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WO2002014068A1 - Material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, un procedimiento para su obtención y aplicaciones - Google Patents

Material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, un procedimiento para su obtención y aplicaciones Download PDF

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WO2002014068A1
WO2002014068A1 PCT/ES2001/000279 ES0100279W WO0214068A1 WO 2002014068 A1 WO2002014068 A1 WO 2002014068A1 ES 0100279 W ES0100279 W ES 0100279W WO 0214068 A1 WO0214068 A1 WO 0214068A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rubber
material according
layers
polyurethane
polyurethane elastomer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2001/000279
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pío PALENZUELA SOLDEVILA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INDESPROIN SL
Original Assignee
INDESPROIN SL
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by INDESPROIN SL filed Critical INDESPROIN SL
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Priority to AT01947478T priority patent/ATE288828T1/de
Priority to EP01947478A priority patent/EP1312469B1/en
Priority to BR0113066-8A priority patent/BR0113066A/pt
Priority to US10/344,351 priority patent/US20040019150A1/en
Priority to AU2001269149A priority patent/AU2001269149A1/en
Publication of WO2002014068A1 publication Critical patent/WO2002014068A1/es
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Definitions

  • This invention relates to a compacted material comprising a polyurethane and rubber elastomer, a process for obtaining it comprising the mixing, molding and pressing of the raw materials, and the use of said material.
  • the invention provides a solution to the existing need consisting in the development of a compacted material comprising a polyurethane and rubber elastomer, which can incorporate the appropriate additives to provide the material with the desired properties.
  • Polyurethane is a urethane polymer resulting from the reaction of a polyisocyanate with a polyol that can be in the form of elastomers or flexible foams or rigid Polyurethane elastomers consist of flexible macromolecular chains that form a three-dimensional network, are generally amorphous, have a very low glass transition temperature and are elastic. Polyurethanes, in general, have good mechanical properties, especially stability, elasticity and fatigue resistance, and adhere very well to numerous materials.
  • Rubber is a polymer, natural or synthetic, of high molecular weight, which shows elasticity at room temperature and is normally used vulcanized, which achieves a certain degree of cross-linking in its structure. Some properties of rubber, for example, tensile and wear resistance, can be increased by incorporating the appropriate additives.
  • An object of this invention is a compacted material comprising a polyurethane and rubber elastomer, together with, optionally, one or more additives capable of providing the desired characteristics to the material. Finished products made with this material are also an object of this invention.
  • a further object of this invention is a process for obtaining said material comprising the mixture of raw materials, their molding and pressing.
  • Another additional object of this invention is the use of said compacted material in the production of finished products with applications in construction as well as in any type of industry.
  • the invention provides a compacted material comprising a polyurethane and rubber elastomer, hereinafter, material of the invention.
  • the polyurethane elastomer may be present in the material of the invention in an amount between 5% and 40% by weight with respect to the total, while the rubber may be present in the material of the invention in an amount comprised between 95% and 60% by weight with respect to the total.
  • the polyurethane elastomer is obtained in itself by reacting an isocyanate terminated polyurethane prepolymer with a polyol.
  • the polyurethane can act as a monocomponent and solvent-free adhesive of rubber and additives that, optionally, may be present in the material of the invention.
  • the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer hereinafter referred to as a polyurethane prepolymer, is a commercial product or can be easily obtained by reacting a hydroxy-terminated polymer with an excess of a diisocyanate.
  • a polyurethane prepolymer any polymer terminated at each of its ends with an isocyanate group can be used.
  • the invention generally contemplates the total or generalized use of polyurethane prepolymers containing aromatic groups.
  • the polyurethane prepolymer is a product obtained by reacting a polyol with an excess of aromatic isocyanates, for example, the one sold by CROMOGENIA-U ITS, SA, under the name FORZAL AGL, a finished aromatic polyurethane prepolymer in isocyanate.
  • the polyol is an alcohol containing 2 or more hydroxyl groups, for example, butanediol, hexanediol, trimethylol propane, etc.
  • the polyol is 1,4-butanediol.
  • polyol includes, by extension, as is customary in the field of obtaining polyurethanes, polyethers and polyesters.
  • the rubber that may be present in the material of the invention can be of any type (natural or synthetic) and origin, both recycled and non-recycled.
  • rubber is used from recycling any type of rubber, vulcanized or not, for example, recycled rubber from used tires; surplus production, cuts, defects, etc. from vulcanized factories; waste from the skimming of vehicles, such as seats, workshops, carpets, pieces of wheels, fabrics, etc. They contain rubber.
  • the different rubber-containing materials, which can be used as raw materials to obtain the material of the invention can be classified into groups, according to their quality, quantity, etc.
  • the granulometry of rubber plays a very important role since the homogeneity of the mixture depends on it. Therefore, regardless of the substrate that can be added in an interested way to achieve more volume, less weight, greater soundproofing, etc., the use of appropriate granulometry in each case will allow to homogenize the losses or excesses of volumetric spaces of the mass.
  • the invention contemplates the use of a rubber powder, usually in a proportion of 5 to 80%, which has the following granulometric distribution:
  • the invention contemplates the use of a special rubber powder, usually in a proportion of 5 to 75%, which has the following granulometric distribution:
  • the invention contemplates the use of a rubber pellet, usually in a proportion of 5 to 80%, which has the following granulometric distribution:
  • the invention contemplates the use of a rubber fiber, usually in a proportion of 5 to 80%, which has the following granulometric distribution:
  • the invention also contemplates the possibility of using mixtures of powders, pellets and rubber fibers of different granulometry.
  • the material of the invention may contain one or more additives specifically intended to provide the material of the invention with properties more suitable for the function to which it is intended.
  • the great versatility of the material of the invention allows very interesting transformations to be made, to give it, for example, fire retardant properties, by the addition of flame retardants, for example, antimony trioxide, hydrated alumina; acoustics, by the addition of acoustic insulators or the use of a balanced composition of materials with adequate granulometry and certain thicknesses; chromatic, by adding pigments capable of coloring the material of the invention, for example, iron oxide (red, earthy, ocher, green), titanium oxide (white), chromium yellow
  • waterproofing by incorporating waterproofing agents or by compacting under pressure the material of the invention obtainable, preferably, from raw materials of fine granulometry; thermal insulation, by using additives that confer thermally insulating characteristics; Resistant to atmospheric agents; etc.
  • the material of the invention may also include a bore to avoid or reduce its flexibility, for example, when the material of the invention is configured in the form of a board of a significant thickness, to avoid possible deformation thereof.
  • the bore can be of any material, and must be able to offer strength and rigidity to the material of the invention.
  • the bore is of a plastic material, for example, a recycled plastic material, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyester (PET), etc., crushed and extruded .
  • the material of the invention can be configured in any desired way.
