BRPI0809605A2

BRPI0809605A2 - Método para a produção de uma partícula compósita de polímero aditivo, agente dopante, método para a produção do mesmo, partícula compósita de material de polímero aditivo, artigo, e, papel, pastilhas de freio, lonas de freio, ou gaxetas

Info

Publication number: BRPI0809605A2
Application number: BRPI0809605-8A
Authority: BR
Inventors: Anton Johannes Josef Hendriks; Mirjam Ellen Oldenzeel; Johannus Maria Bergmans; Tetsuya Akamatsu
Original assignee: Teijin Aramid Bv
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2014-09-30
Also published as: RU2458191C2; US20130158171A1; DE602008002243D1; KR20090127337A; ATE478177T1; MY148214A; JP2010523830A; AU2008235088B2; AU2008235088A1; DK2137341T3; CN101680121B; EP2137341B1; US8883303B2; US8398906B2; ES2350510T3; EP2137341A1; MX2009010680A; CN101680121A; KR101453381B1; CA2682896A1

Description

“MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA PARTÍCULA COMPÓSITA DE POLÍMERO ADITIVO, AGENTE DOPANTE, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DO MESMO, PARTÍCULA COMPÓSITA DE MATERIAL DE POLÍMERO ADITIVO, ARTIGO, E, PAPEL, PASTILHAS DE FREIO, LONAS DE FREIO, OU GAXETAS”

A invenção refere-se a um agente dopante, que compreende para-aramida e um material aditivo, a um método para a produção de partículas usando o referido agente dopante, e a partículas que compreendem um compósito de para-aramida e um material aditivo.

As partículas de aramida, tais que fibrídeos, fibrilas, fibras curtas e polpa são, de um modo geral, usadas para várias aplicações, tais que a produção de papel, lonas de freio, gaxetas, placas de acoplamento, e os similares. Para as aplicações específicas, principalmente de alta qualidade, um aperfeiçoamento adicional das partículas existentes é ainda requerido. É conhecida a adição de materiais aditivos a tais partículas, de um modo a que as suas propriedades sejam ajustadas. Quando os materiais aditivos são adicionados àquelas partículas de aramida, algumas desvantagens podem ainda ocorrer, tais que em processos de produção de papel, que podem apresentar problemas com relação à retenção de materiais aditivos durante a formação do papel, conduzindo à necessidade de que sejam usadas substâncias químicas para a retenção do aditivo. Além disso, a poluição de sistemas com materiais aditivos pode impedir o processo de produção de papel ou de outros produtos.

Constitui, portanto, um objetivo da presente invenção prover partículas de para-aramida tendo propriedades aperfeiçoadas no que se refere à solução dos problemas acima. Para este fim, a invenção refere-se a um método para a produção de um compósito de polímero aditivo, a partir de um agente dopante, através de:

(i) centrifugação a jato do agente dopante para que seja obtida uma polpa, fibrila ou fibrídeo, em que o agente dopante compreende um solvente de 4 a 75%, em peso, de uma composição, que consiste de 2 a 95%, em peso, de polímero de para-aramida e de 5-98%, em peso, de um material aditivo sólido, perfazendo um total de 100%, em peso, e em que o polímero 5 de aramida é dissolvido no solvente; ou

(ii) coagular o agente dopante por meio de um aparelho rotorestator, no qual a solução de polímero é aplicada através do estator, sobre o rotor, de um modo tal que a partícula compósita de polímero aditivo seja submetida a forças de cisalhamento, ao mesmo tempo em que ela está em um estado deformável.

De acordo com um outro aspecto, a invenção refere-se a um agente dopante, que é adequado pra o uso em um tal processo, cujo agente dopante compreende um solvente de 4 a 75%, em peso, de uma composição, que consiste de 2 a 95%, em peso de um polímero de para-aramida e de 5- 15 98%, em peso, de um material aditivo sólido, em um total de 100%, em peso, e em que o polímero de aramida é dissolvido no solvente.

Em um outro aspecto, a invenção refere-se a um produto assim

obtido.

O termo centrifugação a jato significa um processo de 20 centrifugação, tal que, por exemplo, foi exposto na WO 2004/ 099476. De acordo com este método, a solução de polimerização de para-aramida líquida é suprida com o auxílio de um vaso de pressão a uma bomba de centrifugação, de um modo a alimentar um bocal para a centrifugação a jato a fibras tipo polpa, sob pressão. O líquido da solução de para-aramida é então 25 centrifugado através de um bocal de centrifugação ao interior de uma zona de baixa pressão. Sob a influência do fluxo de ar que se expande, a solução de centrifugação líquida é dividida em gotículas pequenas e ao mesmo tempo, ou subsequentemente, orientada através de extração. Então, as fibras tipo polpa são coaguladas na mesma zona, por meio da aplicação de um jato coagulante e a polpa formada é então coletada em um filtro, ou diretamente processada para papel, ou as fibras são depositadas sobre um placa, de um modo a formarem diretamente papel e, depois disso, são coaguladas. O agente de coagulação pode ser selecionado a partir de água, misturas de água, NMP e 5 CaCl2, ou a partir de um outro agente de coagulação adequado.

O polímero de para-aramida pode ser constituído por quaisquer polímeros ou copolímero de amida aromático, que pode ser obtido partir da polimerização por condensação de uma diamina aromática paraorientada e de um halogeneto de ácido dicarboxílico para - orientado e, de um 10 modo opcional, de outros monômeros (a seguir abreviados para “paraaramidas), que são até o momento conhecidos como sendo úteis em vários campos, tais que fibra, polpa, e os similares, devido a sua alta resistência, alto módulo elástico, e alta resistência térmica.

Como um membro típico de para-aramida (para- fenileno 15 tereftalimida) (a seguir abreviado para PPTA) pode ser também referido. O PPTA tem sido produzido em sistemas de solvente/ sal de amida polar, através da execução de uma reação de polimerização em solução em um solvente de amida polar. O PPTA é precipitado, neutralizado, lavado com água, e secado, e então isolado como um polímero. Então, o polímero é 20 dissolvido em um solvente e transformado em uma fibra de PPTA através de um processo de centrifugação a úmido. Neste estágio, qualquer solvente adequado pode ser usado como o solvente do agente dopante de centrifugação. O agente dopante de centrifugação apresenta, de um modo usual, anisotropia óptica.

De acordo com muitos processos anteriores, a polpa é

produzida através de corte mecânico, de um modo tal que a fibra de PPTA longa (contínua) disperse a fibra cortada na água e que a fibra dispersada seja fibrilada através de meios de cisalhamento mecânicos, tais que o batimento ou os similares, seguido pela filtração e secagem. Em tais processos da arte anterior, os estágios de polimerização centrifugação e produção de polpa são completamente independentes, um do outro. Ou seja, o estágio de polimerização utiliza um solvente amida polar, o estágio de centrifugação utiliza ácido sulfurico concentrado como solvente, e o estágio de produção de 5 polpa utiliza a água como um meio de dispersão.

