ES2331473T3 - Espumas duras de poliuretano de celulas abiertas. - Google Patents

Espumas duras de poliuretano de celulas abiertas. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la obtención de espumas duras de poliuretano de células abiertas mediante reacción de a) iisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) catalizadores, d) agentes propulsores, caracterizado porque como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) se emplea una mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que contiene bi) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, y en caso dado substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno, bii) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno, biii) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.

Description

Espumas duras de poliuretano de células abiertas.
Son objeto de la invención espumas duras de poliuretano de células abiertas, en especial para el empleo como material central en paneles aislantes de vacío.
Las unidades aislantes de vacío encuentran aplicación, entre otras, para carcasas de aparatos refrigerantes, depósitos para automóviles refrigerantes o tubos de calentamiento para calefacción. Debido a su conductividad térmica más reducida, éstas ofrecen ventajas frente a aislantes habituales. De este modo, el potencial de ahorro de energía frente a espumas duras de poliuretano de células cerradas se sitúa aproximadamente en un 20 a un 30%.
Tales unidades aislantes de vacío están constituidas generalmente por un material central termoaislante, a modo de ejemplo espuma dura de poliuretano (PUR) de células abiertas, espuma de poliestireno extrusionada de células abiertas, geles de sílice, fibras de vidrio, cargas de material sintético, material molturado prensado a partir de espuma de PUR dura, o bien semidura, o perlitas, que se envasa en una lámina hermética a gases, se evacua y se suelda herméticamente.
En otra forma de ejecución se pueden obtener unidades aislantes de vacío mediante introducción de un sistema de espuma para espumas duras de poliuretano de células abiertas en el interior de la pared doble de una carcasa de pared doble, a modo de ejemplo una puerta de refrigerador o carcasa de refrigerador, donde el sistema se endurece para dar una espuma de células abiertas, y subsiguiente evacuación. En esta forma de ejecución se puede unir una bomba de vacío a la pared doble cargada con espuma, a través de la cual se puede renovar el vacío en caso necesario.
En el caso de empleo de espumas duras de poliuretano para tales aplicaciones es esencial que las células de la espuma sean abiertas, para conseguir una evacuación completa del panel aislante de vacío.
La EP 905159, así como la EP 905158, dan a conocer procedimientos para la obtención de espumas duras de células abiertas, empleándose preferentemente un producto de esterificado constituido por ácidos grasos y alcoholes polifuncionales como agentes auxiliares emulsionantes para apoyar la emulsión estable al almacenaje que contiene agentes propulsores. En este caso se emplean en especial combinaciones de perfluoralcanos y alcanos como agentes propulsores físicos. El empleo de perfluoralcanos para la generación de células finas es ya conocido por la EP 351614.
Generalmente, el empleo de agentes propulsores físicos, que son gases inertes en la mayor parte de los casos, no es deseable en la obtención de espumas duras de poliuretano de células abiertas para el empleo como material central para paneles de vacío, ya que éstos se deben eliminar completamente durante el tratamiento previo y la evacuación de las espumas. Por lo demás, éstos pueden reducir el vacío necesario.
En la DE 100 09 649 se describe un procedimiento para la obtención de espumas duras de células abiertas, en el que se puede prescindir de agentes propulsores físicos. En la obtención de estas espumas se emplea un componente de poliol que contiene, además de un producto de esterificado de glicerina y aceite de ricino, otros alcoholes de poliéter habituales para la obtención de espumas duras de poliuretano, con un índice de hidroxilo en el intervalo de 175 a 300 mg de KOH/g.
Tales espumas muestran una buena porosidad y buenas propiedades mecánicas en el interior. Sin embargo, se ha mostrado que estos sistemas presentan un endurecimiento insuficiente. Esto es muy desfavorable en especial en la obtención continua de espumas, a modo de ejemplo en instalaciones de doble banda, y conduce a pérdidas de capacidad. Además se puede llegar a una porosidad insuficiente en la zona límite, y a la formación de cavidades en la espuma, los denominados rechupes, y por consiguiente a una producción elevada de material de desecho.
Por lo tanto, era tarea de la presente invención poner a disposición espumas duras de poliuretano de células abiertas con una porosidad elevada, en especial en la zona límite, y formación de rechupes reducida, que muestran buenas propiedades de endurecimiento en su obtención, se pueden obtener continuamente en una banda doble, y emplear ventajosamente para la obtención de paneles de vacío. Sorprendentemente se descubrió que se pudo solucionar la tarea de la presente invención mediante el empleo de una mezcla de al menos tres polioles especiales, con una funcionalidad de mezcla de al menos 3,5.
