo menos uma resina de poli- éster insaturada (UP)1 uma resina fenólica, uma resina de melamina, uma massa de moldação de formaldeído, uma resina de éster de vinila, uma resi- na de dialilftalato, uma resina de silicone e/ou uma resina de uréia, de prefe- rência uma resina de UP.
3. Compósito de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- do pelo fato de que como elastômero é escolhido pelo menos um elastômero a partir de: caucho natural (NR), isopreno-caucho (IR), butila-caucho (CIIR, BIIR), butadieno-caucho (BR), caucho de estireno-butadieno (SBR), acriloni- trila-butadieno-caucho (NBR), bromobutil-caucho (BIIR), estireno-butadieno- isopreno-caucho (SBIR), cloropreno-caucho (CR), polietileno-caucho cloro- sulfonado (CSM), NBR-caucho hidrogenado (HNBR), polimetilsiloxano-vinil- caucho (VMQ), acrilato-etileno-caucho (AEM), acrilato-caucho (ACM), flúor- caucho (FKM), fluorsilicone-caucho (FVMQ), elastômeros termoplásticos (TPE), elastômeros termoplásticos (TPE) à base de poliamida (TPA), à base de copoliésteres (TPC), à base de olefinas (TPO), à base de estireno (TPS), à base de poliuretano (TPU), à base de caucho reticulado (TPV) ou de que como elastômeros são escolhidas misturas de pelo menos dois desses elas- tômeros.
4. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o compósito contém 20 até 99,8% em peso de durômero, 0,1 até 60% em peso de sulfato de bário, 0 até 80% em peso de substância de enchimento mineral e/ou fibra de vidro, 0,05 até 10% em peso de aditivos de processamento, 0 até 10% em peso de pigmento, e 0 até 40% em peso de hidróxido de alumínio.
5. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o compósito contém 100 phr de elastô- mero, 0,1 até 300 phr de sulfato de bário, 0 até 10 phr de acelerador de vul- canização, 0 até 10 phr de retardadores de vulcanização, 0 até 20 phr de óxido de zinco, 0 até 10 phr de ácido esteárico, 0 até 20 phr de enxofre e/ou peróxido, 0 até 300 phr de substância de enchimento mineral, 0 até 200 phr de plastificante, 0 até 30 phr de sistema protetor, contendo de preferência antioxidantes e antiozonizantes.
6. Compósito de acordo com qualquer uma ou mais das reivindi- cações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fração de sulfato de bário no compósito perfaz 0,1 até 60% em peso, de preferência 0,5 até 30% em pe- so, particularmente preferido 1,0 até 20% em peso.
7. Compósito de acordo com qualquer uma ou mais das reivindi- cações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o sulfato de bário é modificado na superfície com pelo menos um composto inorgânico.
8. Compósito de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a fração em peso dos compostos inorgânicos em relação ao BaSO4 perfaz 0,1 até 50,0% em peso, de preferência 1,0 até 10,0% em pe- so.
9. Compósito de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracteriza- do pelo fato de que os compostos inorgânicos são escolhidos a partir de compostos de alumínio, de antimônio, de bário, de cálcio, de cério, de cloro, de cobalto, de ferro, de fósforo, de carbono, de manganês, de oxigênio, de enxofre, de silício, de nitrogênio, de estrôncio, de vanádio, de zinco, de esta- nho e/ou de zircônio ou sais.
10. Compósito de acordo com qaulquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que as partículas de BaSO4 adicionalmente à modificação da superfície de compostos inorgânicos são modificadas com pelo menos um silano ou vários silanos.
11. Compósito de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os silanos são alcoxialquilsilanos.
12. Compósito de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os alcoxialquilsilanos são escolhidos a partir de octiltrietoxissi- lano, gama-metacrilpropiltrimetoxissilano, gama-glicidoxipropiltrimetoxissilano, gama-aminopropiltrietoxissilano, gama-aminopropiltrimetoxissilano, gama- isocianatopropiltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano e/ou silanos hidrolizados, como gama-aminopropilsilsesquioxano (Firma GE).
13. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 12, caracterizado pelo fato de que as partículas de BaSCU apresentam um tamanho de partícula primária d5o inferior ou igual a 0,1 pm, de preferên- cia de 0,05 até 0,005 pm.
14. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 13, caracterizado pelo fato de que o sulfato de bário é modificado na su- perfície com pelo menos um composto orgânico.
15. Compósito de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os compostos orgânicos são escolhidos do grupo dos alquil- e/ou arilsulfonatos, alquil- e/ou arilsulfatos, ésteres do ácido alquil- e/ou aril- fosfórico, sendo que os radicais alquila ou arila podem ser substituídos por grupos funcionais, e/ou ácidos graxos, que possuem eventualmente grupos funcionais, ou de misturas de pelo menos dois desses compostos.
