Método de preparación de adyuvantes de caucho globulares.

Un método para preparación de productos químicos de caucho esféricos,

que comprende un paso degranulación en cabeza, un paso de refrigeración y conformación en un líquido refrigerante y un paso de eliminacióndel líquido refrigerante, en donde, en el paso de granulación en cabeza, un tanque de material y una placa dedistribución están distanciados uno de otro y separados por una capa de aislamiento térmico.

Método de preparación de adyuvantes de caucho globulares

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un método para preparación de productos químicos de caucho esféricos según la reivindicación 1, más específicamente, a antioxidantes de caucho esféricos, agentes de vulcanización, adyuvantes de procesamiento, agentes reforzantes y agentes adhesivos, especialmente a los gránulos del antioxidante de caucho esféricos de tipo p-fenilenodiamina N-1, 3-dimetilbutil-N'-fenil-p-fenilenodiamina o N-isopropil-N'-fenil-pfenilenodiamina, y al método para preparación de los mismos.

Un método para preparación de productos químicos de caucho esféricos se da a conocer por US-A-3.686.132.

TÉCNICA ANTERIOR

Los productos químicos de caucho son materiales químicos importantes en la industria del caucho, y juegan un papel importante en la mejora de la eficiencia del caucho, tal como el mejoramiento de la calidad del caucho y el aumento del nivel de procesamiento del caucho. Con el progreso continuo en la industria del caucho, se registra una mayor demanda para la calidad general de los productos químicos de caucho. En la actualidad, los productos químicos de caucho proporcionados en el mercado son generalmente de forma pulverulenta o semiesférica. El polvo fino de los productos químicos de caucho pulverizados tiene tendencia a escapar al aire, causando con ello pérdida de productos químicos de caucho e impartiendo efectos adversos al ambiente.

Actualmente, un método común de granulación para productos químicos de caucho es el proceso de granulación con condensación en cinta rotativa conforme al principio operativo siguiente: utilizando las características de bajo punto de fusión (o punto de reblandecimiento) del material, el material líquido fundido se distribuye uniformemente sobre una cinta de acero que se desplaza a una velocidad uniforme por debajo de un dispositivo especial de distribución que depende del rango de viscosidad del material fundido. Al mismo tiempo, bajo refrigeración forzada de un dispositivo de pulverización continua situado bajo la cinta de acero, el material se enfría y se solidifica durante el procedimiento de movimiento y transporte, consiguiendo con ello el propósito de granulación y conformación continuas. Conforme a las propiedades del material y el uso propuesto, puede emplearse el modo de distribución de goteo intermitente, flujo continuo y rebose en toda la anchura para obtener producto semiesférico, en barra y en hoja, respectivamente. El método presenta los defectos siguientes: 1) el medio de refrigeración sustrae calor del líquido fundido por la cinta de acero, y el calor se transfiere desde el líquido fundido a la cinta de acero y luego al medio de refrigeración. De este modo, la eficiencia de transmisión de calor disminuye significativamente. Dado que el modo principal de transmisión de calor es la conducción térmica entre la superficie de la cinta de acero y el medio de refrigeración, la longitud de la cinta de acero tiene que prolongarse para aumentar la capacidad, dando como resultado mayor volumen de la instalación y menor eficiencia de la utilización de espacio, 2) Dado que las gotas de líquido se forman sobre la cinta de acero, los gránulos resultantes exhiben una forma semiesférica o aplastada. Aunque los mismos presentan ciertas ventajas sobre los productos químicos de caucho pulverulentos, los productos químicos de caucho semiesféricos o aplastados presentan todavía defectos. Específicamente, se forman algunas aristas en ángulo puntiagudo en el límite de la superficie esférica y la superficie aplastada en el proceso de granulación, y las mismas pueden romperse por colisión durante el empaquetamiento y el transporte y los polvos reproducidos contaminan también el ambiente. Además, los gránulos formados se desprenden de la cinta de acero por rascado al final de la cinta de acero, en cuyo proceso puede escaparse polvo fino al aire. La presencia de polvos finos puede causar una disminución del punto de fusión en regiones parciales de los productos químicos de caucho. Asimismo, los polvos finos pueden unirse unos con otros, conglomerarse y endurecerse, y el endurecimiento total o parcial de los productos químicos de caucho causa una gran masa que deteriora gravemente la calidad del producto. Así pues, se requiere una nueva forma de productos químicos de caucho que resuelva los problemas arriba indicados en el campo de la granulación de los productos químicos de caucho.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es mejorar la forma desfavorable de los gránulos en la granulación actual de los productos químicos de caucho y resolver los problemas de la contaminación por polvo fino causada por los productos químicos de caucho en forma de polvo, semiesférica u otra forma irregular en el proceso de granulación, la baja eficiencia de transmisión de calor, la baja capacidad de producción y los costes relativamente altos del equipo, y aliviar los problemas de calidad del menor punto de fusión en regiones del producto debido a la presencia de cristales finos de polvo y el endurecimiento total o parcial del producto debido a la unión, endurecimiento y conglomeración de polvos finos.