A polpa assim produzida é definida como uma haste de fibra, que é altamente fibrilada. A parte fibrilada é mencionada como fibrilas, que são altamente emaranhadas e que possuem uma alta razão de aspecto e uma grande área superficial. As polpas de aramida são partículas fibriladas, que 10 são usadas para a produção de papel, gaxetas, lonas de freio, e os similares. De um modo geral, a polpa pode ser assim produzida a partir de fibra centrifugada, através da execução de estágios de corte e fibrilação sobre a mesma, mas também métodos diretos, sem a centrifugação do polímero a uma fibra, são conhecidos.

Um tal método de produção de polpa direto foi exposto na

arte, por exemplo, na patente US 5.028. 372. De acordo com este método, uma polpa de para-aramida foi produzida através da formação de uma solução de polímero de para-aramida, extrusão da referida solução sobre um transportado, e incubação da solução sobre o transportador até que seja formado um gel, e corte deste gel e isolamento da polpa do mesmo.

Um método para a produção de fibrilas através do uso de centrifugação a jato foi exposto na WO 2005/ 059211, que compreende os estágios de uma polimerização de uma diamina aromática e de um ácido dicarboxílico aromático para um polímero de para-aramida, em uma mistura 25 de N- metil pirrolidona ou de dimetil-acetamida e cloreto de cálcio ou cloreto de lítio, de um modo a que seja obtido um agente dopante, em que o polímero é dissolvido na mistura e em que o agente dopante é convertido a fibrilas, através do uso de um bocal de centrifugação a jato sob uma corrente gasosa, seguido pela coagulação das fibrilas, usando um jato de coagulação. Na WO 2005/ 059247, foi descrita a produção de fibrídeos. De acordo com este método, o agente dopante é convertido em um filme de fibrídeo de para- aramida através da centrifugação do agente dopante através de um bocal de centrifugação a jato, de um modo a que seja obtida uma 5 corrente de polímero, batendo a corrente de polímero com um coagulante em um ângulo em que o vetor de velocidade, perpendicular à corrente de polímero é de pelo menos 5 m/s (de um modo preferido de pelo menos 10 m/s), de um modo coagular a corrente para filmes de fibrídeos de paraaramida. Em um outro método descrito nesta referência, o agente dopante é 10 coagulado por meio de um aparelho rotor-estator, no qual solução de polímero é aplicada através do estator sobre o rotor, de um modo tal que os fibrídeos de polímero precipitantes sejam submetidos forças de cisalhamento, ao mesmo tempo em que eles estão em um estágio deformável plástico.

Um método de produção de polpa através do uso de centrifugação a jato foi exposto na WO 2004/ 099476. De acordo com este método, a solução de polímero neutralizada é usada para a centrifugação de polpa direta usando um bocal, contatando a corrente de polímero através de ar pressurizado em uma zona com uma pressão mais baixa, em que a corrente de polímero é rompida em gotículas através da expansão do ar. As gotículas são atenuadas sob a forma de fibras (similares a polpa). A coagulação das fibras ou de fibras similares a polpa ocorre através do uso de um agente de coagulação adequado, por exemplo água ou água /NMP/ CaCl2. Em vez de CaCl2, outros cloretos, tais que LiCl, podem ser também usados. Através do ajuste da razão de fluxo de polímero/ fluxo de ar, o comprimento e o grau de fibrilação da polpa podem ser alterados. Em razões de comprimento elevadas, é obtida menos polpa fibrilada, enquanto que em razões mais baixas, uma polpa altamente fibrilada, curta, é obtida.

Na US 3.673.142, foi descrito um método para a produção de fibras, usando agentes dopantes que podem conter aditivos usuais, tais que corantes, cargas, agentes de remoção de lustre, estabilizadores de UV, antioxidantes, etc. De um modo a que sejam obtidos gentes dopantes estáveis, estes devem conter, no entanto, hexametil-fosforamida extremamente venenosa (HMPA).

5 A presente invenção também refere-se a novos agentes

dopantes de centrifugação, que conduzem a partículas tendo propriedades aperfeiçoadas, e que podem ser usados, assim como a processos de centrifugação a jato, tal que em processos de coagulação usando um coagulador de rotor- estator. Os presentes agentes dopantes não contêm 10 HMPA e são portanto, apenas metaestáveis. De um modo surpreendente, os presentes agentes dopantes, embora metaestáveis por natureza, podem conter cargas e os similares em conteúdos elevados, sem o aumento de cristalização ou de viscosidade, o que tomaria o agente dopante inadequado para processos de centrifugação. Os agentes dopantes de acordo com a invenção 15 compreendem polímeros de aramida, tais que aqueles acima explicados e, além disso, um material aditivo sólido. Os solventes dos agentes dopantes de acordo com a invenção são selecionados partir de N-metil-2-pirrolidona, Ν,Ν’-dimetil formamida, Ν,Ν’-dimetil acetamida, tetrametil uréia, e misturas dos mesmos, e compreendem de 4 a 75%, de um modo preferido de 4- 30%, 20 em peso, de uma composição que consiste de 2 a 95%, em peso, de um polímero de para-aramida e de 5- 98%, em peso, de um modo preferido de 0- 98%, em peso, de um modo mais preferido de 20-98%, em peso, e de um modo ainda mais preferido de 40-98%, em peso, de um material aditivo sólido, em um total de 100%, em peso. O polímero de aramida é dissolvido no 25 solvente. Estes solventes são usualmente misturados com um cloreto alcalino ou alcalino terroso, tal que cloreto de cálcio. O ácido sulfurico como um solvente é excluído de proteção, o que significa que o polímero de aramida obtido está isento de grupos sulfônicos. O sistema de solvente mais preferido é o NMP com CaCl2. Os materiais aditivos podem ser qualquer material, que seja comumente usado como um aditivo, incluindo silicatos, tais que caulim e talco, terra diatomácea, zeólito, grafita, fibras minerais, carbonato de cálcio, sulfato de bário, mica, corantes, pigmentos, tais que TiO2, partículas metálicas, e os similares. A invenção permite a centrifugação com materiais 5 em partículas tendo um diâmetro médio >0,1 μπι a 0, 1 mm, e ainda maiores. De um modo mais preferido, o material aditivo é um aditivo não- fibroso ou um aditivo fibroso não - aramida. Em ainda uma outra modalidade de acordo com a invenção, o agente dopante pode ainda compreender um pigmento, de um modo a que seja provida uma cor ao produto de aramida.

Em um modalidade particularmente preferida, a invenção

refere-se a um método para a produção de um agente dopante, através de:

i) produção de um solução de um monômero de diamina paraaromático e de um monômero de halogeneto do ácido dicarboxílico paraaromático, em uma mistura de um metal alcalino ou de um cloreto de metal

alcalino terrroso e um solvente selecionado a partir de N-metil-2-pirrolidona, Ν,Ν’-dimetil formamida, N,N’-dimetil acetamida, tetrametil uréia, e misturas dos mesmos;

ii) polimerização dos monômeros a um polímero para-aramida;

e

iii) ao mesmo tempo do estágio ii), ou antes deste, ou depois

deste, adicionar o material aditivo sólido, que é adequado para a ligação direta ao polímero,m de um modo a que seja obtido o agente dopante.

Pode ser esperado que a viscosidade dinâmica aumente como um resultado da adição de aditivos ao agente dopante metaestável, mas de um

modo bastante imprevisível, as soluções de para-aramida anisotrópicas contendo tais aditivos poderiam ainda ser usados como um agente dopante de centrifugação. Deste modo, o agente dopante de acordo com a invenção pode ser ainda processado através dos métodos reivindicados de centrifugação e de coagulação, de um modo a fornecer partículas, isto é, fibrídeo, fibrila ou polpa.

Constitui uma vantagem das partículas de acordo com a invenção o fato de que elas contêm uma quantidade de água substancialmente menor do que a polpa convencional, e os similares. A adição das partículas sólidas ao agente dopante de centrifugação conduz a polpa, fibrilas e fibrídeos tendo pelo menos as mesmas propriedades físicas, mas tendo um conteúdo sólido seco mais alto do que aqueles produtos produzidos se aditivos. O conteúdo sólido seco aumenta com as quantidades crescentes de carga. As partículas da invenção podem, portanto, ser mais facilmente secadas e elas contêm menos volume quando transportadas. A desidratação da suspensão de polpa pode ser simplesmente executada usando um filtro a vácuo. De acordo com um processo típico, um vácuo de cerca de 0,5 bar é aplicado durante cerca de 50 minutos, de um modo a que seja obtida uma torta de polpa, com uma espessura de cerca de 5 cm, tendo um conteúdo de umidade mais baixo do que a polpa convencional, sem material aditivo.

As partículas obtidas diferem daquelas partículas da arte precedente pelo fato de que elas não são simplesmente compostas de misturas de aramida e de material aditivo, mas pelo fato de que os materiais aditivos, através de usa adição no agente dopante de centrifugação, formam, juntos 20 com o polímero, uma partícula que consiste de um polímero e de material aditivo. Os materiais aditivos, deste modo, em um ou outro modo, são diretamente ligados ao esqueleto polimérico e fortemente contidos no mesmo, devido a forças mecânicas, iônicas, de ligação de hidrogênio, e/ ou de Van der Waals. A expressão “diretamente ligado” significa que o material aditivo está 25 ligado ao polímero de aramida sem o uso de aditivos químicos, tais que agentes de ligação, ou outros materiais auxiliares. Os materiais aditivos, portanto, não podem ser separados a partir do polímero através de um procedimento de filtração e de lavagem, ou de qualquer outro procedimento de separação mecânica ou química, outro que a dissolução do polímero de aramida em um solvente, em que o material aditivo é insolúvel. As partículas da presente invenção, portanto, não contêm ou quase não contêm o material aditivo não- ligado livre. Nas partículas da arte antecedente, contendo os materiais aditivos não-ligados ou, no máximo, fracamente ligados, os materiais aditivos podem ser facilmente separados a partir do polímero.

Devido a esta ligação única entre os materiais aditivos e o polímero, tais partículas compósitas de material aditivos possuem os benefícios que se seguem, em relação às partículas da arte antecedente:

- simplificar o processamento de papel, pois não existem problemas no que se refere à retenção de materiais aditivos durante a

formação do papel, e substâncias químicas não são necessárias para a retenção do aditivo. Além disso, não ocorre poluição do sistema com o aditivo.

- alcançar uma adesão ótima entre os materiais aditivos e a matriz do polímero.

- alcançar um valor adicionado dos produtos, tais que a dureza,

a resistência ao corte, e a cor (no caso de uso de pigmentos), e resistência à abrasão.

A vantagem da centrifugação a jato ou da técnica de coagulação em relação à via de fiação do fio e refino é a de que podem ser 20 obtidas partículas de aramida com um conteúdo de aditivo muito mais alto. Quando o fio tem que ser primeiramente feito, não pode ser obtido um alto conteúdo de aditivo (dependendo do tamanho da partícula, da abertura da fiandeira e da razão de extração, o alto conteúdo de aditivo é definido como sendo superior a 5%, em peso) devido ao entupimento dos filtros de fiação, da 25 obstrução das aberturas da fiandeira, e da ruptura de filamento contínua. Se assim for requerido, o produto obtido pode ser submetido ao refino convencional adicional. O método é, de um modo particular, útil para o uso com conteúdos de aditivos ainda mais alto no agente dopante, tal que de 10%, em peso, de 20%, em peso, ou ainda de 40%, em peso, de aditivo. As partículas de compósito do material aditivo de polímero podem ser processadas sob a forma de um artigo, de um m modo mais preferido como papel, pastilhas de freio, lonas de freio, ou gaxetas que compreendem a referida partícula.

A invenção é ainda ilustrada pelos seguintes exemplos não

limitativos.

Métodos de Teste

Comprimento da Fibra

A medição do comprimento de fibra foi efetuada usando o Pulp Expert™FS (de Metso). Como comprimento, o comprimento médio (L), o comprimento ponderado do comprimento (LL), o comprimento ponderado em peso (WL) foram usados. O subscrito 0, 25 significa o respectivo valor para partículas com um comprimento > 250 mícrons. A quantidade de finos foi determinada como a fração das partículas tendo um comprimento ponderado do comprimento (LL) <250 mícrons. O instrumento foi calibrado com uma amostra com comprimento de fibra conhecido. A calibração foi efetuada com polpa comercialmente disponível, tal como indicado na Tabela 1.

Tabela 1

Amostras AL LL WL ALo,25 LLo,25 WLo,25 % de comercialmente mm mm mm mm mm mm Finos disponíveis A 0,27 0,84 1,66 0,69 1,10 1,72 26,8 B 0,25 0,69 1,31 0,61 0,90 1,37 27,5 C 0,23 0,78 1,84 0,64 1,12 1,95 34,2 A Kevlar® 1F539, Tipo 979 B Twaron® 1095 C Twaron® 1099

Determinação de SR

2 g (peso seco) de fibras de polpa nunca secadas foram dispersadas em 1 litro de água durante 250 batimentos em um desintegrador Lorentz and Wettre. É obtida um amostra bastante aberta. O valor de Schopper Reigler (SR) é medido. Determinação de SSA A área superficial específica (m2/g) (SS) foi determinada usando adsorção de nitrogênio través do método de área superficial específica BET, usando um Tristar 3000, manufaturado por Micromeretics. As amostras de fibras de polpa seca foram secadas a 200 0C durante 30 minutos, sob varredura com nitrogênio.

Resistência do Papel

Folhas para as mãos com um diâmetro de 211 mm (50 g / m2) foram produzidas de 50 % de polpa/ fibrila/ fibrídeo e 50% de fibra de 6 mm Twaron® 1000) ou como mencionado de um outro modo. O índice de tração (Nm/g) foi medido de acordo com a ASTM D828 e Tappi T494 om- 96 em papel seco (120 °C), em que a largura da amostra é de 15 mm, o comprimento da amostra é de 100 mm, e a velocidade de teste de 10 mm/ minuto, em condições de 21 0C/ 65% de TH.

Anisotropia Óptica (estado de cristal líquido)

A anisotropia óptica é examinada sob um microscópio de polarização (imagem viva) e/ ou observada como opalescência durante a agitação.

Viscosidade Relativa

A amostra foi dissolvida em ácido sulfurico (96%), em temperatura ambiente, em uma concentração de 0,25% (m/ v). O período de tempo de fluxo da solução da amostra e ácido sulfurico foi medido a 25 0C em um viscosímetro Ubbelohde. Sob condições idênticas, o período de tempo de fluxo do solvente é igualmente medido. A razão de viscosidade é então calculada como a razão entre os dois períodos de tempos de fluxo observados.

Viscosidade Dinâmica

A viscosidade dinâmica foi medida usando o reômetro rotacional Thermo Electron Rheostress 600. A geometria usada é uma placa de cone com diâmetro de 35 mm, com um ângulo de cone de 4 °. As medições foram executadas a 230C0.

Análise Elementar

O conteúdo de carbono, nitrogênio, hidrogênio e enxofre foram determinados com o analisador elementar Euro EA3000. A amostra é 5 inteiramente queimada (cintilação dinâmica) em um copo de estanho a 1000 0C com o auxílio de gás de oxigênio. Subsequentemente, a quantidade de dióxido de carbono livre, água, gases de nitrogênio e dióxidos de enxofre formadas são determinadas através de cromatografia gasosa.

O conteúdo de para- fenileno tereftalimida é calculado a partir do conteúdo de nitrogênio e/ ou de carbono da amostra.

O conteúdo de caulim (%) foi considerado como o conteúdo

de 100- PPTA.

A estabilidade é julgada através de inspeção visual da solução, no que se refere à presença de alterações locais na claridade. As manchas turvas são indicativas da formação de cristais.

Exemplo 1

A polimerização de para- fenileno tereftalimida foi executada usando um reator Drais de 160 L. Após a secagem suficiente do reator, 64 L de NMP/ CaCl2 (N-metil pirrolidona/ cloreto de cálcio) com uma 20 concentração de CaCl2 de 2, 5%, em peso, foram adicionados ao reator. Subsequentemente, 1522 g de pra- fenileno diamina (PPD) foram adicionados e dissolvidos, em temperatura ambiente. Depois disso, a solução de PPD foi resfriada a 5 0C e 2824 g de dicloreto de tereftaloíla (TDC) foram adicionados. Após a adição de TDC, a reação de polimerização foi continuada 25 durante 45 minutos. Então, a solução de polímero foi neutralizada com uma suspensão de cloreto de cálcio / NMP (80 g de CaO em NMP). Após a adição da suspensão de CaO, a solução de polímero foi agitada durante um período adicional de 30 minutos. Esta neutralização foi executada de um modo remover o ácido clorídrico (HC1), que é formado durante a polimerização. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 4,5%, em peso, e tendo uma viscosidade relativa de 3,0 (em 0, 25% de H2S04). Após a neutralização, 31, 7 kg d solução de polímero foram descarregados a partir do reator. Aos 42,3 kg da solução remanescente, 19 kg 5 de grafita natural (Graphit Kropfmühl, AG, AF 96/ 97 com moagem muito fina, com uma distribuição de tamanho de partícula de 99,7% < 40 μηι, d 10< 40 μηι, d50: 8, 5 - 11 μηι, d90 < 25 μηι) e 11 L de NMP foram adicionados. A mistura foi agitada durante um período de 30 minutos, após o qual a solução foi transferida a um vaso. A velocidade dinâmica da solução de PPTA 10 em NMP/ CaCl2 com a grafita adicionada foi verificada ser de 224 Pa.S, em uma taxa de cisalhamento de 1 s'1.

A solução foi centrifugada através de um bocal de centrifugação a jato (orifício de centrifugação 500 μηι) a 9,9 kg/ h. Água foi adicionada através de um canal em forma de anel, que flui 15 perpendicularmente ao fluxo de polímero, com 225 L/ h. Os fibrídeos, que consistem de 90% de grafita e 10% de PPTA, foram coletados e foram subsequentemente lavados, de um modo remover o NMP/ CaCl2. Os fibrídeos foram caracterizados por ter um SSA de 14, 2 m2/ g e um valor SR de 35 SR. Um papel, que consistia de 50% destes fibrídeos e 50 % da fibra de 6 mm 20 Twaron foi produzido, resultando em uma TI de 2 Nm/ g.

Exemplo 2

A polimerização de para- fenileno tereftalimida foi executada usando um reator Drais de 2,5 m3. Após secar suficientemente o reator, 1098 L de NMP/ CaCl2, com uma concentração de 2,5%, em peso, foram 25 adicionados ao reator. Subsequentemente, 27,20 kg de para- fenileno diamina foram adicionados e dissolvidos em temperatura ambiente. Depois disso, a solução de PPD foi resfriada a 5 0C e 50,26 Kg de dicloreto de tereftaloíla foram adicionados. Após a adição do TDC, a reação de polimerização foi continuada durante 45 minutos. Então, a solução de polímero foi neutralizada com uma suspensão de óxido de cálcio/NMP (13,9 kg de CaO em 44 L de NMP). Após a adição da suspensão de CaO, a solução de polímero foi agitada durante um período adicional de 30 minutos. Esta neutralização foi executada de um modo a remover o ácido clorídrico, que é formado durante a 5 polimerização. Após a neutralização, a solução de polímero foi diluída a 3, 6% com 320 L de NMP. Após a adição do NMP, a solução de polímero foi agitada durante um período adicional de 30 minutos. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 3,6%, em peso, e tendo uma viscosidade relativa de 2,5 (em 2,5% de H2SO4).

Uma quantidade específica de caulim (Laude SP20, com

distribuição de tamanho de partícula de 98% < 20 μηι, d50= 1, 4 μηι) foi misturada no reator Drais de 2,5 m3, enchido com uma solução de PPTA em NMP/CaCl2, em um conteúdo conforme indicado nas Tabelas 1 e 2. A mistura foi agitada durante 30 minutos, após o que uma corrida de centrifugação foi executada com parte da solução de polímero com carga de caulim.

Após uma corrida de centrifugação, uma quantidade extra de caulim foi adicionada à solução remanescente, em um conteúdo conforme indicado nas Tabelas 1 e 2. De nodo, foi executada uma corrida de centrifugação com uma parte da solução. Isto foi repetido até que 80% de 20 caulim com relação ao produto seco (polpa ou fíbrídeo) foi adicionada e centrifugada.

As soluções específicas foram centrifugadas sob a forma de fibrídeos através de um bocal de centrifugação a jato de 6 orifícios (orifícios de centrifugação de 500 μιη) a 132 kg/ h. NMP/ CaCl2/ água (30 % em peso/ 25 1,2 % em peso / 68, 8 % em peso) foi adicionado através de um canal em forma de anel, que flui perpendicularmente ao fluxo de polímero, com diferentes fluxos e pressões, resultando nos tipos de fíbrídeo diferentes, tal como mencionado na Tabela 2. As soluções específicas foram centrifugadas a uma polpa, através de um bocal de centrifugação a jato de 20 orifícios (orifícios de centrifugação 350 μηι) em um fluxo tal como mencionado na Tabela I. A solução foi centrifugada em uma zona de pressão mais baixa. Um jato de ar, com uma pressão e um fluxo, tal como mencionados na Tabela 1, foi aplicado perpendicularmente, de um modo separado, à corrente de 5 polímero, através de canais em forma de anel, à mesma zona em que a expansão de ar ocorreu. Depois disso, a polpa foi coagulada (NMP/ CaCl2/ água; 30% em peso/ 1,2 % em peso/ 68, 8% em peso) na mesma zona, por meio da aplicação de um jato de coagulação (699 ou 900 L/ h) através de canais em forma de anel, sob um ângulo em uma direção da corrente de 10 polímero.

Os fibrídeos e a polpa, que consistem de x% de caulim e 100- x% de PPTA, como indicado nas Tabelas 1 e 2, foram coletados e subsequentemente lavados, de um modo a remover o NMP/CaCl2. Após a lavagem, a polpa ou os fibrídeos são desidratados a um conteúdo de sólidos 15 seco, tal como mencionado na Tabela 1 e 2. Os fibrídeos e a polpa foram caracterizados com relação ao comprimento, área superficial específica e valor SR e o conteúdo de caulim de uma série de amostra é analisado por meio de análise elementar (vide Tabela 1, 2).

Tabela 1: Aditivo contendo Polpa Centrifugada a Jato (o aditivo é caulim) ou Polpa Centrifugada a Jato carregada com caulim

Amostra Caulim Fluxo de Pressão Fluxo de LL0;25 Finos SR Sólidos Caulim (% em Solução de Ar Ar (Nm3/ (mm) (%) (*SR) secos analisado peso) de (bar) hora) (%) (% em Polímero peso) (kg/ hora) A 0 198 2,6 82 0,69 37,0 38 8,1 n.d. B 0 165 4,0 114 0,62 41,6 53 7,4 n.d. C 20 198 2,6 82 0,66 40,6 39 8,5 n.d. D 20 132 4,1 122 0,59 46,6 64 9,4 20 E 40 198 2,6 80 0,64 41,8 30 13,0 n.d. F 40 132 4,1 120 0,56 51,2 59 12,2 40 G 60 198 2,6 80 0,63 43,0 30 16,0 60 H 60 132 4,0 115 0,56 51,4 49 16,0 n.d. I 80 132 4,0 113 0,58 50,2 37 20,0 80 n. d. = não determinados

Tabela 2: Aditivos contendo Fibrídeos Centrifugados a Jato (o aditivo é caulim) ou Fibrídeos Centrifugados a jato carregados com caulim

Amostra Caulim (% Pressão do Fluxo de LLo,25 Finos SR Sólidos Caulim em peso) agente de Agente (mm) (%) (*SR) secos analisado coagulação coagulante (%) (% em (bar) (Nm3/ h) peso) J 10 22 1100 0,86 27,2 37 8,7 11 K 20 21 890 0,88 24,8 41 9,8 n.d. L 20 27 1030 0,76 28,5 58 10,3 20 M 40 20 1030 0,82 27,2 40 12,3 n.d. N 40 26 1175 0,74 29,6 63 11,9 40 0 60 25 1030 0,84 26,8 39 16,6 60 P 80 25 1040 0,84 27,8 28 21,4 79 n. d. = não determinado

Exemplo 3

A polimerização de para- fenileno tererftalimida foi executada usando um reator Drais de 160 L. Após secar suficientemente o reator, 64 L de NMP/ CaCl2 com uma concentração de CaCl2 de 2,5 %, em peso, foram adicionados ao reator. Subsequentemente, 1522 g de para-fenileno diamina foram adicionados e dissolvidos em temperatura ambiente. Depois disso, a solução de PPD foi resfriada a 5 C e 2823 g de dicloreto de tereftaloíla foram adicionados. Após a adição de TDA, a reação de polimerização foi continuada durante 45 minutos. Então, a solução de polímero foi neutralizada com uma suspensão de óxido de cálcio/ NMP (780 g de CaO em NMP). Esta neutralização foi executada de um modo a remover o ácido clorídrico, que é formado durante a polimerização. Após a neutralização, a solução de polímero foi diluída a 3, 6% com 18 L d e NMP. Após a adição de NMP, a solução de polímero foi agitada durante um período adicional de 30 minutos. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 3, 6% e tendo uma viscosidade relativa de 2,3 (em 0,25% de H2SO4^

Exemplo 4

28, 6 g de talco (I. M. I. Talco HM 05 com distribuição de tamanho de partícula de 99% <10 μηι, 96% < 5 μηι, 65% < 2 μηι e 32 % < I μηι foram misturados em um reator Drais de 10 L com 7,16 kg da solução de polímero do Exemplo 3. A mistura foi agitada durante 30 minutos a 150 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir do reator. A viscosidade dinâmica da solução de PPTA em NMP/ CaCl 2 com o talco adicionado foi verificada ser de 48 Pa.S em uma taxa de cisalhamento de Is 'L Parte das soluções contendo talco, cerca de 50 gramas, foi coagulada em um Misturador Waring, em uma mistura de água / NMP (70 % em peso/ 30% em peso). Após 5 a coagulação, os produtos tipo polpa, consistindo respectivamente de 10% e 80% de talco e de 90% e 20% de PPTA, foram extensivamente lavados, de um modo a que o NMP/CaCl2 fosse removido. Os filtrados obtidos eram inteiramente claros, indicando que visualmente não pôde ser observado Talco livre. O produto de 10% de talco/ 90% de PPTA foi caracterizado pelo fato de 10 possui um valor SR de 38° SR e um LL o,2sde 0,48 mm. O produto de 80% de talco/ 20% de PPTA foi caracterizado por possuir um valor SR de 20°SR e um LL0,25 de 0, 47 mm.

Exemplo 5

20,7 g de Caulim (Laude SP20, com uma distribuição de 15 tamanho de partícula de 98% < 20 μιη, d50:l,4 μιη) foram misturados em um reator Dris de 10 L com 5, 17 kg da solução de polímero do Exemplo 3. A mistura foi agitada durante 30 minutos a 150 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir do reator. A viscosidade dinâmica da solução de PPTA em NMP/ CaCl2 com caulim adicionado foi verificada ser de 37 Pa. S em um 20 taxa de cisalhamento de 1 s’1. Uma segunda mistura foi preparada do mesmo modo, através da mistura de 744 g de caulim com 5,17 kg da solução de PPTA. Viscosidade dinâmica da solução de PPTA em NMP/ CaCl2 com caulim adicionado foi verificada ser de 135 Pa.s em um taxa de cisalhamento de 1 s'1.

Parte das soluções contendo caulim, isto é cerca de 50 gramas,

foi coagulada em um Misturador Waring em uma mistura de água / NMP (70 % em peso/ 30% em peso). Após a coagulação, os produtos tipo polpa, que consistem respectivamente de 10% e 80% de caulim e de 90% e 20% de PPTA, foram lavados extensivamente, de um modo remover o NMP/CaCl2. Os filtrados obtidos estavam inteiramente claros, significando que visualmente não pôde ser observado caulim livre. O produto de 10% de caulim / 90% de PPTA foi caracterizado por possuir um valor de SR de 37°SR e um LL0; 25 de 0, 47 mm. O produto de 80% de caulim / 20% de PPTA foi caracterizado por possuir um valor SR de 12 0 SR e um LL0,25 de 0,39 mm.

Exemplo 6

137,3 g de fibras minerais (Lapinus Fibres, RF 2197, comprimento da fibra 400 +/ - 100 μιη) foram misturadas em um reator Drais de 10 L com 5,71 kg da solução de polímero do Exemplo 3. A mistura foi agitada durante um período de 30 minutos a 150 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir dor reator.

