COMPOSICIÓN ELASTÓMERA.

Composición elastómera.

La presente invención pertenece al campo de la absorción de ondas sonoras. En concreto

, se refiere a una composición elastómera que comprende caucho, al procedimiento de preparación de dicha composición y a su uso como revestimiento para absorber ondas sonoras, en particular ondas sonoras subacuáticas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201232056.

Solicitante: ASOCIACION CENTRO TECNOLOGICO NAVAL Y DEL MAR.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MADRID MENDOZA,Juan Antonio, RUIZ MOLINA,Pablo, ORTEGA ORTEGA,Noelia, ALONSO MORENO,Daniel, SOLÉ REBULL,Jordi, GALINDO ROMERO,Marta.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L7/00 (Composiciones de caucho natural)
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COMPOSICIÓN ELASTÓMERA.

Fragmento de la descripción:

Composición elastómera.

Campo de la invención 5

La presente invención pertenece al campo de la absorción de ondas sonoras. En concreto, se refiere a una composición elastómera, al procedimiento de preparación de dicha composición y a su uso como revestimiento para absorber ondas sonoras.

Antecedentes de la invención

La presente invención pertenece al campo de la absorción de ondas sonoras, también denominadas de aquí en adelante ondas acústicas. Más específicamente, se refiere a la absorción de ondas acústicas subacuáticas. 15

Son conocidos distintos materiales anecoicos para aplicaciones subacuáticas. Algunos de estos materiales anecoicos están basados en espumas, como los distribuidos por la empresa Syntech Materials Inc.. Al estar basados en espumas son materiales rígidos, con densidad inferior al agua, por lo que su instalación es compleja. Otros materiales anecoicos están 20 basados en caucho, como los desarrollados por Hangzhou Applied Acoustics Research Institute, los cuales comprenden caucho de butilo y son capaces de absorber ondas sonoras en un rango de frecuencias limitado, existiendo distintos materiales para absorber a distintas frecuencias entre 1 KHz y 20 KHz.

La presente invención, describe una composición capaz de absorber ondas sonoras en un rango de frecuencias más amplio, de 10 KHz a 2.000 KHz. En este sentido, el documento US 2.994.400 describe materiales anecoicos capaces de absorber ondas sonoras subacuáticas en un rango de frecuencias de 10 kilociclos a varios megaciclos. En particular, describe que la utilización de caucho de butilo cargado con partículas de metales en diferentes proporciones 30 mejora la capacidad de absorción de ondas sonoras. Entre los distintos materiales divulgados, indica que el caucho de butilo cargado con polvo de aluminio es el que mejores resultados da en cuanto a la absorción de ondas sonoras subacuáticas, tanto a nivel de capacidad de absorción como de rango de frecuencias absorbibles. Sin embargo, este documento no muestra ningún dato experimental de dicha capacidad de absorción por lo que se desconoce la 35 eficacia de absorción del material divulgado. En la presente invención, se ha desarrollado una composición anecoica basada en caucho con una capacidad de absorción de ondas sonoras de hasta un 94% en un amplio rango de frecuencias, en particular entre 10 KHz y 2.000 KHz.

Objeto de la invención 40

La presente invención se refiere en un aspecto a una composición elastómera (composición de la invención) que comprende caucho, aluminio, óxido de zinc y sílice, donde el caucho es el único componente elastómero y por cada 100 partes en peso de caucho hay entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso de óxido de zinc, y entre 5 y 20 partes 45 en peso de sílice.

En otro aspecto se refiere al uso de dicha composición como revestimiento para absorber ondas acústicas.

En otro aspecto se refiere a un revestimiento que comprende la composición de la invención, y se refiere también a un dispositivo recubierto con dicho revestimiento.

Por último, en otro aspecto se refiere a un procedimiento para preparar la composición de la invención que comprende las siguientes etapas:

a. Añadir y mezclar los distintos componentes de la composición habiendo por cada 100 partes en peso de caucho entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso de óxido de zinc, y entre 5 y 20 partes en peso de sílice, y 5

b. Vulcanizar el producto obtenido en la etapa a) .