Por consiguiente, es objeto de la presente invención un procedimiento para la obtención de espumas duras de poliuretano de células abiertas mediante reacción de
a)
poliisocianatos con
b)
compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de
c)
catalizadores,
d)
agentes propulsores,
empleándose como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) una mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que contiene
bi)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
bii)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
biii)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.
La fracción de poliol bi) asciende preferentemente a un 50 hasta un 80% en peso, en especial un 60 a un 70% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1 hasta un 30% en peso, en especial a un 5 hasta un 15% en peso, y la fracción de poliol biii) asciende a un 1 hasta un 30% en peso, en especial a un 5 hasta un 20% en peso, referido respectivamente al peso de componente b).
El alcohol de poliéter bi) se obtiene preferentemente mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, en caso dado en mezcla con substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno. Como substancias iniciadoras con una funcionalidad de al menos 5 se emplean preferentemente azúcares, como sacarosa y/o sorbita. Ya que las substancias iniciadoras altamente funcionales son altamente viscosas o sólidas en la mayor parte de los casos, su reacción se efectúa preferentemente en presencia de coiniciadores de baja funcionalidad, de viscosidad reducida, como glicerina, glicoles, como etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol o dipropilenglicol. De modo especialmente preferente se emplean mezclas de sacarosa y glicerina.
Como iniciador para la obtención de poliol bii) se emplean preferentemente glicerina o mezclas de sorbita, sacarosa, toluilendiamina (TDA) o pentaeritrita con glicerina y/o trimetilolpropano (TMP). Como iniciador es especialmente preferente glicerina.
Como iniciador para la obtención de poliol biii) entran en consideración preferentemente TMP y/o glicerina, o mezclas de sorbita, sacarosa, TDA y/o pentaeritrita con glicerina y/o TMP. Son preferentes glicerina y TMP, es especialmente preferente TMP.
Los alcoholes de poliéter bi) a biii) se pueden obtener mediante procedimientos habituales y conocidos. La obtención se efectúa preferentemente mediante adición catalítica de óxidos de alquileno, preferentemente óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, así como cualquier mezcla de al menos dos de los citados óxidos de alquileno, a las citadas substancias iniciadoras con H funcionales. Como óxidos de alquileno se emplean preferentemente óxido de propileno y mezclas de óxido de etileno y óxido de propileno.
Como catalizadores se emplean catalizadores básicos en la mayor parte de los casos, preferentemente hidróxido potásico. La obtención de polioles bii) y biii) se puede efectuar también bajo empleo de catalizadores de cianuro multimetálicos, también denominados catalizadores DMC. Tales catalizadores se describen, a modo de ejemplo, en la EP 862 947.
Además de los polioles bi) a biii), el componente b) puede contener otros compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato. En este caso se emplean casi siempre alcoholes de poliéter y/o alcoholes de poliéster.
Los alcoholes de poliéster empleados junto con los alcoholes de poliéter bi) a biii) empleados según la invención se obtienen en la mayor parte de los casos mediante condensación de alcoholes polifuncionales, preferentemente dioles con 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente 2 a 6 átomos de carbono, con ácidos carboxílicos polifuncionales con 2 a 12 átomos de carbono, a modo de ejemplo ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido acelaico, ácido sebácico, ácido decanodicarboxílico, ácido maleico, ácido fumárico, y preferentemente ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, y los ácidos naftalindicarboxílicos isómeros.
Los alcoholes de poliéter empleados junto con los alcoholes de poliéter bi) a biii) empleados según la invención tienen casi siempre una funcionalidad entre 2 y 8, en especial 4 a 8.
Como compuestos polihidroxílicos se emplean en especial polieterpolioles, que se obtienen según procedimientos conocidos, a modo de ejemplo mediante polimerización aniónica de óxidos de alquileno en presencia de hidróxidos alcalinos.
Como óxidos de alquileno se emplean preferentemente óxido de etileno y óxido de 1,2-propileno. Los óxidos de alquileno se pueden emplear aislados, de manera alternante sucesivamente, o como mezclas.
