ES2573817T3 - Método para producir espumas rígidas de poliuretano - Google Patents

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Abstract

Método para producir espumas rígidas de poliuretano mediante la reacción de A) uno o varios poliisocianatos orgánicos, B) uno o varios pliésterpolioles C) opcionalmente uno o varios pliéterpolioles, D) una mezcla de agentes ignífugos, E) otros auxiliares o aditivos, F) uno o varios propelentes, y G) catalizadores, caracterizado porque la mezcla de agentes ignífugos D) contiene d1) 10 hasta 90 % en peso, respecto de la cantidad de la mezcla de agentes ignífugos, de un agente ignífugo con un punto de ebullición menor que o igual a 220°C, y d2) 10 hasta 90 % en peso, respecto de la cantidad de la mezcla de agentes ignífugos, de un agente ignífugo que contiene fósforo con un punto de ebullición por encima de 220 °C, en cuyo caso la suma de los componentes d1) y d2) da como resultado 100 % en peso, y el poliésterpoliol B) es al menos un poliéteresterpoliol, que contiene el producto de esterificación de b1) 10 hasta 70 % molar de una composición de ácido dicarboxílico que contiene b11) 50 hasta 100 % molar, respecto de la composición de ácidos dicarboxílicos, de uno o varios ácidos dicarboxílicos aromáticos o derivados de los mismos, b12) 0 hasta 50 % molar, respecto de la composición de ácidos dicarboxílicos b1), de uno o varios ácidos dicarboxílicos alifáticos o derivados de los mismos, b2) 2 hasta 30 % molar de uno o varios ácidos grasos o derivados de ácido graso, b3) 10 hasta 70 % molar de uno o varios dioles alifáticos o cicloalifáticos con 2 hasta 18 átomos de C o alcoxilados de los mismos, b4) 2 hasta 50 % molar de un poliéterpoliol con una funcionalidad mayor que o igual a 2, producido por alcoxilación de un poliol con una funcionalidad mayor que o igual a 2, cada caso respecto de la cantidad total de los componentes b1) hasta b4), en cuyo caso la suma de los componentes b1) hasta b4) da como resultado 100 %.

