PREPARAÇÃO DE NANOCOMPÓSITO DE ELASTÔMERO E PLAQUETAS DE ARGILA EXFOLIADAS, COMPOSIÇÕES DE BORRACHA COMPOSTAS POR ESSE NANOCOMPÓSITO E ARTIGOS DE FABRICAÇÃO, INCLUINDO PNEUS

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Abstract

"PREPARAÇÃO DE NANOCOMPÓSITO DE ELASTÔMERO E PLAQUETAS DE ARGILA EXFOLIADAS, COMPOSIÇÕES DE BORRACHA COMPOSTAS POR ESSE NANOCOMPÓSITO E ARTIGOS DE FABRICAÇÃO, INCLUINDO PNEUS". Esta invenção se refere à preparação de nanocompósitos compostos por elastômero e uma dispersão de uma argila inchável com água, em múltiplas camadas, intercalada e pelo menos parcialmente exfoliada (por exemplo, argila esmectita) . A invenção também se refere a composições de borracha compostas por esse nanocompósito, artigos de fabricação, por exemplo, pneus e produtos industriais como, por exemplo, correias transportadoras, correias de transmissão de potência e mangueiras, que contenham pelo menos um componente composto pelo nanocompósito ou a composição de borracha. Uma adaptação particular para essa composição de borracha é considerada para componentes de pneu de borracha, por exemplo, bandas de rodagem, em que uma substituição significativa do reforço de negro-de-fumo possa ser desejável para reduzir o acúmulo de calor para durabilidade do pneu e redução do peso do pneu para economia de combustível do veículo, por exemplo, bandas de rodagem de pneus de aviões. O nanocompósito é preparado pela adição de uma suspensão em água de partículas de argila incháveis em agua a uma emulsão aquosa de partículas elastomericas aniônicas (negativamente carregadas), para formar uma mistura à qual uma amina com pelo menos dois centros amina na forma de uma amina quaternária polimérica catiônica (positivamente carregada) ou etileno poliamina é subseqüentemente adicionada tanto para intercalar, quanto para exfoliar pelo menos parcialmente as partículas de argila inchadas com água por uma troca iônica dentro das galerias da argila em múltiplas camadas com íons trocáveis por cátions e para auxiliar na promoção da coagulação do elastômero e partículas de argila resultantes e formação de seu nanocompósito. A coagulação pode ser auxiliada pela adição de um ácido ou sal/ácido para reduzir o pH e, dessa forma, estabilizar a emulsão aquosa. A emulsão aquosa pode ser, por exemplo, de partículas de copolímero de estireno/butadieno aniônico sintético ou de partículas de borracha de cis 1,4-poliisopreno aniônica natural (por exemplo, látex de borracha natural).