Parte da solução contendo fibra mineral, cerca de 50 gramas, foi coagulada em um Misturador Waring em uma mistura de água / NMP (70% em peso/30% em peso). Após a coagulação do produto tipo polpa, que 15 consiste de 40% de fibras minerais e de 60% de PPTA, este foi extensivamente lavado, de um modo a remover o NMP/ CaCl2. O produto tipo polpa foi caracterizado por possuir um valor SR de 17o SR e um LL0,25 de 0, 51 mm. Um papel (50 g/ m2), que consistia de 0% deste produto tipo polpa e 50% de fibra de 6 mm Twaron foi produzido, resultando em um TI de 1, 35 20 Nm/ g.

Exemplo 7

822 g de fibras minerais (Lapinus Fibres, RF 2197, comprimento de fibra 400 +/ - 100 μηι) foram misturados em um reator Drais de 10 L com 5,71 kg da solução de polímero do Exemplo 3. A mistura foi 25 agitada durante 30 minutos 150 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir do reator. A viscosidade dinâmica da solução de PPTA em NMP/ CaCl2 com fibras minerais adicionadas foi verificada como sendo de 300 Pa. S, em uma taxa de cisalhamento de 1 s’1. Parte da solução contendo fibra mineral, cerca de 50 gramas, foi coagulada em um Misturador Waring em uma mistura de água/NMP (70 % em peso/ 30% em peso). Após a coagulação do produto tipo polpa, que consiste de 80% de fibras minerais e 20% de PPTA, foi extensivamente lavado, de um modo a remover o NMPZCaCl2. O produto tipo polpa foi caracterizado por possuir um valor SR de 12 0SR e um LL0,25 de 5 0,50 mm.

Exemplo 8

Uma polimerização de para- fenileno tereftalimida foi executada do mesmo modo que no Exemplo 3. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 3,6 %, em peso, e tendo uma viscosidade relativa de 2,1 (em 0, 25% de H2SO4).

30,5 g de terra diatomácea (EachlePicher, Celatom® MN -23 com uma distribuição de tamanho de partícula de 0, 3% > 44 μηι (malha 325) foram misturados em um reator Drais de 10 L com 7,63 kg da solução de polímero PPTA a 3,6% em NMP/ CaCl2 tendo uma viscosidade relativa de 15 2,1 (em 0,25% de H2 SO4). A mistura foi agitada durante 30 minutos a 150 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir do reator. A viscosidade dinâmica da solução de PPTA em NMP/ CaCl2 com Celatom adicionado foi verificado ser de 22 Pa. S em uma taxa de cisalhamento de 1 s’1.

Parte das soluções contendo Celatom, -50 gramas, foi 20 coagulada em um Misturador Waring em uma mistura de água /NMP (70 % em peso/ 30% em peso). Após a coagulação dos produtos tipo polpa, que consiste respectivamente de 10% e 80% Celatom e de 90% e 20 % de PPTA, estes foram extensivamente lavados, de um modo a remover o NMP/CaCl2. Os filtrados obtidos estavam inteiramente claros, significando que 25 visualmente nenhum Celatom pôde ser observado. O produto de 10% de Celatom/ 90% de PPTA foi caracterizado por possuir um valor SR de 29° SR e um LL0,25 de 0, 49 mm. O produto de 80% de Celatom/ 20% de PPTA foi caracterizado por possuir um valor SR de 13 0SR e um LL0,25 de 0, 47mm.

Exemplo 9 60 g/ h de 20 % em peso de uma dispersão de SiO2/ MgO2 (70/ 30 % em peso) em ácido sulfurico (99, 8%) foram injetados em uma solução de 19,8% em peso de PPTA em ácido sulfurico (696 g/h). A solução de PPTA/ Si02foi extrusada através de um bocal de centrifugação a jato. A 5 temperatura do bocal foi de 90°C, a pressão de ar de 7 bar, a pressão do agente de coagulação (água) de 6 bar, o fluxo de água de 600 L/ hora. Após a centrifugação, as fibras foram coletadas em um vaso de 60 L com água e água foi substituída, 2, vezes, por água limpa. A viscosidade relativa das fibras foi de 4, 1.0 comprimento da fibra foi < 1 cm, o pH neutro. O conteúdo de SiO2 10 foi de 4,3 %.

Após a centrifugação, as fibras úmidas foram alimentadas a um aparelho de refinação Sprout Waldron pela adição das mesmas, manualmente, através de um funil, junto com um jato de água (18°C) resultando em uma consistência de 0,125% para a primeira passagem de 15 refino. Depois disso, as fibras foram concentradas através de desidratação sobre uma mesa de peneira, a uma concentração de 0,25 g/l. Um segundo estágio de refino foi executado através da circulação da polpa sobre o aparelho de refinação, e o fechamento do intervalo entre as placas, até que o comprimento requerido fosse alcançado. Após o refino, a polpa continha 20 2,6% de SiO2. O comprimento da polpa, conforme medido por Kajaani (WL0; 25 mm) foi de 1,36, o SSA de 3, 96 m2I g. A cor desta folha estava claramente mais escura do que aquela de uma folha sem o aditivo SiO2.

Exemplo 10

Uma folha para as mãos foi produzida a partir de fibrídeos do Exemplo 2, Amostra M, com 40% de caulim ligado (SR 40) e fibra cortada curta Twaron® (6 mm). 12, 8 g de fibrídeos úmidos (que consistem de 0,91 g de PPTA seco + 0, 61 g de caulim e o restante de água) foram misturados com

0, 91 g de fibra de 6 mm. A retenção total (a quantidade de massa retida após a secagem/ massa seca adicionada) foi de 93% e o índice de tração do papel foi de 25,9 Nm/ g (vide Tabela 3).

Exemplo 11

Uma folha para as mãos foi produzida a partir de fibrídeos do Exemplo 2, mostra P, com 80% de caulim ligado (SR 28) e fibra cortada curta 5 Twaron® (6 mm). 20,7 g de fibrídeos úmidos (que consistem de 0,91 g de PPTA + 3, 64 g de caulim e o restante água) foram misturados com 0, 91 g de fibra de 6 mm. A retenção total (a quantidade de massa retida após a secagem / massa adicionada) foi de 102 % e o índice de tração do papel foi de 12,4 Nm/ g (vide Tabela 3).

Exemplo Comparativo 1

Uma folha para as mãos foi produzida a partir de 100% de fibrídeos de PPTA (SR 39), pó de caulim e fibra cortada curta Twaron (6 mm). 3, 64 g de pó de caulim foram misturados com 0, 91 g de PPTA e 0,91 g de fibrídeos Twaron® de 6 mm. A retenção total foi de apenas 45% (vide 15 Tabela 3). O Exemplo comparativo mostra que, quando o caulim não está ligado aos fibrídeos, a retenção do caulim é baixa e é obtido um papel com um baixo índice de tração, comparado ao papel do Exemplo 9, tendo um peso de papel comparável.

Tabela 3: Resultados da produção de papel dos Exemplos 10, 11 e Exemplo Comparativo 1.

