BRPI0711717A2 - processo para a produção de espumas rìgidas e semi-rìgidas com baixas quantidades de diisocianato usando polióis de polìmero caracterizados por altos sólidos e um alto número de hidroxila e as espumas resultantes - Google Patents

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Abstract

PROCESSO PARA A PRODUçãO DE ESPUMAS RìGIDAS E SEMI-RìGIDAS COM BAIXAS QUANTIDADES DE DIISOCIANATO USANDO POLIóIS DE POLìMERO CARACTERIZADOS POR ALTOS SóLIDOS E UM ALTO NúMERO DE HIDROXILA E AS ESPUMAS RESULTANTES. Esta invenção refere-se a um processo para a produção de espumas rígidas e semi-rígidas em baixos níveis de isocianato, e às espumaS produzidas por esse processo. O processo compreende reagir um componente poliisocianato com um componente reativo a isocianato, na presença de pelo menos um agente de sopro, pelo menos um tensoativo e pelo menos um catalisador. Os componentes reativos a isocianato adequados são caracterizados como tendo um conteúdo sólido de pelo menos 40% do peso, e um número de hidroxila geral da parte não sólida líquida restante de pelo menos 160. Em adição, o componente reativo a isocianato compreende pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso e no qual o poliol base tem um número de hidroxila de pelo menos 75.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE ESPUMAS RÍGIDAS E SEMI-RÍGIDAS COM BAIXAS QUANTIDADES DE DIISOCIANATO USANDO POLIÓIS DE PO- LÍMERO CARACTERIZADOS POR ALTOS SÓLIDOS E UM ALTO NÚME- RO DE HIDROXILA E AS ESPUMAS RESULTANTES".
Campo da Invenção
Esta invenção refere-se a um processo para a produção de espumas rígidas e semi-rígidas em baixos níveis de isocianato, e às espumas produ- zidas por esse processo. O processo compreende reagir um componente poliisocianato com um componente reativo de isocianato, na presença de pelo menos um agente de sopro, pelo menos um tensoativo e pelo menos um catalisador. Os componentes reativos de isocianato adequados são ca- racterizados como tendo um conteúdo sólido de pelo menos 40% do peso, e um número de hidroxila geral da parte não sólida líquida restante, de pelo menos 160. Em adição, o componente reativo a isocianato compreende pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso e no qual o poliol base tem um número de hidroxila de pelo menos 70.
Antecedentes da Invenção
As espumas rígidas e semi-rígidas encontram uso em embala- gens e em outras aplicações de gerenciamento de energia tal como espu- mas de dissipação de energia para aplicações automotivas. Elas são tam- bém usadas para fornecer suporte e transmitir rigidez em várias construções compostas tal como tetos automotivos e várias estruturas em sanduíche.
As espumas de absorção de energia são conhecidas e descritas na técnica. Ver, por exemplo, as Patentes U.S. 6,265,457 e 6,777,457.
As espumas de absorção de energia de WO 98/16567 compre- endem 100 partes do peso de um componente reativo de isocianato que consiste de (a) 30 a 70 partes do peso de um poliol tendo um peso molecular de 2500 a 6500, uma funcionalidade de 2,5 a 6 e um conteúdo de hidroxila primária de pelo menos 40% do peso, e que opcionalmente contém um po- límero estavelmente disperso no poliol, com (b) 70 a 30 partes do peso de um poliol rígido tendo um peso molecular de 300 a 1000, uma funcionalidade de 2,5 a 6 e um valor de hidroxila na faixa de 200 a 600. Esse componente reativo de isocianato torna possível preparar espumas tendo uma densidade de menos de 50 kg/m3.
As Patentes U.S. 6,265,457 e 6,777,457 descrevem espumas de polímero à base de isocianato que compreendem uma matriz de polímero à base de isocianato tendo uma material particulado cristalino disposto na ma- triz. O processo para produzir essas espumas compreende contatar um iso- cianato, um composto contendo hidrogênio ativo, água, e um material parti- culado tendo uma entalpia de transição de fase endotérmica de pelo menos aproximadamente 50 J/g para produzir uma mistura de reação, e expandir a mistura de reação para formar a espuma de polímero à base de isocianato.
As espumas de placas de poliuretano rígidas e o processo para a preparação são descritos em JP 15186559. Essas compreendem a reação de pré-polímeros terminados em NCO de polióis rígidos e TDI ou MDI poli- mérico, e polióis rígidos contendo 10a 100 partes de polióis de poliéter pre- parados alcoxilando trimetilolpropano, e um agente de sopro compreenden- do diclorotrifluóretano.
O poliuretano flexível termoformável e seu uso como materiais de embalagem é conhecido e descrito. Ver a publicação por S.E. Wujcik e outros intitulada "Thermoformable Flexible Polyurethane: A Unique Packa- ging Material", apresentada na 32- Conferência de Marketing Técnico de Po- liuretana Anual, 1-4 de Outubro, 1999, pág. 223-226. As espumas descritas nesta publicação também têm excelentes características de absorção de energia, e permitem que produtos de reforço sejam ajustados às especifica- ções detalhadas exigidas para proteção de uma ampla variedade de partes sobre um amplo espectro ambiental. Essas espumas de poliuretana são preparadas a partir de MDI ou TDI, com um novo poliol de enxerto (isto é, Pluracol® Poliol 1150) e melhoraram a resistência compressiva. As espumas TDI tendo 50% de resistência compressiva até 5,2 psi em uma densidade de 2,1 pcf são descritas. Uma espuma MDI com 50% de resistência compressi- va de 12 psi e uma densidade de 2,0 pcf é também descrita, mas nenhuma informação sobre o nível de MDI é fornecida.
As vantagens da presente invenção incluem a produção de es- pumas rígidas e semi-rígidas exibindo resistência compressiva aumentada como uma função da densidade quando produzida. Em particular, as espu- mas com alta resistência compressiva de densidade menor podem ser pro- duzidas com menores níveis de reagente de isocianato e menor geração de calor durante o processo de produção. Isso é particularmente benéfico em evitar a decomposição exotérmica e até fogo na produção de grandes buns de espumas via um processo de formação de espuma flexível de única inje- ção ou de caixa. O processo também habilita o uso de isocianatos ou mistu- ras de isocianato tendo conteúdo de NCO livre mais alto incluindo TDI que está disponível em muitas instalações de produção de espuma. A flexibilida- de da produção fornecida pelo uso de TDI e pelo uso de menos isocianato pode também auxiliar a superar as restrições na produção de espuma rígida e semi-rígida causada por escassez temporária ou em longo prazo de isoci- anatos de NCO livre mais alto ou de químicas de isocianato totais. Sumário da Invenção
Esta invenção refere-se a espumas rígidas e semi-rígidas e aos processos para a produção dessas espumas. As espumas da presente in- venção compreendem o produto de reação de:
(A) Menos de 75 partes do peso, com base em 10O partes de peso do componente (B), de pelo menos um poliisocianato; e
(B) Um componente reativo de isocianato tendo um conteúdo sólido total de pelo menos 40% do peso e um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 160, e que compreende:
(I) Pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso, no qual o poliol base do poliol de polímero tem um número de hidroxila de pelo menos 70 e uma fun- cionalidade de 2 a 8, e
(2) Não mais de 50% do peso de um ou mais segundos poli- óis, com os segundos polióis sendo diferentes do poliol de polímero (1),
Com a soma das porcentagens de peso de polióis (1) e (2) tota- lizando 100% do peso de (B);
Na presença de
(C) Pelo menos um agente de sopro;
(D) Pelo menos um tensoativo; e (E) Pelo menos um catalisador.
O processo para a preparação dessas espumas rígidas e semi- rígidas compreende
(i) Reagir
(A) Menos de 75 pbw, com base em 100 pbw do componente (B)1 de pelo menos um poliisocianato; com
(B) Um componente reativo de isocianato tendo um conteúdo sólido total de pelo menos 40% do peso, um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 160, e compreendendo:
(1) Pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso, no qual o poliol base do poliol de polímero tem um número de hidroxila de pelo menos 70 e uma fun- cionalidade de 2 a 8, e
(2) Não mais de 50% do peso de um ou mais segundos poli- óis, com os segundos polióis sendo diferentes do poliol de polímero (1),
Com a soma das porcentagens de polióis (1) e (2) totalizando 100% do peso de (B);
Na presença de
(C) Pelo menos um agente de sopro;
(D) Pelo menos um tensoativo; e
(E) Pelo menos um catalisador.
As espumas rígidas e semi-rígidas da presente invenção são caracterizadas como tendo uma deflexão de força compressiva de 50% ajus- tada (CFD 50% ajustada) de pelo menos 7,0 psi (lb/pol2) quando ajustada para uma densidade de espuma de 2,0 íb/pé3 usando a seguinte equação:
CFD 50% ajustada (lb/pol2) = f(CFD 50% medida (lb/pol2) χ 2.0 lb/pé3 χ 2.0 lb/pé3)1
[Densidade (lb/pé3) χ Densidade (lb/pé3)]
Descrição Detalhada da Invenção
Como usado aqui, o termo "pbw" refere-se a partes de peso. Como usado aqui, o número de hidroxila é definido como o nú- mero de miligramas de hidróxido de potássio exigido para a hidrólise com- pleta do derivado completamente ftalilado preparado a parti de 1 grama de poliol. O número de hidroxila pode também ser definido pela equação:
OH = (56,1 χ 1000)/Eq. Wt.
Onde:
OH: representa o número de hidroxila do poliol,
Eq. Wt.: representa o peso equivalente médio do poliol. Como usado aqui, a funcionalidade do poliol representa a fun- cionalidade nominal média do poliol, isto é, o número médio de grupos hi- droxila por molécula de iniciador usado para produzir o poliol.
A frase "poliol de polímero" refere-se a tais composições que podem ser produzidas polimerizando-se um ou mais monômeros etilenica- mente insaturados dissolvidos ou dispersos em um poliol base na presença de um catalisador de radical livre para formar uma dispersão estável de par- tículas de polímero no poliol base.
De acordo com a presente invenção, o componente poliisociana- to (A) está presente em uma quantidade de menos de 75 pbw, preferencial- mente menos de 65 pbw, e mais preferencialmente menos de 55 pbw, com base em 100 pbw do componente reativo de isocianato (B).
Os poliisocianatos adequados a serem usados como componen- te (A) de acordo com a presente invenção incluem, por exemplo, diisociana- tos monoméricos, pré-polímeros de NCO, e poliisocianatos líquidos. Os dii- socianatos monoméricos adequados podem ser representados pela fórmula R(NCO)2 na qual R representa um grupo orgânico obtido removendo-se os grupos isocianato de um diisocianato orgânico tendo um peso molecular de aproximadamente 56 a 1.000, preferencialmente aproximadamente 84 a 400. Os diisocianatos preferenciais para o processo de acordo com a inven- ção são aqueles representados pela fórmula na qual R representa um grupo hidrocarboneto alifático divalente tendo 4 a 12 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto cicloalifático divalente tendo 6 a 13 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto alifático divalente tendo 4 a 12 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto aralifático divalente tendo 7 a 20átomos de carbono ou um grupo hidrocarboneto aromático divalente tendo 6 a 18 átomos de carbo- no. Os diisocianatos monoméricos preferenciais são aqueles onde R repre- senta um grupo hidrocarboneto aromático.
Exemplos dos diisocianatos orgânicos adequados incluem 1,4-tetra- metileno diisocianato, 1,6-hexametileno diisocianato, 2,2,4-trimetiM ,6-hexa- metileno diisocianato, 1,12-dodecametileno diisocianato, ciclohexano-1,3- e -1,4-diisocianato, 1 -isocianato-2-isocianatometil ciclopentano, 1-isocianato-3- isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano(isoforono diisocianato ou IPDI), bis (4-isocia-natociclohexil) metano, 2,4,-diciclohexilmetano diisocianato, 1,3- e 1,4-bis(isocianatometil) ciclohexano, bis(4-isocianato-3-metil-ciclohexil) metano, α,α,α',α'-tetrametil-l ,3- e/ou -1,4-xilileno diisocianato, 1-isocianato-1-metil- 4(3)-isocianatometil ciclohexano, 2,4- e/ou 2,6-hexahidrotolueno diisociana- to, 1,3- e/ou 1,4-fenileno diisocianato, 2,4- e/ou 2,6-tolueno diisocianato, 2,2'- 15 , 2,4'- e/ou 4,4'-difenilmetano diisocianato, 1,5-diisocianato naftaleno e mistu- ras desses. Os poliisocianatos aromáticos contendo 3 ou mais grupos isoci- anato tal como 4,4',4"-trifenilmetano triisocianato e polimetileno poli(fenili- socianatos) obtidos fosgenando condensados de anilina/formaldeído podem também ser usados.
De acordo com a presente invenção, pelo menos uma parte da composição de poliisocianato pode estar presente na forma de um pré- polímero de NCO. Os pré-polímeros de NCO, que podem também ser usa- dos como a composição de poliisocianato de acordo com a presente inven- ção, são preparados a partir dos poliisocianatos anteriormente descritos e compostos orgânicos contendo pelo menos dois grupos reativos de isociana- to, preferencialmente pelo menos dois grupos hidroxila. Os pré-polímeros são menos preferenciais na presente invenção, entretanto, e, quando usa- dos, a quantidade de pré-polímero não pode exceder 75 pbw, com base em 100 pbw do componente reativo de isocianato (B). Os produtos obtidos rea- gindo-se os poliisocianatos exclusivamente com compostos de baixo peso molecular são aductos de poliisocianato contendo grupos uretana e não são considerados como sendo pré-polímeros de NCO. Esses podem ser empre- gados na invenção atual.
