ES2266701T3 - Procedimientos para preparar polioles con los extremos terminados con oxido de etileno. - Google Patents

Procedimientos para preparar polioles con los extremos terminados con oxido de etileno. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para preparar un poliol encapsulado con óxido de etileno que comprende: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD, b) añadir un catalizador básico al poliol catalizado con CMD para producir una mezcla que comprende menos de un 0, 05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde 130ºC hasta 220ºC para producir un poliol encapsulado con óxido de etileno.

Description

Procedimientos para preparar polioles con los extremos terminados con óxido de etileno.
Campo técnico de la invención
La presente invención se dirige a un procedimiento para preparar polioles terminados con óxido de etileno ("OE") que implica combinar un poliol catalizado con cianuro de metal doble ("CMD") con un catalizador básico. La presente invención se dirige también a un procedimiento para preparar polioles terminados con OE que implica combinar un poliol catalizado con CMD con un poliol catalizado con una base. La presente invención se dirige también a un procedimiento para preparar polioles terminados con OE en el que no se requiere la eliminación de los residuos de catalizador ni de las sales formadas por la neutralización del catalizador básico. Los polioles producidos por los procedimientos de la presente invención tienen un contenido relativamente alto de grupos hidroxilo
primarios.
Antecedentes de la invención
Los polioles terminados con OE son valiosos en la industria del poliuretano porque los grupos hidroxilo primarios de los polioles terminados con OE reaccionan favorablemente con los poliisocianatos. Los polioles terminados con OE se producen normalmente mediante un procedimiento de dos etapas. Primero, se polimeriza óxido de propileno ("OP") (o una mezcla de OP y OE) en la presencia de un catalizador básico (normalmente hidróxido de potasio ("KOH")) para producir un poliol que contiene principalmente grupos hidroxilo secundarios. Segundo, se añade OE a la mezcla que contiene el catalizador para convertir algunos o la mayoría de los grupos hidroxilo secundarios en grupos hidroxilo primarios. Este procedimiento usa el mismo catalizador (normalmente KOH) tanto para la propoxilación como para la etoxilación. Tras completarse la adición de OE, el catalizador básico o bien se neutraliza con un ácido y se separa la sal precipitada del poliol por filtración o por centrifugado, o bien se elimina el catalizador básico con un intercambiador de iones, un separador coalescente, un absorbente o cualquier otro de los procedimientos conocidos en la técnica para producir un poliol con un valor de pH de 7 aproximadamente.
Los catalizadores de CMD pueden usarse para producir polioles de poliéter, poliéster y polieteréster que se usan para producir recubrimientos de poliuretano, elastómeros, selladores, espumas y adhesivos. Los catalizadores de CMD tales como el hexacianocobaltato de zinc ofrecen muchas ventajas en la producción de polioles de poliéter. Por ejemplo, los catalizadores de CMD pueden usarse para producir polioles de poliéter que tienen niveles de insaturación bajos comparados con los polioles de poliéter producidos por catálisis básica (KOH).
Las ventajas de usar polioles con niveles de insaturación bajos en la producción de poliuretanos se describen en las siguientes descripciones: el documento EP 0 876 416; la patente estadounidense núm. 5.700.847; y el documento WO 99/51657.
Mejoras en la tecnología de los catalizadores de CMD han dado como resultado catalizadores con una mayor actividad para la polimerización de epóxidos. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses núms. 5.470.813; 5.482.908; 5.545.601; y 5.714.428.
A pesar de las muchas ventajas del uso de catalizadores de CMD en la producción de polioles, todavía existe un inconveniente importante, es decir, que los catalizadores de CMD no pueden usarse para producir directamente polioles terminados con OE. No puede añadirse OE para "encapsular" un poliol de oxipropileno preparado por catalizadores de CMD, tal como se hace en la catálisis por KOH. Cuando se añade OE a un poliol de polioxipropileno producido por catálisis por CMD, el producto resultante es una mezcla heterogénea de: (1) un poliol de polioxipropileno sin reaccionar; y (2) un poliol de polioxipropileno altamente etoxilado y/u óxido de polietileno. Como resultado, el producto es opaco y, a veces, sólido a temperatura ambiente.
Se han descrito varios procedimientos diferentes para solventar este inconveniente. Estos procedimientos implican preparar un poliol encapsulado con OE a partir de un poliol catalizado con CMD mediante "recatálisis". La recatálisis implica preparar un poliol de oxipropileno mediante catálisis por CMD, añadiendo un catalizador básico al poliol de oxipropileno catalizado por CMD y entonces añadiendo OE para "encapsular" el poliol.
Por ejemplo, la patente estadounidense núm. 4.355.188 describe un procedimiento que implica encapsular un poliol catalizado con CMD con OE mientras que el poliol está en contacto con una base fuerte. La base fuerte, junto con el catalizador de CMD se elimina del poliol una vez completada la encapsulación con OE. El tratamiento final de este poliol incluye la neutralización de la base fuerte con un ácido fuerte, por ejemplo ácido sulfúrico o fosfórico, así como la separación de la sal precipitada por filtración o centrifugado. Si se permite que la sal precipitada permanezca en el poliol se producirán blocajes en el equipo de espumado. Adicionalmente, las sales precipitadas que permanezcan en el poliol pueden tener un impacto negativo sobre las propiedades físicas del poliol.
Otro método para eliminar los catalizadores de CMD de los polioles una vez completada la encapsulación con OE es mediante el uso de intercambiadores de iones. Véase Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2ª Ed., Vol. 11, 1966, Interscience Publishers, Nueva York, págs. 871 a 899. Sin embargo, el uso de intercambiadores de iones añade una etapa de procesado adicional y, como resultado, aumenta los costes de producción. Por tanto, el uso de un intercambiador de iones para encapsular con OE un poliol producido por catálisis por CMD no ofrece una ventaja sobre la catálisis básica (KOH) convencional.
