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MX2011002606A - Composiciones de hnbr con niveles de carga muy altos que tienen excelente capacidad de procesado y resistencia a fluidos agresivos. - Google Patents

Composiciones de hnbr con niveles de carga muy altos que tienen excelente capacidad de procesado y resistencia a fluidos agresivos.

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MX2011002606A
MX2011002606A MX2011002606A MX2011002606A MX2011002606A MX 2011002606 A MX2011002606 A MX 2011002606A MX 2011002606 A MX2011002606 A MX 2011002606A MX 2011002606 A MX2011002606 A MX 2011002606A MX 2011002606 A MX2011002606 A MX 2011002606A
Authority
MX
Mexico
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composition according
nitrile rubber
present
hydrogenated nitrile
hnbr
Prior art date
Application number
MX2011002606A
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English (en)
Inventor
Matthias Soddemann
Victor Nasreddine
Original Assignee
Lanxess Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41401589&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=MX2011002606(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Lanxess Corp filed Critical Lanxess Corp
Publication of MX2011002606A publication Critical patent/MX2011002606A/es

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Abstract

La presente invención se refiere a una composición elastomérica que contiene un caucho de nitrilo, preferentemente hidrogenado, y una carga. Las composiciones de acuerdo con la presente invención tienen altos niveles de, carga, excelente capacidad de procesado y muy buena resistencia a fluidos agresivos y combustibles, en comparación con las composiciones de HNBR conocidas.

Description

COMPOSICIONES DE HNBR CON NIVELES DE CARGA MUY ALTOS QUE TIENEN EXCELENTE CAPACIDAD DE PROCESADO Y RESISTENCIA A FLUIDOS AGRESIVOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición elastomérica que contiene un caucho de nitrilo, preferentemente hidrogenado, y una carga. Las composiciones de acuerdo con la presente invención tienen altos niveles de carga, excelente capacidad de procesado y muy buena resistencia a fluidos agresivos y combustibles, en comparación con composiciones de cauchó de nitrilo hidrogenado conocidas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Hay una demanda continua en la industria de automoción, maquinaria pesada e industria química para elastómeros de alto rendimiento, que tengan mayor resistencia a aceites agresivos y combustibles. El caucho de butadieno de nitrilo hidrogenado (HNBR) es un elastómero de alto rendimiento especial usado en una diversidad de aplicaciones ingenieriles que lo demandan: industria de automoción, química y de maquinaria pesada, exploración de pozos petrolíferos y minería. El HNBR se fabrica mediante la hidrogenación selectiva de los dobles enlaces en el caucho de nitrilo. Tiene una combinación de propiedades únicas: alta resistencia a la tracción y muy buenas propiedades mecánicas incluso a temperaturas ejevadas, excelente resistencia a la abrasión, baja deformación por compresión, excelente resistencia térmica, muy buena resistencia al ozono, desgaste y alta radiación energética, baja permeabilidad a vapores y gases. Además, HNBR tiene muy buena resistencia a aceites, fluidos, diesel, combustibles, gasolina deteriorada, aceites lubricantes con aditivos alcalinos agresivos, así como buena resistencia al crudo de petróleo incluso en presencia de sulfuro de hidrógeno, aminas e inhibidores de corrosión.
Las Patentes de Estados Unidos N° 7.381.781 ; 6.841.623; y 6.780.939 concedidas a LANXESS introdujeron recientemente en la industria del caucho una nueva tecnología de HNBR que posibilita la producción de polímeros de HNBR de baja viscosidad, que previamente eran imposibles de fabricar en el mercado. El producto comercial lo comercializa LANXESS con el nombre comercial THERBAN® Advanced Technology (AT). Estas calidades de HNBR de baja viscosidad de Mooney tienen diversos beneficios sobre los productos de HNBR convencionales, incluyendo: retención de propiedades físicas conocidas para el polímero de HNBR más el beneficio añadido de una capacidad de procesado mejorada; combinado con una estrecha distribución del peso molecular para mantener excelentes propiedades mecánicas; tiempo de incorporación de negro más rápido y menor temperatura de mezcla; carga del molde más rápida y tiempos de ciclo más cortos en el moldeo por inyección; producción más rápida y se obtienen compuestos con superficies más suaves y bordes más afilados en la extrusión; menores costes de compuesto usando mayores niveles de carga.