Los autores de la presente invención han encontrado en diversos estudios que los productos químicos de caucho formados en forma esférica eliminan los defectos de los productos químicos de caucho pulverulentos o semiesféricos preparados según los procesos de fabricación actuales. En contraste, los productos químicos de caucho según la presente invención tienen un número mucho mayor de gránulos que pasan a través de un tamiz y una velocidad de granulación de producto notablemente incrementada, evitando con ello la contaminación por polvo fino causada en el proceso de granulación y evitando la pérdida de material y la contaminación ambiental. Adicionalmente, se resuelven también los problemas de calidad del punto de fusión más bajo en regiones del producto debido a la presencia de cristales finos de polvo y el endurecimiento total o parcial del producto debido a unión, endurecimiento y conglomeración de los polvos finos. Al mismo tiempo, los gránulos de los productos químicos de caucho tienen una mayor lisura superficial, lo cual es útil para el flujo y la mezcladura de los productos químicos de caucho en el proceso de mixtura o mezcla abierta con cauchos. La presente invención se lleva a cabo conforme a ello.

Así pues, la presente invención proporciona nuevos productos químicos de caucho esféricos, teniendo preferiblemente los gránulos esféricos de los productos químicos de caucho un diámetro medio que oscila desde 0, 2 mm a 10 mm.

Los productos químicos de caucho esféricos según la presente invención incluyen antioxidantes de caucho esféricos, agentes de vulcanización esféricos, adyuvantes de procesamiento esféricos, agentes reforzantes esféricos, y agentes adhesivos esféricos.

Los agentes de vulcanización esféricos incluyen 2-mercaptobenzotiazol, disulfuro de dibenzotiazol, N-terc-butil-2benzotiazol-sulfenamida, N-ciclohexil-2-benzotiazol-sulfenamida, N, N-diciclohexil-2-benzotiazol-sulfenamida y Noxidietileno-2-benzotiazol-sulfenamida, todos ellos esféricos.

Los agentes de vulcanización esféricos incluyen también N-terc-butil-bis (2-benzotiazol) -sulfenamida, N-ciclohexilbis (2-benzothiazole) -sulfenamida, monosulfuro de tetraisobutilamino-tiuram, disulfuro de tetraisobutilamino-tiuram, disulfuro de tetrabencil-tiuram, disulfuro de tetrametil-tiuram, disulfuro de tetraetil-tiuram, monosulfuro de tetrametiltiuram, hexasulfuro de pentametilenotiuram, N, N-ditiodicaprolactama, N-oxidietilenotiocarbamoil-N'-terc-butilsulfenamida, difenilguanidina, diortotolilguanidina, y resinas vulcanizantes que tienen un punto de reblandecimiento 250ºC, con inclusión de resina de para-terc-butilfenol-formaldehído, resina de para-terc-octilfenol-formaldehído y bromuro de resina de para- (1, 1, 3, 3-tetrametilbutil) -fenol-formaldehído.

Los antioxidantes de caucho incluyen N-1, 3-dimetilbutil-N'-phenil-p-phenylenediamina, N-isopropil-N'-fenil-pfenilenodiamina, N, N'-bis (1, 4-dimetilpentil) -p-fenilenodiamina, polímero de 2, 2, 4-trimetil-1, 2-dihidroquinolina, difenilamina octilada, N-fenil-N'-ciclohexil-p-fenilenodiamina y 4-aminodifenilamina, preferiblemente antioxidante esférico de p-fenilenodiamina N-1, 3-dimetilbutil-N'-fenil-p-fenilenodiamina o N-isopropil-N'-fenil-p-fenilenodiamina.

