ES2246843T3 - Composiciones de tipo azeotropo de pentafluoroprppano y agua. - Google Patents
Composiciones de tipo azeotropo de pentafluoroprppano y agua.Info
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Abstract
Composiciones de tipo azeótropo que consisten esencialmente en desde el 1 hasta el 65 por ciento en peso de agua y desde el 99 hasta el 65 por ciento en peso de 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano, composiciones que tienen un punto de ebullición de 14ºC 2 a 760 mm Hg (101, 33 kPa).
Description
Composiciones de tipo azeótropo de
pentafluoropropano y agua.
La presente invención se refiere a composiciones
de tipo azeótropo de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano
("HFC-245fa") y agua ("H_{2}O"). Más
particularmente, la invención proporciona composiciones de
HFC-245fa y agua que son medioambientalmente
deseables para su uso como refrigerantes, en enfriadores
centrífugos, propelentes de aerosol, inhaladores dosificadores,
extintores de incendios, agentes de expansión para espuma
polimérica, medios de trasferencia térmica, disolventes y medios
dieléctricos gaseosos.
Los fluidos basados en fluorocarbono han
encontrado una extendida utilización en la industria en varias
aplicaciones, incluyendo como refrigerantes, propelentes de aerosol,
agentes de expansión, medios de trasferencia térmica y medios
dieléctricos gaseosos. Debido a los posibles problemas
medioambientales asociados con el uso de algunos de estos fluidos,
especialmente de los clorofluorocarbonos ("CFC"), es deseable
utilizar fluidos de menor potencial de empobrecimiento del ozono,
tales como los hidrofluorocarbonos ("HFC") y/o los
hidroclorofluorocarbonos ("HCFC").
Por tanto, es deseable la utilización de fluidos
que no contengan CFC o que contengan HCFC o HFC en lugar de CFC.
Adicionalmente, se sabe que se prefiere la utilización de fluidos de
componente único o mezclas azeotrópicas, mezclas que no se
fraccionan en ebullición y evaporación. Sin embargo, la
identificación de nuevas mezclas azeotrópicas, medioambientalmente
seguras, es complicada debido al hecho de que es difícil predecir la
formación del azeótropo.
La técnica está buscando continuamente nuevas
mezclas basadas en fluorocarbono que ofrezcan alternativas y que se
consideren sustitutos medioambientalmente seguros para los CFC y los
HCFC. De particular interés son las mezclas que contienen un
hidrofluorocarbono y un no fluorocarbono, ambos de bajo potencial de
empobrecimiento del ozono. Tales mezclas son el objeto de esta
invención.
Esta invención proporciona composiciones de tipo
azeótropo de HFC-245fa y agua. Las composiciones de
la invención proporcionan sustitutos medioambientalmente deseables
para los CFC y los HCFC utilizados en la actualidad, puesto que el
HFC-245fa y el agua tienen potenciales de
empobrecimiento del ozono cero. Adicionalmente, las composiciones de
la invención muestran características que hacen que las
composiciones sean sustitutos de CFC y HCFC mejores que el
HFC-245fa o el agua solos.
En consecuencia, la invención proporciona
composiciones de tipo azeótropo que comprenden cantidades efectivas
de HFC-245fa y agua. Por "cantidades
efectivas" se quiere decir la cantidad de cada componente que, en
combinación con el otro componente, da como resultado la formación
de una composición de tipo azeótropo. Más específicamente, la
invención proporciona composiciones de tipo azeótropo que consisten
esencialmente en HFC-245fa y agua, composiciones que
tienen un punto de ebullición de 14ºC \pm 2, preferiblemente \pm
1ºC, a una presión de 760 mm Hg (101,33 kPa). Las composiciones
preferidas, más preferidas y las más preferidas de la invención se
muestran en la
tabla 1.
tabla 1.
| Componentes | Preferidos | Más preferidos | Los más preferidos |
| (% en peso) | (% en peso) | (% en peso) | |
| HFC-245fa | 65 - 99 | 75 - 98 | 83 - 97 |
| Agua | 35 - 1 | 25 - 2 | 17 - 3 |
La invención proporciona además un método de
preparación de composiciones de espuma de poliuretano o
poliisocianurato que comprende la etapa de hacer reaccionar y
espumar una mezcla de componentes que reaccionan para formar espumas
de poliuretano o poliisocianurato en presencia de un agente de
expansión que comprende una composición de tipo azeótropo que
consiste esencialmente en
1,1,1,3,3-pentafluoropropano y agua,
preferiblemente desde el 65 hasta el 99 por ciento en peso de
HFC-245fa y desde el 35 hasta el 1 por ciento en
peso de agua; más preferiblemente desde el 75 hasta el 98 por ciento
en peso de HFC-245fa y desde el 25 hasta el 2 por
ciento en peso de agua; y lo más preferiblemente desde el 3 hasta el
17 por ciento en peso de agua.
En otra realización de la invención, se
proporciona una composición de agente de expansión que comprende una
composición de tipo azeótropo que consiste esencialmente en
HFC-245fa y agua. En una realización, la invención
proporciona una composición de agente de expansión que comprende una
composición de tipo azeótropo que consiste esencialmente en
HFC-245fa y agua, preferiblemente desde el 65 hasta
el 99 por ciento en peso de HFC-245fa y desde el 35
hasta el 1 por ciento en peso de agua; más preferiblemente desde el
75 hasta el 98 por ciento en peso de HFC-245fa y
desde el 25 hasta el 2 por ciento en peso de agua; y lo más
preferiblemente desde el 3 hasta el 17 por ciento en peso de
agua.
La invención se refiere adicionalmente a una
espuma de célula cerrada preparada a partir de una formulación de
espuma polimérica que contiene un agente de expansión que comprende
una composición de tipo azeótropo que consiste esencialmente en
1,1,1,3,3-pentafluoropropano y agua. En una
realización, la invención proporciona una espuma de célula cerrada
preparada a partir de una formulación de espuma polimérica que
contiene un agente de expansión que comprende una composición de
tipo azeótropo que consiste esencialmente en
HFC-245fa y agua, preferiblemente desde el 65 hasta
el 99 por ciento en peso de HFC-245fa y desde el 35
hasta el 1 por ciento en peso de agua; más preferiblemente desde el
75 hasta el 98 por ciento en peso de HFC-245fa y
desde el 25 hasta el 2 por ciento en peso de agua; y lo más
preferiblemente desde el 3 hasta el 17 por ciento en peso de
agua.
En otra realización, la invención proporciona una
espuma de célula cerrada que contiene un gas de célula que comprende
un agente de expansión que comprende una composición de tipo
azeótropo que consiste esencialmente en
1,1,1,3,3-pentafluoropropano y agua, preferiblemente
desde el 65 hasta el 99 por ciento en peso de
HFC-245fa y desde el 35 hasta el 1 por ciento en
peso de agua; más preferiblemente desde el 75 hasta el 98 por ciento
en peso de HFC-245fa y desde el 25 hasta el 2 por
ciento en peso de agua; y lo más preferiblemente desde el 3 hasta el
17 por ciento en peso de agua.
Para los propósitos de esta invención, las
composiciones de tipo azeótropo son composiciones que se comportan
como mezclas azeotrópicas. A partir de los principios fundamentales,
el estado termodinámico de un fluido se define por la presión, la
temperatura, la composición del líquido y la composición del vapor.
Una mezcla azeotrópica es un sistema de dos o más componentes en la
que la composición del líquido y la composición del vapor son
iguales en la presión y temperatura del estado. En la práctica, esto
significa que los componentes una mezcla azeotrópica están en
ebullición constante y no pueden separarse durante un cambio de
fases.
Las composiciones de tipo azeótropo se comportan
como las mezclas azeotrópicas, es decir, están en ebullición
constante o esencialmente en ebullición constante. In otras
palabras, para las composiciones de tipo azeótropo, la composición
del vapor formado durante la ebullición o la evaporación es
idéntica, o sustancialmente idéntica, a la composición del líquido
original. Por tanto, con la ebullición o la evaporación, la
composición del líquido cambia, si lo hace, sólo en un grado mínimo
o insignificante. Esto debe compararse con las composiciones de tipo
no azeótropo en las que, durante la ebullición o la evaporación, la
composición del líquido cambia en un grado sustancial. Todas las
composiciones de tipo azeótropo de la invención dentro de los
intervalos indicados, así como ciertas composiciones fuera de estos
intervalos, son de tipo azeótropo.
