BR112015030611B1

BR112015030611B1 - método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial, revestimento de poliuretano em um rolo industrial e revestimento de poliuretano em um rolo de prensa de sucção

Info

Publication number: BR112015030611B1
Application number: BR112015030611-0A
Authority: BR
Inventors: Subodh P. Jagtap; Marcin Grigoriew; Harpreet Singh; Willian H. Heath; Amarnath Singh
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2020-12-29
Also published as: CN105308086A; WO2014210103A1; TR201903869T4; EP3013878B1; EP3013878A1; US20160130466A1; JP2016530080A; JP6480437B2; CN105308086B; DK3013878T3; BR112015030611A2

Abstract

AGENTE CURATIVO PARA REVESTIMENTOS EM ROLOS INDUSTRIAIS Um método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial inclui aplicar um revestimento que é um produto de uma mistura de reação formando revestimento, que inclui um componente de pré-polímero e um componente curativo, para um rolo industrial. O componente de pré-polímero inclui um pré-polímero de policarbonato, que é um produto de uma mistura de reação de formação de pré-polímero que inclui um componente de isocianato e um poliol de policarbonato, e o componente de pré-polímero está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 30% em peso a 80% em peso, com base em um peso total da mistura de reação formando revestimento. O componente curativo inclui um agente curativo de diamina aromática clorada, e o componente curativo está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso, com base no peso total da mistura de reação formando revestimento. Além disso, o revestimento é curado para formar uma camada de revestimento de poliuretano no rolo industrial.

Description

Campo

[0001] Modalidades se referem a um método para formar um revestimento de poliuretano de rolo industrial, método que inclui formar uma camada de revestimento em um rolo industrial, formando uma camada de revestimento formando mistura reacional que inclui um componente de pré-polímero e um componente curativo.

Introdução

[0002] Elastômeros de poliuretano são utilizados na construção dos rolos industriais, por exemplo, para formar revestimentos que apresentam vantagens em capacidade de carga e resistência à abrasão durante um longo período de uso. Os elastômeros de poliuretano podem ser preparados pela combinação de um poliol, por exemplo, um poli(tetra metileno)éter glicol (PTMEG), com um isocianato, por exemplo, como discutido em WO1998/056841. Um revestimento incluindo PTMEG pode apresentar comportamento dinâmico vantajoso em aplicações que envolvem cargas dinâmicas, mas o revestimento também pode sofrer de baixa estabilidade a oxigênio, água e produtos químicos em temperaturas elevadas, o que reduz a vida útil total do revestimento. Além disso, em aplicações industriais, como em uma fábrica de papel, um revestimento incluindo PTMEG sobre um rolo industrial é exposto a um ambiente rico em umidade e elevadas temperaturas de operação (por exemplo, temperaturas poderiam potencialmente chegar a 110°C), o que provoca a degradação e/ou desmoldagem do revestimento e reduz a vida útil total do revestimento. Portanto, revestimentos que podem reduzir a possibilidade de instabilidade em temperaturas, degradação e/ou desmoldagem elevadas dos elastômeros de poliuretano em condições industriais (por exemplo, como a condição de alta umidade e temperaturas elevadas encontradas em fábricas de papel) são procurados.

[0003] Além disso, os revestimentos de poliuretano para rolos industriais são distinguíveis de uma camada de poliuretano incorporada dentro de uma correia de prensa de sapato na fabricação de papel, por exemplo, como ensinado em Patente U.S. No. 7.955.475. Em particular, é desejável para revestimentos de poliuretano para rolos industriais ter um tempo de gel curto (por exemplo, menos de dez minutos) para a aplicação apropriada em um rolo industrial. Portanto, os revestimentos que são capazes de suportar condições industriais e têm tempos de gel curtos são procurados.

Sumário

[0004] Modalidades podem ser realizadas fornecendo um método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial que inclui aplicação de um revestimento que é um produto de uma mistura de reação para formação de revestimento, que inclui um componente de pré-polímero e um componente curativo, para um rolo industrial, e cura do revestimento para formar uma camada de revestimento de poliuretano sobre o rolo industrial. O componente de pré-polímero inclui um pré- polímero de policarbonato, que é um produto de uma mistura de reação de formando pré-polímero que inclui um componente de isocianato e um poliol de policarbonato, e o componente de pré-polímero está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 30% em peso a 80% em peso, com base no peso total da mistura de reação formando revestimento. O componente curativo inclui um agente curativo de diamina aromática clorada, e o componente curativo está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso, com base no peso total da mistura de reação formando revestimento.