16. Compósito de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracte- rizado pelo fato de que os compostos orgânicos são escolhidos a partir de: sais de ácido alquilsulfônico, polivinilsulfonato de sódio, N-alquil-benzeno- sulfonato de sódio, poliestirenossulfonato de sódio, dodecilbenzeno- sulfonato de sódio, Iaurilsulfato de sódio, cetilsulfato de sódio, hidroxilamino- sulfato, Iaurilsulfato de trietanol-amônio, monoetilmonobenziléster de ácido fosfórico, perfluoroctanossulfonato de lítio, ácido 12-bromo-1- dodecanossulfônico, sódio-10-hidróxi-1-decanossulfonato, sódio- carragenana, sódio-10-mercapto-1 -cetanossu Ifo nato, sódio-16-ceten(1 )- sulfato, oleilcetilálcool-sulfato, sulfato de ácido oleico, ácido 9,10- dihidroxiesteárico, ácido isoesteárico, ácido esteárico, ácido oleico ou de misturas de pelo menos dois desses compostos.
17. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o sulfato de bário apresenta um diâ- metro médio de partículas de d5o = 1 nm até 100 pm, de preferência de dso =1 nm até 1 μιτι, particularmente preferido de d50 = 5 nm até 0,5 pm.
18. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que as partículas primárias do sulfato de bário possuem uma distribuição logarítmica de tamanho de partículas com uma média de d = 1 até 5000 nm, de preferência d = 1 até 1000 nm, particu- larmente preferido de d = 5 até 500 nm e uma distribuição logarítmica de tamanho de partículas com um desvio geométrico padrão de og < 1,5, de preferência de ag < 1,4.
19. Compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que o sulfato de bário com derivados de silano funcionais e/ou siloxanos funcionais é tratado posteriormente, sendo que os derivados de silano funcionais e/ou siloxanos funcionais são escolhi- dos de preferência a partir de: octiltrietoxissilanos, metiltrietoxissilanos, γ- metacriloxipropiltrimetoxissilanos, γ-glicidiloxipropiltrimetoxissilanos, γ- aminopropiltrietoxissilanos, γ-isocianatopropiltrietoxissilanos, viniltrimetoxissi- Iano ou de misturas de pelo menos dois desses compostos.
20. Processo para preparação de um compósito como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que a partir do sulfato de bário e uma parte do polímero bruto é preparada uma batelada principal e o compósito é obtido pela diluição da batelada principal com o polímero bruto sob dispersão.
21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a partir do sulfato de bário e uma parte do polímero bruto é preparada uma batelada principal e o compósito é obtido pela diluição da batelada principal com o polímero bruto, sendo que a batelada principal con- tém 5-80% em peso de sulfato de bário, de preferência 15-60% em peso de sulfato de bário.
22. Processo de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracteri- zado pelo fato de que a batelada principal é misturada com os outros com- ponentes da receita em uma ou mais etapas, e a seguir é efetuada de prefe- rência uma dispersão.
23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações20 a 22, caracterizado pelo fato de que o sulfato de bário é primeiro incorpo- rado em substâncias orgânicas, particularmente em aminas, polióis, estire- nos, formaldeídos e suas massas de moldação, resinas de éster de vinila, resinas de poliéster ou resinas de silicone e dispersado.
24. Processo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que as substâncias orgânicas misturadas com o sulfato de bário foram empregadas como material de partida para preparação do compósito.
25. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações20 a 24, caracterizado pelo fato de que a dispersão do sulfato de bário na batelada principal ou em uma substância orgânica é efetuada por meio de processos de dispersão usuais, particularmente com emprego de extrusores de fusão, dissolvedores, três cilindros, moinhos de esfera, moinhos de péro- las, moinhos de imersão, ultrassom ou amassadores.
26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações20 a 25, caracterizado pelo fato de que a dispersão do sulfato de bário é efe- tuada de preferência em moinhos de imersão ou moinhos de pérolas.
27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações20 a 26, caracterizado pelo fato de que a dispersão do sulfato de bário é efe- tuada em moinhos de pérolas, sendo que são empregadas pérolas com di- âmetros de d < 1,5 mm, particularmente preferido d < 1,0 mm, muito particu- larmente preferido de d < 0,3 mm.
28. Uso de um compósito como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que é para peças moldadas para o setor automobilístico, aeronáutico ou aeroespacial particularmente para diminuir o peso, por exemplo, em forma de para-choques ou revesti- mentos internos.
29. Uso de um compósito como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que é para vedações ou amortecedores de vibrações.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B08L | Patent application lapsed because of non payment of annual fee [chapter 8.12 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AO NAO RECOLHIMENTO DAS 5A, 6A E 7A ANUIDADES. |
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| B08I | Publication cancelled [chapter 8.9 patent gazette] |
Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 8.12 NA RPI NO 2277 DE 26/08/2014 POR TER SIDO INDEVIDA. |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AS 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A, 12A E 13A ANUIDADES. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2602 DE 17-11-2020 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |