Brevet FR3038901A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un composite élastomère-silice comprenant : (a) la fourniture d'un flux continu sous pression d'au moins un premier fluide contenant des particules dispersées et comprenant une dispersion déstabilisée de silice et d'un flux continu d'au moins un second fluide comprenant du latex d'élastomère ; (b) la fourniture d'un débit volumétrique du premier fluide par rapport à celui du second fluide pour obtenir une teneur en silice allant d'environ 15 phr à environ 180 phr dans le composite élastomère-silice ; (c) la combinaison du flux du premier fluide et du flux du second fluide avec un impact suffisamment énergique pour distribuer la silice dans le latex d'élastomère afin d'obtenir une phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice ou une phase continue de caoutchouc semi-solide contenant de la silice. dans lequel ledit au moins un premier fluide est fourni sous forme de : iv) deux flux comprenant une dispersion comprenant du noir de carbone et une dispersion déstabilisée comprenant de la silice ; ou y) un seul flux comprenant une dispersion comprenant du noir de carbone et une dispersion déstabilisée comprenant de la silice ; ou vi) un seul flux de dispersion déstabilisée comprenant de la silice et du noir de carbone.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel au moins un premier fluide est une dispersion déstabilisée comprenant de la silice et du noir de carbone, et ledit procédé comprend en outre la combinaison de noir de carbone sec, de silice sèche et d'un milieu aqueux pour former ladite dispersion déstabilisée comprenant au moins 45 % en poids de silice, sur une base particulaire totale, et de noir de carbone.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'exposition d'une ou plusieurs desdites dispersions à au moins une étape de traitement mécanique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel ladite étape de traitement mécanique comprend le concassage, le broyage, la pulvérisation, la brisure ou le traitement à fort cisaillement ou des combinaisons de ceux-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, dans lequel ladite étape de traitement mécanique comprend le concassage desdites dispersions une ou plusieurs fois.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel ladite étape de traitement mécanique réduit l'agglomération des particules et/ou ajuste la distribution de la taille de particules.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un composite élastomère-silice comprenant : (a) la fourniture d'un flux continu sous pression d'au moins un premier fluide 3038901 comprenant une dispersion déstabilisée de silice et d'un flux continu d'au moins un second fluide comprenant du latex d'élastomère ; (b) la fourniture d'un débit volumétrique du premier fluide par rapport à celui du second fluide pour obtenir une teneur en silice allant d'environ 15 phr à environ 180 phr dans le composite élastomère-silice ; (c) la fourniture d'un flux continu de noir de carbone fluidifié sous forme sèche, (d) la combinaison du flux du premier fluide et du flux du second fluide et dudit noir de carbone avec un impact suffisant pour distribuer la silice et le noir de carbone dans le latex d'élastomère, pour obtenir un flux d'une phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice et du noir de carbone ou d'une phase continue de caoutchouc semi-solide contenant de la silice et du noir de carbone. dans lequel ledit flux de noir de carbone est combiné audit premier fluide avant l'étape d, ou combiné audit second fluide avant l'étape d, ou ajouté à l'étape d.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel du noir de carbone est présent dans ledit composite élastomère-silice dans une quantité allant d'environ 10 % en poids à environ 50 % en poids sur la base de la matière particulaire totale présente dans ledit composite élastomère-silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit flux de ladite phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice se forme en deux secondes ou moins après la combinaison dudit premier flux de fluide et dudit second flux de fluide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit flux de ladite phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice se forme environ 50 millisecondes à environ 1 500 millisecondes après la combinaison dudit premier flux de fluide et dudit second flux de fluide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide à l'étape (a) comprend en outre au moins un sel.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide à l'étape (a) comprend en outre au moins un acide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice comprend environ 40 % en poids à environ 95 % en poids d'eau ou de fluide aqueux.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite combinaison s'effectue dans une zone de réaction ayant un volume allant d'environ 10 cm3 à environ 500 cm3.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel les débits volumétriques relatifs se situent à un rapport de débit volumétrique du premier fluide par rapport au second fluide allant de 0,4:1 a 3,2:1.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel les débits volumétriques relatifs se 3038901 situent à un rapport de débit volumétrique du premier fluide par rapport au second fluide allant de 0,2:1 à 2,8:1.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel les débits volumétriques relatifs se situent à un rapport de débit volumétrique du premier fluide par rapport au second fluide allant de 0,4:1 à 3,2:1, et ladite dispersion déstabilisée de la silice comprend au moins un sel.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel les débits volumétriques relatifs se situent à un rapport de débit volumétrique du premier fluide par rapport au second fluide allant de 0,2:1 à 2,8:1, et ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un acide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit latex d'élastomère comprend une base, ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un acide et un rapport molaire d'ions hydrogène dans ledit acide dans ledit premier fluide par rapport à ladite base dans le second fluide est de 1 à 4,5.