La publicación "Kokai" de solicitud de patente japonesa H5-25267 describe un procedimiento en el que la recatálisis se lleva a cabo con una solución acuosa de KOH. Después de la adición de una solución acuosa de KOH, pero antes de la adición de una cantidad determinada de monoepóxido que tiene 3 ó más carbonos, se elimina agua hasta determinado nivel. Se añade OE para convertir grupos hidroxilo secundarios en grupos hidroxilo primarios. Sin embargo, para eliminar el catalizador añadido, es necesario un tratamiento final del poliol tras la encapsulación con OE.
La patente estadounidense núm. 5.144.093 describe un procedimiento en el que un poliol que contiene residuos de un catalizador de CMD se hace reaccionar con un oxidante para hacer que el residuo del catalizador forme residuos insolubles y entonces separar los residuos insolubles del poliol para producir un poliol que está fundamentalmente libre de residuos de catalizador de CMD. Los residuos insolubles se separan del poliol antes de que sea tratado con una base para proporcionar un poliol tratado con una base que se hace reaccionar entonces con OE para producir un poliol encapsulado con OE.
En la patente estadounidense núm. 5.563.221 ("la patente `221") se describe un procedimiento para preparar polioles terminados con OE a partir de polioles catalizados con CMD sin usar recatálisis. La patente `221 describe un primer poliol preparado con un catalizador de CMD mezclado con un segundo poliol preparado con un catalizador básico, en el que el catalizador básico está presente en una cantidad desde un 0,05% en peso hasta aproximadamente un 2% en peso, basado en el peso total de la mezcla de polioles. La mezcla de polioles se hace reaccionar con OE para producir un poliol encapsulado con OE. El catalizador básico está presente en una concentración que permite la desactivación del catalizador de CMD así como el catalizar la etoxilación de la mezcla de polioles. Sin embargo, después de la etoxilación el poliol encapsulado con OE se purifica para eliminar residuos del catalizador.
La patente estadounidense núm. 4.110.268 ("la patente `268") describe neutralizar, con ácido dodecilbencensulfónico ("DDBSA"), un poliol de poliéter preparado por catálisis básica. Esta etapa de neutralización da como resultado la reducción o la eliminación de los procedimientos de purificación. Sin embargo, la patente `268 se dirige a la producción de polioles de poliéter mediante catálisis básica, sin usar catalizadores "externos". La patente `268 describe también que incluso cuando se requieren catalizadores externos en la formulación de la espuma de poliol, se utilizan cantidades "muy sustancialmente" reducidas de los catalizadores "externos".
Es por tanto deseable desarrollar un procedimiento para la preparación de polioles terminados con OE que implica combinar un poliol catalizado con CMD con un catalizador básico. Es también deseable desarrollar un procedimiento para preparar polioles terminados con OE que implica combinar un poliol catalizado con CMD con un poliol catalizado con una base. Es además deseable desarrollar un procedimiento para preparar polioles terminados con OE en los que no se requiera la eliminación de residuos de catalizadores o de sales formadas por la neutralización del catalizador básico.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar polioles terminados con OE que implica combinar un poliol catalizado con CMD con un catalizador básico. La presente invención se refiere también a un procedimiento para preparar polioles terminados con OE que implica combinar un poliol catalizado con CMD con un poliol catalizado con una base. La presente invención se refiere además a un procedimiento para preparar polioles terminados con OE en los que no se requiere la eliminación de residuos de catalizadores o sales formadas por la neutralización del catalizador básico.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 traza el efecto de añadir lactato sódico y dodecilbencensulfonato de sodio en una formulación convencional de espuma de poliol/MDI.
Descripción de la invención
En una realización de la presente invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un catalizador básico para formar una mezcla que comprende menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE.
En otra realización de la presente invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un catalizador básico para formar una mezcla que comprende menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE; y d) añadir ácido al poliol encapsulado con OE, con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
En aún otra realización de la invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol que se ha preparado en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE.
En otra realización de la invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE; y d) añadir ácido al poliol encapsulado con OE, con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
En otra realización de la invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol que se ha preparado en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 50% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y desde aproximadamente un 0,05 hasta aproximadamente un 0,5% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE; y d) añadir ácido al poliol encapsulado con OE, con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
En otra realización de la invención, los polioles terminados con OE se preparan mediante: a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD; b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol que se ha preparado en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 50% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y desde aproximadamente 0,05 hasta 0,5% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con OE.
Normalmente, puede usarse en la presente invención cualquier catalizador de CMD conocido. Se conocen catalizadores de CMD adecuados y se describen en, por ejemplo, las patentes estadounidenses núms. 3.427.256; 3.427.335; 3.829.505; 4.477.589; 5.158.922; y 5.470.813. En la presente invención se usan preferiblemente los catalizadores de hexacianocobaltato de zinc.
Los polioles catalizados con CMD de la presente invención son cualquier poliol producido por catálisis de CMD. Los polioles catalizados con CMD útiles en la presente invención son aquellos que se preparan mediante cualquier método conocido, tal como, por ejemplo, hacer reaccionar un monómero heterocíclico (normalmente un epóxido) con un iniciador que contiene hidrógeno activo (normalmente un poliol de bajo peso molecular) en presencia de un catalizador de CMD. Monómeros heterocíclicos, iniciadores que contienen hidrógeno activo, y métodos adecuados para fabricar polioles usando catalizadores de CMD se describen en, por ejemplo, las patentes estadounidenses núms. 3.829.505; 3.941.849; 4.355.188; 4.472.560; y 5.482.908, así como en el documento EP-A 700 949.
Los polioles catalizados con CMD preferidos de la presente invención incluyen los polioles de polioxipropileno. El contenido en OE de los polioles catalizados con CMD de la presente invención es normalmente desde aproximadamente un 1 hasta aproximadamente un 25% en peso, preferiblemente, desde aproximadamente un 3 hasta aproximadamente un 20% en peso, y, más preferiblemente, desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 15% en peso, basado en el peso total del poliol catalizado con CMD.