Descrição Detalhada

[0005] Modalidades se referem a um método para formar um revestimento de poliuretano que inclui permitir que uma reação ocorra entre um componente de pré-polímero baseado em uretano e um componente curativo. O componente de pré-polímero baseado em uretano inclui pelo menos um pré-polímero baseado em uretano que é formado a partir de uma reação entre um componente de isocianato e um componente de diol de policarbonato, por exemplo, como discutido no Pedido PCT/US13/025156. O componente curativo inclui pelo menos um agente curativo baseado em diamina aromática clorada, a estrutura da qual o composto inclui um composto aromático, duas frações amino e cloro (por exemplo, as frações amino e cloro são substituídas em um anel de benzeno).

[0006] De acordo com as modalidades, o revestimento de poliuretano é usado em rolos industriais como um rolo de prensa de sucção, um rolo de prensa de aço, e um rolo de tensão em linhas de produção. O rolo industrial é revestido com um produto de uma mistura de reação formando camada de revestimento que inclui o componente de pré-polímero baseado em uretano e o componente curativo, mistura de reação que inclui de 30% em peso a 80% em peso do componente de pré- polímero e de 5% em peso a 20% em peso do componente curativo, baseado no peso total da mistura de reação. Como seria entendido por um especialista na técnica, as porcentagens de peso para a mistura de reação são calculadas em uma base do peso de 100% em peso para o total da mistura de reação. O pré-polímero baseado em uretano pode incluir pelo menos um grupo isocianato terminal, e o componente curativo pode incluir pelo menos um agente curativo tendo um grupo de hidrogênio ativo.

[0007] O pré-polímero baseado em uretano é um produto de uma mistura de reação formando pré-polímero que inclui um componente de isocianato e um componente de poliol. O componente de isocianato inclui um ou mais isocianatos diferentes (por exemplo, pelo menos dois isocianatos aromáticos diferentes). Os pré-polímeros de uretano podem ter um teor de grupo isocianato (ou seja, teor de NCO) de 5% a 30% (por exemplo, 5% a 20%, 10% a 15%, 9% a 11%, etc.). De acordo com modalidades exemplares, o componente de poliol inclui um policarbonato diol, por exemplo, inclui um policarbonato diol, um ou mais dióis de policarbonato, ou um diol de policarbonato e um ou mais outros polióis. Ao reagir o componente de isocianato com o componente de poliol, o índice de isocianato pode ser de 80 a 1000 (por exemplo, 100 a 600, 200 a 500, etc.). O índice de isocianato é o equivalente de grupos isocianato (ou seja, frações NCO) presentes, dividido pelos equivalentes totais de grupos contendo hidrogênio reativos de isocianato (ou seja, frações OH) presentes, multiplicado por 100. Considerado de outra forma, o índice de isocianato é a razão dos grupos isocianato com os átomos de hidrogênio reativos de isocianato presentes em uma formulação, dados como uma porcentagem. Assim, o índice de isocianato expressa a porcentagem de isocianato na verdade usada em uma formulação em relação à quantidade de isocianato teoricamente necessária para reagir com a quantidade de hidrogênio reativo de isocianato utilizado em uma formulação.

[0008] O componente de isocianato responde por 20% em peso a 60% em peso (por exemplo, 25% em peso a 50% em peso, 30% em peso a 45% em peso, 35% em peso a 40% em peso, etc.) de um peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero. O componente de poliol contabilizado por 30% em peso a 80% em peso (por exemplo, 45% em peso a 75% em peso, 50% em peso a 70% em peso, 55% em peso a 65% em peso, 60% em peso a 65% em peso, etc.) do peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero. A mistura de reação de formação de pré-polímero também pode incluir um componente aditivo que inclui um catalisador que é formulado para iniciar, ainda mais, e/ou acelerar a reação entre o componente de isocianato e o componente de poliol. Por exemplo, o catalisador pode incluir pelo menos um catalisador que é conhecido na técnica, por exemplo, como discutido no Pedido PCT/US13/025156. O componente aditivo pode também incluir outros aditivos selecionados do grupo de um éster bromoacético, um ácido tricloroacético, um éster cianoacético, um sulfato de dimetil, um cloreto de benzoil, e um cloreto de acetil. O componente de aditivo responde por menos de peso de 5% em peso (por exemplo, (por exemplo, de 0,01% em peso a 0,05% em peso, 0,15% em peso a 0,1% em peso, etc.) do peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero. Como seria entendido por um especialista na técnica, as porcentagens em peso são calculadas em uma base de 100% em peso para o peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero.