Grau de Massa Caulim Massa Retenção de índice de fibrídeos adicionada adicionado/ Massa retida massa total tração (NM SR (g) adicionada (% p/p) (g) (%P/P) g) Exemplo 10 40 2.43 25 2.25 93 25.9 Exemplo 11 28 5.46 67 5.58 102 12.4 Exemplo 39 5.46 67 2.46 45 16.2 Comparativo 1 Exemplo 12

Uma folha para as mãos foi produzida a partir de fibrídeos do Exemplo 2, amostra N, com 40% de caulim ligada (SR 63) e fibra cortada curta Twaron (6 mm). 12, 8 g de fibrídeos (que consiste de 0,91 g de PPTA seco + 0, 61 g de caulim e água restante) foram misturados com 0,91 g de fibra de 6 mm. A retenção total (a quantidade de massa retida após a secagem/ massa adicionada) foi de 89% e o índice de tração do papel foi de 36,8 Nm/g (vide Tabela 4).

Exemplo Comparativo 2 Uma folha para as mãos foi produzida a partir de 100% de

fibrídeos de PPTA (SR 57), pó de caulim e fibra cortada curta Twaron®. 0,62 g de pó de caulim foram misturados com 0,91 g de PPTA e 0, 91 g de fibra de Twaron®. A retenção total foi de 82% e o índice de tração (29,5 Nm/ g) foi muito mais baixo do que no Exemplo 11 (vide Tabela 4).

Exemplo Comparativo 3

Uma folha para as mãos foi produzida partir de 100% de fibrídeos de PPTA (SR 57), pó de caulim e 6 mm de fibra cortada curta de Twaron® de (6 mm). 3, 64 g de pó de caulim foram misturados com 0,91 g de PPTA e 0, 91 g de fibra de Twaron® de 6 mm. A retenção total foi apenas de 15 45%, com base no peso do papel e o índice de tração foi de 20,4 Nm/ g (vide Tabela 4).

Os exemplos comparativos mostram que quando o caulim não está ligado aos fibrídeos, tanto a retenção como a resistência do papel resultante são mais baixas do que aquelas comparadas com o Exemplo 12. 20 Através da adição de mais caulim (Exemplo Comparativo 3), o mesmo peso do papel e o mesmo conteúdo de caulim são alcançados, mas o índice de tração é muito mais baixo.

Tabela 4: Resultados da produção de papel do Exemplo 12 e dos Exemplos Comparativos 2 e 3.

Grau de Massa Caulim total/ massa Massa Retenção índice de fibrídeos SR adicionada total adicionada (% retida (g) total (%) tração (g) P/P) (Nm/g) Exemplo 12 63 2,43 25 2,16 89 36,8 Exemplo 57 2,44 25 2,00 82 29,5 Comparativo 2 Exemplo 57 5,46 67 2,67 45 20,4 Comparativo 3 25

Exemplo 13 A polimerização de para-fenileno tereftalimida foi executada usando um reator Drais de 160 L. Após secar suficientemente o reator, 64 L de NMP/ CaCl2, tendo uma concentração de CaCl2 de 2, 5% foram adicionados ao reator. Subsequentemente, 1522 g de pra- fenilenodiamina 5 foram adicionados e dissolvidos em temperatura ambiente. Depois disso, a solução de PPD foi resfriada a 5°C e 2812 g de dicloreto de tereftaloíla (sólido) foram adicionados. Após a adição do TDC, a reação de polimerização foi continuada durante 45 minutos. Então, a solução de polímero foi neutralizada com uma suspensão de óxido de cálcio /NMP (777g de CaO em 10 NMP). Após a adição da suspensão de CaO, a solução do polímero foi agitada durante mais 30 minutos. A neutralização foi executada de um modo a remover o ácido clorídrico, que é formado durante a polimerização. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 4,5 %, em peso, e tendo uma viscosidade relativa de 2,2 (em 0,25% de H2SO4).

Diferentes quantidades, de acordo com a Tabela 5, de caulim

(Laude SP 20, com uma distribuição de tamanho de partícula de 98% < 20 μηι, d50 =1,4 μηι) foram misturadas em um reator Drais de 10 L, com 4 kg da solução de polímero. A mistura foi agitada durante 15 minutos a 200 rpm, após o que a solução foi descarregada a partir do reator. Após a descarga, os 20 agentes dopantes foram julgados quanto à sua estabilidade, e os resultados são mencionados na Tabela 6.

Tabela 5: Quantidade de caulim adicionada a 4 kg de solução.

% de filtro Caulim (Kg) 0 0,000 10 5,3 0,010 10 0,020 18,3 0,040 20 0,045 30,6 0,080 15 40 0,120 80 0,720 O percentual de caulim foi calculado como o % em peso de caulim da quantidade total de sólidos (isto é, caulim + PPTA).

Exemplo 14

O procedimento do Exemplo 13 foi repetido, no entanto com

2, 823 kg de dicloreto de tereftaloíla (líquido) e 780 g de CaO. Um a solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 4, 5% e tendo uma viscosidade relativa de 2,4 (em 0, 25% de H2SO4). O caulim foi adicionado ao agente dopante, conforme descrito no Exemplo 13, e os resultados são apresentados na Tabela 6.

Exemplo 15

O procedimento do Exemplo 13 foi repetido, no entanto com

2,823 kg de dicloreto de tereftaloíla (sólido) e 780 g de CaO. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 4,5% e tendo uma viscosidade relativa de 2,6 (em 0,25% de H2SO4). Caulim foi adicionado ao agente dopante, conforme descrito no Exemplo 13, e os resultados são apresentados na Tabela 6.

Exemplo 16

A polimerização de para- fenileno tereftalimida foi executada usando um reator Drais de 2, 5 m3. Após secar suficientemente o reator, 1105 L de NMP/ CaCl2 tendo uma concentração de CaCl2 de 2,5%, em peso, foram 20 adicionados ao reator. Subsequentemente, 30.000 kg de para- fenileno diamina foram adicionados e dissolvidos em temperatura ambiente. Depois disso, a solução de PPD foi resfriada a 5°C e 55,49 kg de dicloreto de tereftaloíla foram adicionados. Após a adição do TDC, a reação de polimerização foi continuada durante 45 minutos. Então, a solução de 25 polímero foi neutralizada com uma suspensão de óxido de cálcio /NMP (15,3 kg de CaO em 44 L de NMP). Após a adição da suspensão de CaO, a solução de polímero foi agitada durante um período adicional de 30 minutos. Esta neutralização foi executada de um modo a remover o ácido clorídrico, que é formado durante a polimerização. Após neutralização, a solução de polímero foi diluída para 4,0% com NMP. Uma solução de polímero tipo gel foi obtida com um conteúdo de PPTA de 5,0%, em peso, e uma viscosidade relativa de

2,7 (em 0,25% de H2SO4).

A esta solução de polímero, foram adicionados 43,7 kg de caulim (Laude SP20, com uma distribuição de tamanho de partícula de 98% < μηι, d50 = 1, 4 μηι) em 195 L de NMP foram adicionados e agitados durante um período adicional de 30 minutos, resultando em um conteúdo de caulim de 40% no produto lavado e secado.

Após uma corrida de centrifugação, uma quantidade extra de caulim foi adicionada à solução remanescente, resultando em um conteúdo de caulim de 80% no produto lavado e secado. Os agentes dopantes da solução de polímero foram julgados quanto à sua estabilidade conforme indicado na Tabela 6.