Los polioles catalizados con CMD de la presente invención pueden comprender un elemento estructural de copolímero de OE/OP aleatorio que comprende OE y OP en una razón de peso de OE/OP en el intervalo de desde aproximadamente 1:99 hasta aproximadamente 95:5 o un elemento estructural interno de polioxipropileno y un elemento estructural de copolímero de OE/OP aleatorio externo que comprende OE y OP en una razón de peso de OE/OP en el intervalo de desde aproximadamente 1:99 hasta aproximadamente 95:5.
Los polioles catalizados con CMD de la presente invención pueden producirse mediante la alcoxilación de un iniciador hidroxifuncional con una mezcla de OE y OP. La concentración de OE en la mezcla de OE/OP puede aumentarse durante la alcoxilación al aumentar el peso molecular del poliol. La concentración de OE se aumenta o bien por pasos o bien continuamente.
Los polioles catalizados con CMD de la invención tienen funcionalidades nominales de desde 2 hasta 8, más preferiblemente, desde 2 hasta 3; números hidroxilo de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 500 mg de KOH/g, más preferiblemente, desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 mg de KOH/g; cuentan con pesos moleculares promedio de desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 25.000 Da, más preferiblemente desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 10.000 Da; y niveles bajos de insaturación, es decir, menos de aproximadamente 0,04% meq/g, preferiblemente, menos de aproximadamente 0,02 meq/g, y más preferiblemente, menos de aproximadamente 0,01 meq/g.
Los polioles catalizados con una base de la presente invención son cualquier poliol producido por catálisis básica. Los polioles catalizados con una base útiles en la presente invención incluyen polioles de polioxipropileno. Los polioles catalizados con una base de la presente invención pueden comprender copolímeros de OP y OE aleatorios. El contenido total en OE de los polioles catalizados con una base de la presente invención, antes de su encapsulación con OE, se encuentra normalmente en el intervalo de desde aproximadamente un 0 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol catalizado con una base. Los polioles catalizados con una base se producen o en presencia de un catalizador básico o recatalizando un poliol catalizado con CMD con un catalizador básico.
Los polioles catalizados con una base de la presente invención tienen preferiblemente funcionalidades nominales de desde 2 hasta 8, más preferiblemente, desde 2 hasta 3; números hidroxilo de desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 1.800 mg de KOH/g, más preferiblemente, desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 500 mg de KOH/g; cuentan con pesos moleculares de desde aproximadamente 76 hasta aproximadamente 8.000 Da, más preferiblemente, desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 6.000 Da.
Puede usarse cualquier catalizador básico o alcalino que desactive al catalizador de CMD y que catalice la reacción entre OE y el poliol. Ejemplos de catalizadores básicos adecuados útiles en la presente invención incluyen metales alcalinos y/o alcalinotérreos, hidróxidos alcalinos y/o alcalinotérreos sólidos, alcóxidos, hídridos y aminas. Se prefieren el hidróxido de sodio y de potasio.
Pueden usarse en la presente invención catalizadores de transferencia de fase en combinación con catalizadores básicos o alcalinos para aumentar la velocidad de reacción del catalizador básico. Polioles cíclicos tales como éteres de corona o criptatos son los catalizadores de transferencia de fase preferidos. Los éteres de corona y las sales de amina cuaternarias son también útiles como catalizadores de transferencia de fase.
Tal como se menciona anteriormente, pueden usarse alcóxidos en la invención como catalizadores básicos. Se prefieren los metóxidos. Pueden prepararse alcóxidos o bien antes de la adición del poliol, o bien in situ añadiendo al poliol un metal alcalino y/o alcalinotérreo y un alcohol.
En una realización de la presente invención se añade un catalizador básico a un poliol catalizado con CMD para formar una mezcla que entonces se etoxila.
En esta realización, la concentración del catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es menor de un 0,05% en peso, preferiblemente desde aproximadamente 0,001 hasta aproximadamente 0,05% en peso, más preferiblemente, desde aproximadamente 0,01 hasta aproximadamente 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax. El "carbowax" se define como un producto secundario de peso molecular elevado en el poliol etoxilado. Usando un análisis de cromatografía de permeación en gel ("GPC") del poliol etoxilado, puede identificarse el carbowax por la presencia de un segundo pico en pesos moleculares mayores que el peso molecular del poliol etoxilado.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE del poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva o a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención normalmente se purifican para eliminar residuos de catalizadores. Puede usarse cualquier medio adecuado para purificar polioles terminados con OE, incluyendo tratamiento con una resina de intercambio de iones, lavado con agua o tratamiento con un absorbente tal como el silicato de magnesio. Métodos adecuados para purificar polioles terminados con OE se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses núms. 3.715.402; 3.823.145; 4.721.818; 4.355.188 y 5.563.221.
En otra realización de la invención, se añade a un poliol catalizado con CMD un poliol catalizado con una base para formar una mezcla que entonces se etoxila.
La concentración de poliol catalizado con una base en la mezcla es desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 10% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,5 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla. La concentración de catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es menor que un 0,05% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,001 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, más preferiblemente desde aproximadamente un 0,01 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Preferiblemente, el poliol catalizado con CMD y el poliol catalizado con una base tienen la misma estructura.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE del poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva o a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención normalmente se purifican para eliminar residuos de catalizadores. Puede usarse cualquier medio adecuado para purificar polioles terminados con OE, incluyendo tratamiento con una resina de intercambio de iones, lavado con agua o tratamiento con un absorbente tal como el silicato de magnesio. Métodos adecuados para purificar polioles terminados con OE se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses núms. 3.715.402; 3.823.145; 4.721.818; 4.355.188 y 5.563.221.
En otra realización de la invención, se añade un poliol catalizado con una base a un poliol catalizado con CMD para formar una mezcla que entonces se etoxila.