  • the material of the invention due to the binding capacity of polyurethane and rubber, can be presented in the form of a single compacted layer containing all the components or in the form of a material formed by different well-differentiated layers.
  • the material of the invention can be obtained by arranging the different layers in the desired order within a mold and applying the necessary pressure to compact the material in a single press, or each layer can be prepared and pressed separately and then the different layers are mixed and pressed together, or, in another alternative embodiment, the components of a first layer are deposited in the mold and then pressed onto said first layer, held in the mold, deposited the components of a second layer and is pressed again, and so on until the total number of layers is deposited and the desired product This last alternative is particularly suitable when different pressures are required to compact the different layers.
  • the preceding material can be dried between the different presses.
  • any product that can be obtained through molding, pressing and agglomeration can be achieved.
  • the material of the invention for its properties, can be used in all types of industry, for example, in construction, forming part of ceilings, roofs, floor and wall coverings, etc .; in engineering works, for example, in the construction of roads, bridges, etc .; in urban developments, for example, in pavements, etc .; and, in general, in any industry where the use of elastic materials is required, with good mechanical properties, for example, stability, elasticity and fatigue resistance, together with other properties of interest, for example, flame retardants, insulators, waterproofing, adherents, etc.
  • the material of the invention can be configured in the form of roof tiles (with and without insulation); floor tiles (with and without insulation); wall panels; suspended ceilings; compacted for roads; road safety barriers; firm for rural roads; pavements of squares and streets; protective panels for garages; sockets; noise, vibration and deformation energy absorbers (seelenbloc s); stairs; beams without beams; failures of great resistance and adaptation; countertops; etc.
  • the material of the invention consists solely of a compacted polyurethane and rubber elastomer, is molded in the form of a board, plate, panel or tile, and pressed until a product with a certain thickness is obtained.
  • An illustrative example of this particular embodiment consists of a material configured by molding and pressing in the form of a tile having the following formulation:
  • the material of the invention comprises a polyurethane and rubber elastomer, is molded and pressed in the form of a seelenbloc, and has the following formulation:
  • the material of the invention comprises a polyurethane, rubber and fabric elastomer, is molded in the form of a board, plate, panel or tile, and pressed until a product with a certain thickness is obtained.
  • An illustrative example of this particular embodiment consists of a material configured by molding and pressing in the form of a hard compact panel, which has the following formulation:
  • the material of the invention comprises a polyurethane elastomer, rubber and additives that provide insulating characteristics, is molded in the form of a board, plate, panel or tile, and pressed until a product with a certain thickness is obtained.
  • An illustrative example of this particular embodiment consists of a material configured by molding and pressing in the form of an insulating tile having the following formulation:
  • Rubber powder (0.6-1 mm) 24%
  • Recycled substrates (1-4 mm) 19% Recycled fabrics (0.5 x 1 cm) 7% Polyurethane elastomer 19%
  • recycled substrates includes all types of materials already used (for example, foams, fibers, plastics and mixtures thereof).
  • the material of the invention comprises a polyurethane elastomer, rubber and additives that provide insulating characteristics, is molded in the form of a board, plate, panel or tile, and pressed until a product with a certain thickness is obtained.
  • An illustrative example of this particular embodiment consists of a material configured by molding and pressing in the form of an insulating floor tile containing an insulating bottom layer and an upper layer or tile, whose layers have the following formulations:
  • Rubber fiber (2-5 mm) 30% Rubber pellet (1-3 mm) 20%
  • the material of the invention is an agglomerate for industrial roof with tile, insulating layer and without bore that has the composition [A] or [B] shown in Example 4.
  • the material of the invention offers characteristics similar to those of a conventional rubber vulcanizate, with the particularity that it is not necessary to obtain high temperatures, nor vulcanization reagents, for example, sulfur and accelerators, so that one can speak of a cold vulcanizate without the use of solvents, with the consequent energy saving and environmental benefit, since, according to this invention, it is enough to add the polyurethane prepolymer to the rubber together with the precise humidity so that an agglomerate is formed.
  • the necessary degree of cure can be achieved by adding the polyol to the polyurethane prepolymer.
  • the possibility of using rubber as raw material from the recycling of any rubber-containing material also provides a solution to the environmental problem associated with the management and treatment of such waste.
  • the material of the invention has a perfect adaptability and can be adapted to any place or form that is desired, also allowing perforations, mutilations, etc., as well as the acceptance of foreign agents, for example, metals (iron, steel, aluminum , etc.), concrete, wood, etc. to contact him, along with the incorporation of the corresponding adhesive.
  • the invention also provides a process for obtaining the material of the invention, hereinafter, method of the invention, comprising:
  • the isocyanate terminated polyurethane prepolymer can be any polymer terminated at each of its ends with an isocyanate group.
  • said prepolymer contains aromatic groups.
  • the polyol is an alcohol containing 2 or more hydroxyl groups, for example, butanediol, hexanediol, trimethylol propane, etc. In a particular embodiment, the polyol is 1,4-butanediol.
  • the rubber can be of any type and origin, both recycled and non-recycled, and can be presented in any form, for example, in the form of powder, pellet or fiber.
  • the granulometry of rubber plays a very important role in order to obtain a material of the invention with suitable properties.
  • Each application requires the use of a type of rubber and a specific particle size since its hardness, configuration, elongation etc., plays a key role in the final finish. Also, depending on the granulometry of the rubber, both the weight and the thickness of the material of the invention can be controlled.
  • Rubber dust can be produced mechanically from any rubber-containing material, both recycled and non-recycled.
  • the rubber powder is obtained from peeling or integral tire, by passing the material through a sieve with a mesh light equal to or less than 1 mm. Rubber dust may or may not be free of impurities and metal particles.
  • the rubber pellet can be produced mechanically from any rubber-containing material, both Recycled as not recycled.
  • the rubber pellet is obtained from peeling or integral tire, and has a particle size between 1 and 5 mm.
  • the rubber pellet may or may not be free of impurities and metal particles.
  • Rubber fiber can be obtained mechanically from any material that contains rubber, both recycled and non-recycled.
  • the rubber fiber is obtained from the scraping or crushing of tires, tire residues, or skimming of vehicles, has a particle size between 1 and 50 mm, and may or may not be free of impurities. and metal particles.
  • the pressure to be applied is essential for compacting the mixture of the raw materials and obtaining the material of the invention.
  • the pressure is applied by conventional methods, for example, by a press.
  • the pressure to be applied is typically less than 500 kg / cm 2
  • the process of the invention can be carried out at a temperature between 15 ° C and 85 ° C.
  • a suitable temperature is the ambient temperature, approximately 20 ° C, although it may also be interesting to use higher temperatures since they will help in drying the material of the invention, and, therefore, in a faster handling of handling and demolding. If a much faster drying is desired, it will You can force through a drying oven.