Las composiciones de tipo azeótropo de la
invención pueden incluir componentes adicionales que no forman
nuevos sistemas azeotrópicos o de tipo azeótropo, o componentes
adicionales que no están en la primera fracción de destilación. La
primera fracción de destilación es la primera fracción tomada una
vez que la columna de destilación muestra un funcionamiento de
estado estacionario en condiciones de reflujo total. Una forma para
determinar si la adición de un componente forma un nuevo sistema
azeotrópico o de tipo azeótropo de manera que esté fuera de esta
invención, es destilar una muestra de la composición con el
componente en las condiciones en las que se esperaría que se
separara una mezcla no azeotrópica en sus componentes separados. Si
la mezcla que contiene el componente adicional es no azeotrópica o
de tipo no azeótropo, el componente adicional se fraccionará de la
mezcla azeotrópica o de los componentes de tipo azeótropo. Si la
mezcla es de tipo azeótropo, se obtendrán algunas cantidades finitas
de una primera fracción de destilación que contiene todos los
componentes de la mezcla que está en ebullición constante o que se
comportan como una única sustancia.
De esto se deduce que otra característica de las
composiciones de tipo azeótropo es que hay una variedad de
composiciones que contienen los mismos componentes en diversas
proporciones que son de tipo azeótropo, o que están en ebullición
constante. Se pretende que todas estas composiciones estén cubiertas
por los términos "de tipo azeótropo" y "en ebullición
constante". Como ejemplo, es bien conocido que a diferentes
presiones, la composición de un azeótropo dado variará al menos
ligeramente a medida que lo hace el punto de ebullición de la
composición. Por tanto, un azeótropo de A y B representa un único
tipo de relación, pero con una composición variable dependiendo de
la temperatura y/o la presión. Se deduce que, para las composiciones
de tipo azeótropo, hay una variedad de composiciones que contienen
los mismos componentes en diversas proporciones que son de tipo
azeótropo. Se desea que todas estas composiciones estén cubiertas
por el término de tipo azeótropo, tal como se usa en el
presente
documento.
documento.
Las composiciones de la invención cumplen el
requisito de la técnica para las mezclas de HFC de que no tienen
potencial de empobrecimiento del ozono y contribuyen de manera
insignificante al calentamiento global por el efecto invernadero y
son no inflamables. Además, dado que las composiciones de tipo
azeótropo de la invención muestran características de presión de
vapor constantes y cambios en la composición relativamente pequeños
cuando la mezcla líquida se evapora, las composiciones de tipo
azeótropo de la invención son comparables a una composición de
componente único en ebullición constante.
En una realización de procedimiento, las
composiciones de la invención se utilizan en un método para producir
espumas de poliuretano o poliisocianurato. Cualquiera de los métodos
bien conocidos en la técnica, tales como los descritos en
"Polyurethanes Chemistry and Technology", Volúmenes I y II,
Saunders y Frisch, 1962, John Wiley and Sons, Nueva York, NY. En
general, el método comprende preparar espumas de poliuretano o
poliisocianurato combinando un isocianato, un poliol o mezcla de
polioles, un agente de expansión o mezcla de agentes de expansión, y
otros materiales tales como catalizadores, tensioactivos y,
opcionalmente, retardantes de la llama, colorantes u otros aditivos.
El agente o agentes de expansión empleados serán una mezcla volátil
de las composiciones de tipo azeótropo de la presente invención.
En muchas aplicaciones es conveniente
proporcionar los componentes para las espumas de poliuretano o
poliisocianurato en formulaciones precombinadas. Más normalmente, la
formulación de espuma se precombina en dos componentes. El
isocianato y opcionalmente ciertos tensioactivos y agentes de
expansión comprenden el primer componente, denominado comúnmente
componente "A". El poliol o mezcla de polioles, tensioactivo,
catalizadores, agentes de expansión, retardante de la llama y otros
componentes reactivos con el isocianato comprenden el segundo
componente, denominado comúnmente componente "B". En
consecuencia, las espumas de poliuretano o poliisocianurato se
preparan fácilmente uniendo los componentes laterales A y B, o bien
mediante mezclado a mano para las preparaciones pequeñas o,
preferiblemente, mediante técnicas de mezclado a máquina para formar
bloques, losas, laminados, paneles vertidos in situ y otros
artículos, espumas aplicadas por pulverización y espumas.
Opcionalmente, pueden añadirse otros componentes tales como
retardantes de la llama, colorantes, agentes de expansión
auxiliares, e incluso otros polioles, como una tercera corriente a
la cabeza de mezcla o sitio de reacción. Sin embargo, más
convenientemente, se incorporan todos en un componente B, tal como
se describió anteriormente.
También es posible producir espumas
termoplásticas utilizando las composiciones de la invención. Por
ejemplo, las formulaciones de espuma convencionales de poliuretanos
e isocianurato pueden combinarse con las composiciones de tipo
azeótropo de una manera convencional para producir espumas
rígidas.
Las mezclas de tipo azeótropo que contienen
HFC-245fa son particularmente adecuadas como agentes
de expansión de espuma puesto que se ha encontrado que las espumas
sopladas con HFC-245fa poseen conductividad térmica
inicial y con el tiempo relativamente baja y buena estabilidad
dimensional a bajas temperaturas. De particular interés son aquellas
mezclas que contienen HFC-245fa y otros materiales
de empobrecimiento de ozono cero, tales como, por ejemplo, otros
hidrofluorocarbonos, por ejemplo, difluorometano
(HFC-32), difluoroetano (HFC-152),
trifluoroetano (HFC-143), tetrafluoroetano
(HEC-134), pentafluoropropano
(HFC-245), hexafluoropropano
(HFC-236), heptafluoropropano
(MC-227); hidrocarburos
C_{4}-C_{7}, incluyendo pero sin limitarse a
butano, isobutano, n-pentano, isopentano,
ciclopentano, hexano e isohexano; y gases inertes, por ejemplo,
aire, nitrógeno, dióxido de carbono. Cuando la isomería es posible
para los hidrofluorocarbonos mencionados anteriormente, pueden
utilizarse los isómeros respectivos o bien individualmente o en la
forma de una mezcla.
También pueden incorporarse agentes dispersantes,
estabilizadores de célula y tensioactivos en la mezcla de agente de
expansión. Los tensioactivos, mejor conocidos como aceites de
silicona, se añaden para que sirvan como estabilizadores de célula.
Algunos materiales representativos se venden con los nombres de
DC-193, B-8404 y
L-5340 que son, en general, copolímeros de bloque de
polisiloxano - polioxialquileno, tales como los descritos en las
patentes de los EE.UU. números 2.834.748, 2.917.480 y 2.846.458.
Otros aditivos opcionales para la mezcla de agente de expansión
pueden incluir retardantes de la llama, tales como
tris(2-cloroetil)fosfato,
tris(2-cloropropil)fosfato,
tris(2,3-dibromopropil)-fosfato,
tris(1,3-dicloropropil)fosfato,
fosfato diamónico, varios compuestos aromáticos halogenados, óxido
antimónico, trihidrato de aluminio y cloruro de polivinilo.
En términos generales, la cantidad de agente de
expansión presente en mezcla combinada se establece por las
densidades deseadas de los productos finales de espumas de
poliuretano o poliisocianurato. Las proporciones en partes en peso
del agente de expansión o agente de expansión combinado total pueden
caer dentro del intervalo de desde 1 hasta 60 partes de agente de
expansión por 100 partes de poliol. Preferiblemente se utilizan
desde 10 hasta 35 partes en peso de HFC-245fa por
100 partes en peso de poliol.