La presente invención proporciona nuevas composiciones de HNBR que tienen niveles de carga muy altos, dando como resultado buenas propiedades mecánicas, capacidad de procesado y especialmente una excelente resistencia y un hinchamiento mínimo en fluidos que se sabe que son agresivos para los polímeros de nitrilo, tales como metil etil cetona (MEK), tolueno, y ciertos combustibles. Dichas composiciones y sus propiedades no se conocen en la técnica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición elastomérica que contiene un caucho de nitrilo, preferentemente hidrogenado, y una carga. Las composiciones de acuerdo con la presente invención tienen mayores niveles de carga, excelente capacidad de procesado y muy buena resistencia a fluidos agresivos y combustibles, en comparación con las composiciones de HNBR conocidas.
La presente invención proporciona también una nueva composición del HNBR que contiene polímeros de HNBR de baja viscosidad de Mooney y alto contenido de acrilonitrilo y altos niveles de carga. Las composiciones resultantes tienen muy buenas propiedades mecánicas, capacidad de procesado y especialmente excelente resistencia e hinchamiento mínimo en fluidos que se sabe que son agresivos con los polímeros de nitrilo, tales como metil etil cetona (MEK) y tolueno.
Las nuevas composiciones de HNBR de la presente invención posibilitan el uso de HNBR en nuevas aplicaciones que requieren resistencia a estos medios, así como en una diversidad de combustibles tales como gasolina, flexi-fuel y biodiesel. Dichas composiciones y sus propiedades no se conocen en la técnica.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona, por lo tanto, una composición de elastómero que contiene un caucho de nitrilo, preferentemente hidrogenado, y una carga.
Como se usa a lo largo de esta memoria descriptiva, la expresión "caucho de nitrilo" o NBR pretende que tenga un amplio significado y se pretende que abarque un copolímero que tiene unidades de repetición derivadas de al menos un dieno conjugado, al menos un nitrilo a,ß -insaturado y opcionalmente adicionalmente uno o más monómeros copolimerizables. El dieno conjugado puede ser cualquier dieno conjugado conocido, tal como el dieno conjugado C4-C6. Los dienos conjugados preferidos incluyen butadieno, isopreno, piperileno, 2,3-dimetilbutadieno y mezclas de los mismos. Los dienos conjugados C4-C6 más preferidos son butadieno, isopreno y mezclas de los mismos. El dieno conjugado C4-C6 más preferido es butadieno. El nitrilo a,ß-insaturado puede ser cualquier nitrilo a,ß-insaturado conocido, tal como un nitrilo C3-C5 a,ß-insaturado. Los nitrilos C3-C5 a,ß-insaturados incluyen acnnilonitrilo, metacrilonitrilo, etacrilonitrilo y mezclas de los mismos. El nitrilo C3-C5 a,ß-insaturado más preferido es acrilonitrilo. La preparación de cauchos de nitrilo por polimerización de los monómeros mencionados anteriormente la conoce bien una persona experta en la materia, y se describe extensivamente en la bibliografía (es decir, Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Vol. 1 /1 , Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1961).
En la presente invención, por hidrogenado se entiende que preferentemente más del 50 % de los dobles enlaces residuales (RDB) presentes en el polímero de nitrilo/NBR de partida ha sido hidrogenado, preferentemente más del 90 % del RDB ha sido hidrogenado, más preferentemente más del 95 % del RDB ha sido hidrogenado y lo más preferentemente más del 99 % del RDB ha sido hidrogenado. La hidrogenación del caucho de nitrilo se conoce bien en la técnica y se describe, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos N° 3.700.637, la Patente de Estados Unidos N° 4.464.515 y la Patente de Estados Unidos N° 4.503.196.