La concentración de poliol catalizado con una base en la mezcla es desde aproximadamente un 1,0 hasta aproximadamente un 50% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 1,0 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla. La concentración de catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es desde aproximadamente un 0,05 hasta aproximadamente un 0,5% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,05 hasta aproximadamente un 0,3% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Preferiblemente, el poliol catalizado con CMD y el poliol catalizado con una base tienen la misma estructura.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE del poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención normalmente se purifican para eliminar residuos de catalizadores. Puede usarse cualquier medio adecuado para purificar polioles terminados con OE, incluyendo tratamiento con una resina de intercambio de iones, lavado con agua o tratamiento con un absorbente tal como el silicato de magnesio. Métodos adecuados para purificar polioles terminados con OE se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses núms. 3.715.402; 3.823.145; 4.721.818; 4.355.188 y 5.563.221.
En otra realización de la invención, se añade ácido a los polioles terminados con OE que se producen a partir de una mezcla de un poliol catalizado con CMD y un catalizador básico para neutralizar el catalizador básico. En esta realización, se añade un catalizador básico a un poliol catalizado con CMD para formar una mezcla.
La concentración de catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es menor que un 0,05% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,001 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, más preferiblemente desde aproximadamente un 0,01 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE del poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Se añade ácido a los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención para neutralizar el catalizador básico. Puede usarse en la invención cualquier ácido fuerte o débil que no forme una sal que precipite del poliol.
Normalmente, son adecuados todos los ácidos de Brönsted y combinaciones de los mismos que tengan valores de pk_{a} de 14 o menos en condiciones normales, con tal que los ácidos no formen sales insolubles en el poliol encapsulado con OE. Preferiblemente se usan en la presente invención ácidos orgánicos tales como ácidos sulfónicos y sus derivados; ácidos carboxílicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico y ácido benzoico; derivados de ácidos carboxílicos tales como ácido carbónico de hidroxilo, ácido láctico, ácido mandélico, ácido málico y ácido tartárico; ácidos dicarboxílicos tales como ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido fumárico y ácido ftálico; y aminoácidos y sus derivados.
Los ácidos preferidos incluyen ácidos alquilbencensulfónicos; ácidos alquiltoluensulfónicos, tales como el ácido dodecilbencensulfónico y el ácido dodeciltoluensulfónico; y ácidos alquilnaftalensulfónicos tales como los ácidos butil- o amilnaftalensulfónico.
En otra realización de la invención, se añade ácido a los polioles terminados con OE que se producen a partir de una mezcla de un poliol catalizado con CMD y un poliol catalizado con una base para neutralizar el catalizador básico.
En esta realización, se añade un poliol catalizado con una base a un poliol catalizado con CMD. La concentración de poliol catalizado con una base en la mezcla es desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 10% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,5 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla. La concentración de catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es menor que un 0,05% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,001 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, más preferiblemente desde aproximadamente un 0,01 hasta aproximadamente un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Preferiblemente, el poliol catalizado con CMD y el poliol catalizado con una base tienen la misma estructura.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE de poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Se añade ácido a los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención para neutralizar el catalizador básico. Puede usarse en la invención cualquier ácido fuerte o débil que no forme una sal que precipite del poliol.
Normalmente, son adecuados todos los ácidos de Brönsted y combinaciones de los mismos que tengan valores de pk_{a} de 14 o menos en condiciones normales, con tal que los ácidos no formen sales insolubles en el poliol encapsulado con OE. Preferiblemente se usan en la presente invención ácidos orgánicos tales como ácidos sulfónicos y sus derivados; ácidos carboxílicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico y ácido benzoico; derivados de ácidos carboxílicos tales como ácido carbónico de hidroxilo, ácido láctico, ácido mandélico, ácido málico y ácido tartárico; ácidos dicarboxílicos tales como ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido fumárico y ácido ftálico; y aminoácidos y sus derivados.
Los ácidos preferidos incluyen ácidos alquilbencensulfónicos; ácidos alquiltoluensulfónicos, tales como el ácido dodecilbencensulfónico y el ácido dodeciltoluensulfónico; y ácidos alquilnaftalensulfónicos tales como los ácidos butil- o amilnaftalensulfónico.
En otra realización de la invención, se añade ácido a los polioles terminados con OE que se producen a partir de una mezcla de un poliol catalizado con CMD y un poliol catalizado con una base para neutralizar el catalizador básico.
En esta realización, se añade un poliol catalizado con una base a un poliol catalizado con CMD. La concentración de poliol catalizado con una base en la mezcla es desde aproximadamente un 1,0 hasta aproximadamente un 50% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 1,0 hasta aproximadamente un 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla. La concentración de catalizador básico en la mezcla, antes de la etoxilación, es desde aproximadamente un 0,05 hasta aproximadamente un 0,5% en peso, preferiblemente desde aproximadamente un 0,05 hasta aproximadamente un 0,3% en peso, basado en el peso total de la mezcla.
Preferiblemente, el poliol catalizado con CMD y el poliol catalizado con una base tienen la misma estructura.
Antes de hacer reaccionar la mezcla con OE, preferiblemente se eliminan trazas de agua de la mezcla para evitar la formación de carbowax.
La etoxilación de la mezcla se realiza normalmente calentando la mezcla hasta una temperatura de reacción deseada y añadiendo OE de manera incremental. En la invención se usa una temperatura de reacción de desde aproximadamente 130 hasta aproximadamente 220ºC, preferiblemente desde aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200ºC, más preferiblemente, desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 180ºC.
Normalmente, el contenido total en OE de poliol encapsulado con OE es desde aproximadamente un 5 hasta aproximadamente un 35% en peso, basado en el peso total del poliol encapsulado con OE. Una vez completa la encapsulación con OE, la mezcla de la reacción se conserva a la misma temperatura que se usó para la etoxilación o a una temperatura mayor para completar la polimerización.
Se añade ácido a los polioles terminados con OE producidos por el procedimiento de esta realización de la invención para neutralizar el catalizador básico. Puede usarse en la invención cualquier ácido fuerte o débil que no forme una sal que precipite del poliol.