Como moléculas iniciadoras entran en consideración, a modo de ejemplo: agua, ácidos dicarboxílicos orgánicos, como por ejemplo ácido succínico, ácido adípico, ácido ftálico y ácido tereftálico, diaminas alifáticas y aromáticas, en caso dado N-mono-, N,N- y N,N'-dialquilsubstituidas con 1 a 4 átomos de carbono en el resto alquilo, como por ejemplo etilendiamina mono- y dialquilsubstituida, dietilentriamina, trietilentetraamina, 1,3-propilendiamina, 1,3-, o 1,4-butilendiamina, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- y 1,6-hexametilendiamina, anilina, fenilendiaminas, 2,3-, 2,4-, 3,4- y 2,6- 4,4'- toluilendiamina y 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-diamino-difenilmetano.
Como moléculas iniciadoras entran en consideración además: alcanolaminas, como por ejemplo etanolaminas, N-metil- y N-etiletanolamina, dialcanolaminas, como por ejemplo dietanolamina, N-metil y N-etildietanolamina y trialcanolaminas, como por ejemplo trietanolamina y amoniaco.
Además se emplean alcoholes polivalentes, en especial tri- y/o tetravalentes, como etanodiol, 1,2- y 1,3-propanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerina, pentaeritrita, sorbita y sacarosa, fenoles polivalentes, como por ejemplo 4,4'-dihidroxi-difenilmetano y 4,4'-dihidroxi-2,2-difenilpropano, resoles, como por ejemplo productos de condensación de fenol y formaldehído, y condensados de Mannich a partir de fenoles, formaldehído y dialcanolaminas, así como melamina.
Los polieterpolioles poseen casi siempre una funcionalidad preferentemente de 3 a 8, y en especial 3 a 6, e índices de hidroxilo preferentemente de 120 mg de KOH/g a 770 mg de KOH/g, y en especial 240 mg de KOH/g a 570 mg de KOH/g.
En tanto para la obtención de alcoholes de poliéter empleados junto con los alcoholes de poliéter utilizados según la invención se empleen como substancias iniciadoras los compuestos empleados para la obtención de alcoholes de poliéter utilizados según la invención, los alcoholes de poliéter empleados junto con los alcoholes de poliéter utilizados según la invención presentan un índice de hidroxilo fuera del intervalo de 100 a 250 mg de KOH/g.
A los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato pertenecen también los prolongadores de cadenas y reticulantes, en caso dado empleados de modo concomitante. Para la modificación de propiedades mecánicas se puede mostrar ventajosa la adición de agentes de prolongación de cadenas difuncionales, agentes reticulantes trifuncionales y de funcionalidad más elevada, o en caso dado también mezclas de los mismos. Como agentes de prolongación de cadenas y/o reticulantes se emplean preferentemente alcanolaminas, y en especial dioles y/o trioles, con pesos moleculares menores que 400, preferentemente 60 a 300.
En tanto para la obtención de espumas duras a base de isocianato se apliquen agentes de prolongación de cadenas, agentes reticulantes, o mezclas de los mismos, éstos se emplean convenientemente en una cantidad de un 0 a un 20% en peso, preferentemente un 2 a un 5% en peso, referido al peso de compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b).
En el caso de empleo concomitante de otros compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, la fracción de polioles bi), bii) y biii) en el componente b) asciende al menos a un 55, preferentemente al menos un 80, y en especial al menos un 90% en peso, referido al componente b).
El procedimiento según la invención se lleva a cabo habitualmente en presencia de agentes propulsores, catalizadores, así como, en caso necesario, substancias auxiliares y/o aditivos.
Como catalizadores c) se pueden emplear los catalizadores de poliuretano habituales y conocidos. En especial se emplean compuestos que aceleran en gran medida la reacción de grupos isocianato con los grupos reactivos con grupos isocianato. En especial se emplean compuestos metálicos orgánicos, preferentemente compuestos de estaño orgánicos, como sales de estaño (II) de ácidos orgánicos.
Además se pueden emplear como catalizadores aminas fuertemente básicas. Son ejemplos a tal efecto aminas secundarias alifáticas, imidazoles, amidinas, triazinas, así como alcanolaminas.
Según sea necesario, los catalizadores se pueden emplear por separado o en cualquier mezcla entre sí.
En una forma ventajosa de ejecución del procedimiento según la invención se emplea como catalizador c) una mezcla de dimetilamino-N-metil-etanolamina, y una mezcla de N-(dimetil-3-aminopropil)-urea y/o N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter.
El N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter se emplea en especial en disolución. Es preferente una disolución en dipropilenglicol, ofreciéndose una disolución comercial al 17,3% en dipropilenglicol.