La presente invención incluye también el uso de cauchos de nitrilo carboxilados. Como se usa a lo largo de esta memoria descriptiva, la expresión "caucho de nitrilo carboxilado" o XNBR se pretende que tenga un amplio significado y pretende abarcar un copolímero que tenga unidades de repetición derivadas de al menos un dieno conjugado, al menos un nitrilo a,ß-insaturado, al menos un ácido carboxílico alfa-beta-insaturado o derivado de ácido carboxílico a,ß-insaturado y, opcionalmente y adicionalmente, uno o más monómeros copolimerizables de ácidos mono- o dicarboxílicos a,ß-insaturados, o sus ésteres o amidas. Los ácidos mono- o dicarboxílicos a,ß-insaturados preferidos en la presente invención son ácido fumárico, ácido maleico, ácido acrílico y ácido metacrílico. Los ésteres preferidos usados de los ácidos carboxílicos a,ß-insaturados son sus ésteres de alquilo y ésteres de alcoxi alquilo. Los ésteres particularmente preferidos de los ácidos carboxílicos a,ß-insaturados son acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo y acrilato de octilo.
Los cauchos de nitrilo adecuados de acuerdo con la presente invención incluyen cauchos de nitrilo hidrogenados de baja viscosidad de Mooney. Los cauchos adecuados tienen una viscosidad dé Mooney por debajo de 55 (ML 1 +4 100C). Preferentemente, los polímeros de baja viscosidad de Mooney tienen una viscosidad de Mooney entre 0 - 55. Más preferentemente, los polímeros de baja viscosidad de Mooney tienen una viscosidad de Mooney entre 5 - 50, más preferentemente entre 10 - 40. Más preferentemente, los polímeros de baja viscosidad de Mooney tienen una viscosidad de Mooney por debajo de 30 e incluso más preferentemente por debajo de 10. Los polímeros de baja viscosidad de Mooney adecuados pueden prepararse mediante los procedimientos desvelados en la Patente de Estados Unidos N° 7.381.781 , Patente de Estados Unidos N° 6.841.623 y Patente de Estados Unidos N° 6.780.939. La materia objeto de las mismas se incorpora por referencia.
Los cauchos de nitrilo adecuados de acuerdo con la presente invención deberían tener un contenido de acrilonitrilo (ACN) de medio a alto para un grado aceptable de resistencia a fluidos y combustible. Preferentemente, los cauchos de nitrilo de acuerdo con la presente invención tienen un contenido de acrilonitrilo mayor del 15 %, más preferentemente mayor del 30 %, aún más preferentemente mayor del 39 % y lo más preferentemente mayor del 43 %. Los cauchos de nitrilo adecuados están parcial o totalmente hidrogenados y contienen menos del 10 % de dobles enlaces residuales. Preferentemente, los cauchos de nitrilo están totalmente saturados y contienen menos del 1 % de dobles enlaces residuales.
La composición de la presente invención incluye el uso de mayores niveles de carga, incluyendo altos niveles de carga blanca y/o niveles de carga negra. De acuerdo con la presente invención, las cargas negras, tales como negro de humo, están presentes en la composición en una cantidad en el intervalo de 200 a 500 phr (partes por cien partes de caucho), preferentemente en el intervalo de 250 a 350 phr. Los negros de humo útiles en la presente invención se preparan preferentemente mediante los procedimientos de negro de lámpara, negro de horno o negro de gas y, preferentemente, tienen áreas superficiales específicas BET (DIN 66 131) en el intervalo de 20 a 200 m2/g, por ejemplo, los negros de humo SAF, ISAF, HAF, FEF o GFP.
Las composiciones de la presente invención incluyen también el uso de 100 phr de cargas blancas. Las cargas minerales blancas para su uso en la presente invención incluyen: sílices altamente dispersadas, preparadas por ejemplo mediante la precipitación de soluciones de silicato o la hidrólisis a la llama de haluros de silicio, con áreas superficiales específicas en el intervalo de 5 a 1000 mg2/g y con tamaños de partícula primaria en el intervalo de 10 a 400 nm; las sílices pueden estar presentes también opcionalmente como óxidos mixtos con otros óxidos metálicos tales como aquellos de Al, Mg, Ca, Ba, Zn, Zr y Ti; silicatos sintéticos, tales como silicato de aluminio y silicato de metal alcalinotérreo, tal como silicato de magnesio o silicato de calcio con áreas superficiales específicas BET en el intervalo de 20 a 400 m2/g y diámetros de partícula primaria en el intervalo de 10 a 400 nm; silicatos naturales, tales como caolín y otras sílices de origen natural; fibras de vidrio y productos de fibra de vidrio (mallas, extruidos) o microesferas de vidrio; Las cargas blancas preferidas son materiales acirculares o no isométricos, con una proporción de aspecto de 2:1 a 200:1 (incluyendo arcillas, talcos, micas). La proporción de aspecto de estos materiales laminares se define como la proporción del diámetro medio de un circulo de la misma área que la cara de la placa al espesor medio de la placa. Más preferentemente, son estructuras de tipo aguja, con una proporción de aspecto de 2:1 a 20:1. La proporción de aspecto para las cargas con forma de aguja y de fibra es la proporción de longitud a diámetro.