  • the handling (pressing) time is normally less than 36 hours, while the drying time is normally less than 3 days after the pressing is finished.
  • flame retardants can be added, such as antimony trioxide or hydrated alumina in appropriate amounts, typically in amounts between 15% and 25% by weight relative to the total.
  • the material of the invention includes pigments, these can be added incorporated in bulk or surface, in one or several layers of the material of the invention.
  • the amounts will vary from 0.5 to 5 g / cm 2 [grams of pigment per cm 2 of surface material of the invention] for the case of surface pigmentation, and from 1 to 5% by weight for mass pigmentation.
  • the process of the invention can be carried out as follows:
  • the polyurethane prepolymer is mixed terminated in isocyanate with the polyol, stirring until complete homogenization; then, the rubber is added, obtaining a product of gummy appearance, and maintaining the stirring until the rubber is completely wetted;
  • the necessary time is allowed to dry and the product is demoulded, which, if desired, can be handled or processed.
  • the process of the invention can be carried out as follows:
  • the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer is mixed with the polyol, stirring to form a homogeneous paste;
  • the appropriate amounts of rubber fibers are mixed dry with the appropriate granulometry, and in another container, the rubber powders are mixed with the appropriate granulometry;
  • the different components are mixed, for this, the homogeneous mixture of polyurethane prepolymer is added first and polyol, and the rubber fiber mixture and, subsequently, the rubber powder mixture are incorporated; the incorporation of these components is carried out in the order indicated and in parts, normally, 25% of the total amount of each component needed at each time, until the first casting is finished;
  • the first wash is poured into the mold, ensuring that it is leveled and dosed correctly;
  • the homogeneous mixture corresponding to the tile is poured on top of the first wash, trying to level it and dose it correctly;
  • the process of the invention can be performed as follows : in a container all the amount of polyurethane elastomer necessary to obtain the material of the invention (including the polyurethane elastomer present in the tile) is prepared, by mixing the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer with the polyol, stirring to form a homogeneous paste; and then one or more flame retardant agents, for example, antimony trioxide, hydrated alumina or mixtures thereof, is added in the appropriate proportion, obtaining a paste;
  • flame retardant agents for example, antimony trioxide, hydrated alumina or mixtures thereof
  • the powder pigment to be applied is spread with the help of a sieve, and then the mold is closed, the appropriate pressure is applied during the period of time appropriate, let it dry and proceed to its demoulding.
  • the polyurethane prepolymer used in all the Examples is an aromatic isocyanate terminated polyurethane prepolymer sold by CROMOGENIA-UNITS, S.A., under the name FORZAL AGL.
  • a material is prepared that has the following composition:
  • Suitable amounts of polyurethane prepolymer terminated in isocyanate and 1,4-butanediol groups are mixed to obtain the desired amount of polyurethane elastomer, stirring until a homogeneous mixture is obtained.
  • rubber, powder and free of mpurezas, and mixed are mixed, obtaining a product that looks similar to a rubber, and stirring continues until the mixture is well moisturized.
  • the resulting mixture is placed in a mold, at room temperature, closed and a pressure of 10 kg / cm 2 (approximately 0.98 MPa) is applied for 6 hours, ensuring that the mixture is leveled and dosed equally by all mold spaces.
  • the product is sufficiently compacted, and allowed to dry at 80 ° C for 48 hours, without removing the lid from the mold. After that time, the mold is demolished, obtaining a configured material that contains a polyurethane and rubber elastomer that can be handled later if desired.
  • Example 2 The procedure described in Example 1 was repeated, with due modifications, comprising the addition of fiberglass and drying at 35 ° C for 18 hours, to obtain a material based on a polyurethane elastomer, rubber and fiber compacted glass, which had the following composition:
  • Example 2 The procedure described in Example 2 was repeated, with due modifications, which included the addition of substrates, to obtain a material based on a polyurethane elastomer, rubber, substrates and compacted glass fiber, which had the following composition:
  • Rubber fiber (2-5 mm) 20% 10% Rubber pellet (1-3 mm) 15% 20% Rubber powder (0.3-1 mm) 15% 20%
  • Rubber dust without impurities, 0.6 microns
  • Rubber dust without impurities, 1 miera
  • Polyurethane elastomer 20% 20%
  • the agglomerate [A] had good acoustic properties, was spongy and manageable, especially suitable for difficult installations.
  • the agglomerate [B] had worse acoustic properties than the agglomerate [A], although it is harder and more suitable as a support for accepting foreign bodies.

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Abstract

El material compactado comprende (i) un elastómero de poliuretano producido in situ mediante la reacción de un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato y un poliol, y (ii) caucho. El material puede ser obtenido mediante un procedimiento que comprende la mezcla, moldeo y prensado de las materias primas. El material, provisto de buenas propiedades mecánicas, junto con, opcionalmente, propiedades ignífugas, aislantes, impermeabilizantes y estéticas puede ser utilizado en la construcción, decoración y obras de ingeniería.

Description

MATERIAL COMPACTADO QUE COMPRENDE UN ELASTOMERO DΞ POLIURETANO Y CAUCHO, UN PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCIÓN
Y APLICACIONES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a un material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, a un procedimiento para su obtención que comprende la mezcla, moldeo y prensado de las materias primas, y al empleo de dicho material .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente existen numerosos productos utilizados en la construcción y en obras de ingeniería, así como en diferentes sectores de la técnica, por ejemplo, en la industria automovilística, aeronáutica, naval, etc., por sus propiedades aislantes (térmicas, acústicas, eléctricas) , ignifugantes, impermeabilizantes, estéticas, etc. A pesar de ello, sigue existiendo la necesidad de buscar nuevos materiales que puedan ser procesados y manipulados fácilmente para dotarles de las propiedades deseadas .
La invención proporciona una solución a la necesidad existente que consiste en el desarrollo de un material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, que puede incorporar los aditivos adecuados para dotar al material de las propiedades deseadas.
El poliuretano es un polímero de uretano resultante de la reacción de un poliisocianato con un poliol que puede presentarse en forma de elastómeros o de espumas flexibles o rígidas. Los elastómeros de poliuretano están constituidos por cadenas macromoleculares flexibles que forman una red tridimensional, generalmente son amorfos, tienen una temperatura de transición vitrea muy baja y son elásticos. Los poliuretanos, en general, tienen buenas propiedades mecánicas, sobre todo estabilidad, elasticidad y resistencia a la fatiga, y se adhieren muy bien a numerosos materiales.
El caucho es un polímero, natural o sintético, de elevado peso molecular, que muestra elasticidad a temperatura ambiente y que se utiliza normalmente vulcanizado, con lo que se consigue un cierto grado de entrecruzamiento en su estructura. Algunas propiedades del caucho, por ejemplo, la resistencia a la tracción y al desgaste, se pueden aumentar mediante la incorporación de los aditivos apropiados.
Un objeto de esta invención lo constituye un material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, junto con, opcionalmente, uno o más aditivos capaces de proporcionar las características deseadas al material . Los productos terminados elaborados con este material también constituyen un objeto de esta invención. Un objeto adicional de esta invención lo constituye un procedimiento para la obtención de dicho material que comprende la mezcla de las materias primas, su moldeo y prensado .
Otro objeto adicional de esta invención lo constituye el empleo de dicho material compactado en la elaboración de productos terminados con aplicaciones en la construcción así como en cualquier tipo de industria. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La invención proporciona un material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho, en adelante, material de la invención. El elastómero de poliuretano puede estar presente en el material de la invención en una cantidad comprendida entre el 5% y el 40% en peso respecto al total, mientas que el caucho puede estar presente en el material de la invención en una cantidad comprendida entre el 95% y el 60% en peso respecto al total .
El elastómero de poliuretano se obtiene in si tu por reacción de un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con un poliol. El poliuretano puede actuar como adhesivo monocomponente y sin disolventes, del caucho y de los aditivos que, opcionalmente, pueden estar presentes en el material de la invención.
El prepolímero de poliuretano terminado en isocianato, en adelante, prepolímero de poliuretano, es un producto comercial o puede ser obtenido fácilmente haciendo reaccionar un polímero hidroxiterminado con un exceso de un diisocianato. Como prepolímero de poliuretano puede utilizarse cualquier polímero terminado en cada uno de sus extremos con un grupo isocianato. La invención contempla, en general, el empleo total o generalizado de prepolímeros de poliuretano que contienen grupos aromáticos. En una realización particular, el prepolímero de poliuretano es un producto obtenido por reacción de un poliol con un exceso de isocianatos aromáticos, por ejemplo, el comercializado por CROMOGENIA-U ITS , S.A., con la denominación FORZAL AGL, un prepolímero de poliuretano aromático terminado en isocianato. El poliol es un alcohol que contiene 2 o más grupos hidroxilo, por ejemplo, butanodiol, hexanodiol, trimetilol propano, etc. En una realización particular, el poliol es 1, 4-butanodiol . El término poliol incluye, por extensión, tal como es habitual en el campo de la obtención de poliuretanos, a poliéteres y poliésteres.
El caucho que puede estar presente en el material de la invención puede ser de cualquier tipo (natural o sintético) y procedencia, tanto reciclado como no reciclado. En una realización particular, se utiliza caucho procedente del reciclaje de cualquier tipo de caucho, vulcanizado o no, por ejemplo, caucho reciclado procedente de neumáticos usados; excedentes de producción, recortes, defectos, etc. de fábricas de vulcanizados; residuos procedentes del desballestamiento de vehículos, tales como asientos, talleres, alfombras, trozos de ruedas, tejidos, etc. que contienen caucho. Los distintos materiales que contienen caucho, que pueden ser utilizados como materias primas para obtener el material de la invención, pueden ser clasificados en grupos, atendiendo a su calidad, cantidad, etc .
La granulometría del caucho juega un papel muy importante puesto que de ella depende la homogeneidad de la mezcla. Por tanto, independientemente del sustrato que se pueda añadir de forma interesada para conseguir más volumen, menos peso, mayor insonorización, etc., el empleo de una granulometría apropiada en cada caso permitirá homogeneizar las pérdidas o excesos de espacios volumétricos de la masa.
En una realización particular, la invención contempla el empleo de un polvo de caucho, normalmente en una proporción del 5 al 80%, que presenta la siguiente distribución granulométrica :
Tamiz Malla ASTM Retenido
1,40 mm 14
1,00 mm 18 10% (máximo)
0,60 mm 30 60 - 80%
0,30 mm 50 15 - 30%
< 0,30 mm resto 10% (máximo)
En otra realización particular, la invención contempla el empleo de un polvo de caucho especial, normalmente en una proporción del 5 al 75%, que presenta la siguiente distribución granulométrica:
Tamiz Malla ASTM Retenido
1,00 mm 18
0,60 mm 30 0,5% (máximo)
0,30 mm 50 60 - 80%
0,15 mm 100 15 - 25%
< 0,15 mm resto 0,5 - 20%
En otra realización particular, la invención contempla el empleo de una granza de caucho, normalmente en una proporción del 5 al 80%, que presenta la siguiente distribución granulométrica:
Tamiz Malí,a ASTM Retenido
4,00 mm 05 0,3% (máximo)
3,00 mm 07 15 - 25%
2,00 mm 10 55 - 65%
1,00 mm 18 15 - 25%
< 1,00 mm resto 0,3% (máximo)
En otra realización particular, la invención contempla el empleo de una fibra de caucho, normalmente en una proporción del 5 al 80%, que presenta la siguiente distribución granulométrica:
Tamiz Malía ASTM Retenido
4,00 mm 05 0,3% (máximo)
2,00 mm 10 0,5 - 15%
1,40 mm 14 25 - 45%
1,00 mm 18 30 - 50%
< 1,00 mm resto 10 - 20%
La invención también contempla la posibilidad de utilizar mezclas de polvos, granzas y fibras de caucho de distinta granulometría.
El material de la invención puede contener uno o más aditivos destinados específicamente a dotar al material de la invención de unas propiedades más adecuadas para la función a la que va destinado. La gran versatilidad del material de la invención, permite que se puedan efectuar unas transformaciones muy interesantes, para dotarle, por ejemplo, de propiedades ignífugas, mediante la adición de agentes ignifugantes, por ejemplo, trióxido de antimonio, alúmina hidratada; acústicas, mediante la adición de aislantes acústicos o el empleo de una composición equilibrada de materiales con una granulometría adecuada y unos espesores determinados; cromáticas, mediante la adición de pigmentos capaces de colorear el material de la invención, por ejemplo, óxido de hierro (rojo, terroso, ocre, verde) , óxido de titanio (blanco) , amarillo de cromo
(rojo), etc.; impermeabilizantes, mediante la incorporación de agentes impermeabilizantes o bien compactando a presión el material de la invención obtenible, preferentemente, a partir de unas materias primas de granulometría fina; termoaislantes, mediante el empleo de aditivos que confieren características aislantes térmicamente; resistente a los agentes atmosféricos; etc.
El material de la invención también puede incluir un ánima para evitar o reducir su flexibilidad, por ejemplo, cuando el material de la invención se configura en forma de un tablero de un espesor importante, para evitar una posible deformación del mismo. El ánima puede ser de cualquier material, y debe ser capaz de ofrecer resistencia y rigidez al material de la invención. En una realización particular, el ánima es de un material plástico, por ejemplo, un material plástico reciclado, por ejemplo, polietileno (PE) , polipropileno (PP) , poliestireno (PS) , poliéster (PET) , etc., triturado y extruido.