É preferencial que os poliisocianatos da presente invenção são poiisocianatos aromáticos. Alguns exemplos de poliisocianatos aromáticos adequados são 1,3- e/ou 1,4-fenileno diisocianato, 2,4- e/ou 2,6-tolueno dii- socianato (TDI), 2,2'-, 2,4'- e/ou 4,4'-difenilmetano diisocianato (MDI), 1,5- diisocianato naftaleno e misturas desses. Os poliisocianatos aromáticos con- tendo 3 ou mais grupos isocianato tais como 4,4',4"-trifenilmetano triisocia- nato e polimetileno poli(fenilisocianatos) (pMDI) obtidos fosgenando conden- sados de anilina/formaldeído podem também ser usados. Um poliisocianato mais preferencial compreende tolueno diisocianato.
Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o com- ponente poliisocianato compreende mais de 50% do peso de tolueno diisoci- anato, mais preferencialmente mais do que 70% do peso de tolueno diisoci- anato, e mais preferencialmente 100% do peso de tolueno diisocianato. Na modalidade preferencial, quando o componente poliisocianato compreende mais do que 50% do peso de tolueno diisocianato e mais preferencialmente mais do que 70% do peso de tolueno diisocianato, é preferencial que o equi- líbrio do componente poliisocianato compreenda MDI ou pMDI.
O componente reativo de isocianato (B) adequado para a pre- sente invenção é caracterizado como tendo um conteúdo de sólidos total de pelo menos 40% do peso e um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 160. É preferencial que o componente reativo de iso- cianato (B) tenha uma funcionalidade média de pelo menos aproximadamen- te 2. O conteúdo de sólidos total do componente reativo de isocianato (B) é preferencialmente pelo menos 45% do peso, e mais preferencialmente pelo menos 50% do peso. O número de hidroxila total da parte de não sólidos líquida do componente reativo de isocianato (B) é preferencialmente pelo menos 180, mais preferencialmente pelo menos 200, e mais preferencial- mente pelo menos 220. Em adição, a funcionalidade média da parte líquida do componente reativo de isocianato (B) é mais preferencialmente de pelo menos aproximadamente 2 a aproximadamente 8, e mais preferencialmente de pelo menos aproximadamente 2 a 4. O componente reativo de isocianato (B) da presente invenção compreende:
(1) Pelo menos 50% do peso, preferencialmente pelo menos 70% do peso, e mais preferencialmente pelo menos 80% do peso, de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido maior do que aproximadamente 30% do peso, e no qual o poliol base do poliol de polímero tem um número de hidroxila de pelo menos 70 e uma funcionalidade de aproximadamente 2 a aproximadamente 8, e
(2) Não mais de 50% do peso, preferencialmente não mais de 30% do peso, e mais preferencialmente não mais de 20% do peso, de um ou mais segundos polióis que são diferentes do poliol de polímero (1), Com a soma das porcentagens de peso de (1) e (2) totalizando 100% do peso do componente reativo de isocianato (B);
De acordo com a presente invenção, os polióis de polímero ade- quados a serem usados como o componente (1) do componente reativo de isocianato (B) tipicamente têm um conteúdo sólido de pelo menos aproxima- damente 30% do peso, preferencialmente pelo menos 40% do peso e mais preferencialmente pelo menos 50% do peso. Os polióis de polímero adequa- dos para serem usados como o componente (1) do componente reativo de isocianato (B) compreendem dispersões de polímeros sólidos em um poliol base adequado. De acordo com a presente invenção, é preferencial que os sólidos dispersos nos polióis de polímero sejam tipicamente preparados pela polimerização no local de um ou mais monômeros de vinil, também referidos como monômeros etilenicamente insaturados, preferencialmente acrilonitrilo e estireno, em um poliol base, preferencialmente um poli(oxialquileno)poliol, tendo uma quantidade menor de insaturação natural ou induzida. Outro poli- ol de polímero preferencial é preparado pela polimerização no local de esti- reno, acrilonitrilo e cloreto de vinilideno no poliol base. Os métodos para pre- parar polióis de polímero são conhecidos e descritos, por exemplo, nas Pa- tentes U.S. 3,304,273; 3,383,351; 3,523,093; 3,652,639; 3,823,201; 4,104,236; 4,111,865; 4,119,586; 4,125,505; 4,148,840; 4,172,825; 4,524,157; 4,690,956; Re-28,715; e Re-29,118, as descrições das quais são aqui incorporadas por referência. Os polióis de polímero particularmente pre- ferenciais para a presente invenção são descritos no Pedido de Patente U.S. cedido à mesma requerente No. Serial 11/223,167, depositado em 9 de Se- tembro de 2005, a descrição do qual é aqui incorporada por referência, e aquelas descritas no Pedido de Patente Publicada U.S. cedida à mesma re- querente 20060025492, a descrição da qual é aqui incorporada por referên- cia, com a exigência de que esses polióis de polímero satisfazem as exigên- cias descritas aqui para conteúdos sólidos, número de OH do poliol base, funcionalidade do poliol base, etc.
Os polióis de polímero que são adequados para a invenção aqui incluem polióis de polímero SAN que são tipicamente preparados pela poli- merização no local de uma mistura de acrilonitrilo e estireno em um poliol base. Quando usado, a relação de estireno para acrilonitrilo polimerizada no local no poliol está tipicamente na faixa de aproximadamente 100:0 a apro- ximadamente 0:100 partes do peso, com base no peso total da mistura de estireno/acrilonitrilo, e preferencialmente de 80:20 a 20:80 partes do peso.
Os polióis base adequados usados para preparar o poliol de po- límero (1) do componente reativo de isocianato (B) tipicamente têm um nú- mero de hidroxila de pelo menos 70, preferencialmente de 70 a aproxima- damente 600, e mais preferencialmente de 100 a 600. Em adição, esses po- lióis base também tipicamente têm uma funcionalidade de aproximadamente 2 a aproximadamente 8, preferencialmente de aproximadamente 2 a aproxi- madamente 6 e mais preferencialmente de aproximadamente 2 a aproxima- damente 4. É particularmente preferencial que esses polióis base tenham uma funcionalidade de mais de 2,2.
Os polióis adequados a serem usados como os polióis base na presente invenção incluem, por exemplo, polióis poliéter, preparados pela adição de óxidos de alquileno a iniciadores polifuncionais. Exemplos de tais polióis poliéter incluem polioxietileno glicóis, trióis, tetróis, e polióis de fun- cionalidade mais alta, polioxipropileno glicóis, trióis, tetróis e polióis de fun- cionalidade mais alta, misturas desses, etc. É também possível usar polióis poliéteres preparados a partir de misturas de óxido de etileno e óxido de propileno. Em tais misturas, o oxido de etileno e o oxido de propileno podem ser adicionados simultaneamente ou seqüencialmente para fornecer blocos internos, blocos terminais ou distribuição aleatória dos grupos oxietileno e/ou grupos oxipropileno no poliol poliéter. Outros monômeros de oxido de alqui- leno adequados, conhecidos àqueles versados na técnica, podem ser em- pregados ao invés de ou em adição ao oxido de etileno e óxido de propileno incluindo, por exemplo, óxido de butileno, óxido de estireno ou epicloroidrina. Os iniciadores adequados para esses compostos incluem, por exemplo, eti- leno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno gli- col, trimetilol-propano, glicerol, pentaeritritol, sorbitol, sacarose, etilenodiami- na, tolueno diamina, misturas desses, etc. Por alcoxilação do iniciador, um poliol poliéter adequado para o componente de poliol base pode ser forma- do. A reação de alcoxilação pode ser catalisada usando qualquer catalisador convencional incluindo, por exemplo, um composto alcalino tal como hidróxi- do de potássio (KOH) ou um catalisador de cianeto de metal duplo (DMC).