En otra realización, las mezclas y composiciones
de esta invención pueden utilizarse como propelentes en
composiciones pulverizables, bien solas o en combinación con
propelentes conocidos. La composición pulverizable comprende,
consiste esencialmente en y consiste en un material que ha de
pulverizarse y un propelente que comprende, que consiste
esencialmente en y que consiste en una mezcla o composición de la
invención. También pueden estar presentes en la mezcla pulverizable,
componentes inertes, disolventes y otros materiales.
Preferiblemente, la composición pulverizable es un aerosol.
Materiales adecuados para pulverizarse incluyen, sin limitación,
materiales cosméticos tales como desodorantes, perfumes, lacas para
el pelo, cremas limpiadoras y agentes de pulimento, así como
materiales medicinales, tales como medicaciones contra el asma y la
halitosis.
En otra realización de procedimiento, se
proporciona un procedimiento para eliminar el agua del
1,1,1,3,3-pentafluoropropano, procedimiento que
comprende la etapa de destilar una mezcla de
1,1,1,3,3-pentafluoropropano y agua para separar un
azeótropo o composición de tipo azeótropo que consiste esencialmente
en HFC-245fa y agua procedente del
HFC-245fa presente en exceso de la concentración de
dicho azeótropo. (Debe observarse que no se ha determinado la
composición del azeótropo verdadero). Por tanto, puede utilizarse un
azeótropo HFC-245fa/agua para eliminar las grandes
cantidades de agua en un procedimiento de fabricación de
HFC-245fa. En un procedimiento comercial, pueden
eliminarse cantidades de traza de componentes ácidos en
HFC-245fa mediante lavado con agua. Tras el lavado
con agua, la capa de HFC-245fa se somete a
separación de fases. En consecuencia, en otra realización de la
invención, se proporciona un procedimiento en el que se realiza la
separación de fases una mezcla de
1,1,1,3,3-pentafluoropropano y agua para eliminar
grandes cantidades de agua antes de llevar a cabo dicha etapa de
destilación. Pueden separarse por destilación cantidades residuales
de agua en la fase de HFC-245fa debido a la
existencia del azeótropo HFC-245fa/agua. La
destilación o múltiples destilaciones posteriores pueden utilizarse
para eliminar las cantidades traza de agua, junto con otras
impurezas para lograr la pureza deseada. Alternativamente, puede
eliminarse el agua en el 245fa húmedo utilizando una combinación de
medios de destilación y secado, tal como un tamiz molecular y de
sílice - alúmina.
Los componentes de la composición de la invención
son materiales conocidos que están comercialmente disponibles o que
pueden prepararse mediante métodos conocidos. Preferiblemente, los
componentes son de pureza suficientemente alta de manera que se
evite la introducción de influencias adversas en las propiedades de
enfriamiento o calentamiento, las propiedades de ebullición
constante o las propiedades del agente de expansión del sistema. En
el caso de los inhaladores dosificadores, pueden utilizarse las
Buenas Prácticas de Fabricación pertinentes actuales para fabricar
estos materiales.
Pueden añadirse componentes adicionales para
adaptar las propiedades de las composiciones de tipo azeótropo de la
invención según sea necesario. A modo de ejemplo, pueden añadirse
adyuvantes de la solubilidad del aceite en el caso en el que las
composiciones de la invención se utilicen como refrigerantes.
También pueden añadirse estabilizadores y otros materiales para
mejorar las propiedades de las composiciones de la invención.
La presente invención se ilustra más
completamente mediante los siguientes ejemplos no limitativos.
Se utilizó un ebulliómetro que consiste en un
tubo con camisa exterior a vacío con un condensador en la parte
superior. Se cargaron en el ebulliómetro aproximadamente 20 g de
HFC-245fa y se añadió agua en pequeños incrementos
medidos. La temperatura se midió utilizando un termómetro de
resistencia de platino. Cuando se añadió agua en una cantidad de
hasta aproximadamente el 2 por ciento en peso, el punto de
ebullición de la composición cambió en sólo 0,3ºC. Desde el 2 por
ciento en peso de agua hasta aproximadamente el 70 por ciento en
peso de agua, la temperatura cambió en menos de 0,1ºC. Por tanto, la
composición hierve como una composición en ebullición constante
durante este intervalo.