La composición de acuerdo con la presente invención puede incluir también el uso de un sistema estabilizador sinérgico. Los sistemas adecuados incluyen aquellos desvelados en las Publicaciones de Patente de Estados Unidos N° 2003/176587 (A1), 2001/0018479, 2003/0170549, 2004/0992634 y 2005/014352; la materia objeto de las mismas se incorpora por referencia al presente documento.
La composición dé acuerdo con la presente invención puede incluir también el uso de aceptores de ácido, tales como óxidos metálicos incluyendo óxido de magnesio, óxido de calcio y carbonatos con pH alcalino. El aceptor de ácido se añade a la composición de la presente invención en una cantidad en el intervalo de 0-200 phr, más preferentemente de 0-100 phr y aún más preferentemente de 0-10 phr.
El elastómero de caucho de acuerdo con la presente invención puede contener adicionalmente productos auxiliares para cauchos, tales como acelerados de reacción, aceleradores de vulcanizado, materiales auxiliares de aceleración de del vulcanizado, antioxidantes, agentes espumantes, agentes anti-envejecimiento, estabilizadores térmicos, estabilizadores de luz, estabilizadores de ozono, adyuvantes de procesado, plastificantes, adherentes, agentes de soplado, colorantes, pigmentos, ceras, expansores, ácidos orgánicos, inhibidores, óxidos metálicos y activadores tales como trietanolamina, polietilenglicol, hexanotriol, etc., que se conocen en la industria del caucho. Los adyuvantes de caucho se usan en cantidades convencionales, que dependen entre otras del uso pretendido. Las cantidades convencionales son, por ejemplo de 0,1 a 50 phr.
De acuerdo con la presente invención, la composición puede contener en el intervalo de 0,1 a 20 phr de un ácido graso orgánico como un producto auxiliar, tal como un ácido graso insaturado que tiene uno, dos o más dobles enlaces de carbono en la molécula, que más preferentemente incluye del 10 % en peso o más un ácido de dieno conjugado que tiene al menos un doble enlacé carbono-carbono conjugado en su molécula. Estos ácidos grasos pueden tener en el intervalo de 8-22 átomos de carbono o, por ejemplo, de 12-18. Los ejemplos incluyen ácido ésteárico, ácido palmítico y ácido oleico y sus sales de calcio, cinc, magnesio, potasio y amonio.
De acuerdo con la presente invención, la composición puede contener en el intervalo de 5 a 50 phr un acrilato como un producto auxiliar. Los acrilatos adecuados se conocen a partir del documento EP-A1-0 319 320, en particular en la pág. 3, línea 16 a 35, de la Patente de Estados Unidos N° 5.208.294, véase Col. 2, línea 25 a 40 y la Patente de Estados Unidos N° 4.983.678, en particular Col. 2, línea 45 a 62. Se hace referencia a acrilato de cinc, diacrilato de cinc o dimétacrilato de cinc o un acrilato líquido, tal como trimetacrilato de trimetilolpropano (TRIM), dimétacrilato de butanodiol (BDMA) y dimétacrilato de etilenglicol (EDMA). Puede ser ventajoso usar una combinación de diferentes acrilatos y/o sales de metal de los mismos. Puede ser ventajoso también usar acrilatos de metal en combinación con un retardante del pre-vulcanizado, tal como fenoles con impedimentos estéricos (por ejemplo, aminoalquilfenoles sustituidos con metilo, tales como 2,6-di-terc-butil-4-dimetilaminometilfenol).