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un acide et dans lequel ledit latex d'élastomère présent dans ledit second fluide a une concentration d'ammoniac allant d'environ 0,3 % en poids àenviron 0,7 % en poids sur la base du poids du latex d'élastomère, et un rapport molaire d'ions hydrogène dans ledit acide dans ledit premier fluide par rapport à l'ammoniac dans ledit second fluide est d'au moins 1:1.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite teneur en silice dudit composite élastomère-silice est comprise d'environ 26 phr à environ 80 phr.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite teneur en silice dudit composite élastomère-silice est comprise d'environ 40 phr à environ 115 phr.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend environ 6 % en poids à environ 35 % en poids de silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend environ 10 % en poids à environ 28 % en poids de silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 comprenant en outre la récupération de ladite phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice à pression ambiante.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide comprenant ladite dispersion déstabilisée de silice a une amplitude de potentiel zêta inférieure à 30 mV.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un sel, dans lequel la concentration d'ions de sel dans ladite dispersion déstabilisée est d' environ 10 mM à environ 160 mM.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un sel, dans lequel ledit sel est présent dans ladite dispersion déstabilisée dans une quantité allant d'environ 0,2 % en poids à environ 2 % en poids sur la 3038901 base du poids de ladite dispersion déstabilisée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un acide, dans lequel ledit acide est présent dans ladite dispersion déstabilisée dans une quantité allant d'environ 0,8 % en poids à environ 7,5 % en poids sur la base du poids de ladite dispersion déstabilisée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion déstabilisée de silice comprend au moins un acide, dans lequel la concentration d'acide dans ladite dispersion déstabilisée est d' environ 200 mM à environ 1 000 mM.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (c) est réalisée avec le flux continu du premier fluide à une vitesse A et le flux continu du second fluide à une vitesse B, et la vitesse A est au moins 2 fois plus rapide que la vitesse B.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape (c) est réalisée dans une zone de réaction semi-confinée et le premier fluide a une vitesse suffisante pour induire une cavitation dans la zone de réaction lors de la combinaison avec le second fluide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 32, dans lequel le second fluide a une vitesse suffisante pour créer un flux turbulent.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite dispersion de silice comprend une silice modifiée en surface ayant des fragments de surface hydrophobes.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide est un fluide aqueux.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide comprend un fluide aqueux et environ 6 % en poids à environ 31 % en poids de silice et au moins 3 % en poids de noir de carbone.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit premier fluide est un fluide aqueux, comprenant en outre au moins un sel et au moins un acide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, ledit procédé comprenant en outre la déstabilisation d'une dispersion de silice en abaissant un pH de la dispersion de silice de façon à former la dispersion déstabilisée de silice fournie à l'étape (a).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, ledit procédé comprenant en outre la déstabilisation d'une dispersion de silice en abaissant un pH de la dispersion de silice jusqu'à un pH compris de 2 à 4 de façon à former la dispersion déstabilisée de silice fournie à l'étape (a).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite silice a une surface hydrophile.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite silice est une silice hautement dispersible (HDS).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, dans lequel ledit acide comprend l'acide 3038901 acétique, l'acide formique, l'acide citrique, l'acide phosphorique ou l'acide sulfurique ou toute combinaison de ceux-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, dans lequel ledit acide a un poids moléculaire ou un poids moléculaire moyen inférieur à\n<CLM>\1\t45. Procédé selon la revendication 11, dans lequel ledit sel comprend au moins un sel métallique du groupe 1, 2 ou\n<CLM>\1\t46. Procédé selon la revendication 11, dans lequel ledit sel comprend un sel de calcium, un sel de magnésium ou un sel d'aluminium ou une combinaison de ceux-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, ledit procédé comprenant l'exposition de la silice à une étape mécanique pour réduire l'agglomération des particules et/ou ajuster la distribution de la taille de particules.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la silice est de la silice précipitée ou de la silice fumée ou de la silice colloïdale, ou des combinaisons de celles-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel ladite silice a une zone de surface BET allant d'environ 20 m2/g à environ 450 m2/g.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit latex d'élastomère est du latex de caoutchouc naturel.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 49, dans lequel ledit latex de caoutchouc naturel est sous la forme de latex de plantation, de concentré de latex, de latex décanté, de latex chimiquement modifié, de latex enzymatiquement modifié, ou toute combinaison de ceux-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 49, dans lequel ledit latex de caoutchouc naturel est sous la forme de latex de caoutchouc naturel époxydé.