PT912621E - Polimero a base de poli-isocianato compreendendo sais de metais e preparacao de pos de metais a partir do mesmo - Google Patents

Polimero a base de poli-isocianato compreendendo sais de metais e preparacao de pos de metais a partir do mesmo Download PDF

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PT912621E
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Henri J M Gruenbauer
Jacobus A F Broos
Kevin Pickin
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Description

DESCRIÇÃO "POLÍMERO À BASE DE POLI-ISOCIANATO COMPREENDENDO SAIS DE METAIS E PREPARAÇÃO DE PÓS DE METAIS A PARTIR DO MESMO”
Esta invenção refere-se a um polímero à base de poli-isocianato contendo um sal de metal, a um processo para a preparação do polímero, e a um processo para se calcinar o polímero obtido para proporcionar uma substância em pó contendo o metal, com o referido pó tendo um tamanho de partícula médio inferior a 1 micrómetro.
Bases da Invenção
Partículas de metal ou de óxido de metal de tamanho submícron são uma comodidade industrial valiosa encontrando utilização em muitas aplicações incluindo por exemplo na síntese de catalisadores industriais tais como podem ser empregues na indústria química, no fabrico de cerâmicas, de componentes electrónicos, e como enchimentos para, por exemplo, plásticos, tintas ou cosméticos.
Está disponível uma grande variedade de técnicas para o fabrico de pós de metal ou de óxido de metal com um tamanho de partícula muito fino. Tais técnicas incluem processos em solução e sínteses em fase gasosa a temperatura elevada e em fase condensada. Para um estudo de revisão compreensivo das técnicas gerais disponíveis é feita referência à publicação recente intitulada "Chemical Engineering Aspects of Advanced Ceramic Materials" por V. -2-
Hlavacek e J.A. Puszynski, publicada no Journal of Industrial Engineering and Chemical Research, páginas 349-377, Volume 35,1996.
Apesar dos numerosos procedimentos disponíveis, um problema em comum, numa menor ou maior extensão, com quase todos os métodos, é a dificuldade em se obterem partículas uniformes consistentemente finas de boa pureza e resistência. Os procedimentos que podem proporcionar uma maior consistência a este respeito têm invariavelmente custos elevados associados com a sua operação devido à complexidade do equipamento exigido, à utilização de matérias-primas caras, ou ao elevado consumo de energia. Seria por isso desejável desenvolver um procedimento eficaz a nível de custo conduzindo à produção de pós de metal ou de óxido de metal com um tamanho de partícula consistentemente fino. Seria particularmente vantajoso se tal procedimento pudesse ser operado utilizando-se matérias-primas facilmente disponíveis e se pudesse ser operado na ausência substancial de equipamento altamente especializado e de solventes ou químicos de processo caros. Seria também uma vantagem se tal procedimento fosse capaz de proporcionar a produção de pós de metal num rendimento mais atractivo.
Um objectivo comum é a produção de um pó de metal que tenha um tamanho de partícula fino e que não exiba o problema de aglomeração conduzindo a uma distribuição de tamanhos de partícula larga. Para se optimizar isto, é necessário desenvolver-se um processo que proporcione uma distribuição homogénea e regular, precipitação, da substância contendo o metal no caso presente sem proporcionar uma oportunidade subsequente para nucleação secundária conduzindo à aglomeração. Com isto em mente, têm-se realizado estudos laboratoriais para se avaliar a utilização da química do polímero reactivo na obtenção da distribuição homogénea desejada partindo-se de uma solução aquosa de sal de metal. O polímero reactivo escolhido é o poliuretano; os -3- componentes reactivos básicos do poliuretano compreendendo poli-isocianato estão comercialmente disponíveis a baixo custo e apresentam compatibilidade com a água. As publicações de Patentes que revelem o fabrico do polímero de poliuretano contendo partículas de metal ou sais de metal e a calcinação ou pirólise subsequente do polímero resultante incluem as Patentes dos E.U. 3.510.323; 4.569.821; e 5.338.334; e a Patente Francesa publicada 2.609.915. Estes documentos não vão ao encontro das necessidades particulares delineadas anteriormente. A EP-A-0552 133 revela a preparação de pós de cerâmica de tamanho submícron a partir de espuma polimérica.