Dadas sus características, el material de la invención se puede configurar en cualquier forma deseada.
El material de la invención, debido a la capacidad aglomerante que presentan el poliuretano y el caucho, se puede presentar en forma de una única capa compactada que contiene todos los componentes o bien en forma de un material formado por distintas capas bien diferenciadas . En este último caso, el material de la invención puede obtenerse disponiendo las distintas capas en el orden deseado dentro de un molde y aplicando la presión necesaria para compactar el material en una única prensada, o bien, cada capa se puede preparar y prensar por separado y después se mezclan las distintas capas y se prensan conjuntamente, o bien, en otra realización alternativa, se depositan los componentes de una primera capa en el molde y se prensa, a continuación, sobre dicha primera capa, mantenida en el molde, se depositan los componentes de una segunda capa y se vuelve a prensar, y así sucesivamente hasta depositar el número total de capas y obtener el producto deseado. Esta última alternativa es particularmente adecuada cuando se requieren distintas presiones para compactar las distintas capas. Opcionalmente, si se desea, entre los distintos prensados se puede dejar secar el material precedente.
Dadas las características del material de la invención, se puede conseguir cualquier producto susceptible de ser obtenible a través de moldeado, prensado y aglomerado. El material de la invención, por sus propiedades, puede ser utilizado en todo tipo de industria, por ejemplo, en la construcción, formando parte en techos, tejados, solados y revestimientos murales, etc.; en obras de ingeniería, por ejemplo, en la construcción de carreteras, puentes, etc.; en desarrollos urbanísticos, por ejemplo, en pavimentos, etc.; y, en general, en cualquier industria donde se requiera el empleo de materiales elásticos, con buenas propiedades mecánicas, por ejemplo, estabilidad, elasticidad y resistencia a la fatiga, junto con otras propiedades de interés, por ejemplo, ignífugas, aislantes, impermeabilizantes, adherentes, etc. A modo de ejemplo, el material de la invención se puede configurar en forma de tejas para tejados (con y sin aislante) ; losetas para el suelo (con y sin aislante) ; paneles para paredes; falsos techos; compactados para carreteras; barreras de seguridad vial; firmes para carreteras rurales; pavimentos de plazas y calles; paneles protectores para garajes; zócalos; absorbentes de ruidos, vibraciones y energías de deformación (seelenbloc s) ; escaleras; altillos sin vigas; falcas de gran resistencia y adaptación; encimeras; etc. En su realización más simple, el material de la invención está compuesto únicamente por un elastómero de poliuretano y caucho compactados, se moldea en forma de un tablero, plancha, panel o teja, y se prensa hasta obtener un producto con un espesor determinado. Un ejemplo ilustrativo de esta realización particular consiste en un material configurado por moldeo y prensado en forma de una teja que presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 20%
Caucho 80%
donde los porcentajes son en peso respecto al total.
En otra realización particular, el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano y caucho, se moldea y prensa en forma de un seelenbloc, y presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 40%
Granza de caucho (1-3 mm) 30%
Polvo de caucho (0,6 mm) 30%
donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
En otra realización particular, el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano, caucho y tela, se moldea en forma de un tablero, plancha, panel o teja, y se prensa hasta obtener un producto con un espesor determinado. Un ejemplo ilustrativo de esta realización particular consiste en un material configurado por moldeo y prensado en forma de un panel compacto duro, que presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 30%
Granza de caucho (1-3 mm) 40%
Fibra de caucho y sustratos 20% Tela 10% donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente .
En otra realización particular, el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano, caucho y unos aditivos que proporcionan características aislantes, se moldea en forma de un tablero, plancha, panel o teja, y se prensa hasta obtener un producto con un espesor determinado. Un ejemplo ilustrativo de esta realización particular consiste en un material configurado por moldeo y prensado en forma de una teja aislante que presenta la siguiente formulación:
Fibra de caucho (1-3 mm) 31%
Polvo de caucho (0,6-1 mm) 24%
Sustratos reciclados (1-4 mm) 19% Telas recicladas (0,5 x 1 cm) 7% Elastómero de poliuretano 19%
donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente. El término "sustratos reciclados" incluye a todo tipo de materiales ya usados (por ejemplo, espumas, fibras, plásticos y sus mezclas) .
En otra realización particular, el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano, caucho y unos aditivos que proporcionan características aislantes, se moldea en forma de un tablero, plancha, panel o teja, y se prensa hasta obtener un producto con un espesor determinado. Un ejemplo ilustrativo de esta realización particular consiste en un material configurado por moldeo y prensado en forma de una loseta de suelo aislante que contiene una capa inferior aislante y una capa superior o teja, cuyas capas presentan las siguientes formulaciones:
Capa aislante:
Fibra de caucho (2-5 mm) 30% Granza de caucho (1-3 mm) 20%
Sustratos reciclados (1-4 mm) 12%
Telas recicladas (0,5 x 1 cm) 10%
Elastómero de poliuretano 28%
Te a:
Caucho (polvo sin impurezas, 0,6 mieras) 60%
Caucho (polvo sin impurezas, 1 mieras) 20%
Elastómero de poliuretano 20%
donde los porcentajes son en peso respecto al total de cada una de las capas y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
En otra realización particular, el material de la invención es un aglomerado para tejado industrial con teja, capa aislante y sin ánima que presenta la composición [A] o [B] mostrada en el Ejemplo 4.
El material de la invención ofrece características parecidas a las de un vulcanizado de caucho convencional, con la particularidad de que para su obtención no es necesario aplicar temperaturas elevadas, ni reactivos de vulcanización, por ejemplo, azufre y acelerantes, por lo que se puede hablar de un vulcanizado en frío sin empleo de disolventes, con el consiguiente ahorro energético y beneficio medioambiental, ya que, de acuerdo con esta invención, basta con añadir el prepolímero de poliuretano al caucho junto con la humedad precisa para que se forme un aglomerado. El grado de curado necesario se puede conseguir añadiendo el poliol al prepolímero de poliuretano. La posibilidad de utilizar como materia prima caucho procedente del reciclaje de cualquier material que contiene caucho proporciona, además, una solución al problema medioambiental asociado con la gestión y el tratamiento de dichos residuos.
El material de la invención presenta una perfecta capacidad de adaptación y puede adaptarse a cualquier lugar o forma que se desee, permitiendo además perforaciones, mutilaciones, etc., así como la aceptación de agentes extraños, por ejemplo, metales (hierro, acero, aluminio, etc.), hormigón, madera, etc. que se pongan en contacto con él, junto con la incorporación del adhesivo correspondiente .