Ambos catalizadores preferentes citados se emplean preferentemente en una proporción ponderal de N-(dimetil-3-aminopropil)-urea para la disolución de N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter de 1 : 5, en especial de 1 : 1 - 1,5. En el caso de empleo de la citada mezcla de catalizadores se puede conseguir un entremezclado especialmente bueno en combinación con la mezcla de polioles empleada según la invención.
Como agente propulsor se puede emplear preferentemente agua, que reacciona con grupos isocianato bajo eliminación de dióxido de carbono. En lugar de, pero preferentemente en combinación con agua, se pueden emplear también los denominados agentes propulsores físicos. En este caso se trata de compuestos inertes frente a los componentes de empleo, que son líquidos a temperatura ambiente en la mayor parte de los casos, y se evaporan en las condiciones de reacción de uretano. El punto de ebullición de estos compuestos se sitúa preferentemente por debajo de 110ºC, en especial por debajo de 80ºC. Entre los agentes propulsores físicos cuentan también gases inertes, que se introducen en los componentes de empleo, o bien se disuelven en los mismos, a modo de ejemplo dióxido de carbono, nitrógeno o gases nobles.
Los compuestos líquidos a temperatura ambiente se seleccionan en la mayor parte de los casos a partir del grupo que contiene alcanos y/o cicloalcanos con al menos 4 átomos de carbono, dialquiléteres, ésteres, cetonas, acetales, fluoralcanos con 1 a 8 átomos de carbono, y tetraalquilsilanos con 1 a 3 átomos de carbono en la cadena de alquilo, en especial tetrametilsilano.
Como ejemplos cítense propano, n-butano, iso- y ciclobutano, n-, iso- y ciclopentano, ciclohexano, dimetiléter, metiletiléter, metilbutiléter, formiato de metilo, acetona, así como fluoralcanos, que se pueden degradar en la troposfera, y por lo tanto son inofensivos para la capa de ozono, como trifluormetano, difluormetano, 1,1,1,3,3-pentafluorbutano, 1,1,1,3,3-pentafluorpropano, 1,1,1,2-tetrafluoretano, difluoretano y heptafluorpropano. Los citados agentes propulsores físicos se pueden emplear por separado, o en cualquier combinación entre sí.
Sorprendentemente, en el procedimiento según la invención es posible trabajar sólo con agua como agente propulsor, lo que conduce a una simplificación y abaratamiento del procedimiento.
Como agentes auxiliares y/o aditivos se emplean las substancias conocidas en sí para este fin, a modo de ejemplo substancias tensioactivas, estabilizadores de espuma, reguladores celulares, cargas, agentes ignífugos, agentes protectores de hidrólisis, antiestáticos, agentes de acción fungistática y bacteriostática.
Se encuentran indicaciones más detalladas sobre las substancias de partida empleadas en el procedimiento según la invención, agentes propulsores, catalizadores, así como substancias auxiliares y/o aditivos, a modo de ejemplo, en el manual de materiales sintéticos, tomo 7, "Polyurethane", editorial Carl-Hanser, Münich, 1ª edición, 1966, 2ª edición, 1983, y 3ª edición, 1993.
Para la obtención de espumas duras de poliuretano, los poliisocianatos a), y los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) en cantidades tales que la proporción de equivalencia de grupos NCO de poliisocianatos a) respecto a la suma de átomos de hidrógeno reactivos de componentes b) asciende a 0,85 hasta 1,75 : 1, preferentemente 1,0 a 1,3 : 1, y en especial aproximadamente 1,0 a 1,15 : 1. En tanto las espumas que contienen grupos uretano se modifiquen mediante la formación de grupos isocianurato, a modo de ejemplo para el aumento del carácter ignífugo, se aplica habitualmente una proporción de grupos NCO de poliisocianatos a) respecto a la suma de átomos de hidrógeno reactivos de componente b) de 1,6 a 60 : 1, preferentemente 3,0 a 8 : 1.
Las espumas duras de poliuretano se pueden obtener discontinua o continuamente según el procedimiento de prepolímero, o preferentemente según el procedimiento de una etapa, con ayuda de dispositivos de mezcla conocidos.
Se ha mostrado especialmente ventajoso trabajar según el procedimiento de dos componentes, y reunir los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato junto con los agentes propulsores, los catalizadores, así como las substancias auxiliares y/o aditivos para dar un denominado componente de poliol, y hacer reaccionar éste con los poliisocianatos o mezclas de los poliisocianatos, y en caso dado agentes propulsores, también denominados componente de isocianato.