Normalmente, son adecuados todos los ácidos de Brönsted y combinaciones de los mismos que tengan valores de pk_{a} de 14 o menos en condiciones normales, con tal que los ácidos no formen sales insolubles en el poliol encapsulado con OE. Preferiblemente se usan en la presente invención ácidos orgánicos tales como ácidos sulfónicos y sus derivados; ácidos carboxílicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico y ácido benzoico; derivados de ácidos carboxílicos tales como ácido carbónico de hidroxilo, ácido láctico, ácido mandélico, ácido málico y ácido tartárico; ácidos dicarboxílicos tales como ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido fumárico y ácido ftálico; y aminoácidos y sus derivados.
Los ácidos preferidos incluyen ácidos alquilbencensulfónicos; ácidos alquiltoluensulfónicos, tales como el ácido dodecilbencensulfónico y el ácido dodeciltoluensulfónico; y ácidos alquilnaftalensulfónicos tales como los ácidos butil- o amilnaftalensulfónico.
Cada uno de los procedimientos de la presente invención puede realizarse en un reactor o en más de un reactor.
Los polioles producidos por los procedimientos de la invención tienen un alto contenido en grupos hidroxilo primarios, es decir, desde aproximadamente un 50% hasta aproximadamente un 95%, preferiblemente, desde aproximadamente un 70% hasta aproximadamente un 90%. Los polioles producidos mediante los procedimientos de la invención son útiles para producir espumas de poliuretano, elastómeros, selladores, recubrimientos y adhesivos. Adicionalmente, los polioles producidos mediante los procedimientos de la invención tienen niveles de insaturación más bajos que los polioles producidos usando únicamente catalizadores básicos (KOH).
Los siguientes ejemplos simplemente ilustran la invención. Los expertos en la técnica reconocerán muchas variaciones que están dentro del espíritu de la invención y el alcance de sus reivindicaciones.
Ejemplo 1 Preparación de un poliol catalizado con CMD y la encapsulación con OE en un reactor
Parte A
Un tanque reactor con agitación de 10 litros se cargó con 305 g de un diol de polioxipropileno con un número de OH de 261 mg de KOH/g, 335 g de un triol de polioxipropileno con un número de OH de 238 mg de KOH/g y 125 mg de un catalizador de hexacianocobaltato de zinc. Después de calentar el contenido del reactor hasta 130ºC, enjuagarlo y purificarlo, se añadieron 90 g de OP para activar el catalizador. Una vez activado el catalizador, se añadieron 2936 g de OP adicional. Entonces se suministró al reactor una mezcla de OE (253 g) y OP (1139 g), que corresponden a una razón de peso de 18:82. Se dejó al reactor realizar la cocción hasta que no se notó ningún descenso en la presión. Se enfrió el reactor hasta temperatura ambiente y se presurizó hasta 110,316 kPa. El poliol catalizado con CMD se mezcló con 300 g de un diol de 92,5% OP/7,5% OE con un PM de 3200 y que contiene un 1% en peso de KOH para formar una mezcla. Se calentó el reactor hasta 145ºC, se enjuagó y se purificó. Entonces se añadieron a la mezcla 670 g de OE. Después de la cocción, se enfrió el reactor hasta 60ºC y se añadieron 15 g de DDBSA y se mezcló durante 15 minutos. El reactor se drenó pero no se limpió. El poliol encapsulado con OE obtenido era transparente y tenía un número de OH de 29,1 mg de KOH/g, un 75,3% de contenido en hidroxilo primario y un 15,9% en peso de contenido total en OE. El poliol encapsulado con OE neutralizado era transparente.
Parte B
El reactor de la parte A del ejemplo 1 se cargó con 305 g de un diol de polioxipropileno con un número de OH de 261 mg de KOH/g, 335 g de un triol de polioxipropileno con un número de OH de 238 mg de KOH/g y 149 mg de un catalizador de hexacianocobaltato de zinc. Después de calentar el contenido del reactor hasta 130ºC, enjuagarlo y purificarlo, se añadieron 90 g de OP para activar el catalizador. Una vez activado el catalizador, se añadieron 4218 g de OP adicional. Se dejó al reactor realizar la cocción hasta que no se notó ningún descenso en la presión. Se enfrió el reactor hasta temperatura ambiente y se presurizó hasta 110,316 kPa. El poliol catalizado con CMD se mezcló con 300 g de un diol de 92,5% OP/7,5% OE con un PM de 3200 y que contiene un 1% en peso de KOH para formar una mezcla. Se calentó el reactor hasta 145ºC, se enjuagó y se purificó. Entonces se añadieron a la mezcla 787 g de OE. Después de la cocción, se enfrió el reactor hasta 60ºC y se añadieron 15 g de DDBSA y se mezcló durante 15 minutos. El reactor se drenó pero no se limpió. El poliol encapsulado con OE obtenido era transparente y tenía un número de OH de 28,9 mg de KOH/g, un 75,6% de contenido en hidroxilo primario y un 13,1% en peso de contenido total en OE. El poliol encapsulado con OE neutralizado era transparente.
Ejemplo 2 Preparación de un poliol catalizado con CMD
Un tanque reactor con agitación de 10 litros se cargó con 655 g de un diol de polioxipropileno con un número de OH de 261 mg de KOH/g y 169 mg de un catalizador de hexacianocobaltato de zinc. Después de calentar el contenido del reactor hasta 130ºC, enjuagarlo y purificarlo, se añadieron 100 g de OP para activar el catalizador. Una vez activado el catalizador, se añadieron 2223 g de OP adicional. Entonces se suministró al reactor una mezcla de OE (423 g) y OP (2178 g), que corresponden a una razón de peso de 16:84. Posteriormente, se añadió un bloque mixto de OE (282 g)/OP (188 g) que corresponde a una razón de peso de 60:40. El poliol obtenido era transparente y tenía un número de OH de 28,7 mg de KOH/g y un 29,6% de contenido en hidroxilo primario.