La invención también proporciona un procedimiento para la obtención del material de la invención, en adelante, procedimiento de la invención, que comprende:
a) mezclar un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con un poliol hasta obtener una mezcla homogénea; b) añadir el caucho sobre dicha mezcla homogénea de prepolímero de poliuretano y poliol; c) añadir la mezcla resultante de la etapa b) a un molde para efectuar su conformado por prensado; d) cerrar el molde y aplicar la presión adecuada, durante un periodo de tiempo apropiado, para que se produzca la compactación de la mezcla introducida en el molde; e) secar el producto compactado resultante del prensado, a una temperatura adecuada, durante un periodo de tiempo apropiado, sin retirar la tapa del molde; y f) desmoldear el material compactado a base de poliuretano y caucho.
El prepolímero de poliuretano terminado en isocianato puede ser cualquier polímero terminado en cada uno de sus extremos con un grupo isocianato. En una realización particular, dicho prepolímero contiene grupos aromáticos. El poliol es un alcohol que contiene 2 o más grupos hidroxilo, por ejemplo, butanodiol, hexanodiol, trimetilol propano, etc. En una realización particular, el poliol es 1, 4-butanodiol .
El caucho puede ser de cualquier tipo y procedencia, tanto reciclado como no reciclado, y puede presentarse en cualquier forma, por ejemplo, en forma de polvo, granza o fibra. La granulometría del caucho juega un papel muy importante de cara a obtener un material de la invención con unas propiedades adecuadas. Cada aplicación requiere el empleo de un tipo de caucho y de una granulometría específica ya que su dureza, configuración, elongación etc., juega un papel primordial en el acabado final. Asimismo, según la granulometría del caucho, se puede controlar tanto el peso como el espesor del material de la invención.
El polvo de caucho se puede producir mecánicamente a partir de cualquier material que contiene caucho, tanto reciclado como no reciclado. En una realización particular el polvo de caucho se obtiene a partir de peladura o neumático integral, haciendo pasar el material a través de un tamiz con una luz de malla igual o inferior a 1 mm. El polvo de caucho puede estar exento, o no, de impurezas y partículas metálicas.
La granza de caucho se puede producir mecánicamente a partir de cualquier material que contiene caucho, tanto reciclado como no reciclado. En una realización particular la granza de caucho se obtiene a partir de peladura o neumático integral, y tiene un tamaño de partícula comprendido entre 1 y 5 mm. La granza de caucho puede estar exenta, o no, de impurezas y partículas metálicas.
La fibra de caucho se puede obtener mecánicamente a partir de cualquier material que contiene caucho, tanto reciclado como no reciclado. En una realización particular la fibra de caucho se obtiene a partir del raspado o triturado de neumáticos, residuos de neumáticos, o desballestamientos de vehículos, tiene un tamaño de partícula comprendido entre 1 y 50 mm, y puede estar exenta, o no, de impurezas y partículas metálicas.
Se puede utilizar cualquier molde que permita obtener el material de la invención en la configuración deseada.
La presión a aplicar es esencial para la compactación de la mezcla de las materias primas y obtener el material de la invención. La presión se aplica por métodos convencionales, por ejemplo, mediante una prensa. La presión a aplicar es, típicamente, inferior a 500 kg/cm2
(aproximadamente 49 MPa) [1 kg/cm2 = 0,098 Pa aproximadamente] , preferentemente entre 1 y 100 kg/cm2
(aproximadamente 0,098 y 9,8 MPa).
El procedimiento de la invención puede realizarse a una temperatura comprendida entre 15°C y 85°C. Una temperatura adecuada es la temperatura ambiente, aproximadamente 20 °C, aunque también puede resultar interesante utilizar temperaturas más elevadas ya que ayudarán en el secado del material de la invención, y, por tanto, en una más rápida gestión de manipulado y desmoldeado. Si se desea un secado mucho más rápido se puede forzar a través de un horno de secado .
El tiempo de manipulado (prensado) es, normalmente inferior a 36 horas, mientras que el tiempo de secado es, normalmente, inferior a 3 días después de haber terminado el prensado .
Pueden añadirse los aditivos adecuados para otorgar al material de la invención las propiedades deseadas. A modo de ejemplo, pueden añadirse agentes ignifugantes, tales como trióxido de antimonio o alúmina hidratada en las cantidades apropiadas, típicamente, en cantidades comprendidas entre el 15% y el 25% en peso respecto al total . En una realización particular, añadiendo a la mezcla desde el principio las cantidades de agente ignifugante según las especificaciones y grado que se desee y manden las ordenanzas, se puede llegar sin problemas a obtener la homologación del material de la invención como producto ignífugo.
En caso de que el material de la invención incluya pigmentos, éstos pueden añadirse incorporados en masa o superficialmente, en una o varias capas del material de la invención. Las cantidades variarán de 0,5 a 5 g/cm2 [gramos de pigmento por cm2 de superficie de material de la invención] para el caso del pigmentado superficial, y del 1 al 5% en peso para el pigmentado en masa.
En una realización particular, cuando el material de la invención consta de elastómero de poliuretano y caucho, y se configura en forma de plancha compactada, el procedimiento de la invención se puede realizar de la siguiente manera:
- en un recipiente se mezcla el prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con el poliol, agitando hasta conseguir la homogeneización completa; a continuación, se añade el caucho, obteniéndose un producto de apariencia gomosa, y manteniendo la agitación hasta humectar completamente la goma;
la mezcla resultante se coloca en un molde y se aplica la presión correspondiente, procurando que la mezcla quede nivelada y dosificada de igual manera por todos los espacios del molde; y
cuando el molde se halle lo suficientemente compactado y sin retirar la tapa, se deja secar el tiempo necesario y se procede al desmoldeado del producto, que, si se desea, puede ser manipulado o procesado.
En otra realización particular, cuando el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano, caucho y aditivos, y se configura en forma de plancha compactada, el procedimiento de la invención se puede realizar de la siguiente manera:
en un recipiente se mezcla el prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con el poliol, agitando hasta formar una pasta homogénea;
en otro recipiente se mezcla, en seco, las cantidades apropiadas de fibras (o granzas) de caucho, con la granulometría apropiada, y, en otro recipiente, se mezclan los polvos de caucho, con la granulometría apropiada;
a continuación, en una mezcladora, se mezclan los distintos componentes, para ello, se añade en primer lugar la mezcla homogénea de prepolímero de poliuretano y poliol, y se va incorporando la mezcla de fibras de caucho y, posteriormente, la mezcla de polvo de caucho; la incorporación de estos componentes se realiza en el orden indicado y por partes, normalmente, un 25% de la cantidad total necesaria de cada componente en cada vez, hasta acabar la primera colada;
la primera colada se vierte en el molde procurando que quede nivelada y dosificada correctamente;
por otra parte, se procede a la elaboración de la teja, que deberá ir sobre la superficie de la primera colada; para ello, se preparan las cantidades necesarias de prepolímero de poliuretano y el poliol, se mezclan homogéneamente, y se van añadiendo las cantidades adecuadas de polvo de caucho hasta obtener una mezcla homogénea;
la mezcla homogénea correspondiente a la teja se vierte encima de la primera colada, procurando nivelarla y dosificarla correctamente;
a continuación, se cierra el molde y se efectúa el prensado a la presión adecuadas y durante el periodo de tiempo necesario para obtener el espesor deseado; y
finalmente, se deja secar durante el tiempo necesario para, seguidamente, proceder a su desmoldeo.