Se mezclaron 100 g de un poliéter con un índice
de hidroxilo de 380, un resultado de la adición de óxido de
propileno a una disolución de sacarosa, propilenglicol y agua, con 2
g de un copolímero de siloxano poliéter como estabilizador de espuma
y 3 g de dimetilciclohexilamina. Con agitación, se mezclan
completamente 100 g de la mezcla con 15 g de la composición de tipo
azeótropo del ejemplo 1 como agente de expansión. La mezcla
resultante se espuma con 152 g de
4,4'-diisocianatodifenilmetano en bruto. La espuma
rígida resultante se inspeccionó y se encontró que era de buena
calidad.
En este ejemplo, se muestra que las espumas
preparadas utilizando las composiciones de tipo azeótropo descritas
en esta invención como agente de expansión de la espuma muestran
factores k mejorados. En general, las formulaciones utilizadas para
preparar estas espumas se describen en la tabla 2.
| Componente (p/p) | |||||
| Terate 2541^{1} | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
| Tegostab B8433^{2} | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| Polycat 8^{3} | 0,25 | 0,50 | 0,63 | 0,63 | 1,30 |
| Dabco K-15^{3} | 2,80 | 3,80 | 5,60 | 6,50 | 5,80 |
| Agua | 0,00 | 1,70 | 2,75 | 3,50 | 5,10 |
| HFC-245fa | 38,00 | 25,50 | 20,50 | 17,30 | 0,00 |
| Componente (p/p) | |||||
| Lupranate M70L^{4} | 150,10 | 215,60 | 258,70 | 307,00 | 342,70 |
| Index | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| ^{1} Poliol de COSA; índice de hidroxilo = 240 | |||||
| ^{2} Tensioactivo de Goldschmidt Chemical Company | |||||
| ^{3} Catalizador de Air Products \textamp Chemicals Inc. | |||||
| ^{4} \begin{minipage}[t]{155mm} Una mezcla de polimetilén-poli(fenilisocianato) que contiene aproximadamente el 40% en peso de metilenebis(fenilisocianato) siendo el resto polimetilén-poli(fenilisocianato) que tiene una funcionalidad mayor de 2; peso equivalente del isocianato = aproximadamente 134; de BASF Corp.\end{minipage} |
Se utilizó el mismo procedimiento general
denominado comúnmente "mezclado a mano" para preparar todas las
espumas. Para cada agente de expansión o par de agentes de
expansión, se preparó una premezcla de poliol, Terate 2541,
tensioactivo, Tegostab B8433 y catalizador, Dabco
K-15 y Polycat 8, en las mismas proporciones que las
presentadas en la tabla 2. Se combinaron aproximadamente 2 kg para
garantizar que todas las espumas en una serie dada se obtenían con
la misma mezcla madre de la premezcla. La premezcla se combinó en
una lata de pintura de un galón y se agitó a aproximadamente 1500
rpm con una mezcladora ITC de 5,08 cm de diámetro de Conn hasta que
se logró una combinación homogénea. Cuando la mezcla fue completa,
el material se transfirió a una botella de vidrio de un galón y se
selló. La botella se colocó entonces en un refrigerador controlado a
17,78ºC. Los agentes de expansión de la espuma se mantuvieron por
separado en el mismo refrigerador, junto con las latas de estaño de
907 gr para los recipientes de mezclado. El componente A, el
isocianato, se mantuvo en envases cerrados a 38,39ºC.
Para la preparación de espuma individual, se pesó
una cantidad del componente B igual al peso de la formulación en una
lata de estaño de 907 gr precondicionada a 17,78ºC. A ésta se
añadieron las cantidades requeridas de los agentes de expansión
individuales, también precondicionados a 17,78ºC. El contenido se
agitó durante dos minutos con una paleta de mezclado ITC de 5,08 cm
de Conn girando a aproximadamente 1000 rpm. Tras esto, el recipiente
de mezclado y el contenido se volvieron a pesar. Si se produjo una
pérdida de peso, se añadió el agente de expansión de menor punto de
ebullición para completar la pérdida. El contenido se agitó durante
30 segundos adicionales y la lata se volvió a colocar en el
refrigerador.