Puede usarse un antioxidante en la preparación de un compuesto de acuerdo con la presente invención. Los ejemplos de antioxidantes adecuados incluyen p-dicumil difenilamina (NAUGARD® 445), VULKANOX® DDA (un derivado de difenilamina), VULKANOX® ZMB2 (sal de cinc de metilmercapto bencimidazol), VULKANOX® HS (1 ,2-dihidro-2,2,4-trimetil qulnolina polimerizada) e IRGANOX® 1035 (bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxi)tiodietileno) hidrocinamato de tiodietileno o bis(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato suministrado por Ciba-Geigy. VULKANOX es una marca comercial de Bayer AG.
Análogamente, al preparar los compuestos de acuerdo con la presente invención es útil usar un agente de reticulación, incluyendo agentes disponibles en el mercado que incluyen sistemas aceleradores de azufre/azufre, diaminas y peróxidos. Lo más preferido son agentes de vulcanizado basados en peróxido debido a la excelente estabilidad térmica soportada por las uniones carbono-carbono entre las cadenas del polímero. Los agentes de reticulación de peróxido útiles incluyen peróxido de dicumilo (Di-Cup 40KE), peróxido de di-terc-butilo, peróxido de benzoílo, 2,2'-bis(terc-butilperoxi diisopropilbenceno (VULCUP® 40 E), peróxido de benzoílo, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)-hexino-3, 2,5-dimetil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, (2,5-bis(terc-butilperoxi)-2,5-dimetil hexano y similares. Los agentes de curado preferidos se determinan fácilmente mediante unos pocos experimentos preliminares, que están dentro del alcance de un experto en la materia. Un agente de curado de peróxido de preferido está disponible en el mercado con el nombre comercial Di-Cup 40KE. El agente de curado de peróxido (60 % activo) se usa adecuadamente en una cantidad de 0,1 a 15 partes por cien partes de caucho (phr), preferentemente de 4 a 10 phr. Demasiado peróxido puede conducir a una reacción indeseablemente violenta.
Pueden añadirse también co-agentes de vulcanizado a la composición de la presente invención. Cabe mencionar el isocianurato de trialilo (TAIC), disponible en el mercado con la marca comercial DIAK 7 de DuPont o N,N'-m-fenilen dimaleimida, conocida como HVA-2 (DuPont Dow), cianurato de trialilo (TAC) o polibutadieno líquido, conocido como Ricon D 153 (suministrado por SARTOMER). Las cantidades pueden ser equivalentes al agente de curado de peróxido o menores, preferentemente iguales.
La presente invención incluye también el uso de activadores tales como peróxido de cinc (50 % sobre un vehículo inerte) usando Struktol ZP 1014 en combinación con el peróxido. Las cantidades pueden ser de 0,1 a 15, preferentemente de 4 a 10 phr.
Los ingredientes de la composición de elastómero a menudo se mezclan juntos, adecuadamente a una temperatura elevada que puede variar de 25 °C a 200 °C. Normalmente el tiempo de mezcla no supera una hora y un tiempo en el intervalo de 2 a 30 minutos es normalmente adecuado. La mezcla se realiza adecuadamente en una mezcladora interna tal como una mezcladora Banbury o una mezcladora interna en miniatura Haake o Brabender. Una mezcladora de doble rodillo de molienda proporciona también una buena dispersión de los aditivos dentro del elastómero. Una extrusora proporciona también una buena mezcla y permite tiempos de mezcla más cortos. Es posible realizar la mezcla en dos o más etapas y la mezcla puede hacerse en diferentes aparatos, por ejemplo, una etapa en una mezcladora interna y una etapa en una extrusora. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no ocurre pre-reticulación no deseada (= pre-vulcanizado) durante la etapa de mezcla. Para la mezcla y vulcanizado véase también: Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 4, p. 66 y sig. (Compounding) and Vol. 17, p. 666 y sig. (Vulcanization).
La composición elastomérica de acuerdo con la presente invención es especialmente adecuada para artículos de moldeo por inyección, puesto que la presente invención se refiere a artículos conformados, tales como juntas, tubos de caucho, cojinetes segmentados, estatores, juntas de cabezal para pozo, platos de válvula, revestimientos de cable, ruedas, rodillos, juntas de tubería, acoplamientos, así como para aplicaciones de combustibles alternativos, tales como flexi-fuel (mezclas de gasolina-alcohol) y biodiesel (es decir, ésteres metílicos de ácido graso tales como Ester Metílico de Soja/SME y Ester Metílico de Semilla de Colza/RME).