[0009] Cada um dos um ou mais isocianatos no componente de isocianato da mistura de reação de formação de pré-polímero pode ter uma funcionalidade de 1,8 a 4,2 (por exemplo, de 1,9 a 3,5, de 2,0 a 3,3, etc.). Os um ou mais isocianatos podem ser selecionados do grupo de um isocianato aromático, um isocianato cicloalifático, e um isocianato alifático. Isocianatos exemplares incluem di-isocianato de difenilmetano (MDI), di-isocianato de tolueno (TDI), di-isocianato de m- fenileno, di-isocianato de p-fenileno (PPDI), di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), e vários isômeros e/ou derivados dos mesmos. Usando pelo menos um de seus isômeros 2,4’, 2,2’ e 4,4’, MDI pode ser sob a forma de um homopolímero, um copolímero, uma mistura, ou um polímero modificado. Produtos MDI exemplares estão disponíveis a partir de The Dow Chemical Company sob os nomes comerciais ISONATE, PAPI e VORANATE. Usando pelo menos um de seus isômeros 2,4 e 2,6, TDI pode ser sob a forma de um homopolímero, um copolímero, uma mistura, ou um polímero modificado. Produtos TDI exemplares estão disponíveis a partir de The Dow Chemical Company sob o nome comercial VORANATE.

[0010] De acordo com uma modalidade exemplar, o componente de isocianato na mistura de reação de formação de pré-polímero pode incluir uma mistura de di-isocianato aromático que inclui pelo menos dois diisocianatos aromáticos diferentes, por exemplo, uma mistura de dois isômeros diferentes de MDI ou TDI, ou uma mistura de MDI e TDI. De acordo com modalidades exemplares, a mistura de di-isocianato aromático pode incluir pelo menos 60% em peso de 4,4’-metileno difenil isocianato e um resto de pelo menos um selecionado do grupo de um isômero de TDI e um isômero de MDI que é diferente de 4,4’-metileno difenil isocianato (por exemplo, nas razões de mistura de 60% em peso e 40% em peso, 70% em peso e 30% em peso, 80% em peso e 20% em peso, 90% em peso e 10% em peso, 95% em peso e 5% em peso, 98% em peso e 2% em peso, etc.), baseado em um peso total do componente de isocianato. Por exemplo, a mistura de di- isocianato aromático pode incluir pelo menos 60% em peso de 4,4’-metileno difenil isocianato e um resto de 2,4’-metileno difenil isocianato, com base no peso total do componente isocianato.

[0011] O componente de poliol para formar os pré-polímeros baseados em uretano inclui pelo menos um poliol de policarbonato e pode opcionalmente incluir pelo menos outro poliol (por exemplo, pelo menos um selecionado do grupo de um poliol de poliéter, um poliol de poliéster, um poliol de éster- carbonato e um poliol de éter-carbonato). De acordo com uma modalidade exemplar, a mistura de reação para formar o pré- polímero inclui de 30% em peso a 80% em peso (por exemplo, 40% em peso a 70% em peso, 30% em peso a 60% em peso, 50% em peso a 80% em peso, etc.), de um componente de diol de policarbonato, baseado em um peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero. Os polióis no componente de poliol tem uma funcionalidade de 2 a 8 (por exemplo, 2 a 4).

[0012] O poliol de policarbonato pode ser um produto de uma reação entre um componente de diol (por exemplo, que inclui como pelo menos um alcanodiol) e um contendo componente uma fração carbonila (por exemplo, que inclui pelo menos um selecionado do grupo de um éster de carbonato e fosgênio). Dióis exemplares incluem 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5- pentanodiol, 1,6-hexandiol, 1,7-heptanodiol, 1,2- dodecanodiol, ciclohexanodimetanol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 2,4-dietil-1,5-pentanodiol, bis(2-hidroxietil)éter, bis(hidroxihexil-6)éter, poliéter dióis C2, C3 ou C4 de cadeia curta tendo um peso molecular médio número de menos de 700 g/mol, combinações dos mesmos, e isômeros dos mesmos. Ésteres de carbonato exemplares incluem carbonato de dimetil, carbonato de trimetileno, carbonato de etileno, carbonato de difenil, carbonato de propileno, poli(carbonato de propileno), e poli(carbonato de bisfenol A). O poliol de policarbonato pode ser obtido submetendo uma mistura de reação incluindo o componente de diol e o componente contendo fração carbonil para uma reação de polimerização. Por exemplo, o poliol de policarbonato resultante pode ser um diol de policarbonato com terminação de hidroxil.