Ejemplo 3 Preparación de un poliol encapsulado con OE con neutralización posterior
Un reactor de 7,57 litros se cargó con 5100 g del poliol catalizado con CMD producido en el ejemplo 2. El poliol catalizado con CMD se mezcló con 250 g de un diol de polioxipropileno con un PM de 3000 con un número de OH de 37,4 y que contiene un 1% en peso de KOH para formar una mezcla. Se calentó el reactor hasta 145ºC, se enjuagó y se purificó. Entonces se añadieron a la mezcla 611 g de OE. El poliol encapsulado con OE obtenido era transparente y tenía un número de OH de 26,8 mg de KOH/g, un 80,3% de contenido en hidroxilo primario y un 21,3% en peso de contenido total en OE. El poliol encapsulado con OE se neutralizó con DDBSA hasta un valor de pH de 6. El poliol encapsulado con OE neutralizado era transparente.
Ejemplo 4 Preparación de un poliol catalizado con CMD
Un reactor de 7,57 litros se cargó con 670 g de diol de polioxipropileno con un número de OH de 261 mg de KOH/g y 188 mg de un catalizador de hexacianocobaltato de zinc. Después de calentar el contenido del reactor hasta 130ºC, enjuagarlo y purificarlo, se añadieron 100 g de OP para activar el catalizador. Una vez activado el catalizador, se añadieron 4066 g de OP adicional. Se suministró al reactor una mezcla de OE (463 g) y OP (1785 g), que corresponden a una razón de peso de 20:80. El poliol obtenido era transparente y tenía un número de OH de 33,2 mg de KOH/g y un 14% de contenido en hidroxilo primario.
Ejemplo 5 Preparación de un poliol encapsulado con OE
Un reactor de 7,57 litros se cargó con 4729 g del poliol catalizado con CMD producido en el ejemplo 4. El poliol catalizado con CMD se mezcló con 240 g de un diol de polioxipropileno con un PM de 3000 con un número de OH de 37,4 y que contiene un 1% en peso de KOH para formar una mezcla. Se calentó el reactor hasta 145ºC, se enjuagó y se purificó. Entonces se añadieron a la mezcla 979 g de OE. El poliol encapsulado con OE obtenido era ligeramente opaco. El poliol encapsulado con OE tenía un número de OH de 29,2 mg de KOH/g, un 84% de contenido en hidroxilo primario y un 23,2% en peso de contenido total en OE.
Ejemplo 6 Preparación de un poliol catalizado con KOH
Un tanque reactor con agitación de 10 litros se cargó con 555 g de un triol de polioxipropileno con un número de hidroxilo de 250 mg de KOH/g, 825 g de un diol de polioxipropileno con un número de hidroxilo de 112 mg de KOH/g y 453 g de una disolución acuosa de KOH al 45% en peso. Después de purificar y purgar el reactor con nitrógeno y enjuagar el agua, se añadieron 5420 g de una mezcla de OP (91,8% en peso) y OE (8,2% en peso) y se hizo reaccionar a 115ºC. Se obtuvo un poliol con un número de hidroxilo de 111 mg de KOH/g y un contenido en KOH de un 3% en peso.
Ejemplo 7 Preparación de un poliol encapsulado con OE con neutralización posterior
Un tanque reactor con agitación de 10 litros se cargó con una mezcla de 555 g de un triol de polioxipropileno con un número de hidroxilo de 250 mg de KOH/g, 825 g de un diol de polioxipropileno con un número de hidroxilo de 112 mg de KOH/g y 0,204 g de un catalizador de hexacianocobaltato de zinc. Después de purificar y purgar el reactor con nitrógeno, se activó el catalizador con 83 g de OP. Entonces se añadieron 5420 g de una mezcla de OP (91,8% en peso) y OE (8,2% en peso) y se hizo reaccionar a 130ºC. Posteriormente, se añadieron 68 g del poliol catalizado con KOH producido en el ejemplo 6 para formar una mezcla, en el que la mezcla comprende un 0,03% en peso de KOH, basado en el peso total de la mezcla. Entonces se calentó la mezcla hasta 160ºC. Se añadieron 1284 g de poliol encapsulado con OE a la mezcla y se hicieron reaccionar para formar un poliol encapsulado con OE. Se obtuvo un poliol encapsulado con OE con un número hidroxilo de 28 mg de KOH/g y un contenido en hidroxilo primario de un 81,5%. El poliol encapsulado con OE se neutralizó entonces con DDBSA.
Ejemplo 8 Preparación de espumas
Los polioles producidos tal como se indica a continuación se probaron en formulaciones de espumas. Las espumas se realizaron usando una técnica de mezclado a mano conocida por los expertos en la técnica. Se premezcló una formulación de poliol que comprende 100 partes en peso del poliol que se va a probar; 1,5 partes en peso de un expansor celular tal como DESMOPHEN® 41WB01, disponible de Bayer AG, Leverkusen, Alemania; 3,6 partes en peso de agua; 0,1 partes en peso de un catalizador de expansión tal como DABCO® BL-11, disponible de Air Products, Allentown, Pennsylvania; 0,33 partes en peso de un catalizador de gel tal como DABCO® 22LV, disponible de Air Products, Allentown, Pennsylvania; 0,8 partes en peso de dietanolamina; y 0,5 partes en peso de estabilizador de espuma, tal como TEGOSTAB® B8715LF, disponible de Goldschmidt AG, Essen, Alemania. Se mezcló el poliol a 25ºC con un isocianato tal como DESMODUR VP PU 3133, disponible de Bayer AG, Leverkusen, Alemania. Se produjeron espumas de crecimiento libre para determinar la reactividad (tiempo de inicio, tiempo de gel, tiempo de crecimiento). Para las muestras de espuma moldeada, se vertió la mezcla de reacción en un molde cuadrado de 4,2 dm^{3} al que se mantuvo de forma controlada a una temperatura de 55ºC. Se usó una cantidad suficiente de la mezcla de reacción como para producir un bloque de espuma con una densidad global de 50 kg/m^{3}. La espuma se eliminó del molde después de 240 segundos. Los resultados de la espumación se resumen en la
tabla 1.