EJEMPLOS Descripción de los ensayos: Reometría de Curado: El ensayo de vulcanizado se realizó en un Reómetro de Boquilla Móvil (MDR 2000(E)) usando una frecuencia de oscilación de 1 ,7 Hz y un arco de 1 0 a 180 °C durante un tiempo de ensayo total de 60 minutos. El procedimiento de ensayo sigue ASTM D-5289.
Viscosidad de Mooney del Compuesto y Pre-vulcanizado: Se usó un rotor grande para estos ensayos de acuerdo con el procedimiento ASTM D-1646. La viscosidad de Mooney del compuesto se determinó a 100 °C precalentando la muestra 1 minuto y después midiendo el momento de la fuerza (unidades de viscosidad de Mooney) después de 4 minutos de acción de cizalla provocada por el disco del viscosímetro que gira a 2 r.p.m. Las mediciones de pre-vulcanizado de Mooney tomadas en el momento del menor valor del momento de la fuerza a un aumento de 5 unidades Mooney (t05) se realizaron a 135 °C.
Esfuerzo-deformación: Se prepararon muestras curando una macrolámina a 180 °C durante 13 minutos. Posteriormente, se dejaron reposar las muestras en dispositivos de transmisión convencionales de boquilla C ASTM. El ensayo se realizó a 23 °C y está de acuerdo a ASTM D-412 Procedimiento A.
Dureza: Todas las mediciones de dureza se realizaron con un durómetro de tipo A-2 siguiendo el procedimiento descrito en ASTM D-2240.
Resistencia al desgarro: Se usó una lámina de tracción curada 14 minutos a 180 °C para preparar muestras apropiadas de geometrías de boquilla B y boquilla C. Ambos ensayos están diseñados para dar una indicación de la résistencia al desgarro del caucho. El procedimiento de ensayo está de acuerdo con ASTM D 624.
Abrasión DIN: La resistencia a la abrasión se determina de acuerdo con el procedimiento de ensayo DIN 53 516. Se mide y se informa de la pérdida de volumen por fricción de la muestra de caucho con un papel de esmeril de potencia abrasiva definida.
Deformación por Compresión: El ensayo está de acuerdo con ASTM D395 (procedimiento B). Se curaron muestras sólidas de tipo botón durante 20 minutos a 180 °C y la muestra se sometió a un desvío de compresión del 25 % durante el envejecimiento con aire caliente.
Preparaciones de los Ejemplos: Se usó una mezcladora interna Banbury BR-82 de tamaño laboratorio (capacidad 1 ,6 I) enfriada a 30 °C para preparar los Ejemplos. La velocidad del rotor se mantuvo constante durante la mezcla a 50 rpm. A los 0 segundos, se añadieron los ingredientes 1A y 1 B (Véase la Tabla 1). A los 30 segundos, se añadieron los ingredientes 1 C a la mezcladora. Se realizó un barrido a los 120 segundos y después se añadieron los ingredientes 1 D a los 200 segundos, seguido de un barrido a los 320 segundos. La mezcla se detuvo a los 420 segundos. Se permitió que la mezcla anterior se enfriara durante cuatro horas antes de la adición de los agentes de curado. Los agentes de curado (ingredientes 2A) se añadieron ambos al molino de dos rodillos de 24,5 cm por 50,8 cm enfriado a 30 °C.
Tabla 1. Formulaciones de HNBR con niveles de carga altos ISTRON® VAPOR Silicato de magnesio (Talco) de Luzenac America Inc. di-(tercbutilperoxiisopropil) benceno activo al 40 % de AKZO Chemie PERKADOX 14-40 Nederland B.V.
PLASTHALL® 226 DBEEA de Hallstar Innovations Corp.
PLASTHALL® TOT Trimelitato de trioctilo disponible en Hallstar Innovations Corp.
SPIDER SULFUR Azufre de Hallstar Innovations Corp.