[0013] O poliol de policarbonato pode incluir unidades de repetição de um ou mais alcano dióis tendo de 2 a 50 átomos de carbono (por exemplo, 2 a 20 átomos de carbono, 3 a 6 átomos de carbono, 5 a 6 átomos de carbono, etc.) como uma cadeia ramificada ou não ramificada, que também pode ser interrompida por heteroátomos adicionais como oxigênio (O). Polióis de policarbonatos exemplares tendo unidades de repetição de um ou mais componentes de alcano diol estão disponíveis de UBE Industries sob o nome comercial ETERNACOLL, e da Bayer MaterialScience, LLC, sob o nome comercial DESMOPHEN. Por exemplo, o poliol de policarbonato é um selecionado do grupo de um diol de policarbonato baseado em 1,6-hexanodiol, um diol de policarbonato baseado em 1,5-pentanodiol, um diol de policarbonato baseado em 1-4-butanodiol, e um diol de policarbonato baseado em 1,3-propanodiol. De acordo com uma modalidade exemplar, o poliol de policarbonato é um produto de reação de 1,6-hexanodiol e um éster de carbonato como 1,4- ciclohexanodimetanol.

[0014] O poliol de policarbonato pode ter um peso molecular médio de 750 a 5000 g/mol (por exemplo, 1000 a 5000 g/mol, 1500 a 3000 g/mol, 1800 a 2200 g/mol, etc.). O poliol de policarbonato pode ter um número de hidroxil nominal de 22 a 220 mg KOH/g (por exemplo, 35 a 150 mg KOH/g, 45 a 75 mg KOH/g, 50 a 60 mg KOH/g, etc.). O poliol de policarbonato pode ter uma viscosidade média de 300 a 15.000 cp medida a 75°C pelo reômetro de placa paralela. Por exemplo, o poliol de policarbonato pode ser moderadamente viscoso com uma viscosidade de 1500 cp a 5000 cp medido a 75°C (por exemplo, 2000 cp a 3000 cp, etc.).

[0015] A reação de polimerização para o poliol de policarbonato pode ser auxiliada pela presença de um componente de catalisador. Um método para realizar a reação de polimerização para formar o diol de policarbonato na presença do componente de catalisador inclui, por exemplo, uma reação de transesterificação. Em uma reação de transesterificação, os reagentes são contatados na presença de um catalisador de transesterificação e sob condições de reação. Um componente de catalisador que inclui pelo menos um selecionado do grupo de um catalisador homogêneo e um catalisador heterogêneo pode ser usado. O catalisador utilizado na reação de polimerização para o poliol de policarbonato pode incluir pelo menos um selecionado do grupo de um hidróxido, um óxido, um metal de alcoolato, um carbonato, e um composto organometálico de metal de um grupo principal I, II, III e IV da tabela periódica dos elementos, um subgrupo III e IV, e um elemento do grupo de terra rara (por exemplo, compostos de Ti, Zr, Pb, Sn e Sb, são particularmente adequados para os processos descritos aqui). Depois que a reação está completa, o catalisador pode ser deixado no produto resultante, ou pode ser separado, neutralizado, ou mascarado.

[0016] Temperaturas para a reação de transesterificação podem ser entre 120°C e 240°C. A reação de transesterificação pode ser realizada em pressão atmosférica; no entanto, também é possível formar a reação de transesterificação em pressões inferiores ou superiores. Vácuo pode ser aplicado no final do ciclo de ativação para remover quaisquer voláteis. O tempo de reação depende de variáveis como temperatura, pressão, e o tipo e a quantidade de catalisador utilizado.