Outros polióis adequados para o poliol base da presente inven- ção incluem aductos de óxido de alquileno de açúcares não redutores e de- rivados de açúcar, aductos de óxido de alquileno de fósforo e ácidos polifos- fórico, aductos de óxido de alquileno de polifenóis, polióis preparados a partir de óleos naturais tais como, por exemplo, óleo de rícino, óleo de soja oxida- do, etc., e aductos de óxido de alquileno de poliidroxialcanos além daqueles descritos acima.
Os aductos de óxido de alquileno ilustrativos de poliidroxialcanos incluem, por exemplo, aductos de óxido de alquileno de 1,3-diidroxipropano, 1,3-diidroxibutano, 1,4-diidroxibutano,1,4-, 1,5- e 1,6-diidroxihexano, 1,2-, 1,3-, 1,4- 1,6- e 1,8-diidroxioctante, 1,10-diidroxidecano, glicerol, 1,2,4-tridroxibu- tano, 1,2,6-triidroxihexane, 1,1,1-trimetil-oletano, 1,1,1-trimetilolpropano, penta- eritritol, caprolactona, policaprolactona, xilitol, arabitol, sorbitol, manitol, e seus similares.
Outros polióis que podem ser empregados incluem os aductos de óxido de alquileno de açúcares não redutores, onde os alcóxidos têm de 2 a 4 átomos de carbono. Os açúcares não redutores e derivados de açúca- res incluem sacarose, alquil glicosídeos, tais como metil glicosídeo, etil gli- cosídeo, etc., glicol glicosídeos tais como etileno glicol glicosídeo, propileno glicol glicosídeo, glicerol glicosídeo, 1,2,6-hexanotriol glicosídeo, etc., bem como aductos de oxido de alquileno dos alquil glicosídeos como descritos na Patente U.S. 3,073,788, a descrição da qual é aqui incorporada por referên- cia. Outros polióis adequados incluem polifenóis e preferencialmente os a- ductos de oxido de alquileno desses onde os óxidos de alquileno têm de 2 a 4 átomos de carbono. Dentre os polifenóis que são adequados incluem, por exemplo, bisfenol A, bisfenol F, produtos de condensação de fenol e formal- deído, as resinas novolaca, produtos de condensação de vários compostos fenólicos e acroleína, incluindo os 1,1,3-tris(hidroxifenil)propanos, produtos de condensação de vários compostos fenólicos e glioxal, glutaraldeído, ou- tros dialdeídos, incluindo os 1,1,2,2-tetraquis(hidroxifenol)etanos, etc.
Dever-se-ia apreciar que as misturas de vários polióis úteis po- dem ser usadas se desejado.
De acordo com a presente invenção, o componente reativo de isocianato (B) pode adicionalmente compreender um ou mais segundos poli- óis (2) que são diferentes do poliol de polímero (1) como descrito acima. Os componentes de poliol adequados a serem usados como esses um ou mais segundos polióis incluem, por exemplo, um ou mais compostos selecionados a partir do grupo que consiste de polióis de poliéter, polióis de polímero, po- lióis de poliéster, politioéteres, poliacetais, policarbonatos, extensores de cadeia de baixo peso molecular e reticulares tais como glicóis e glicolami- nas, etc., e misturas desses. Quando o segundo poliol compreende um poliol de polímero, esse poliol de polímero deve ser diferente do poliol de polímero usado como o componente (1). Quando o componente (2) é uma combina- ção ou mistura de dois ou mais polióis, a mistura deve satisfazer exigências descritas para o número de hidroxila e funcionalidade.
O segundo componente de poliol (2) do componente reativo de isocianato tipicamente tem ym número de hidroxila de pelo menos aproxi- madamente 10, preferencialmente pelo menos aproximadamente 15, e mais preferencialmente pelo menos aproximadamente 20. Esse segundo compo- nente de poliol também tipicamente tem um número de hidroxila menor ou igual a 2000, preferencialmente menor ou igual a 1500, mais preferencial- mente menor ou igual a 1000, e mais preferencialmente menor ou igual a 750. Em adição, o segundo componente de poliol pode ter um número de hidroxila na faixa entre qualquer combinação desses valores superiores e inferiores, inclusive, por exemplo, de 10 a 2000, preferencialmente de 15 a 1500, mais preferencialmente de 20 a 1000, e mais preferencialmente de 20 a 750. A funcionalidade média do segundo componente de poliol é pelo me- nos aproximadamente 2, preferencialmente de pelo menos aproximadamen- te 2 a aproximadamente 6 e mais preferencialmente de pelo menos aproxi- madamente 2 a aproximadamente 4.
Como mencionado acima, o segundo componente de poliol (2) pode compreender um poliol de polímero. Assim, a porcentagem de peso adequada de sólidos desse segundo componente de poliol pode conter fai- xas de aproximadamente 0 a aproximadamente 80% do peso, preferencial- mente de aproximadamente 0 a aproximadamente 60% do peso, e mais pre- ferencialmente de aproximadamente 0 a aproximadamente 40% do peso com base no peso total do poliol de polímero.
Em adição, quando o segundo componente de poliol (2) com- preende um poliol de polímero, esse segundo poliol de polímero tipicamente é preparado em um poliol base tendo um número de hidroxila de pelo menos aproximadamente 10 e preferencialmente pelo menos 20. Esse segundo componente de poliol base também tem um número de hidroxila de menos de 70 e preferencialmente menos de 60. Em adição, o segundo componente de poliol base pode ter um número de hidroxila na faixa entre qualquer com- binação desses valores superior e inferior, inclusive, por exemplo, de 10 a menos de 70 e preferencialmente 20 a menos de 60.
Como está prontamente aparente a um versado na técnica, o poliol de polímero individual (1) e pelo menos um ou mais segundo poliol (2) que formam o componente reativo de isocianato (B) devem ter propriedades tais que as exigências anteriormente identificadas para o componente (B) são satisfeitas, incluindo a porcentagem de peso de sólidos, o número de hidroxila e a funcionalidade média do componente não sólido líquido.