Las espumas duras de poliuretano de células abiertas obtenidas conforme al procedimiento según la invención, como se describe anteriormente, se emplean preferentemente como material central para paneles de aislamiento de vacío. Otra aplicación preferente es el empleo como material termoaislante en refrigeradores completamente evacuados.
En principio, las espumas según la invención son empleables además siempre que materiales de poros abiertos, que presentan buenas propiedades insonorizantes debido a su buena porosidad, deban poseer también una resistencia elevada. Por consiguiente, otros campos de empleo de las espumas según la invención son en construcción de automóviles para la absorción de ruido, en sector de construcción para aislamiento acústico al ruido de choques, o también como agentes auxiliares de filtración.
Los paneles de aislamiento de vacío se pueden obtener en diversas formas, a modo de ejemplo como paneles rígidos, o también con otras geometrías no planas en bolsas de plástico flexibles o revestimientos de camisa de acero, a modo de ejemplo en tubos de calentamiento para calefacción, y otros campos de empleo. Su obtención y los materiales empleables son conocidos en sí. Es habitual soldar junto con el material central también un material rarefactor para impedir que substancias volátiles que se desprenden más tarde en forma de gases reduzcan el vacío.
Como material envolvente para los paneles de aislamiento de vacío se emplea en general una lámina. Las láminas preferentes son láminas compuestas, en especial láminas compuestas multicapa con una capa metálica aplicada por vaporización o aplicada por laminación, a modo de ejemplo de aluminio. Las láminas apropiadas están constituidas, por ejemplo, por poliéster, cloruro de polivinilo, poliolefinas, como polietileno o polipropileno, o alcohol polivinílico. Como material envolvente entran en consideración, a modo de ejemplo, también inliner de frigoríficos, revestimientos tubulares o capas metálicas.
En la obtención de paneles de aislamiento de vacío bajo empleo de las espumas duras de poliuretano obtenidas conforme al procedimiento según la invención se obtiene en primer lugar la espuma de modo conocido en sí. Después se llevan las espumas obtenidas, en tanto no se obtuvieron ya como correspondientes cuerpos moldeados, al molde que tienen como núcleo del panel de aislamiento de vacío. Esto se efectúa preferentemente mediante aserrado en correspondiente tamaño de placa. Los cuerpos moldeados se empaquetan después en el revestimiento hermético a gases, preferentemente la lámina compuesta, se evacúan y se sueldan a prueba de gases.
En el procedimiento según la invención se llega a un templado completo más rápido de la espuma, lo que conduce a un régimen más rápido y a una menor producción de desechos en el régimen de banda doble.
La invención se explicará más detalladamente en los siguientes ejemplos.
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Ejemplos 1 a 8
Se emplearon los siguientes eductos:
a) Isocianato:
Lupranat® M20 contenido en NCO 31,1% en peso (MDI crudo)
b) Polioles:
1)
poliéter iniciado con etilendiamina a base de óxido de propileno, índice de OH = 470.
2)
poliéter iniciado con sacarosa y glicerina a base de óxido de propileno, índice de OH = 485.
3)
poliéter iniciado con trimetilolpropano a base de óxido de propileno, índice de OH = 550.
4)
gliceroléster de ricino, índice de OH = 385.
5)
poliéter iniciado con glicerina a base de óxido de propileno, índice de OH = 400.
6)
poliéter iniciado con trimetilolpropano a base de óxido de propileno, índice de OH = 160.
7)
poliéter iniciado con toluilendiamina a base de óxido de propileno, índice de OH = 160.
8)
poliéter iniciado con glicerina a base de óxido de propileno/etileno, índice de OH = 160.
c) Catalizadores:
9)
dimetilamino-N-metiletanolamina (Dabco® T).
10)
N,N'-dimorfolindietiléter (Jeffcat® DMDEE de Hunstmann).
11)
dimetanolamina; Jeffcat® (DMEA de Hunstmann).
12)
3-dimetilaminoisopropil-diisopropanolamina (Jeffcat® DPA de Hunstmann).
13)
N-(dimetil-3-aminopropil)-urea.
d) Aditivos:
14)
Tegostab® B8919 de Th. Goldschmidt.
15)
Tegostab® B8870 de Th. Goldschmidt.
16)
Ortegol® 505 de Th. Goldschmidt.
17)
Ortegol® 501 de Th. Goldschmidt.
