Composiciones de elastómeros, mezclas de elastómero y métodos.

Una composición de elastómero que comprende un caucho para propósito general y relleno en partículasdisperso en el caucho para propósito general,

en donde el relleno en partículas comprende una cantidad de por lomenos un negro de humo que tiene valores de estructura y área superficial que satisfacen la ecuación CDBP, elnúmero de adsorción de dibultilftalato después que la muestra se ha triturado, medido de acuerdo con el método deprueba ASTM D-3493, ≤ (BET ± 2.9) - X, en donde X es 5 efectivo en dicho caucho para propósito general paraalcanzar resistencia al rasgado, medida por el método de prueba ASTM-D624 usando Die C, de al menos 160N/mm.

Composicionesde elastómeros, mezclas de elastómero y métodos Antecedentes Se forman numerosos productos de significancia comercial a partir de composiciones elastoméricas en donde el relleno en partículas se dispersa en diversos elastómeros sintéticos, caucho natural o mezclas de elastómeros. El negro de humo, por ejemplo, se utiliza ampliamente como un agente de refuerzo en el caucho natural y otros elastómeros. Se utilizan ciertos grados de negro de humo comercialmente disponibles, que varían en área de superficie por peso unitario y estructura, pero que se han limitado por técnicas de procesamiento en tanda de caucho convencionales. Se forman numerosos productos de significancia comercial de dichas composiciones elastoméricas, que incluyen, por ejemplo, llantas de vehículos, bujes de montaje de motor, cintas transportadoras, limpiaparabrisas y similares. La Patente Estadounidense No. 5 100 637 describe palas de carbón para formación de compuestos en un caucho de banda de rodadura. Las palas de carbón tienen un área de superficie específica de adsorción de nitrógeno de 120 a 165 m2/g y una absorción de dibutil ftalato (DBP) de por lo menos 120 ml/100g. Aunque se puede lograr un amplio rango de características de desempeño empleando materiales y técnicas de fabricación actualmente disponibles, ha habido una necesidad desde hace mucho tiempo en la industria para desarrollar composiciones elastoméricas que tienen propiedades mejoradas, especialmente composiciones de elastómero que se pueden producir efectivamente y económicamente.

Resumen

La invención proporciona una composición de elastómero que comprende un caucho para propósito general y relleno en partículas disperso en el caucho para propósito general, en donde el relleno en partículas comprende una cantidad de por lo menos un negro de humo efectivo en lograr dicho caucho de propósito general; dureza Shore A, medida de acuerdo con el método de prueba ASTM-D1415, mayor de 65; resistencia a la tensión, medida de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412, mayor de 30 megapascales; y elongación hasta ruptura, medida de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412, de por lo menos 600 %; en donde dicho negro de humo tiene valores de área de superficie y estructura que cumplen la ecuación CDBP, el número de adsorción de dibutilftalato después que la muestra ha sido curvada, medida de acuerdo con el método de prueba ASTM D-3493, (BET ± 2.9) - X, en donde X es 5 efectiva en dicho caucho de propósito general para alcanzar resistencia al desgarre, medida por el método de prueba ASTM-D624 usando el molde D, de al menos 160 N/mm.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero. El relleno en partículas comprende por lo menos un negro de humo que tiene valores de estructura y área de superficie que satisfacen la ecuación CDBP (BET ± 2.9) -X, en donde X es mayor que o igual a 0. Dichos negros de humo se denominan en algunos casos adelante como negros de humo de baja estructura/ ultra-alta área de superficie. Preferiblemente, el elastómero es caucho natural. Los ingredientes adicionales, por ejemplo, cualquiera de numerosos aditivos y otros rellenos conocidos para uso en los composiciones de elastómeros, se pueden incluir en los composiciones de elastómeros, tal como para lograr propiedades de desempeño deseadas, características de procesamiento etc.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero que tiene una resistencia al rasgado, cuando se mide por ejemplo, por el método de prueba ASTMD624 utilizando Die C de más de aproximadamente 160 N/mm, más preferiblemente más de aproximadamente 165 N/mm, y más preferiblemente más de aproximadamente 170 N/mm.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero que tiene una Dureza Shore A, cuando se mide por ejemplo de acuerdo con el método de prueba ASTM-D1415, de más de aproximadamente 65, una resistencia a la tensión, cuando se mide por ejemplo de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412, de más de aproximadamente 30 megapascales, y una elongación hasta ruptura, cuando se mide por ejemplo de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412 de más de aproximadamente 600 %.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero, en donde el relleno en partículas comprende por lo menos un negro de humo en una cantidad de tal manera que el elastómero tiene resistencia al rasgado, cuando se mide por el método de prueba ASTM-D624 utilizando Die C, de por lo menos aproximadamente 160 N/mm.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero, en donde el relleno en partículas comprende por lo menos un negro de humo en una cantidad de tal manera que el elastómero tiene Dureza Shore A mayor de 65, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTM-D1415, resistencia a la tensión de más de aproximadamente 30 megapascales, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTMEP D412, y elongación hasta ruptura mayor de 600 %, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412.