Breve descripción de las figuras

Figura 1. Representación gráfica del porcentaje de ondas acústicas absorbidas en función de la 10 frecuencia en KHz.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere en un primer aspecto a una composición elastómera 15 (composición de la invención) que comprende caucho, aluminio, óxido de zinc y sílice donde el caucho es el único componente elastómero y por cada 100 partes en peso de caucho hay entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso de óxido de zinc, y entre 5 y 20 partes en peso de sílice. La composición de la invención es homogénea, es decir, los distintos componentes se encuentran homogéneamente distribuidos en la composición, no existen 20 capas diferenciadas (no es una composición bicapa o multicapa) . En una realización particular el caucho se selecciona del grupo formado por caucho sintético, caucho natural y mezclas de los mismos. El caucho sintético se selecciona del grupo formado por caucho de butilo, nitrilo, policloropreno y mezclas de los mismos. En una realización particular el caucho sintético es caucho de butilo. En una realización preferente el caucho es caucho natural, ya que con él se 25 consigue hasta un 9% más de absorción que con caucho de butilo (Fig. 1) .

En una realización particular de la invención, el aluminio, óxido de zinc y sílice de la composición de la invención están en forma de polvo. Así, la composición de la invención comprende caucho cargado con entre 3 y 15 partes en peso de polvo de aluminio, entre 3 y 15 30 partes en peso de polvo de óxido de zinc y entre 5 y 20 partes en peso de polvo de sílice por cada 100 partes en peso de caucho.

La composición de la invención es vulcanizable. La vulcanización es un proceso de cura irreversible, que define a los cauchos curados como materiales termoestables (no se funden 35 con el calor) y no como termoplásticos (como el polietileno y el polipropileno) . Así, en una realización particular de la invención, la composición de la invención comprende además un agente de vulcanización, un acelerador de la vulcanización, un primer antioxidante, un plastificante, un tensoactivo y un agente reforzante. Estos términos son ampliamente conocidos por el experto en la materia. 40

En una realización particular de la invención, el agente de vulcanización se selecciona del grupo formado por azufre, bis (terc-butilperoxiisopropil) benceno, peróxido de diisopropilbenceno, 1, 1-di (terc-butilperoxi) -3, 3, 5- trimetilciclohexano y mezclas de los mismos. En una realización preferente, el agente de vulcanización es azufre. 45

En otra realización particular, el acelerador de la vulcanización se selecciona del grupo formador por disulfuro de mercaptobenzotiazol, difenilguanidina y mezclas de los mismos. En una realización preferente el acelerador de la vulcanización es una mezcla de disulfuro de mercaptobenzotiazol y difenilguanidina. 50

En otra realización particular, el primer antioxidante se selecciona del grupo formado por magnesio, titanio, zirconio, vanadio y mezclas de los mismos. En una realización particular de la invención, el magnesio, titanio, zirconio y/o vanadio de la composición de la invención están en forma de polvo. En una realización preferente, el primer antioxidante es magnesio.

En otra realización particular, el plastificante es aceite de hidrocarburos. El término aceite de hidrocarburos es ampliamente conocido por el experto en la materia e incluye varios aceites líquidos que consisten principalmente o en su totalidad de mezclas de hidrocarbonos y aceites 5 minerales, por ejemplo, productos líquido de origen mineral cuya viscosidad está dentro de los límites reconocidos para los aceites y por tanto incluye, aunque no está limitado, a petróleo, parafinas y similares. Cualquier aceite de hidrocarburos habitualmente utilizado en el campo de la presente invención es utilizable en la composición de la invención.

En una realización preferente, el agente reforzante es negro de humo. En otra realización preferente, el tensoactivo es ácido esteárico.

En una realización particular, la composición...

 


Reivindicaciones:

1. Composición elastómera caracterizada por que comprende caucho, aluminio, óxido de zinc y sílice, donde el caucho es el único componente elastómero y por cada 100 partes en peso de caucho hay entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso 5 de óxido de zinc, y entre 5 y 20 partes en peso de sílice.

2. Composición según la reivindicación anterior que además comprende un agente de vulcanización, un acelerador de la vulcanización, un primer antioxidante, un plastificante, un tensoactivo y un agente reforzante. 10

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2 donde el caucho es caucho natural.