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De los polioles b), los catalizadores c), los aditivos d) y el agua se obtuvo un componente de poliol, también llamado componente A, según las cantidades de la tabla 1 y 3. Este se mezcló con el poliisocianato, con un índice de isocianato de 115, se introdujo en un vaso abierto, y se dejó espumar en el mismo. Los resultados de medida se encuentran en las tablas 2 y 4.
Descripción del método para la determinación del templado completo
El desarrollo temporal del procedimiento de endurecimiento de una espuma PUR se detuvo con ayuda de un cronómetro. Los valores de fuerza que debe aplicar un casquete esférico (perno) para penetrar a 5 mm de profundidad en la espuma, caracterizan el gradiente de endurecimiento.
Los momentos de medida se deben determinar para cada sistema (por ejemplo 5/6/7/8 minutos).
Para la determinación del endurecimiento del núcleo, una vez concluida la expansión de volumen y 30 segundos antes del momento de medida se cortó el hongo de espuma sobre el borde del vaso. La muestra de vaso se obtuvo según el procedimiento conocido de control de vaso en laboratorio por medio de agitador de laboratorio, empleándose un vaso de cartón revestido de polietileno con un volumen neto de 735 ml.
A continuación se condujo el vaso bajo el casquete esférico, que se encontraba a una distancia de 5 mm por encima del borde del vaso, y se ajustó una tensión previa de 2 N. En el momento determinado en cada caso se introdujo el casquete esférico 5 mm de profundidad en el hongo de espuma con una velocidad de avance de 100 mm/minuto. La fuerza aplicada en este caso se midió y se leyó. Los puntos de medida del perno se encontraban a una distancia definida respecto al punto medio del vaso (radio respecto al centro del vaso = 25 mm). Para la determinación de la absorción de fuerza se utilizó un Zwicki 1120, firma Zwick, con casquete esférico (diámetro 20 mm).
Por consiguiente, como resultado se produce una absorción espacio-tiempo (gradiente de templado completo) de espuma. De este modo se pueden comparar entre sí diferentes espumas respecto a su comportamiento de templado completo. Sin embargo, en este caso se debe considerar que sólo son comparables espumas con reactividad similar y densidades similares. Cuanto más elevados son los valores en determinados momentos, tanto mejor es el endurecimiento de la espuma, lo que conduce a un comportamiento de desmoldeo más conveniente, y por consiguiente aumenta la productividad en la banda doble.
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TABLA 1 Composición del componente A empleado de los ejemplos 1-4 (partes en peso)
1
TABLA 2 Propiedades de las espumas
2 
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TABLA 3 Composición del componente A empleado de los ejemplo comparativos 5-8
3 
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 4 Propiedades de las espumas
5

Claims (12)

1. Procedimiento para la obtención de espumas duras de poliuretano de células abiertas mediante reacción de
a)
iisocianatos con
b)
compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de
c)
catalizadores,
d)
agentes propulsores,
caracterizado porque como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) se emplea una mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que contiene
bi)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, y en caso dado substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno,
bii)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
biii)
al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fracción de poliol bi) asciende a un 50 hasta un 80% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1 hasta un 30% en peso, referido respectivamente al peso del componente b).
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fracción de poliol bi) asciende a un 50 hasta un 80% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1 hasta un 30% en peso, referido respectivamente al peso del componente b).
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el alcohol de poliéter bi) se obtiene mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, en caso dado en mezcla con substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el alcohol de poliéter bii) se obtiene mediante reacción de glicerina y/o trimetilolpropano, o mezclas de sorbita, sacarosa, toluilendiamina o pentaeritrita con glicerina y/o trimetilolpropano con óxidos de alquileno.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el alcohol de poliéter biii) se obtiene mediante reacción de trimetilolpropano y/o glicerina, o mezclas de sorbita, sacarosa, TDA y/o pentaeritrita con glicerina y/o trimetilolpropano con óxidos de alquileno.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como catalizador c) se emplea una mezcla de dimetilamino-N-metil-etanolamina y N-(dimetil-3-aminopropil)-urea.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como catalizador c) se emplea una mezcla de dimetilamino-N-metil-etanolamina y N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como agente propulsor d) se emplea exclusivamente agua.
10. Espumas duras de poliuretano de células abiertas, obtenibles según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Empleo de espumas duras de poliuretano de células abiertas según la reivindicación 10 para la obtención de elementos aislantes de vacío.
12. Elementos aislantes de vacío, caracterizados porque contienen como material central espumas duras de poliuretano de células abiertas según la reivindicación 10.
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