[0017] O componente de pré-polímero para formar a camada de revestimento pode opcionalmente incluir pelo menos outro pré- polímero que é diferente do pré-polímero de policarbonato. De acordo com uma modalidade exemplar, o componente de pré- polímero inclui 50% em peso a 99% em peso (por exemplo, 60% em peso a 90% em peso, 75% em peso a 85% em peso, etc.) do pré- polímero de policarbonato, baseada em um peso total do componente de pré-polímero, e um resto de pelo menos outro pré-polímero como um pré-polímero derivado de poliéter glicol (por exemplo, um pré-polímero derivado de PTMEG). Um peso total do outro pré-polímero no componente de poliol pode ser de 1% em peso a 50% em peso (por exemplo, 5% em peso a 35% em peso, 10% em peso a 30% em peso, 15% em peso a 25% em peso, etc.), com base no peso total do componente de pré-polímero. Por exemplo, o componente de pré-polímero pode ser de uma mistura 80:20 a uma 70:30 do pré-polímero de policarbonato para o pré-polímero derivado de poliéter glicol. Como seria entendido por um especialista na técnica, as porcentagens em peso acima para o componente de pré-polímero são calculadas em uma base de 100% em peso para o peso total do componente de pré-polímero.

[0018] A mistura de reação para formar o revestimento de poliuretano também inclui o componente curativo além do componente de pré-polímero baseado em uretano. O componente curativo inclui pelo menos um agente de cura de diamina aromática clorada. A diamina aromática clorada responde por 20% em peso a 100% em peso (por exemplo, 30% em peso a 90% em peso, 50% em peso a 95% em peso, 80% em peso a 99% em peso, 90% em peso a 100% em peso, etc.) de um peso total do componente de agente curativo. Os agentes curativos de diamina aromática clorada podem ser, por exemplo, pelo menos um selecionado do grupo de ácido 4-cloro-3,5-diaminobenzoico isobutílico, ácido 4-cloro-1,2-diaminobenzoico isobutílico, ácido 4-cloro-1,3- diaminobenzoico isobutílico, ácido 4-cloro-1,4- diaminobenzoico isobutílico, 1,3- ou 1,4-benzeno diamina di, tri ou tetra clorada. Por exemplo, o agente de diamina aromática clorada é ácido 4-cloro-3,5-diaminobenzoico isobutílico.

[0019] O componente de agente curativo pode opcionalmente incluir, além de pelo menos uma diamina aromática clorada, pelo menos outro agente curativo. O pelo menos outro agente curativo pode ser um composto poliamina orgânico bifuncional ou trifuncional. Por exemplo, o componente curativo incluindo pelo menos 50% em peso do agente curativo diamina aromática clorada e pelo menos 20% em peso em um ou mais outros agentes curativos (por exemplo, de dois agentes curativos de diamina aromática diferentes), baseado em um total de 100% em peso do componente curativo.

[0020] A mistura de reação formando camada de revestimento pode incluir pelo menos um aditivo de poliol selecionado do grupo de um poliol de policarbonato e um poliéter glicol (como PTMEG). Por exemplo, o aditivo de poliol pode ser semelhante ao poliol descrito acima em relação à formação do pré-polímero de policarbonato e o pré-polímero derivado de poliéter glicol. Por exemplo, a mistura de reação formando camada de revestimento pode incluir o mesmo poliol de policarbonato utilizado para formar o pré-polímero de policarbonato. A mistura de reação formando camada de revestimento pode incluir de 5% em peso a 60% em peso (por exemplo, 10% em peso a 55% em peso, 20% em peso a 60% em peso, 40% em peso a 50% em peso, 45% em peso a 55% em peso, etc.) do aditivo de poliol, baseado no peso total da mistura de reação.

[0021] O componente pré-polímero de uretano e o componente curativo, e opcionalmente o aditivo de poliol, podem ser reagidos na presença de outros componentes como pelo menos um selecionado do grupo de um extensor de cadeia, um reticulante, um enchimento, e um pigmento.

[0022] O componente de pré-polímero de uretano, o componente curativo, e quaisquer outros componentes opcionais como aditivo de poliol, podem reagir entre si para formar a camada de revestimento de poliuretano. A camada de revestimento de poliuretano pode ser formulada para ter uma dureza Shore A de pelo menos 90, de acordo com ASTM D 2240. A camada de revestimento também pode ter um valor de perda combinada de histerese de menos de 65% (por exemplo, menos de 62%) e um valor definido permanente de menos de 18% (por exemplo, menos de 15%, menos de 14%, etc.).