Los antioxidantes de caucho incluyen también N-fenil-N'-a-metilbencil-p-fenilenodiamina, N, N'-ditolil-pfenilenodiamina, y 2, 4, 6-tri- (N-1, 4-dimetil) pentil-p-fenilenodiamina-1, 3, 5-triazina.

Los adyuvantes de procesamiento esféricos según la presente invención... [Seguir leyendo]

1. Un método para preparación de productos químicos de caucho esféricos, que comprende un paso de granulación en cabeza, un paso de refrigeración y conformación en un líquido refrigerante y un paso de eliminación del líquido refrigerante, en donde, en el paso de granulación en cabeza, un tanque de material y una placa de distribución están distanciados uno de otro y separados por una capa de aislamiento térmico.

2. El método según la reivindicación 1, en donde está comprendido adicionalmente un paso de pre-cristalización antes del paso de granulación en cabeza.

3. El método según la reivindicación 1, en donde, en el paso de granulación en cabeza, se proporciona un medio de calentamiento y/o refrigeración para la placa de distribución, estando dispuestos orificios pequeños y orificios intermedios desde el extremo superior al fondo en la placa de distribución, teniendo los orificios pequeños un diámetro de 0, 1-5 mm y teniendo las toberas de orificios intermedios un diámetro de 0, 2-10 mm.

4. El método según la reivindicación 2, en donde, en el paso de granulación en cabeza, se proporciona un medio de calentamiento y/o refrigeración para la placa de distribución, estando dispuestos orificios pequeños y orificios intermedios desde el extremo superior al fondo en la placa de distribución, teniendo los orificios pequeños un diámetro de 0, 1-5 mm y teniendo las toberas de orificios intermedios un diámetro de 0, 2-10 mm.

5. El método según la reivindicación 3, en donde están dispuestos orificios grandes por debajo de los orificios intermedios con una distancia de 0, 5-5 mm entre la pared interior de un orificio grande y la pared exterior de una tobera de orificio intermedio.

6. El método según la reivindicación 4, en donde están dispuestos orificios grandes por debajo de los orificios intermedios con una distancia de 0, 5-5 mm entre la pared interior de un orificio grande y la pared exterior de una tobera de orificio intermedio.

7. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde, en el paso de granulación en cabeza, está dispuesto un ángulo en bisel en el extremo inferior de la tobera.

8. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde, en el paso de granulación en cabeza, el material gotea naturalmente por gravedad, bajo presión por un movimiento alternativo o bajo una presión constante por una bomba de alimentación de alta viscosidad.

9. El método según la reivindicación 8, en donde el goteo a presión por un movimiento alternativo se adopta en el paso de granulación en cabeza.

10. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde, en el paso de granulación en cabeza, la velocidad de goteo desde una tobera es 1-4 gotas/segundo.

11. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde, en el paso de refrigeración y conformación, se añade un agente tensioactivo al líquido refrigerante en una torre de refrigeración y/o se aplican ondas ultrasónicas al líquido refrigerante.

12. El método según la reivindicación 11, en donde el líquido refrigerante es al menos uno seleccionado del grupo constituido por agua, amoníaco acuoso, una solución acuosa de una sal y una sustancia orgánica.

13. El método según la reivindicación 12, en donde el líquido refrigerante se selecciona del grupo constituido por agua, amoníaco acuoso, una solución acuosa de metanol, una solución acuosa de cloruro de sodio, gasolina o acetona.

14. El método según la reivindicación 11, en donde el agente tensioactivo es al menos uno seleccionado del grupo constituido por polietilenglicol-éter, polipropilenglicol-éter, polioxietileno-éter de alcohol graso, compuesto de alquilbencenosulfonato, compuesto salino de amonio cuaternario, agente tensioactivo de tipo alcohol alquílicoamonio y agente tensioactivo de tipo betaína.

15. El método según la reivindicación 14, en donde el alcohol graso en el polioxietileno-éter de alcohol graso tiene 6-18 átomos de carbono y el grado de polimerización de polioxietileno es 3-25.

16. El método según la reivindicación 14, en donde el agente tensioactivo de tipo betaína se selecciona de un grupo constituido por cocoamidopropil-betaína, dimetilalquil-betaína y N, N-dimetil-N-alcoximetileno-betaína.