STRUKTOL® SCA 972 VINIL SILANO de Schill & Seilacher "Struktol" AG HNBR de Baja Viscosidad de Mooney con alto contenido de THERBAN® AT A4304 acrilonitrilo de LANXESS Deutschland GmbH; 43 % ACN, 0,9 % máx RDB, 39 ML(1 +4) a 100 °C HNBR de Baja Viscosidad de Mooney con contenido de acrilonitrilo THERBAN® AT A5005 Ultra alto de LANXESS Deutschland GmbH; 49 % ACN, 0,9 % máx RDB, 55 ML(1 +4) a 100 °C Cinc-4- y 5-metil-2-mercaptobencimidazol de LANXESS Deutschland VULKANOX® ZMB 2/C5 GmbH ZEOLEX® 23 Silicato de Aluminio Sódico Sintético de J.M. Huber Corporation La Tabla 1 muestra que pueden usarse hasta 300 phr de carga de negro de humo en las formulaciones de HNBR presentadas, y los compuestos tienen una capacidad de procesado y una seguridad de pre-vulcanizado muy buenas. La viscosidad de Mooney aumenta como una función del nivel de carga y las cargas minerales tales como HiSil 532 EP, ZEOLEX 23 y Talco dan como resultado mayores viscosidades que el negro de humo N990.
A medida que aumenta el nivel de negro de humo N990, aumenta la dureza, disminuye la tracción y aumenta el módulo. Incluso a altos niveles de cargas estos compuestos cargados con carga negra aún tienen una buena resistencia mecánica (esfuerzo de tracción a rotura > 10 MPa). Por otro lado, los compuestos con carga mineral tienen mayor dureza, tracción y módulo pero menor alargamiento que los compuestos con carga negra. Todos los compuestos muestran excelentes propiedades de desgarro y deformación por compresión.
A medida que aumenta el nivel de N990, hay una mejora significativa en la resistencia al envejecimiento de estos compuestos de HNBR en MEK y tolueno, demostrada por una mejor retención del esfuerzo de tracción, alargamiento y menor hinchamiento (que alcanza < 30 %). Al mismo nivel, las cargas minerales parecen tener menor hinchamiento que N990.
ZEOLEX 23 y HiSil 532 EP dan menor hinchamiento en MEK y tolueno. Aumentar el nivel de N990 da como resultado también un mejor esfuerzo de tracción y retención de alargamiento, así como un menor hinchamiento. Todas las cargas tienen un hinchamiento comparable en el Combustible C.
Tabla 2. Comparación de polímeros de HNBR con contenido de acrilonitrilo Alto y Ultra-alto La Tabla 2 muestra que es posible el uso de estos polímeros de alto contenido de acrilonitrilo (> 39 %) y polímeros de baja viscosidad de Money con contenido de acrilonitrilo ultra-alto (> 34 %), con ; altos niveles de carga, y producen propiedades mecánicas y de procesado muy buenas, así como un rendimiento muy bueno e hinchamiento mínimo en biodiesel y flexi-fuel.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una composición elastomérica caracterizada porque comprende un caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) y una carga, en la que la carga está presente en una cantidad mayor de 200 partes por caucho.
2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado tiene una viscosidad de Mooney por debajo de 55 (ML(1+4) a 100 °C).
3. La composición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado tiene una viscosidad de Mooney por debajo de 30 (ML(1 +4) a 100 °C).
4. La composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado tiene una viscosidad de Mooney por debajo de 10 (ML(1+4) a 100 °C).
5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque la carga es negro de humo.
6. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque la carga es una carga mineral seleccionada entre el grupo que consiste en sílices, silicatos, talcos y mezclas de los mismos.
7. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque la carga está presente en una cantidad en el intervalo de 250 a 350 phr.
8. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado está carboxilado.
9. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado tiene un contenido de acrilonitrilo (ACN) mayor del 39 %.
10. Una composición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado tiene un contenido de acrilonitrilo (ACN) mayor del 43 %.
11. Una composición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el caucho de nitrilo hidrogenado está totalmente saturado y contiene menos del 1 % de dobles enlaces residuales.
12. Un artículo caracterizado porque comprende la composición de acuerdo con la reivindicación 1 , en la que el artículo tiene excelente capacidad de procesado y resistencia térmica de fluidos y combustibles.
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