Una vez que el contenido se enfrió de nuevo hasta
17,78ºC, en aproximadamente 10 minutos, se extrajo el recipiente de
mezclado del refrigerador y se llevó a la estación de mezclado. Se
añadió rápidamente una porción pesada previamente del componente A,
el isocianato, al componente B, los componentes se mezclaron durante
10 segundos utilizando una paleta de mezclado ITC de 5,08 cm de
diámetro de Conn a 3000 rpm y se vertieron en un molde de cartón de
20,32 cm x 20,32 cm x 10,16 cm y se dejó que se produjera la
espumación. Se registraron los tiempos de crema, iniciación,
gelificación y libre de pegajosidad para las muestras individuales
de espuma de poliuretano.
Se permitió que las espumas curaran en los moldes
a temperatura ambiente durante al menos 24 horas. Tras el curado,
los bloques se cortaron hasta obtener un tamaño uniforme y se
midieron las densidades. Se descartó cualquier espuma que no
cumpliera la especificación de densidad de 32,0 \pm 1,6
kg/m^{3} y se prepararon nuevas espumas utilizando una cantidad
ajustada del agente de expansión en la formulación hasta obtener la
densidad especificada.
Tras asegurarse de que todas las espumas cumplen
las especificaciones de densidad, las espumas se probaron para
determinar el factor k según la norma ASTM C518. Los resultados del
factor k se presentan en la figura 1.
En el ejemplo, se puede ver que, usando
combinaciones de tipo azeótropo de HFC-245fa y agua
como agente de expansión de la espuma en lugar de una alta
concentración de agua sola, los factores k de las espumas mejoran
espectacularmente, ya que se desean factores k más bajos para las
espumas de aislamiento. Inesperadamente, la mejora es no lineal. Los
factores k empeoran espectacularmente a una concentración de 245fa
inferior al 85% en peso (50% molar de 245fa), alcanzando valores
incluso peores que con el agua pura. Los mejores factores k se
obtuvieron para mezclas al 85 - 99% en peso de 245fa con agua.
Claims (9)
1. Composiciones de tipo azeótropo que consisten
esencialmente en desde el 1 hasta el 65 por ciento en peso de agua y
desde el 99 hasta el 65 por ciento en peso de
1,1,1,3,3-pentafluoropropano, composiciones que
tienen un punto de ebullición de 14ºC \pm 2 a 760 mm Hg (101,33
kPa).
2. Las composiciones de tipo azeótropo de la
reivindicación 1, que consisten esencialmente en desde el 2 hasta el
25 por ciento en peso de agua y desde el 98 hasta el 75 por ciento
en peso de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
3. Las composiciones de tipo azeótropo de la
reivindicación 1, que consisten esencialmente en desde el 3 hasta el
17 por ciento en peso de agua y desde el 97 hasta el 83 por ciento
en peso de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
4. Una composición de agente de expansión, que
comprende como composición de tipo azeótropo las composiciones de
tipo azeótropo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
5. Un método para producir espumas de poliuretano
y poliisocianurato, que comprende hacer reaccionar y espumar una
mezcla de componentes que reaccionan para formar espumas de
poliuretano o poliisocianurato en presencia de un agente de
expansión volátil que comprende como composición de tipo azeótropo
las composiciones de tipo azeótropo de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3.
6. Una composición de espuma de célula cerrada,
preparada mediante la espumación de un poliisocianato o
poliisocianurato en presencia de un agente de expansión, que
comprende como composición de tipo azeótropo las composiciones de
tipo azeótropo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
7. Una premezcla de un poliol y un agente de
expansión, que comprende como composición de tipo azeótropo las
composiciones de tipo azeótropo de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3.
8. Una composición pulverizable que comprende un
material que ha de pulverizarse y un propelente, que comprende como
composición de tipo azeótropo las composiciones de tipo azeótropo de
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
9. Una composición pulverizable de acuerdo con la
reivindicación 8, en la que la composición pulverizable es un
aerosol o un material cosmético.
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