Se describe aquí una composición de elastómero que comprende relleno en partículas disperso en el elastómero mediante los métodos denominados aquí como mezcla húmeda continua y coagulación en donde el negro de humo tiene valores de área de superficie y estructura que satisfacen la ecuación CDBP (BET ± 2.9) -X, en donde X es mayor que o igual a 0. Ciertas realizaciones preferidas de dichos composiciones de elastómeros tiene resistencia al rasgado, cuando se mide por el método de prueba ASTM-D624 utilizando Die C, de por lo menos aproximadamente 160 N/mm. Ciertas otras realizaciones preferidas de dichos composiciones de elastómeros tienen Dureza Shore A, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTM-D1415, mayor de 65, resistencia a la tensión, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412, más de aproximadamente 30 megapascales, y elongación hasta ruptura, como se mide de acuerdo con el método de prueba ASTM-D412, mayor de 600 %.

Se describen aquí mezclas de elastómero que comprenden por lo menos una composición de elastómero descrito anteriormente mezclado con un elastómero material. El elastómero material comprende por lo menos un elastómero, que puede ser igual como, o diferente de, el elastómero en el compuesto de elastómero. Opcionalmente, el elastómero material comprende relleno, por ejemplo, negro de humo, aditivos u otros rellenos dispersos en el elastómero.

Se describe aquí un método para preparar los composiciones de elastómeros y mezclas de elastómero descritas anteriormente. Este método comprende formar compuestos o mezclar el elastómero y el relleno en partículas, que incluye el negro de humo, y opcionalmente otros ingredientes. En ciertas realizaciones preferidas dichos composiciones de elastómeros se producen mediante métodos que comprenden mezcla húmeda continua y coagulación. De manera similar, en ciertas realizaciones preferidas dichas mezclas de elastómero se producen mediante métodos que comprenden mezcla húmeda continua y coagulación seguido por mezcla o formación de compuestos adicional con el material de elastómero adicional que comprende por lo menos un elastómero, que puede ser igual a, o diferente de, el elastómero en el compuesto de elastómero. Opcionalmente, el material de elastómero comprende relleno, por ejemplo, negro de humo, aditivos u otros rellenos dispersos en el elastómero.

Estos y otros aspectos y ventajas se entenderán adicionalmente en vista de la siguiente discusión detallada de ciertas realizaciones preferidas.

Se divulga aquí adicionalmente:

1. Una composición de elastómero que comprende un elastómero y relleno en partículas disperso en el elastómero, el relleno en partículas comprende por lo menos un negro de humo que tiene valores de estructura y área de superficie que cumplen la ecuación CDBP (BET ± 2.9) .

2. Una composición de elastómero de acuerdo con el párrafo 1 que comprende por lo menos 60 phr del relleno en partículas.

3. Una composición de elastómero de acuerdo con el párrafo 1 que comprende por lo menos 60 phr del negro de humo que cumple la ecuación CDBP (BET _± 2.9) .

4. Una composición de elastómero de acuerdo con el párrafo 1 en donde el relleno en partículas comprende adicionalmente por lo menos un material de relleno adicional que tiene valores de estructura y área de superficie que no cumplen con la ecuación... [Seguir leyendo]

1. Una composición de elastómero que comprende un caucho para propósito general y relleno en partículas disperso en el caucho para propósito general, en donde el relleno en partículas comprende una cantidad de por lo menos un negro de humo que tiene valores de estructura y área superficial que satisfacen la ecuación CDBP, el número de adsorción de dibultilftalato después que la muestra se ha triturado, medido de acuerdo con el método de prueba ASTM D-3493, (BET ± 2.9) - X, en donde X es 5 efectivo en dicho caucho para propósito general para alcanzar resistencia al rasgado, medida por el método de prueba ASTM-D624 usando Die C, de al menos 160 N/mm.