Description

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Los poliéterpolioles C), preferentemente polioxipropilenpolioles y polioxietilenpolioles, particularmente preferible los polioxietilenpolioles, tienen una funcionalidad preferiblemente de 2 hasta 6, particularmente preferible de 2 hasta 4, principalmente de 2 hasta 3 y en casos especiales 2 y pesos moleculares medios numéricos de 150 hasta 3000 g/mol, preferentemente 200 hasta 2000 g/mol y principalmente 250 hasta 1000 g/mol.
En una modalidad preferida de la invención se utiliza conjuntamente un diol alcoxilado, preferiblemente un diol etoxilado, por ejemplo etilenglicol etoxilado, en calidad de poliéter-poliol C); preferiblemente es polietilenglicol.
En una modalidad especial de la invención, el componente polieterol C) se compone exclusivamente de polietilenglicol, preferiblemente con un peso molecular promedio numérico de 250 hasta 1000 g/mol.
En términos generales, el contenido del poliéter-poliol C) es de 0 hasta 11 % en peso, preferiblemente de 2 hasta 9 % en peso, particularmente preferible de 4 hasta 8 % en peso, respecto de la suma de los componentes B) hasta G).
En términos generales, siempre que esté presente el componente C), la relación de masa del componente B) al componente C) es de al menos 1, preferentemente 3, particularmente preferible de 4, principalmente de 5 y especialmente preferible de 7.
En términos generales, además siempre que esté presente el componente C), la relación de masa del componente B) al componente C) es de menos de 80, preferiblemente de menos de 40, particularmente preferible de menos de 30, principalmente preferible de menos de 20, especialmente preferible de menos de 16 y en casos especiales de menos de 13.
Componente D
El componente D) es una mezcla de agentes ignífugos la cual se caracteriza porque se compone de d1) en al menos 10 % en peso y a lo sumo en 90 % en peso, respecto de la cantidad de la mezcla de agentes ignífugos, de un agente ignífugo con un punto de ebullición menor que o igual a 220°C, y de d2) en al menos 10 % en peso y a lo sumo en 90 % en peso de uno o varios agentes ignífugos que contienen fósforo, con un punto de ebullición mayor que 220 °C.
Como agentes ignífugos d1) pueden emplearse fosfatos o fosfonatos tales como, por ejemplo, fosfonato de dietiletano (DEEP), fosfato de trietilo (TEP) y fosfonato de dimetilpropilo (DMPP).
Agentes ignífugos adecuados d2) son, por ejemplo, ésteres bromados, éteres bromados (Ixol) o alcoholes bromados tales como alcohol dibromoneopentílico, alcohol tribromoneopentílico, tetrabromftalato diol (DP 54) y PHT-4-diol, así como fosfatos clorados tales como fosfato de tris-(2-cloroetilo), fosfato de tris-(2-cloropropilo) (TCPP), fosfato de tris(1,3-dicloropropilo), fosfato de tris tricresilo, fosfato de difenilcresilo (DPK), fosfato de tris-(2,3-dibromopropilo), difosfato de tetrakis-(2-cloroetil)-etileno, fosfonato de dimetilmetano, dietanolaminometilfosfonato de dietilo así como polioles ignífugos disponibles en el comercio.
Agentes ignífugos d1) adecuados con un punto de ebullición por debajo de 220 °C no tienen grupos reactivos con grupos isocianato. Preferiblemente tienen contenido de fósforo, particularmente preferible no tienen halógeno y se seleccionan principalmente del grupo compuesto por fosfonato de dietiletilo (DEEP), fosfato de trietilo (TEP) y fosfonato de dimetilpropilo (DMPP) así como mezclas de los agentes ignífugos mencionados.
Agentes ignífugos d2) preferidos con punto de ebullición por encima de 220° no tienen grupos reactivos con grupos isocianato. Los agentes ignífugos son preferiblemente líquidos a temperatura ambiente. Agentes ignífugos que contienen fósforo, particularmente preferidos, se seleccionan del grupo compuesto por fosfato de tris-(2-cloropropilo) (TCPP), fosfato de difenilcresilo (DPK); fosfato de trifenilo (TPP) así como mezclas de los agentes ignífugos mencionados. Principalmente se prefieren agentes ignífugos libres de halógeno.
El componente D) se compone preferiblemente en 10 hasta 70 % en peso de uno o varios agentes ignífugos d1) con un punto de ebullición menor que o igual a 220°C, y en 30 hasta 90 % en peso de uno o varios agentes ignífugos que contienen fósforo d2) con un punto de ebullición mayor que 220 °C.
En términos generales, el contenido de la mezcla de agentes ignífugos D) es de 2 hasta 50 % en peso, preferiblemente de 9 hasta 45 % en peso, particularmente preferible de 15 hasta 36 % en peso, principalmente preferible de 20 hasta 30 % en peso, respecto de la suma de los componentes B) hasta G).
Componente E
A la mezcla de reacción para producir las espumas rígidas de poliuretano pueden adicionarse otros auxiliares y/o aditivos E). A manera de ejemplo pueden mencionarse sustancias tensioactivas, estabilizadores de espuma, reguladores de celda, materiales de carga, colorantes, pigmentos, protectores de hidrólisis, sustancias con efecto fungistático y bacteriostático.
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formiato de potasio 36% en monoetilenglicol. Los componentes se mezclaron intensamente usando un agitador de laboratorio. La cantidad de solución de éter bis-2-dimetilaminoetilo al 70% en dipropilenglicol (Niax® A1 de Momentive) se eligió de tal manera que el tiempo de fraguado fue de 51 segundos. La espuma resultante tenía una densidad de 33 kg/m3.
Ejemplo comparativo 2:
A partir de
43,9 partes en peso del poliesterol 1 con un índice de hidroxilo de 244 mg de KOH/g, con base en el producto de esterificación de anhídridos de ácido ftálico, ácido oleico, dietilenglicol y un poliéter a base de trimetilolpropano y óxido de etileno;
8 partes en peso de un poliéterol a partir de etilenglicol etoxilado con una funcionalidad de hidroxilo de 2 y un índice de hidroxilo de 190 mg de KOH/g;
43 partes en peso de agente ignífugo fosfato de triscloroisopropilo (TCPP); y
3,1 partes en peso de una solución al 85% de ácido fórmico con agua; y
2 partes en peso de estabilizante de espuma que contiene silicona (Tegostab® B8467 de Evonik)
se produjo un componente poliol mediante mezcla.
El componente de poliol se hizo reaccionar con 250 partes en peso de MDI polimérico que tiene un contenido de NCO de 31,5% en peso (Lupranat® M50 de BASF SE, viscosidad aproximadamente 500 mPas a 25 °C) en presencia de n-pentano (16 partes en peso), una solución de éter de bis-2-dimetilaminoetil al 70% en dipropilenglicol (Niax® A1 de Momentivel catalizador designado 1 en la Tabla 1) y 2,6% en peso de una solución de formiato de potasio 36% en monoetilenglicol. Los componentes se mezclaron intensamente usando un agitador de laboratorio. La cantidad de solución de éter de bis-2-dimetilaminoetilo al 70% en dipropilenglicol (Niax® A1 de Momentive) se eligió de tal manera que el tiempo de fraguado fue de 51 segundos. La espuma resultante tenía una densidad de 33 kg/m3.
Ejemplo 1: no según la invención
A partir de
43,9 partes en peso del poliesterol 2 con un índice de hidroxilo de 249 mg de KOH/g, a base del producto de esterificación de anhídrido de ácido ftálico, ácido oleico, dietilenglicol y trimetilolpropano;
8 partes en peso de un poliéterol a partir de etilenglicol etoxilado con una funcionalidad de hidroxilo de 2 y un índice de hidroxilo de 190 mg de KOH/g;
25 partes en peso de agente ignífugo fosfato de triscloroisopropilo (TCPP); y
18 partes en peso de agente ignífugo fosfato de trietilo (TEP); y
3,1 partes en peso de una solución de ácido fórmico al 85% con agua; y
2 partes en peso de estabilizante de espuma que contiene silicona (Tegostab® B8467 de Evonik)
se obtuvo un componente poliol mediante mezcla.
El componente poliol se hizo reaccionar con 250 partes en peso de MDI polimérico con un contenido de NCO de 31,5 % en peso (Lupranat® M50 de BASF SE; viscosidad de aproximadamente 500 mPas a 25 °C) en presencia de n-pentano (16 partes en peso), una solución de éter de bis-2-dimetilaminoetilo al 70% en dipropilenglicol (Niax® A1 de Momentive/catalizador designado 1 en la tabla 1) y 2,6% en peso de una solución de formiato de potasio 36% en monoetilenglicol. Los componentes se mezclaron intensamente usando un agitador de laboratorio. La cantidad de
40 solución de éter de bis-2-dimetilaminoetilo al 70% en dipropilenglicol (Niax® A1 de Momentive) se eligió de tal manera que el tiempo de fraguado fue de 51 segundos. La espuma resultante tenía una densidad de 33 kg/m3.
Ejemplo 2:
A partir de
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