[0023] A camada de revestimento de poliuretano pode ser formada em um rolo industrial por, por exemplo, um processo de fundição (como um processo de fundição de molde, um processo de fundição de rotação, ou um processo de fundição centrífuga), um processo de revestimento por submersão, um processo de revestimento por pulverizador, um processo de extrusão, um processo de laminação, ou um processo de revestimento. A camada de revestimento de poliuretano pode ser formada diretamente em uma camada de epóxi, e camada de epóxi pode ser parcialmente curada (por exemplo, menos de 50% curado), antes da camada de revestimento ser formada na camada de epóxi. Depois disso, uma técnica de cura para curar a camada de epóxi e camada de revestimento sobre o rolo industrial pode ser realizada. A camada de revestimento de poliuretano forma uma cobertura sobre o rolo industrial (por exemplo, tendo uma espessura de 2,5 mm a 4 mm). A camada de revestimento de poliuretano pode ter furos que correspondem a um padrão em uma casca externa do rolo industrial, por exemplo, para que a camada de revestimento tenha uma área aberta de 10 a 20% com base em uma área total da camada de revestimento. Os furos são formados após a camada de revestimento de poliuretano ser aplicada ao rolo industrial.

[0024] De acordo com uma modalidade exemplar, a camada de revestimento de poliuretano pode ser formada primeiro preparando o componente de pré-polímero através da reação do componente de isocianato (que inclui pelo menos um isocianato) com pelo menos um poliol de policarbonato. Então, o componente de pré-polímero é misturado com o componente curativo, que inclui um agente curativo de diamina aromática clorada, para formar uma composição de camada de revestimento curável. Esta composição de camada de revestimento curável inclui de 30% em peso a 80% em peso do componente de pré-polímero e de 5% em peso a 20% em peso do componente curativo, baseado em um peso total da composição de camada de revestimento curável. Depois disso, a composição de camada de revestimento curável é aplicada a pelo menos uma porção de uma superfície mais externa do rolo industrial (por exemplo, usando o processo de fundição), e a cura da composição de camada de revestimento curável aplicada é realizada para formar a camada de revestimento de poliuretano sobre o rolo industrial.

[0025] A camada de revestimento de poliuretano formada sobre um rolo industrial é distinguível de uma camada de revestimento de poliuretano em uma correia de máquina. Por exemplo, a camada de revestimento de poliuretano pode ser aderida usando a camada de epóxi à superfície mais externa do cilindro industrial, por exemplo, uma superfície metálica mais externa do rolo industrial. Em contraste, uma camada de revestimento sobre uma base de tecido de uma correia de máquina necessita que o poliuretano impregne o a base do tecido a certa profundidade, de forma que a base do tecido e a camada de poliuretano sejam integralmente formadas entre si.

[0026] O rolo industrial tendo a camada de revestimento de poliuretano pode ser, por exemplo, um de um rolo de prensa de sucção, um rolo de prensa de aço, um rolo de tensão, um rolo de malha, um rolo de viragem, um rolo de aperto, um rolo de direção, um rolo tensor, um rolo de revestimento, e um rolo de decapagem ácida. De acordo com uma modalidade exemplar, o rolo industrial é um rolo de prensa de sucção que tem um padrão de furos formado em uma casca externa do mesmo e que tem uma aplicação de vácuo na parte de uma circunferência da mesma. O rolo do processo de sucção é adaptado para permitir que a água seja espremida para fora de um objeto que está sendo prensado. De acordo com outra modalidade exemplar, o rolo industrial é um rolo de tensão que é usado para controlar a tensão de uma prensa em linhas de produção e pode ser exposto a um ambiente de alta fricção, alta flexibilidade e alta pressão.

Exemplos

[0027] Os seguintes materiais são usados ADDOLINK® 1604 Um agente de cura que consiste essencialmente em ácido 4-cloro-3, 5-diamino- benzoico isobutílico (disponível de Rhein Chemie). ETHACURE® 300 Um agente de cura que consiste em uma mistura de principalmente 3, 5-dimetiltio-2,6-toluenodiamina e 3, 5-dimetiltio-2, 4-toluenodiamina (disponível de Albemarle Corporation). ETERNACOLL® UH-200 Um diol de policarbonato baseado em 1,6- hexanodiol com peso molecular médio numérico de aproximadamente 2.000 g/mol (disponível de UBE Industries). TERATHANE® 1000 Um politetrametileno éter glicol (PTMEG) tendo uma estrutura de HO(CH2CH2CH2CH2-O-)nH, onde n em média é 14, e tendo um peso molecular médio numérico de aproximadamente 1.000 g/mol (disponível de Invista). TERATHANE® 2000 Um politetrametileno éter glicol (PTMEG) tendo uma estrutura de HO(CH2CH2CH2CH2-O-)nH, onde n em média é 27, e tendo um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2.000 g/mol (disponível de Invista). Cloreto de benzoil Uma 99% solução de cloreto de benzoil (disponível de Sigma-Aldrich). ISONATE™ M 125 Um isocianato de aproximadamente 98/2 por cento em peso de 4,4’-/2,4’-MDI (disponível de The Dow Chemical Company).