Os agentes de sopro adequados a serem usados como o com- ponente (C) de acordo com a presente invenção incluem, mas não estão limitados a compostos tais como, por exemplo, água, dióxido de carbono, flúorcarbonetos, clorofúorcarbonetos, hidrocloroflúorcarbonetos, perflúorcarbo- netos, e hidrocarbonetos de baixa ebulição. Alguns exemplos de hidroflúorcar- bonetos incluem compostos tais como 1,1-dicloro-1-flúoretano (HCFC-141b), 1 -cloro-1,1 -diflúoretano(HCFC-142b), e clorodiflúormetano (HCFC-22); de hidroflúorcarbonetos adequados incluem compostos tais como 1,1,1,3,3-pen- taflúor-propano (HFC-245fa), 1,1,1,2-tetraflúoretano (HFC-134a), 1,1,1,3,3,3- hexaflúorpropano (HFC-236fa), 1,1,2,3,3,3-hexaflúorpropano (HFC-236ea), e 1,1,1,4,4,4-hexaflúorbutano (HFC-356mffm); de hidrocarbonetos perfluorina- dos adequados incluem compostos tais como perflúorpentano ou perflúor- hexano; e de hidrocarbonetos adequados incluem compostos tais como vá- rios isômeros de butano, pentano, ciclopentano, hexano, ou misturas des- ses. Água e dióxido de carbono são agentes de sopro mais preferenciais, com água sendo mais preferencial.
De acordo com a presente invenção, a quantidade de agente de sopro usada é tipicamente aquela que produzirá espumas tendo uma densi- dade como descrita aqui. Como um versado na técnica conhecerá e enten- derá, é necessário usar uma quantidade maior de agente de sopro para for- mar uma espuma de menor densidade enquanto uma espuma de maior densidade exige uma quantidade menor de agente de sopro. A quantidade de sopro usada deveria tipicamente produzir espumas que têm uma densi- dade de aproximadamente 0,7 pcf ou mais, preferencialmente aproximada- mente 1,0 pcf ou mais, mais preferencialmente aproximadamente 1,2 ou mais, e mais preferencialmente aproximadamente 1,5 pcf ou mais. A quanti- dade de agente de sopro usada deveria também tipicamente produzir espu- mas que têm uma densidade menor ou igual a 10 pcf, preferencialmente menor ou igual a 8 pcf, e mais preferencialmente menor ou igual a 4 pcf. A quantidade de agente de sopro usada na presente invenção deveria produzir uma espuma com uma densidade na faixa entre qualquer combinação des- ses valores superior e inferior, inclusive, por exemplo, de pelo menos apro- ximadamente 0,7 a aproximadamente 10 pcf, preferencialmente de aproxi- madamente 1,0 a aproximadamente 10 pcf, mais preferencialmente de apro- ximadamente 1,2 a aproximadamente 8 pcf, e mais preferencialmente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4 pcf.
Mais especificamente, a quantidade de agente de sopro tipica- mente usada é de pelo menos aproximadamente 0,5, preferencialmente pelo menos aproximadamente 1, e mais preferencialmente pelo menos aproxima- damente 1,5 pbw, baseado em 100 partes do peso do componente reativo de isocianato (Β). A quantidade de agente de sopro tipicamente usada é também menor ou igual a aproximadamente 10, preferencialmente menor ou igual a a- proximadamente 8, e mais preferencialmente menor ou igual a aproximada- mente 6 pbw, com base em 100 partes do peso do componente reativo de iso- cianato (B). Em adição, a quantidade de agente de sopro pode estar na faixa entre qualquer combinação desses valores superior e inferior, inclusive, por exemplo, de pelo menos aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 pbw, preferencialmente de pelo menos aproximadamente 1,0 a aproximadamente 8 pbw e mais preferencialmente de pelo menos aproximadamente 1,5 a apro- ximadamente 6 pbw, com base em 100 partes do peso do componente reativo de isocianato (B). Quando água é usada como parte ou todo do agente de so- pro, seu pbw é obtido como a quantidade de contribuição dos níveis de agente de sopro total prescrita acima e não a quantidade esperada de gás dióxido de carbono produzido a partir da reação da água com o isocianato.
Os tensoativos adequados a serem usados como o componente (D) de acordo com a presente invenção incluem, por exemplo, qualquer dos tensoativos conhecidos que são adequados para a produção de espumas de poliuretana. Esses incluem, por exemplo, mas não estão limitados a tensoa- tivos do tipo silicone, tensoativos tipo flúor, tensoativos orgânicos, etc. Os tensoativos de copolímero organo-silicone são amplamente usados na pro- dução de espumas de poliuretana com copolímeros polisiloxano-polioxialqui- leno representando uma classe preferencial. Alguns exemplos de tensoati- vos adequados incluem aqueles compostos comercialmente disponíveis a partir de Degussa - Goldschmidt, General Electric, Air Products, etc. tal como aqueles vendidos como silicones NIAX L-620, L-5614, L-627, L-6164,L-3858, L-629, L-635, U-2000, etc., e Silicones TEGOSTAB B-8002, B-2370, B-8229, B-8715F, etc., e DABCO DC5160, DC5169, DC5164, etc.
De acordo com a invenção, um ou mais catalisadores (E) são usados. Qualquer catalisador de uretana adequado pode ser usado, incluin- do os compostos de amina terciária conhecidos e compostos organometáli- cos. Exemplos de catalisadores de amina terciária incluem trietilenodiamina, N-metil-morfolina, pentametil dietilenetriamina, dimetilciclohexilamina, tetra- metiletilenodiamina, 1-metil-4-dimetilaminoetil-piperazina, 3-metóxi-N-dimetil- propilamina, N-etilmorfolina, dietiletanol-amina, N-cocomorfolina, N,N-dimetil- Ν',Ν'-dimetilisopropil-propileno diamina, N,N-dietil-3-dietil aminopropilamina e dimetil-benzil amina. Exemplos de catalisadores organometálicos incluem organomercúrio, organochumbo, catalisadores organoférricos e organotina, com os catalisadores de organotina sendo preferenciais. Os catalisadores de organotina adequados incluem preferencialmente, sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos, tais como acetato de estanho (II), octoato de estanho (II), etilexoato de estanho (II), e Iaurato de estanho (II), bem como compos- tos de estanho (IV), tais como dilaurato de dibutilestanho, dicloreto de dibuti- lestanho, diacetato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho e diacetato de dioctilestanho. Ambos os compostos de bismuto adequados incluem neo- decanoato de bismuto, versalato de bismuto, e vários carboxilatos de bismu- to conhecidos na técnica. Os sais de metal, tal como cloreto estanhoso, po- dem também funcionar como catalisadores para a reação de uretana. Tais catalisadores são tipicamente usados em uma quantidade, que aumenta a taxa de reação do poliisocianato. As quantidades típicas são aproximada- mente 0,05 a aproximadamente 5 pbw, e preferencialmente aproximadamen- te 0,1 a aproximadamente 2 pbw de catalisador por 100 partes do peso do componente reativo de isocianato (B).
