Elastomer composite blends and methods for producing them

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B - Operations, Transporting

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B

B29B 15/04 (2006.01) B01F 5/02 (2006.01) B29B 7/76 (2006.01) C08C 1/15 (2006.01) C08J 3/215 (2006.01) C08J 3/22 (2006.01) C08K 3/04 (2006.01) C08K 3/36 (2006.01) C08L 21/00 (2006.01)

Patent

CA 2305702

Elastomer composite blends are produced by novel wet/dry mixing methods and apparatus. In the wet mixing step or stage, fluid streams of particulate filler and elastomer latex are fed to the mixing zone of a coagulum reactor to form a mixture in semi-confined flow continuously from the mixing zone through a coagulum zone to a discharge end of the reactor. The particulate filler fluid is fed under high pressure to the mixing zone, such as to form a jet stream to entrain elastomer latex fluid sufficiently energetically to substantially completely coagulate the elastomer with the particulate filler prior to the discharge end. Highly efficient and effective elastomer coagulation is achieved without the need for a coagulation step involving exposure to acid or salt solution or the like. Elastomer composites are produced. Such elastomer composites may be cured or uncured, and combine material properties, such as choice of filler, elastomer, level of filler loading, and macro-dispersion, not previously achieved. The coagulum produced by such wet mixing step, with or without intermediate processing steps, is then mixed with additional elastomer in a dry mixing step or stage to form elastomer composite blends. The additional elastomer to the coagulum may be the same as or different from the elastomer(s) used in the wet mixing step.

L'invention concerne des procédés et des dispositifs à phase de mélange mouillé/sec permettant d'élaborer des mélanges composites à base d'élastomère. En phase de mélange mouillé, des flux liquides chargés de matière de remplissage particulaire et de latex élastomère sont injectés dans la zone de mélange d'un réacteur de coagulum, de manière à former un mélange en flux continu semi-libre entre la zone de mélange et une extrémité d'évacuation du réacteur, via une zone de coagulum. Le fluide chargé de matière de remplissage est injecté sous haute pression dans la zone de mélange, ce qui permet de former un écoulement turbulent capable d'entraîner le fluide chargé de latex élastomère avec une énergie suffisante pour coaguler sensiblement entièrement l'élastomère avec la matière de remplissage particulaire avant l'extrémité d'évacuation. On obtient ainsi une coagulation d'élastomère très efficace, sans recourir à une phase de coagulation soumise à une solution acide ou salée ou autre. Les mélanges composites à base d'élastomère résultants, qui peuvent être durcis ou non durcis, présentent des caractéristiques matérielles inédites, concernant par exemple le choix de la matière de remplissage, de l'élastomère, du niveau de charge en matière de remplissage et du niveau de macrodispersion. Le coagulum issu d'une telle phase de mélange mouillé, avec ou sans étapes de traitement intermédiaires, est ensuite mélangé avec de l'élastomère additionnel dans une phase de mélange sec, de manière à former des mélanges composites à base d'élastomère. L'élastomère additionnel en question peut être identique ou différent par rapport à l'élastomère ou aux élastomères utilisés dans la phase de mélange mouillé.

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