Os exemplos 13- 16 acima forneceram os resultados que se

seguem:

Tabela 6: Estabilidade de agentes dopantes de PPTA com diferentes

quantidades de caulim

Solução de Ή rei (%) de PPTA (%) caulim (%) de PPTA + % de caulim na Estabilida polímero do no agente no agente caulim no agente polpa/ fíbrídeo de (dias) Exemplo dopante dopante dopante 13 2,2 4,5 0,0 4,5 0 5 13 4,5 0,5 5,0 10 5 13 4,4 1,1 5,6 20 5 13 4,4 2,9 7,3 40 5 13 3,8 15,3 19,1 80 5 14 2,4 4,5 0,0 4,5 0 5 14 4,5 0,3 4,7 5,3 5 14 4,5 0,5 5,0 10 5 14 4,5 1,0 5,5 18,3 5 14 4,4 1,1 5,6 20 5 14 4,4 1,9 6,4 30,6 5 14 4,4 2,9 7,3 40 5 14 3,8 15,3 19,1 80 5 15 2,6 4,5 0,0 4,5 0 9 15 4,5 0,5 5,0 10 11 15 4,4 1,1 5,6 20 12 15 4,4 2,9 7,3 40 14 15 3,8 15,3 19,1 80 17 16 2,7 5,0 0,0 5,0 0 8 Solução de η rei (%) de PPTA (%) caulim (%) de PPTA + % de caulim na Estabilida polímero do no agente no agente caulim no agente polpa/ fíbrídeo de (dias) Exemplo dopante dopante dopante 16 3,9 2,6 6,5 40 34 16 3,4 13,8 17,2 80 51 Em todos os exemplos, a estabilidade do agente dopante é pelo

menos tão boa quanto de agentes dopantes sem carga. De um modo surpreendente, em muitos casos, a estabilidade é ainda mais aperfeiçoada em comparação com agentes dopantes sem carga de caulim.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a produção de uma partícula compósita de polímero aditivo, caracterizado pelo fato de ser a partir de um agente dopante, através de: i) centrifugação a jato do agente dopante, de um modo a que seja obtida uma polpa, fibrila ou fíbrídeo, em que o solvente do agente dopante é selecionado a partir de N- metil-2- pirrolidona, N, N'-dimetil formamida, N, N'-dimetil acetamida, tetrametil uréia, e misturas dos mesmos, e de 4 a 75% de uma composição, que consiste de 2 a 80%, em peso, de um polímero de para-aramida e de 20-98%, em peso, de um material aditivo sólido, em um total de 100%, e em que o polímero aramida é dissolvido no solvente; ou ii) coagulação do agente dopante por meio de um aparelho rotor-estator, no qual a solução de polímero é aplicada através do estator sobre o rotor, de um modo tal que a partícula compósita aditiva do polímero seja submetida a forças de cisalhamento, enquanto ela está em um estado deformável plástico.

2. Método de acordo com a reivindicação 1 para a produção de um filme de fíbrídeo compósito de material de polímero aditivo, caracterizado pelo fato de ser através de: centrifugação do agente dopante através de um bocal de centrifugação a jato, de um modo a que seja obtida uma corrente de polímero, batimento da corrente de polímero com um gente de coagulação em um ângulo em que o vetor da velocidade do agente coagulante perpendicular à corrente de polímero seja de, pelo menos, 5m/s, de um modo preferido de pelo menos 10 m/s, de um modo a coagular a corrente para filmes de fíbrídeo de para-aramida.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, para a produção de uma polpa ou fibrila de material compósito de polímero aditivo, caracterizado pelo fato de ser através de: i) conversão do agente dopante para polpa ou fibrilas, através do uso de um bocal de centrifugação a jato, sob uma corrente gasosa, seguido por: ii) coagulação da polpa ou fibrilas usando um jato de coagulação.

4.Agente dopante, que é adequado para o uso no método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender de 4 a 75%, em peso, de uma composição que consiste de 2 a 80%, em peso, de poli(para- fenileno tereftalimida) e de 20- 98% de um material aditivo sólido, em um total de 100%, em peso, e em que o poli(para- fenileno tereftalimida) é dissolvido em uma mistura de um cloreto de metal alcalino ou alcalino terroso e um solvente selecionado a partir de N-metil-2- pirrolidona, N, Ν’-dimetil formamida, N, N’-dimetil acetamida, tetrametil uréia, e misturas dos mesmos.

5.Agente dopante de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que consiste essencialmente de 1 a 8%, em peso de poli(para- fenileno tereftalimida), em uma mistura de água, solvente e entre 0,7 mol de um cloreto alcalino ou alcalino terroso por mol de grupos amida do poli(para- fenileno tereftalimida) e 7,5%, em peso, do cloreto alcalino ou alcalino terroso, com base o peso da mistura, e em que pelo menos 50%, em peso, do ácido clorídrico formado foi neutralizado de um modo a que seja obtida uma solução tendo uma viscosidade dinâmica, que é pelo menos em um fator três menor do que a viscosidade dinâmica da solução polimérica, sem neutralização.

6. Agente dopante de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o solvente é NMP/ CaCl2.

7. Agente dopante de acordo com qualquer um das reivindicações 4-6, caracterizado pelo fato de que o material aditivo é um aditivo não- fibroso ou um material aditivo fibroso não- aramida.

8. Método para a produção do agente dopante como definido em qualquer uma das reivindicações 4-7, caracterizado pelo fato de ser através de: i) produção de uma solução de um monômero de diamina para- aromático e de um monômero de halogeneto de ácido dicarboxílico para- aromático, em uma mistura de um cloreto de metal alcalino ou de metal alcalino terroso e um solvente selecionado a partir de N-metil-2-pirrolidona, N,N’-dimetil formamida, N, N’-dimetil acetamida, tetrametil uréia, e misturas dos mesmos; ii) polimerização dos monômeros para um polímero paraaramida, e iii) ao mesmo tempo do estágio ii), ou antes deste, ou depois deste, adicionar o material aditivo sólido, que é adequado para a ligação direta ao polímero por ligação mecânica, iônica, de hidrogênio, e/ou Van der Waals, que se toma um produto de polímero de aditivo, em que o aditivo não pode ser separado do polímero pelo procedimento de filtração e lavagem, ou qualquer outro procedimento mecânico ou de separação química diferente de dissolver o polímero de aramida em um solvente em que o material aditivo é insolúvel, para obter o agente dopante.

9. Partícula compósita de material de polímero aditivo, obtida através do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato de que a partícula é polpa, fibrila ou fíbrídeo, e baseada no peso seco, a partícula compreendendo de 2 a 95%, em peso, de um polímero de para-aramida e de 20- 98%, em peso, de um material aditivo sólido, e em que o polímero aramida está diretamente ligado através de ligação mecânica, iônica, de hidrogênio e/ ou de Van der Waals aos materiais aditivos e a expressão “diretamente ligado” significa que o aditivo não pode ser separado a partir do polímero através de um procedimento de filtração e de lavagem ou através de qualquer outro procedimento de separação químico, outro que a dissolução do polímero de aramida em um solvente, em que o material aditivo seja insolúvel.

10. Artigo, caracterizado pelo fato de compreender a partícula como definida na reivindicação 9.

11. Papel, pastilhas de freio, lonas de freio, ou gaxetas, caracterizados pelo fato de compreenderem a partícula como definida na reivindicação 9.