As espumas rígidas e semi-rígidas de poliuretana da presente invenção podem ser produzidas por um número de processos de formação de espuma que são bem conhecidos àqueles versados na técnica (ver, por exemplo, POLYURETHANE HANDBOOK, Gunter Oertel1 Ed., Hanser Publi- cations, Munich, © 1985). Um processo de formação de espuma de "única injeção" contínuo ou descontínuo é preferencial. No processo contínuo de "única injeção", os ingredientes da formulação são colocados juntos, mistu- rados e continuamente depositados tipicamente em um transportador móvel no qual a mistura de formação de espuma é permitida a elevar livremente até a altura total (por exemplo, processo de espumas flexíveis) ou até uma altura confinada determinada por uma restrição de topo (por exemplo, pai- néis do tipo sanduíche). As restrições laterais móveis tipicamente controlam a largura da espuma produzida em ambos os processos de elevação livre e de restrição de topo. Nos processos descontínuos de "única injeção", as quantidades controladas dos reagentes e outros ingredientes são misturadas e então depositadas em um recipiente onde a espuma eleva e cura. Um e- xemplo é um processo de espuma em caixa onde as químicas são mistura- das e depositadas em uma caixa das dimensões desejadas e permitidas a elevar livremente ou elevar até uma altura controlada se uma restrição de topo é usada para limitar a elevação. Essas caixas podem ter seções trans- versais grandes (182,88 cm x 365,76 cm) (6 pés x 12 pés) ou podem ser relativamente pequenas para partes especiais. Os grandes buns de espuma produzidos na formação de espuma em caixa e na produção de espuma fle- xível contínua podem ser divididos e aparados em diferentes tamanhos e podem ser cortados em várias formas se necessário para a aplicação. Um processo descontínuo comercialmente importante e amplamente usado é o processo de formação de espuma moldada de "única injeção" no qual as quantidades medidas de ingredientes são depositadas em um molde de uma forma desejada. A espuma eleva e preenche a cavidade do molde para pro- duzir uma parte com a forma necessária para a aplicação pretendida.
As espumas rígidas e semi-rígidas da invenção atual são carac- terizadas como tendo deflexões de força de compressão de 50% ajustada (CFD 50% ajustada) maiores de 7,0 psi (lb/pol2); preferencialmente maiores de 8,0 psi e mais preferencialmente maiores de 9,0 psi. O CFD 50% ajusta- do é o CFD previsto para a espuma ajustada a uma densidade de 2,0 pcf usando a seguinte equação:
CFD 50% ajustada (lb/pol2)
<formula>formula see original document page 18</formula>
O ajustamento assume que o CFD 50% da espuma varia na pro- porção ao quadrado da densidade. Uma discussão teórica da base e hipóte- ses usadas em desenvolver essa relação de densidade pode ser encontrada em "Cellular Solids" por L. J. Gibson e M. F. Ashlby, Pergamon Press, New York, copyright 1988.
Os seguintes exemplos adicionalmente ilustram detalhes para a preparação e uso das composições desta invenção. A invenção, que é apre- sentada na descrição anterior, no é limitada ou no espírito ou no escopo desses exemplos. Aqueles versados na técnica prontamente entenderão que variações conhecidas das condições e processos dos seguintes procedimen- to preparativos podem ser usadas para preparar essas composições. A me- nos que de outra forma notado, todas as temperaturas são em graus Celsius e todas as partes e porcentagens são partes do peso e porcentagens do pe- so, respectivamente.
Exemplos
Os seguintes componentes foram usados nos exemplos de traba- lho da presente invenção:
Isocianato A: tolueno diisocianato compreendendo 80% do peso do 2,4-isômero e 20% do peso do 2,6-isômero
Isocianato B: um polimetileno poliisocianato polimérico tendo um conteúdo de grupo NCO de aproximadamente 32,1% do peso, uma funcio- nalidade de aproximadamente 2,4, e tendo um conteúdo de monômero total de aproximadamente 64% que compreende aproximadamente 45% do 4,4'- isômero, aproximadamente 17% do 2,4'-isômero e aproximadamente 2% do 2,2'-isômero, e aproximadamente 36% do peso de homólogos de peso mo- lecular mais alto da série MDI
Poliol A: um poliol de poliéter iniciado com glicerina tendo um nú- mero de OH de aproximadamente 650, preparado alcoxilando glicerina com oxido de propileno
Poliol B: um poliol de poliéter iniciado com propileno glicol tendo um número de OH de aproximadamente 263, preparado alcoxilando propile- no glicol com óxido de propileno
Poliol C: poliol poliéter iniciado com uma glicerina e propileno glicol tendo uma funcionalidade média de aproximadamente 2,8 e um número de OH de aproximadamente 56, preparado alcoxilando glicerina e propileno gli- col com uma mistura 93/7 de óxido de propileno e óxido de etileno
Poliol Base A: um poliol preparado reagindo óxido de propileno e óxido de etileno com glicerina na presença de catalisador de hidróxido de po- tássio e refinando para remover catalisador. O poliol contém aproximadamente 12 por cento de peso de óxido de etileno interno e tem um número de hidroxila de aproximadamente 53, e uma viscosidade de aproximadamente 500 cSt.
Poliol Base B: um poliol de poliéter iniciado por glicerina tendo uma funcionalidade de aproximadamente 3 e um número de OH de aproxi- madamente 240, preparado alcoxilando glicerina com óxido de propileno
Poliol Base C: um poliol de políeter iniciado por propileno glicol tendo uma funcionalidade de aproximadamente 2 e um número de OH de aproximadamente 112, preparado alcoxilando propileno glicol com óxido de propileno
Poliol Base D: um poliol de poliéter iniciado por propileno glicol tendo uma funcionalidade de aproximadamente 2 e um número de OH de aproximadamente 147, preparado alcoxilando propileno glicol com óxido de propileno
Preparação de Poliol de Polímero:
Os polióis de polímero descritos abaixo foram preparados em um sistema de reação de dois estágios compreendendo um reator de tanque continuamente agitado (CSTR) ajustado com um impulsor e 4 abafadores (primeiro estágio) e um reator de fluxo de plugue (segundo estágio). O tem- po de residência em cada reator foi de aproximadamente 60 minutos. Os reagentes (isto é, o poliol base, um estabilizador pré-formado, os monôme- ros instaurados etilenicamente estireno e acrilonitrilo, o agente de transfe- rência de cadeia e o iniciador de radical livre) foram bombeados continua- mente a partir de tanques de alimentação através de um misturador estático em linha e então através de um tubo de alimentação no reator, que foi bem misturado. A temperatura da mistura de reação foi controlada em 115 ± 1s C. O produto do reator de segundo estágio transbordou continuamente através de um regulador de pressão projetado para controlar a pressão em cada es- tágio em 45 psig. O produto, isto é, o poliol de polímero, então passou atra- vés de um resfriador e em um recipiente de coleta. O produto bruto foi sub- metido a "stripping" para remover voláteis. A porcentagem total de polímero no produto foi calculada a partir das concentrações de monômeros medidas no poliol de polímero bruto antes de "stripping".