[0028] Em primeiro lugar, a preparação de pré-polímeros é realizada. Os pré-polímeros para uso no Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2 são preparadas usando a formulação na Tabela 1, abaixo. Em particular, Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1 incluem o pré-polímero derivado de policarbonato descrito na Tabela 1, e Exemplo Comparativo 2 inclui o pré-polímero derivado de PTMEG descrito na Tabela 2. Tabela 1

[0029] O pré-polímero de policarbonato e o pré-polímero PTMEG são formados permitindo que os componentes na Tabela 1 reajam por 2 horas a 80°C. O teor de NCO do pré-polímero de policarbonato é 10,34% (medido de acordo com ASTM D5155).

[0030] Em segundo lugar, composições para formação de camadas de revestimento de poliuretano são formadas. Os pré- polímeros de policarbonato e PTMEG da Tabela 1 são pré- aquecidos em forno a 70°C. Depois de 1 hora, o pré-polímero de policarbonato é misturado por 40 segundos (10 s @ 800 rpm e 30 s @ 2350 rpm). Os componentes curativos da Tabela 2 são pré-aquecidos no forno a 70°C por 30 minutos, e moldes são pré-aquecidos a 80°C. Então, os pré-polímeros de policarbonato e os pré-polímeros PTMEG da Tabela 1 são misturados com os componentes respectivos da Tabela 2 para formar misturas de reação. As misturas resultantes são misturadas por 20 segundos (5 s @ 800 rpm e 15 s @ 2350 rpm), e então vertidas em moldes respectivos rapidamente e moldados por compressão por 15 min. a 80°C sob 68,95 MPa (10000 psi). Depois de 15 minutos, as placas são desenformadas e pós-curadas no forno por 16-17 horas a 80°C. Tabela 2

[0031] Primeiro, as placas do Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2, são avaliadas para as seguintes propriedades: Tabela 3

[0032] A dureza Shore A do Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2 é medida de acordo com ASTM 2240. A resistência à tração, alongamento, e módulo do Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2 são obtidos em amostras de barra de microtração que são perfuradas para fora das placas. A barra tem forma de osso de cão com uma largura de 20,7 mm (0,815 polegada) e comprimento de 21 mm (0,827 polegada), e as propriedades são medidas usando um Tensômetro Monsanto de Alpha technologies. Os ossos de cão são apertados pneumaticamente e puxados a uma taxa de tensão de 12,7 cm/min (5 polegadas/min).

[0033] Os testes de histerese e cura permanente são realizados usando o seguinte procedimento: um osso de cão é esticado para 100% tensão a uma taxa de 12,7 cm/min (5 polegadas/min) e então retornado para sua dimensão original, o que representa um ciclo de deformação de tensão. Os dados resultantes são usados para preparar uma curva de deformação de tensão em que uma área entre a curva, ou seja, entre uma porção do ciclo de estiramento da curva e uma porção do ciclo de retorno da curva, é indicativo da energia dissipada. O ponto de tensão zero na porção do ciclo de retorno da curva representa a cura permanente (PS) e é indicativo da mudança dimensional que a parte se submeteria quando exposta a cargas dinâmicas. A perda de histerese é definida como a seguir: Perda de histerese = (AL-AU)*100/AL, onde AL é a área sob a curva de deformação de tensão em um ciclo de carregamento (ou seja, a porção do ciclo de estiramento da curva) e AU é a área sob a curva do ciclo de descarregamento (ou seja, a porção do ciclo de retorno da curva).