Sumário da Invenção
Num primeiro aspecto, esta invenção refere-se a um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, sendo o referido polímero obtido por reacção de um poli-isocianato orgânico com uma composição aquosa de um sal de metal, caracterizada pelo facto do polímero compreender o sal de metal numa quantidade desde pelo menos 10 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato.
Num segundo aspecto, esta invenção refere-se a um processo para a preparação de um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, por reacção de um poli-isocianato orgânico com uma composição aquosa de um sal de metal, caracterizado pelo facto de: i) a quantidade de sal de metal empregue ser suficiente para proporcionar o polímero resultante com um teor de sal de metal de pelo menos 10 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato; e pelo facto de -4- ii) o poli-isocianato estar presente numa quantidade desde pelo menos 10 partes em peso por 100 partes em peso da composição aquosa sob a condição de que quando a composição aquosa compreender uma substância adicional reactiva com o isocianato numa quantidade superior a cerca de 60 por cento em peso, a quantidade de poli-isocianato empregue não exceda mais do que cerca de 70 partes em peso.
Num terceiro aspecto, esta invenção refere-se a um processo para a produção de um pó contendo metal com um tamanho de partícula médio menor do que 1 micrómetro, cujo processo compreende a calcinação de um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, a uma temperatura desde cerca de 300°C até cerca de 1500°C, caracterizado pelo facto do polímero ter um teor de sal de metal de pelo menos 10 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato.
Num quarto aspecto, esta invenção refere-se a um pó contendo metal obtenível por calcinação de um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, caracterizado pelo facto do pó ter um tamanho de partícula médio inferior a cerca de 1 micrómetro e uma área superficial de BET média superior a 200 m /grama.
Ainda num quinto aspecto, esta invenção refere-se a uma composição contendo um pó contendo metal obtenível por tal processo de calcinação, caracterizada pela facto da composição compreender uma fase tendo nela dispersa desde cerca de 0,1 até cerca de 50 por cento em peso do pó baseado no peso total da fase e do pó. A presente invenção proporciona uma via relativamente simples e -5- eficaz quanto ao custo para o fabrico de pós contendo metal de tamanho de partícula submícron. Tais partículas encontram valor no fabrico de artigos cerâmicos, componentes electrónicos, catalisadores industriais e como enchimentos em plásticos, tintas ou cosméticos incluindo cremes e óleos. Quando utilizados como enchimento, as partículas mais pequenas do enchimento proporcionam uma reflexão mínima da luz visível permitindo a exploração das propriedades do enchimento com uma perturbação mínima da transparência ou das propriedades de transmissão da luz visível da substância a ser enchida. A transmissão de radiação electromagnética de outros comprimentos de onda pode ser bloqueada pela presença do enchimento.