PMPO A: um poliol de polímero contendo aproximadamente 50% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base A PMPO B: um poliol de polímero contendo aproximadamente 61% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base B PMPO C: um poliol de polímero contendo aproximadamente 55% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base B PMPO D: um poliol de polímero contendo aproximadamente 55% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base C PMPO E: um poliol de polímero contendo aproximadamente 61% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base C PMPO F: um poliol de polímero contendo aproximadamente 50% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base B PMPO G: um poliol de polímero contendo aproximadamente 50% do peso de sólidos SAN dispersos em Poliol Base D
Catalisador A: um catalisador de amina comercialmente disponível como Niax A-1 a partir da General Electric (OSi)
Catalisador B: uma mistura de catalisador de amina, comercial- mente disponível como Niax C-183 da General Electric (OSi)
Catalisador C: um catalisador de octoato estanhoso, comercial- mente disponível como Dabco T-9 a partir da Air Products
Catalisador D: um catalisador de amina comercialmente disponível como Niax A-33 a partir da General Electric (OSi)
Catalisador E: um catalisador de amina comercialmente disponível como Dabco 2039 a partir da Air Products
Tensoativo A: um tensoativo de silicone, comercialmente disponí- vel como NIAX L-620 da General Electric (OSi)
Tensoativo B: uma diluição de 50% em ftalato de di-isononila de um tensoativo de silicone, comercialmente disponível como NIAX L-626 da General Electric (OSi)
Tensoativo C: tensoativo de silicone, comercialmente disponível como NIAX L-6164 da General Electric (OSi)
Aditivo A: um aditivo de célula aberta comercialmente disponível como Ortegol 501 da DeGussa-GoIdschmidt
O processo básico usado para preparar a espuma de elevação livre dos Exemplos 1-23 é como segue. O poliol de polímero, um poliol base opcional, um catalisador de amina (por exemplo, Catalisador A ou Catalisa- dor B), água, um tensoativo de silicone (por exemplo, Tensoativo A, Tensoa- tivo B e/ou Tensoativo C), e Aditivo A quando empregado, foram adicionados a um recipiente cilíndrico de meio galão ajustado com abafadores. Os conte- údos foram misturados em 2400 rpm por 60 segundos com um agitador ten- do dois impulsores de turbina. A mistura foi então desgaseificada por 15 se- gundos. O Catalisador C foi adicionado durante o período de desgaseifica- ção e então os conteúdos foram misturados em 2400 rpm por 15 minutos adicionais. Durante essa mistura adicional e enquanto o misturador ainda estava girando, o componente de isocianato foi adicionado com aproxima- damente 6 segundos de tempo de mistura restante. A mistura foi então der- ramada em uma caixa de papelão de 35,56 x 35,56 x 15,24 cm (14 x 14 x 6 polegadas), onde ela subiu livremente até que a reação estava completa. A espuma foi permitida a curar por pelo menos 24 horas antes de cortar espé- cimes para medir propriedades da espuma.
Para a espuma moldada dos Exemplos 24 e 25, o poliol de polí- mero, polióis base opcionais, catalisadores de amina (por exemplo, Catali- sador D e E), água, tensoativo de silicone, e Aditivo A foram adicionados a um recipiente cilindro de meio galão ajustado com abafadores. Os conteúdos foram misturados em 3700 rpm por 60 segundos com um agitador tendo dois impulsores de turbina. A mistura foi então desgaseificada por 60 segundos. O componente de isocianato (por exemplo, Isocianato B) foi adicionado ao recipiente e os conteúdos foram misturados em 3700 rpm por 5 segundos. A mistura foi então derramada em um molde pré-condicionado enquanto agi- tando o recipiente mistura para assegurar que a quantidade exigida foi trans- ferida para o molde. O molde foi imediatamente preso e vedado. A reação de espuma prosseguida para o tempo de desmolde prescrito, depois do qual a espuma foi desmoldada. A espuma foi envelhecida por sete dias em temperatu- ra ambiente antes de cortar espécimes para medir propriedades da espuma.
As propriedades da espuma foram determinada em espécimes de 7,62 χ 7,62 χ 2,54 cm (3 χ 3 χ 1 polegada) cortados a partir de próximo ao centro das amostras de elevação livre e de espuma moldada. Os espécimes de espuma foram condicionados e testados de acordo com os procedimentos descritos no Padrão ASTM D 3574 - 03 exceto como notado abaixo. A densi- dade da amostra foi determinada pesando e medindo as dimensões dos pe- quenos espécimes de teste cortados a partir do núcleo. A Deflexão de Força de Compressão em compressão de 50% (CFD 50%) foi medida em espécimes de 7,62 χ 7,62 χ 2,54 cm (3 χ 3 χ 1 polegada) usando os procedimentos prescritos exceto os espécimes não foram pré-flexionados antes do teste.
Os seguintes exemplos de espuma ilustram a invenção. Os Exem- plos 1 a 14 são espumas produzidas por um processo de elevação livre e são representativos da presente invenção. Esses exemplos foram produzi- dos em níveis de isocianato menores que 75 php e exibem valores de CFD 50% ajustado maiores de 7,0 psi (lb/pol2). Os exemplos comparativos 15 a 23 são espumas produzidas por um processo de elevação livre e não alcan- çam o ensinamento da invenção e têm valores CFD de 50% ajustados me- nores do que 7,0 psi (lb/pol2). Os exemplos 15, 16, 17, 18, 19, 20 e 23 não alcançam as exigências de número de hidroxila de poliol do componente reativo de isocianato (A). Os exemplos 21 e 22 não alcançam as exigências de número de hidroxila do componente poliol de polímero (1) de (A).
Os exemplos 24 e 25 são espumas produzidas por um processo moldado e são representativos da presente invenção. Tabela 1A: Formulacoes de Espuma para os Exemplos 1-6
<table>table see original document page 23</column></row><table> Tabela 1B: Propriedades de Espuma para os Exemplos 1-6
<table>table see original document page 24</column></row><table> Tabela 2A: Formulacoes de Espuma para os Exemplos 7-14
<table>table see original document page 25</column></row><table> Tabela 2B:
<table>table see original document page 26</column></row><table> Tabela 3A: Formulacoes da Espuma para os Exemplos 15-23
<table>table see original document page 27</column></row><table> Tabela 3B: Propriedades de Espuma para os Exemplos 15-23
<table>table see original document page 28</column></row><table> Tabela 4: Exemplos de Espumas Moldadas
<table>table see original document page 29</column></row><table>
Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes anterior- mente para o propósito de ilustração, entende-se que tais detalhes são uni- camente para esse propósito e que as variações podem ser feitas nesta por aqueles versados na técnica sem abandonar o espírito e escopo da inven- ção, exceto à medida que pode ser limitada pelas reivindicações.

Claims (33)

1. Espuma de poliuretana rígida ou semi-rígida compreendendo o produto de reação de: (A) menos de 75 pbw, com base em 100 pbw do componente (B)1 de pelo menos um poliisocianato; Com (B) um componente reativo de isocianato tendo um conteúdo sólido de pelo menos 40% do peso, um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 160, e compreendendo: (1) pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso, no qual o poliol base do poliol de polímero tem um número de hidroxila de pelo menos 70 e uma funciona- lidade de 2 a 8, e (2) não mais do que 50% do peso de um ou mais segundos poli- óis, o dito segundo poliol sendo diferente do poliol de polímero (1), com a soma das porcentagens de polióis (1) e (2) totalizando 100% do peso de (B); na presença de (C) pelo menos um agente de sopro; (D) pelo menos um tensoativo; e (E) pelo menos um catalisador.
2. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito poliisocianato (A) compreende mais de 50% do peso de tolueno diisocianato.
3. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito poliisocianato (A) compreende mais de 100% do peso de tolueno diisocianato.
4. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito poliisocianato (A) está presente em uma quantidade de menos de 65 pbw, com base em 100 pbw de componente (B).
5. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito componente reativo de isocianato tem um conteúdo sólido de pelo menos 45% do peso, um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 180, e tem uma funcionalidade de aproximadamente 2 a a- proximadamente 8.
6. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de os ditos um ou mais segundos polióis (B) (2) são caracterizados por um número de hidroxila de 10 a 2000 e tendo uma funcionalidade de pelo me- nos 2.
7. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito componente reativo de isocianato (B) compreende: (1) pelo menos 70% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 40% do peso, e no qual o poliol base do po- liol de polímero tem um número de hidroxila de 70 a 600 e uma funcionalida- de de 2 a 6; e (2) não mais do que 30% do peso de um ou mais segundos poli- óis, o com o segundo poliol tendo um número de hidroxila de 15 a 1500 e uma funcionalidade de 2 a 6.
8. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de o dito componente reativo de isocianato (B) compreende: (1) pelo menos 80% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 50% do peso, e no qual o poliol base do po- liol de polímero tem um número de hidroxila de 100 a 600 e uma funcionali- dade de 2 a 4; e (2) não mais do que 20% do peso de um ou mais segundos poli- óis, o com o segundo poliol tendo um número de hidroxila de 20 a 1000 e uma funcionalidade de 2 a 4.
9. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, on- de (B)(2) compreende um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de não mais do que aproximadamente 80% do peso, e no qual o poliol base tem um número de hidroxila de aproximadamente 10 a menos de 70, e uma funcionalidade de pelo menos dois.
10. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde (B)(2) é selecionado a partir do grupo que consiste de polióis de polié- ter, extensores de cadeia e agentes de reticulação.
11. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito agente de sopro (C) está presente em uma quantidade de 0,5 a -10 partes do peso, com base em 100 partes do peso de componente reativo de isocianato (B).
12. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde o poliol base do poliol de polímero usado como (B)(1) tem uma funcio- nalidade > 2,2.
13. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde a densidade é maior do que 0,7 pcf.
14. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde o CFD 50% é maior do que 7,0 psi.
15. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde a espuma é uma espuma de elevação livre.
16. Espuma de poliuretana, de acordo com a reivindicação 1, onde a espuma é uma espuma moldada.
17. Processo para a produção de uma espuma de poliuretana rígida ou semi-rígida compreendendo: (I) reagir (A) Menos de 75 pbw, com base em 100 pbw do compo- nente (B), de pelo menos um poliisocianato; com (B) Um componente reativo de isocianato tendo um conte- údo sólido total de pelo menos 40% do peso, um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 160, e compreendendo: (1) Pelo menos 50% do peso de um poliol de polímero ten- do um conteúdo sólido de pelo menos 30% do peso, no qual o poliol base do poliol de polímero tem um número de hidroxila de pelo menos 70 e uma fun- cionalidade de 2 a 8, e (2) Não mais de 50% do peso de um ou mais segundos po- lióis, com os segundos polióis sendo diferentes do poliol de polímero (1), com a soma das porcentagens de polióis (1) e (2) totalizando 100% do peso de (B); na presença de (C) Pelo menos um agente de sopro; (D) Pelo menos um tensoativo; e (E) Pelo menos um catalisador.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito po- liisocianato (A) compreende mais de 50% do peso de tolueno diisocianato.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito po- liisocianato (A) compreende mais de 100% do peso de tolueno diisocianato.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito po- liisocianato (A) está presente em uma quantidade menor de 65 pbw com ba- se em 100 pbw de componente (B).
21. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito componente reativo de isocianato (B) tem um conteúdo sólido de pelo me- nos 45% do peso, um número de hidroxila total da parte não sólida líquida de pelo menos 180, e tem uma funcionalidade de aproximadamente 2 a a- proximadamente 8.
22. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde os ditos um ou mais segundos polióis (B)(2) são caracterizados por um número de hidroxila de 10 a 2000 e têm uma funcionalidade de pelo menos 2.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito componente reativo de isocianato (B) compreende: (1) pelo menos 70% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 40% do peso, e no qual o poliol base do po- liol de polímero tem um número de hidroxila de 70 a 600 e uma funcionalida- de de 2 a 6; e (2) não mais do que 30% do peso de um ou mais segundos poli- óis, o com o segundo poliol tendo um número de hidroxila de 15 a 1500 e uma funcionalidade de 2 a 6.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito componente reativo de isocianato (B) compreende: (1) pelo menos 80% do peso de um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de pelo menos 50% do peso, e no qual o poliol base do po- liol de polímero tem um número de hidroxila de 100 a 600 e uma funcionali- dade de 2 a 4; e (2) não mais do que 20% do peso de um ou mais segundos poli- óis, o com o segundo poliol tendo um número de hidroxiia de 20 a 1000 e uma funcionalidade de 2 a 4.
25. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde (B)(2) compreende um poliol de polímero tendo um conteúdo sólido de não mais de aproximadamente 80% do peso, e no qual o poliol base tem um número de hidroxiia de aproximadamente 10 a menos de 70 e uma funcionalidade de pelo menos dois.
26. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde (B)(2) é selecionado a partir do grupo que consiste de polióis de poliéter, extensores de cadeia e agentes de reticulação.
27. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o dito a- gente de sopro (C) está presente em uma quantidade de 0,5 a 10 partes do peso, com base em 100 partes do peso de componente reativo de isocianato (B).
28. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde o poliol base do poliol de polímero usado como (B)(1) tem uma funcionalidade > 2,2.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde a espuma de poliuretana resultante tem uma densidade maior do que 0,7 pcf.
30. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde a espuma de poliuretana resultante tem CFD 50% ajustado maior do que 7,0 psi.
31. Processo, de acordo com a reivindicação 17, onde os com- ponentes (A) até (E) são reagidos com um processo de única injeção.
32. Processo, de acordo com a reivindicação 17, adicionalmente compreendendo as etapas de: (II) depositar a mistura de reação de (I) em um substrato ade- quado, e (III) Permitir que a mistura de reação suba livremente ou suba até uma altura controlada, para formar uma espuma de elevação livre.
33. Processo, de acordo com a reivindicação 17, adicionalmente compreendendo as etapas de: (II) depositar a mistura de reação de (I) em um molde para pre- encher a cavidade do molde, e (III) permitir que a mistura de reação reaja completamente para formar uma espuma moldada.
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