[0034] Em segundo lugar, as placas do Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2 são avaliadas para retenção na resistência à tração (medida como uma porcentagem) após envelhecimento térmico a 160°C durante um período de 14 dias. O Exemplo 1 demonstra uma retenção aproximada de 98% de resistência à tração durante 14 dias de envelhecimento térmico, combinado com um aumento inicial na resistência à tração durante os primeiros 7 dias. O Exemplo Comparativo 1 demonstra uma retenção aproximada de 28% durante 14 dias de envelhecimento térmico. O Exemplo Comparativo 2 demonstra menos de 10% de retenção de resistência à tração durante 14 dias de envelhecimento térmico, com mais de 80% da perda ocorrendo dentro dos primeiros 7 dias.

[0035] Em terceiro lugar, as formulações do Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1 são avaliadas em relação ao tempo de gel, em que uma faixa de tempo de gel é medida como o tempo entre o início da formação de gel dentro de uma mistura de reação após a adição do agente curativo para o pré-polímero e o aparecimento de encordamento (por exemplo, o início da formação de elastômeros). A faixa de tempo de gel é medida de acordo com ASTM D7487. O tempo de vida útil (ou seja, o intervalo de tempo após a adição do componente curativo antes de o material reativo se tornar muito viscoso para ser aplicado satisfatoriamente) para cada um do Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1 é determinado com base na adição de um tempo de mistura medido e o tempo de gel medido.

[0036] Em particular, o Exemplo 1 é medido como tendo uma faixa de tempo de gel de 4-5 minutos com um tempo de vida útil de 4,4 a 5,4 minutos (com base em um tempo de mistura de 40 segundos). O Exemplo Comparativo 1 é medido como tendo uma faixa de tempo de gel de 5-10 segundos com um tempo de vida útil de 25-30 segundos (com base em um tempo de mistura de 20 segundos).

Claims

1. Método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial, o método caracterizadopelo fato de compreender: - aplicar um revestimento que é um produto de uma mistura de reação formando revestimento, que inclui um componente de pré- polímero, um aditivo poliol e um componente curativo, para um rolo industrial, sendo que: - o componente de pré-polímero inclui um pré-polímero de policarbonato, que é um produto de uma mistura de reação de formação de pré-polímero que inclui um componente de isocianato e um poliol de policarbonato, e o componente de pré-polímero está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 30% em peso a 80% em peso, com base em um peso total da mistura de reação formando revestimento, - o aditivo de poliol está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 5% em peso a 60% em peso, com base no peso total da mistura de reação formando revestimento, e- o componente curativo inclui um agente curativo de diamina aromática clorada, sendo que uma estrutura do agente curativo de diamina aromática clorada inclui um anel aromático substituído com um átomo de cloro e duas frações amino,e - o componente curativo está presente na mistura de reação formando revestimento em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso, com base no peso total da mistura de reação formando revestimento; e - curar o revestimento para formar uma camada de revestimento de poliuretano sobre o rolo industrial.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o agente curativo de diamina aromática clorada ser ácido 4-cloro-3,5-diamino-benzoico isobutílico.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o componente curativo incluir um ou mais outros agentes curativos além dos agentes curativos de diamina aromática clorada, o componente curativo incluindo pelo menos 50% em peso do agente curativo de diamina aromática clorada e pelo menos 20% em peso de um ou mais agentes curativos, com base no peso total do componente curativo.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a mistura de reação de formação de pré-polímero incluir 20% em peso de a 60% em peso do componente de isocianato e 30% em peso a 80% em peso do poliol de policarbonato, com base em um peso total da mistura de reação de formação de pré-polímero.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de o componente de pré-polímero ainda incluir um pré-polímero derivado de poliéter glicol, o componente de pré-polímero incluindo pelo menos 1% em peso do pré-polímero derivado de poliéter glicol e pelo menos 50% em peso do pré-polímero de policarbonato, com base no peso total do componente de pré-polímero.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o componente de isocianato incluir pelo menos 60% em peso de 4,4’-metileno difenil isocianato e um resto de 2,4’-metileno difenil isocianato, com base em um total de 100% em peso para o componente de isocianato.

7. Revestimento de poliuretano em um rolo industrial, caracterizado pelo fato de compreender uma camada de revestimento de poliuretano formada pelo método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, a camada de revestimento de poliuretano tendo um valor de perda de histerese de menos de 65% e um valor de cura permanente de menos de 18%.

8. Revestimento de poliuretano em um rolo de prensa de sucção, caracterizadopelo fato de compreender uma camada de revestimento de poliuretano formada pelo método para formar um revestimento de poliuretano em um rolo industrial, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, a camada de revestimento de poliuretano sendo em uma camada de epóxi que cobre a superfície do rolo de prensa de sucção.