En otra realización particular, cuando el material de la invención comprende un elastómero de poliuretano, caucho, aditivos (agentes ignifugantes, pigmentos) y ánima, y se configura en forma de plancha compactada, el procedimiento de la invención se puede realizar de la siguiente manera: en un recipiente se prepara toda la cantidad de elastómero de poliuretano necesaria para obtener el material de la invención (incluido el elastómero de poliuretano presente en la teja) , mediante la mezcla del prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con el poliol, agitando hasta formar una pasta homogénea; y, a continuación, se añade uno o más agentes ignifugantes, por ejemplo, trióxido de antimonio, alúmina hidratada o sus mezclas, en la proporción adecuada, obteiéndose una pasta;
de la pasta obtenida previamente se separa la cantidad de pasta necesaria para la preparación de la teja;
- a la pasta resultante se le añade, poco a poco, la mezcla de fibras de caucho y, posteriormente, la mezcla de polvo de caucho, preparadas previamente;
en el molde correspondiente, se pone capa fina de un milímetro aproximadamente de espesor de la pasta previamente obtenida y se extiende uniformemente por todo el molde, a modo de alfombra, encima de la cual se colocan las ánimas de forma vertical, con la separación adecuada al uso que le corresponda y sus elementos de enlace y estabilidad dimensional. A continuación, se van añadiendo el resto de la colada;
seguidamente, se procede a elaborar la teja, que deberá ir bien esparcida y nivelada encima de la colada anterior; para ello, se coge la parte de pasta homogénea que contiene el prepolímero de poliuretano y el poliol previamente preparada y separada, y se va añadiendo el polvo de caucho hasta obtener la mezca deseada;
- la mezcla resultante se vierte encima de la colada anterior, nivelándola y dosificándola correctamente;
a continuación, antes de proceder al cerrado del molde, y en seco, se esparce con ayuda de un tamiz el pigmento en polvo que se desea aplicar, y, entonces, se cierra el molde, se aplica la presión adecuada durante el periodo de tiempo apropiado, se deja secar y se procede a su desmoldeo .
Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar la invención y no deben ser considerados limitativos del alcance de la misma.
El prepolímero de poliuretano utilizado en todos los Ejemplos es un prepolímero de poliuretano aromático terminado en isocianato comercializado por CROMOGENIA- UNITS, S.A., bajo la denominación FORZAL AGL.
EJEMPLO 1 Material a base de un elastómero de poliuretano y caucho compactado
Se prepara un material que presenta la siguiente composición:
Componente % en peso respecto al total Elastómero de poliuretano 20
Caucho 80
Se mezclan las cantidades adecuadas de prepolímero de poliuretano terminado en grupos isocianato y 1, 4 -butanodiol para obtener la cantidad deseada de elastómero de poliuretano, agitando hasta obtener una mezcla homogénea. A continuación, se añade caucho, en polvo y exento de mpurezas, y se mezcla, obteniéndose un producto de aspecto parecido al de una goma, y se continúa agitando hasta que la mezcla queda bien humectada.
La mezcla resultante se coloca en un molde, a temperatura ambiente, se cierra y se aplica una presión de 10 kg/cm2 (0,98 MPa aproximadamente) durante 6 horas, procurando que la mezcla quede nivelada y dosificada por igual por todos los espacios del molde. A continuación, el producto se encuentra lo suficientemente compactado, y se deja secar a 80 °C durante 48 horas, sin retirar la tapa del molde. Finalizado ese tiempo, se procede al desmoldeado, obteniéndose un material configurado que contiene un elastómero de poliuretano y caucho que puede ser manipulado posteriormente si se desea.
EJEMPLO 2 Material a base de un elastómero de poliuretano, caucho y fibra de vidrio compactado
Se repitió el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, con las debidas modificaciones, que comprendían la adición de fibra de vidrio y el secado a 35 °C durante 18 horas, para obtener un material a base de un elastómero de poliuretano, caucho y fibra de vidrio compactado, que presentaba la siguiente composición:
Componente % en peso respecto al total Elastómero de poliuretano 20 Caucho 40
Fibra de vidrio 40 EJEMPLO 3
Material a base de un elastómero de poliuretano, caucho, sustratos y fibra de vidrio compactado
Se repitió el procedimiento descrito en el Ejemplo 2, con las debidas modificaciones, que comprendían la adición de sustratos, para obtener un material a base de un elastómero de poliuretano, caucho, sustratos y fibra de vidrio compactado, que presentaba la siguiente composición:
Componente % en peso respecto al total Elastómero de poliuretano 25
Caucho 30
Sustratos 15 Fibra de vidrio 30
EJEMPLO 4 Aglomerado para tejado industrial con teja, capa aislante y sin ánima
Siguiendo los procedimientos previamente descritos se prepararon los aglomerados para tejados industriales, con teja, capa aislante y sin ánima cuyas composiciones se muestran a continuación Aglomerado
[A] [B]
Capa aislante
Fibra de caucho (2-5 mm) 20% 10% Granza de caucho (1-3 mm) 15% 20% Polvo de caucho (0,3-1 mm) 15% 20%
Sustrato reciclado (1-4) 12% 12% Telas recicladas (0,5-1 cm) 10% 10% Elastómero de poliuretano 28% 28% Te a
Caucho (polvo sin impurezas, 0,6 mieras) 60% 65% Caucho (polvo sin impurezas, 1 miera) 20% 15% Elastómero de poliuretano 20% 20%
donde los porcentajes son en peso respecto al total de cada una de las capas y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
El aglomerado [A] presentaba buenas propiedades acústicas, era esponjoso y manejable, especialmente adecuado para instalaciones difíciles. Por su parte, el aglomerado [B] tenía peores propiedades acústicas que el aglomerado [A] , aunque es más duro y adecuado como soporte para aceptar cuerpos extraños .

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Un material compactado que comprende un elastómero de poliuretano y caucho .
2. Material según la reivindicación 1, que comprende entre 5% y 40% en peso de elastómero de poliuretano.
3. Material según la reivindicación 1, que comprende entre 95% y 60% en peso de caucho.
4. Material según la reivindicación 1 , en el que dicho elastómero de poliuretano se forma in si tu mediante la reacción de un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con un poliol.