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, donde el agente de vulcanización se selecciona del grupo formado por azufre, bis (terc-butilperoxiisopropil) 15 benceno, peróxido de diisopropilbenceno, 1, 1-di (terc-butilperoxi) -3, 3, 5- trimetilciclohexano y mezclas de los mismos.

5. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-4, donde el acelerador de la vulcanización se selecciona del grupo formador por disulfuro de mercaptobenzotiazol, 20 difenilguanidina y mezclas de los mismos.

6. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el primer antioxidante se selecciona del grupo formado por magnesio, titanio, zirconio, vanadio y mezclas de los mismos. 25

7. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-6, donde el plastificante es aceite de hidrocarburos.

8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-7, donde el agente reforzante 30 es negro de humo.

9. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-8, donde el tensoactivo es aceite esteárico.

10. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-9, que además comprende un agente densificante seleccionado del grupo formado por talco, carbonato de calcio, dióxido de titanio, dióxido de silicio y mezclas de los mismos.

11. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2-10, que además comprende un segundo antioxidante seleccionado del grupo formado por 4, 4'-bis (alfa, alfa-dimetil bencil) difenilamina, difenilamina, 4-metil difenilamina, 3-metil difenilamina, 2-metil difenilamina, y mezclas de los mismos.

12. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, donde la proporción de los distintos componentes por cada 100 partes en peso de caucho es la siguiente: entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso de óxido de zinc, entre 5 y 20 partes en peso de sílice, entre 0, 1 y 4 partes en peso de agente de vulcanización, entre 0, 6 y 5 partes en peso de acelerador de la vulcanización, entre 1 y 7 partes en peso de 50 plastificante, entre 0, 5 y 4 partes en peso de tensoactivo, entre 3 y 15 partes en peso de un primer antioxidante, entre 3 y 15 partes en peso de agente reforzante, entre 0 y 50 partes en peso de agente densificante y entre 0 y 5 partes en peso de un segundo antioxidante.

13. Composición según la reivindicación anterior que por cada 100 partes en peso de caucho comprende entre 5 y 10 partes de aluminio, entre 5 y 10 partes de óxido de zinc, y entre 10 y 15 partes de sílice, entre 1 y 2 partes en peso de agente de vulcanización, entre 1, 5 y 2, 5 partes en peso de agente acelerador de la vulcanización, entre 2 y 5 partes en peso de 5 plastificante; entre 1 y 2 partes en peso de tensoactivo, entre 5 y 10 partes en peso de un primer antioxidante, entre 5 y 10 partes en peso de agente reforzante, entre 25 y 50 partes en peso de agente densificante y entre 1 y 2 partes en peso de un segundo antioxidante.

14. Uso de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores como 10 revestimiento para la absorción de ondas acústicas.

15. Revestimiento caracterizado por que comprende una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1-13.

16. Dispositivo caracterizado por está recubierto con un revestimiento según la reivindicación anterior.

17. Procedimiento para preparar una composición elastómera según la reivindicación 1 que comprende las siguientes etapas: 20

a. Añadir y mezclar por cada 100 partes en peso de caucho entre 3 y 15 partes en peso de aluminio, entre 3 y 15 partes en peso de óxido de zinc, y entre 5 y 20 partes en peso de sílice, y

b. Vulcanizar el producto obtenido en la etapa a) . 25

18. Procedimiento según la reivindicación 17 para preparar una composición elastómera según una cualquiera de las reivindicaciones 2-9 donde en la etapa a) se añade un agente de vulcanización, un acelerador de la vulcanización, un primer antioxidante, un plastificante, un tensoactivo y un reforzante. 30

19. Procedimiento según la reivindicación 18 para preparar una composición elastómera según una cualquiera de las reivindicaciones 10-13 donde en la etapa a) se añade un densificante y/o un segundo antioxidante.

20. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 17-19, donde la etapa b) de vulcanización se lleva a cabo en una prensa de platos calientes a una temperatura entre 120 y 130 ºC, a una presión entre 100 y 150 kg/cm3 y durante 30 minutos.