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 49, dans lequel ledit latex de caoutchouc naturel est sous la forme de concentré de latex.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre le mélange du composite élastomère-silice avec un élastomère supplémentaire pour former un mélange de composite élastomère.\n<CLM>\1\tProcédé pour fabriquer un composé de caoutchouc comprenant (a) la réalisation du procédé selon la revendication 1 et (b) le mélange du composite élastomère-silice avec d'autres composants pour former le composé de caoutchouc, dans lequel lesdits autres composants comprennent au moins un antioxydant, du soufre, un polymère autre qu'un latex d'élastomère, un catalyseur, une huile de dilution, une résine, un agent de couplage, un ou plusieurs composites élastomère supplémentaires ou un agent de remplissage de renforcement, ou toute combinaison de ceux- ci.\n<CLM>\1\tProcédé pour fabriquer un article de caoutchouc sélectionné parmi les pneumatiques, les moulages, les fixations, les revêtements, les convoyeurs, les joints ou les 3038901 chemises, comprenant (a) la réalisation du procédé selon la revendication 1 et (b) le mélangeage du composite élastomère-silice avec d'autres composants pour former un composé, et (c) la vulcanisation du composé pour former ledit article de caoutchouc.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'exécution d'une ou plusieurs étapes post-traitement supplémentaires après la récupération du composite élastomère-silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 56, dans lequel les étapes de post-traitement comprennent au moins une étape parmi : a) l'assèchement du composite élastomère-silice pour obtenir un mélange asséché ; b) le mélange ou le mélangeage du mélange asséché pour obtenir un composite élastomère-silice composé ; c) le broyage du composite élastomère-silice composé pour obtenir un composite élastomère-silice broyé ; d) la granulation ou le mélange du composite élastomère-silice broyé ; e) le pressage du composite élastomère-silice après la granulation ou le mélange pour obtenir un composite élastomère-silice pressé ; f) l'extrusion du composite élastomère-silice ; g) le calandrage du composite élastomère-silice ; et/ou h) la décomposition facultative du composite élastomère-silice pressé et le mélange avec d'autres composants.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 56, dans lequel les étapes de post-traitement comprennent au moins le laminage du composite élastomère-silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 56, dans lequel les étapes de post-traitement comprennent la compression de la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice pour éliminer environ 1 % en poids à environ 15 % en poids de fluide aqueux contenu dans celle-ci.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel le latex d'élastomère est amené en contact avec au moins un agent de déstabilisation lorsque la dispersion déstabilisée de silice est combinée avec le latex d'élastomère.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre la mise en contact du flux de composite élastomère-silice solide ou semi-solide avec au moins un agent de déstabilisation.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape d'exécution d'une ou plusieurs des étapes suivantes avec la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice : a) le transfert de la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de 3038901 la silice dans un réservoir ou un récipient de retenue ; b) le chauffage de la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice pour réduire la teneur en eau ; c) l'exposition de la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice à un bain d'acide ; d) le traitement mécanique de la phase continue de caoutchouc solide ou semi-solide contenant de la silice pour réduire la teneur en eau.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit composite élastomère-silice est une phase continue de caoutchouc semi-solide contenant de la silice et ledit procédé comprenant en outre la conversion de ladite phase continue de caoutchouc semi-solide contenant de la silice en phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 63, dans lequel ladite phase continue de caoutchouc semi-solide contenant de la silice est convertie en ladite phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice par traitement avec un fluide aqueux comprenant au moins un acide ou au moins un sel ou une combinaison d'au moins un acide et d'au moins un sel.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit second fluide comprend un mélange de deux ou plus latex d'élastomère différents.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ledit procédé comprend en outre la fourniture d'un ou plusieurs fluides supplémentaires et la combinaison du ou des fluides supplémentaires avec lesdits premier et second flux de fluide, dans lequel ledit ou lesdits fluides supplémentaires comprennent un ou plusieurs fluides de latex d'élastomère et lesdits fluides supplémentaires sont identiques ou différents dudit latex d'élastomère présent dans ledit second flux de fluide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite teneur en silice dudit composite élastomère-silice est d'environ 26 phr à environ 180 phr.\n<CLM>\1\tArticle de la phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice et du noir de carbone comprenant au moins 25 parties par cent parties en poids de caoutchouc (phr) de silice dispersée dans du caoutchouc naturel et au moins 40 % en poids de fluide aqueux, et ayant une dimension en longueur (L), dans lequel l'article de la phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice peut être étiré jusqu'à au moins 130 à 150 % de (L) sans se rompre.\n<CLM>\1\tArticle de la phase continue de caoutchouc solide contenant de la silice et du noir de carbone selon la revendication 68, comprenant en outre 10 phr de noir de carbone dispersé dans ledit caoutchouc naturel.