5. Material según la reivindicación 4 , en el que dicho prepolímero de poliuretano terminado en isocianato contiene grupos aromáticos.
6. Material según la reivindicación 4, en el que dicho poliol es 1, 4 -butanodiol .
7. Material según la reivindicación 1, en el que el caucho se selecciona entre caucho natural, sintético, reciclado, no reciclado y sus mezclas.
8. Material según la reivindicación 7, en el que el caucho es un caucho reciclado.
9. Material según la reivindicación 1, que comprende además, uno o más aditivos seleccionados entre agentes ignifugantes, aislantes térmicos, aislantes acústicos, aislantes eléctricos, pigmentos, impermeabilizantes y sus mezclas.
10. Material según la reivindicación 1, que comprende, además, un ánima con capacidad para evitar o reducir la flexibilidad del material.
11. Material según la reivindicación 10, en el que dicha ánima es de un material plástico.
12. Material según la reivindicación 12, en el que dicha ánima es de un material plástico selecionado entre polietileno (PE) , polipropileno (PP) , poliestireno (PS) , poliéster (PET) y sus mezclas, triturado y extruido.
13. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de una única capa compactada.
14. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de un conjunto de capas distintas y diferenciadas.
15. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de una teja que presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 20% Caucho 80%
donde los porcentajes son en peso respecto al total.
16. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de un seelenbloc que presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 40%
Granza de caucho (1-3 mm) 30%
Polvo de caucho (0,6 mm) 30%
donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente .
17. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de un panel compacto duro, que presenta la siguiente formulación:
Elastómero de poliuretano 30%
Granza de caucho (1-3 mm) 40% Fibra de caucho y sustratos 20%
Tela 10%
donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
18. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de una teja aislante que presenta la siguiente formulación:
Fibra de caucho (1-3 mm) 31%
Polvo de caucho (0,6-1 mm) 24%
Sustratos reciclados (1-4 mm) 19%
Telas recicladas (0,5 x 1 cm) 7% Elastómero de poliuretano 19%
donde los porcentajes son en peso respecto al total y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente .
19. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de una loseta de suelo aislante que contiene una capa inferior aislante y una capa superior o teja, cuyas capas presentan las siguientes formulaciones: Capa aislante :
Fibra de caucho (2-5 mm) 30%
Granza de caucho (1-3 mm) 20%
Sustratos reciclados (1-4 mm) 12% Telas recicladas (0,5 x 1 cm) 10%
Elastómero de poliuretano 28%
Teja:
Caucho (polvo sin impurezas, 0,6 mieras) 60% Caucho (polvo sin impurezas, 1 mieras) 20%
Elastómero de poliuretano 20%
donde los porcentajes son en peso respecto al total de cada una de las capas y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
20. Material según la reivindicación 1, configurado en forma de teja aislante sin ánima, que contiene una capa inferior aislante y una capa superior o teja, cuyas capas presentan las formulaciones [A] o [B] siguientes:
[A] [B]
Capa aislante
Fibra de caucho (2-5 mm) 20 % 10% Granza de caucho (1-3 mm) 15% 20%
Polvo de caucho (0,3-1 mm) 15 % 20%
Sustrato reciclado (1-4) 12 % 12%
Telas recicladas (0,5-1 cm) 10 % 10%
Elastómero de poliuretano 28 % 28% Te a
Caucho (polvo sin impurezas, 0,6 mieras) 6600%% 65%
Caucho (polvo sin impurezas, 1 miera) 20 % 15%
Elastómero de poliuretano 20 % 20%
donde los porcentajes son en peso respecto al total de cada una de las capas y los valores incluidos dentro de los paréntesis indican la granulometría del componente.
21. Un procedimiento para la obtención de un material compactado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, que comprende mezclar las materias primas, moldear y prensar la mezcla resultante.
22. Un procedimiento según la reivindicación 21, que comprende :
a) mezclar un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato con un poliol hasta obtener una mezcla homogénea;
b) añadir el caucho sobre dicha mezcla homogénea de prepolímero de poliuretano y poliol;
c) añadir la mezcla resultante de la etapa b) a un molde para efectuar su conformado por prensado;
d) cerrar el molde y aplicar la presión adecuada, durante un periodo de tiempo apropiado, para que se produzca la compactación de la mezcla introducida en el molde;
e) secar el producto compactado resultante del prensado, a una temperatura adecuada, durante un periodo de tiempo apropiado, sin retirar la tapa del molde; y
f) desmoldear el material compactado a base de poliuretano y caucho .
23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que dicho prepolímero de poliuretano terminado en isocianato contiene grupos aromáticos.
24. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que dicho poliol es 1, 4 -butanodiol .
25. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que el caucho se selecciona entre caucho natural, sintético, reciclado, no reciclado, y sus mezclas.
26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que el caucho se utiliza en forma de polvo, granza, fibra, o sus mezclas.
27. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que el caucho se utiliza en forma de polvo, con una granulometría igual o inferior a 1 mm.
28. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que el caucho se utiliza en forma de granza, con una granulometría comprendida entre 1 y 5 mm.
29. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que el caucho se utiliza en forma de fibras, con una granulometría comprendida entre 1 y 50 mm.
30. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que la presión a aplicar es inferior a 500 kg/cm2
(aproximadamente 49 MPa) .
31. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que la temperatura está comprendida entre 15 °C y 85 °C.
32. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que el tiempo de prensado es inferior a 36 horas.
33. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que el tiempo de secado es inferior a 3 días después de haber terminado el prensado.
34. Un procedimiento para la obtención de un material compactado en forma de capas distintas y diferenciadas, según la reivindicación 14, que comprende preparar las distintas capas mediante la mezcla de las materias primas, colocar las distintas capas preparadas, en el orden deseado, dentro de un molde y aplicar la presión necesaria para compactar el material en forma de capas en una única prensada.
35. Un procedimiento para la obtención de un material compactado en forma de capas distintas y diferenciadas, según la reivindicación 14, que comprende preparar las distintas capas mediante la mezcla de las materias primas, prensar cada por separado, colocar las distintas capas preparadas y prensadas, en el orden deseado, dentro de un molde, y aplicar la presión necesaria para compactar conjuntamente las distintas capas constitutivas del material.
36. Un procedimiento para la obtención de un material compactado en forma de capas distintas y diferenciadas, según la reivindicación 14, que comprende depositar los componentes de una primera capa en el molde y prensar, a continuación, sobre dicha primera capa, mantenida en el molde, depositar los componentes de una segunda capa y volver a prensar, y así sucesivamente hasta depositar el número total de capas y obtener el producto final deseado.
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