Espuma 1 {}\hskip0.1cm (referencia)
{}\hskip0.1cm Producida con un poliol que comprende OP y OE, que tiene un número de OH de 28, con el catali- {}\hskip0.15cm zador (KOH) totalmente eliminado (BAYFIT®VP PU 10WF22, disponible de Bayer AG, Leverkusen, {}\hskip0.15cm Alemania);
Espuma 2:
producida con un poliol usando el procedimiento del ejemplo 7, pero neutralizado con ácido láctico y con el poliol tal como se produjo en el ejemplo 6 que comprende 50 ppm de KOH;
Espuma 3:
producida con un poliol usando el procedimiento del ejemplo 7, pero neutralizado con ácido láctico y con el poliol tal como se produjo en el ejemplo 6 que comprende 375 ppm de KOH;
Espuma 4:
producida con un poliol usando el procedimiento del ejemplo 7, pero con el poliol tal como se produjo en el ejemplo 6 que comprende 121 ppm de KOH; y
Espuma 5:
producida con un poliol usando el procedimiento del ejemplo 7, pero con el poliol tal como se produjo en el ejemplo 6 que comprende 500 ppm de KOH.
TABLA 1
Espuma Tiempo de Tiempo de Tiempo de Espuma de Bloque de
inicio gel crecimiento crecimiento espuma
[s] [s] [s] libre moldeada
1* 10 60 85 celdas muy celdas
abiertas - abiertas,
abiertas estable
2 11,5 62 90 celdas muy celdas
abiertas - abiertas,
abiertas estable
3 10,5 62 80 celdas muy celdas
abiertas - abiertas,
abiertas estable
4 11 62 90 celdas muy celdas
abiertas - abiertas
abiertas estable
5 10 62 82 celdas muy celdas
abiertas - abiertas,
abiertas estable
* referencia
Ejemplo 9 Efecto de las sales sobre las espumas basadas en MDI
El ejemplo 8 mostró el efecto del lactato de potasio (espumas 2 y 3) y del dodecilbencensulfonato de potasio a niveles de 500 ppm de potasio o menos. No hubo ningún efecto notable. Para extender el estudio y determinar si hay en realidad algún efecto, se añadió lactato de sodio y dodecilbencensulfonato de sodio a niveles en un intervalo de desde 50 hasta 1000 ppm de potasio en una formulación de espuma convencional de poliol/MDI. Los resultados se ilustran en la figura 1. Los resultados demuestran que para espumas basadas en MDI, el lactato de sodio no tiene ningún efecto por debajo de 500 ppm de sodio, pero tiene un efecto sobre las propiedades físicas por encima de 500 ppm de sodio. Para el dodecilbencensulfonato de sodio no se observó ningún efecto incluso a niveles tan elevados como 1000 ppm de sodio.

Claims (38)

1. Procedimiento para preparar un poliol encapsulado con óxido de etileno que comprende:
a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD,
b) añadir un catalizador básico al poliol catalizado con CMD para producir una mezcla que comprende menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y
c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde 130ºC hasta 220ºC para producir un poliol encapsulado con óxido de etileno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el catalizador de cianuro de metal doble es hexacianocobaltato de zinc.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el catalizador básico es hidróxido de potasio.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la mezcla comprende desde 0,001 hasta 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la mezcla comprende desde 0,01 hasta 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el poliol catalizado con CMD es un poliol de polioxipropileno.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el poliol encapsulado con óxido de etileno es un poliol de poliéter encapsulado con óxido de etileno.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se purifica el poliol encapsulado con óxido de etileno.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el procedimiento se lleva a cabo en un único reactor.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de d) añadir ácido al poliol encapsulado con óxido de etileno, con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el ácido es ácido dodecilbencensulfónico.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el ácido es ácido láctico.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el procedimiento se lleva a cabo en un único reactor.
14. Procedimiento para preparar un poliol encapsulado con óxido de etileno que comprende:
a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD;
b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde 0,1 hasta 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y menos de un 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico; y
c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde 130ºC hasta 220ºC para producir un poliol encapsulado con óxido de etileno.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el catalizador de cianuro de metal doble es hexacianocobaltato de zinc.
16. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el catalizador básico es hidróxido de potasio.
17. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la mezcla comprende desde 0,5 hasta 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base.
18. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la mezcla comprende desde 0,001 hasta 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico.
19. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la mezcla comprende desde 0,01 hasta 0,05% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico.
20. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el poliol catalizado con CMD es un poliol de polioxipropileno.
21. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el poliol catalizado con una base es un poliol de polioxipropileno.
22. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el poliol encapsulado con óxido de etileno es un poliol de poliéter encapsulado con óxido de etileno.
23. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que se purifica el poliol encapsulado con óxido de etileno.
24. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el procedimiento se lleva a cabo en un único reactor.
25. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende adicionalmente la etapa de d) añadir ácido al poliol encapsulado con óxido de etileno, con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que el ácido es ácido dodecilbencensulfónico.
27. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que el ácido es ácido láctico.
28. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que el procedimiento se lleva a cabo en un único reactor.
29. Procedimiento para preparar un poliol encapsulado con óxido de etileno que comprende:
a) proporcionar un poliol que se ha producido en presencia de un catalizador de CMD;
b) añadir al poliol catalizado con CMD un poliol producido en presencia de un catalizador básico para formar una mezcla que comprende desde aproximadamente 1,0 hasta aproximadamente 50% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base y desde aproximadamente 0,05% hasta aproximadamente 0,5% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico;
c) etoxilar la mezcla a una temperatura de desde aproximadamente 130ºC hasta aproximadamente 220ºC para producir un poliol encapsulado con óxido de etileno; y
d) añadir ácido al poliol encapsulado con óxido de etileno; con la condición de que no se forme ningún precipitado por la reacción del ácido con el catalizador básico.
30. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el catalizador de cianuro de metal doble es hexacianocobaltato de zinc.
31. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el catalizador básico es hidróxido de potasio.
32. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que la mezcla comprende desde 1,0 hasta 10% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del poliol catalizado con una base.
33. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que la mezcla comprende desde 0,05 hasta 0,3% en peso, basado en el peso total de la mezcla, del catalizador básico.
34. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el poliol catalizado con CMD es un poliol de polioxipropileno.
35. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el poliol catalizado con una base es un poliol de polioxipropileno.
36. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el poliol encapsulado con óxido de etileno es un poliol de poliéter encapsulado con óxido de etileno.
37. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el ácido es ácido dodecilbencensulfónico.
38. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el procedimiento se lleva a cabo en un único reactor.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19917897A1 (de) 1999-04-20 2000-10-26 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen
US7005552B2 (en) * 2003-11-03 2006-02-28 Bayer Materialscience Llc Single reactor synthesis of KOH-capped polyols based on DMC-synthesized intermediates
US20050101681A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-12 Kaushiva Bryan D. Molded polyurethane foam with property enhancements for improved comfort and greater durability
US7186867B2 (en) 2004-04-21 2007-03-06 Basf Aktiengesellschaft Process for preparing reactive polyether polyols having an ethylene oxide end block
DE102004047524A1 (de) * 2004-09-28 2006-03-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE102004047406A1 (de) 2004-09-28 2006-03-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE102005041142A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
CN101407730B (zh) * 2008-11-28 2012-07-04 句容市宁武化工有限公司 一种高性能破乳剂的制备方法
WO2010072769A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyether-blockcopolymeren
KR101104978B1 (ko) * 2009-05-22 2012-01-16 손영삼 폴리올 폐기물의 재생 방법
JP5609753B2 (ja) * 2010-04-30 2014-10-22 旭硝子株式会社 ポリオキシアルキレンポリオール、ポリマー分散ポリオール、および軟質ポリウレタンフォーム、ならびにこれらの製造方法
CN102844356A (zh) * 2010-04-30 2012-12-26 旭硝子株式会社 聚氧化烯多元醇、聚合物分散多元醇和软质聚氨酯泡沫塑料及它们的制造方法
EP2465890A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-20 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polyethercarbonatpolyolen mit primären Hydroxyl-Endgruppen und daraus hergestellte Polyurethanpolymere
KR20140025350A (ko) * 2011-03-30 2014-03-04 아사히 가라스 가부시키가이샤 폴리에테르폴리올 및 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법, 그리고 시트
KR101318727B1 (ko) * 2011-05-25 2013-10-29 엔에이치케미칼주식회사 에틸렌옥사이드 캡핑된 폴리(옥시프로필렌)폴리올의 이중 금속 시아나이드 촉매 제거방법
SG11201402998PA (en) 2011-12-20 2014-10-30 Bayer Ip Gmbh Hydroxy-aminopolymers and method for producing same
BR112015012682A2 (pt) * 2012-12-07 2017-07-11 Shell Int Research processo para preparar álcoois alcoxilados
US9051412B2 (en) 2013-03-14 2015-06-09 Bayer Materialscience Llc Base-catalyzed, long chain, active polyethers from short chain DMC-catalyzed starters
JP2015193826A (ja) * 2014-03-27 2015-11-05 三洋化成工業株式会社 ポリオキシアルキレンポリオールの製造方法
CN104109234B (zh) * 2014-08-06 2016-06-15 山东蓝星东大化工有限责任公司 高分子量低不饱和度高伯羟基含量聚醚多元醇的制备方法
KR102914611B1 (ko) * 2019-08-01 2026-01-20 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 폴리에테르 폴리올의 정제 공정
US20230147479A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 Covestro Llc Processes and production plants for producing polyols

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56112931A (en) * 1980-02-12 1981-09-05 Sanyo Chem Ind Ltd Polyol composition
CA1155871A (en) * 1980-10-16 1983-10-25 Gencorp Inc. Method for treating polypropylene ether and poly-1,2- butylene ether polyols
US4430490A (en) * 1982-08-10 1984-02-07 Ppg Industries, Inc. Polyether polyols and their method of preparation
JPH04314728A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Asahi Glass Co Ltd ポリエーテル類の製造方法
US5235114A (en) * 1991-04-29 1993-08-10 Olin Corporation Process for purifying and end-capping polyols made using double metal cyanide catalysts
JP3521528B2 (ja) * 1995-03-10 2004-04-19 旭硝子株式会社 水酸基含有ポリオキシアルキレン組成物
US5677413A (en) * 1995-06-15 1997-10-14 Arco Chemical Technology, L.P. Polyurethane elastomers exhibiting improved demold green strength and water absorption and haze-free polyols suitable for their preparation
US5563221A (en) * 1995-06-21 1996-10-08 Arco Chemical Technology, L.P. Process for making ethylene oxide-capped polyols from double metal cyanide-catalyzed polyols
US5605939A (en) * 1996-01-26 1997-02-25 Arco Chemical Technology, L.P. Poly(oxypropylene/oxyethylene) random polyols useful in preparing flexible high resilience foam with reduced tendencies toward shrinkage and foam prepared therewith
JPH1030023A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Asahi Glass Co Ltd ポリ(またはモノ)オール組成物およびポリウレタンの製造方法
US5854386A (en) * 1997-08-25 1998-12-29 Arco Chemical Technology, L.P. Stabilizers for polymer polyols
US6066683A (en) * 1998-04-03 2000-05-23 Lyondell Chemical Worldwide, Inc. Molded and slab polyurethane foam prepared from double metal cyanide complex-catalyzed polyoxyalkylene polyols and polyols suitable for the preparation thereof
DE69920648T2 (de) * 1998-07-10 2006-03-02 Asahi Glass Co., Ltd. Katalysator für die ringöffnende polymerisation von alkylenoxiden, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung

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Publication number Publication date
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