Descrição Detalhada da Invenção É aqui descrito um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal; um processo para a preparação de tal polímero; um processo para a calcinação do polímero obtido para proporcionar um pó contendo metal; e um pó contendo metal com um tamanho de partícula submícron. O metal no pó "contendo metal" pode estar presente como metal elementar, ou como um óxido, carboneto ou liga do mesmo. O pó que é obtido será um metal, uma liga, óxido ou carboneto do metal dependendo do(s) sal(sais) de metal presente(s) no polímero à base de poli-isocianato e das condições de pirólise ou calcinação. Deve-se também apreciar que os mesmos factores podem influenciar as características das partículas incluindo o seu tamanho e a sua área superficial. O pó contendo metal obtido segundo esta invenção é caracterizado pelo facto de ter um tamanho de partícula médio menor do que 1 micrómetro (1000 nanómetros), preferencialmente menor do que cerca de 0,1 micrómetro -6- (100 nanómetros), e mais preferencialmente menor do que 0,02 micrómetro (20 nanómetros). Pelo termo tamanho de partícula médio entende-se que menos do que cerca de 25, preferencialmente menos do que cerca de 10, e mais preferencialmente menos do que cerca de 5 por cento das partículas de metal terão um tamanho superior ao tamanho de partícula mencionado. Pelo termo "tamanho de partícula" quer-se dizer o tamanho da partícula na sua maior dimensão. O pó é adicionalmente caracterizado pelo facto de ter uma área superficial de BET média de pelo menos 5, preferencialmente pelo menos 25, mais preferencialmente pelo menos 100, e ainda mais preferencialmente de pelo menos 200 m /grama. Numa concretização preferida o pó contendo metal tem um tamanho de partícula médio menor do que cerca de 0,1 micrómetro e uma área superficial de BET média de pelo menos 25 m2/grama. O pó obtenível segundo esta invenção pode compreender qualquer metal desejado. Vantajosamente o metal, num estado de oxidação zero ou apropriado, é um ou mais dos elementos lantânio, bário, estrôncio, crómio, zircónio, ítrio, alumínio, lítio, ferro, antimónio, bismuto, chumbo, cálcio, magnésio, cobre, boro, cádmio, césio, disprósio, érbio, európio, ouro, háfnio, hólmio, lutécio, mercúrio, molibdénio, nióbio, ósmio, paládio, platina, praseodímio, rénio, ródio, rubídio, ruténio, samário, escândio, sódio, tântalo, itérbio, tório, túlio, estanho, zinco, níquel, titânio, tungsténio, urânio, vanádio, ou itérbio. O pó é obtido pela pirólise e/ou calcinação de um polímero à base de poli-isocianato particular tendo nele disperso um sal de metal obtido por reacção de um poli-isocianato orgânico com uma composição aquosa de um sal de metal solúvel em água. O teor do sal de metal do polímero deve ser tão elevado quanto praticamente possível de forma a proporcionar rendimentos atractivos de qualquer pó de metal subsequente. Por esta razão, o polímero tem um teor de sal de metal de pelo menos 10, preferencialmente de 12 a 15, e mais -7- preferencialmente de 15 a 30 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato. Pelo termo "peso seco" quer-se dizer o peso do sal de metal excluindo qualquer água de cristalização que possa estar presente. Com o objectivo de se obter um rendimento atractivo de pó contendo metal, o polímero à base de poli-isocianato tem, vantajosamente, uma densidade global maior do que 400 kg/m3, preferencialmente desde cerca de 420 até cerca de 1200 kg/m3, ainda mais preferencialmente desde cerca de 500 até cerca de 1000 kg/m3. Embora seja possível preparar um polímero com uma densidade inferior, tal polímero de menor densidade ocupa um volume maior e não proporciona uma produção subsequente eficaz quanto ao custo do pó contendo metal. O poli-isocianato orgânico utilizado para se preparar o polímero pode ser qualquer poli-isocianato orgânico alifático ou aromático vulgarmente utilizado quando se preparam polímeros e espumas de poliuretano. Representantes destes tipos são di-isocianatos tais como m- ou p-fenileno di-isocianato, tolueno-2,4-di-isocianato, tolueno-2,6-di-isocianato, hexametileno-1,6-di-isocianato, tetrametileno-1,4-di-isocianato, ciclo-hexano-1,4-di-isocianato, hexa-hidrotolueno di-isocianato (e isómeros), naftaleno-1,5-di-isocianato, 1-metilfenil-2,4-fenil di-isocianato, difenilmetano-4,4'-di-isocianato, difenilmetano-2,4'-di-isocianato, 4,4'-bifenileno di-isocianato, 3,3'-dimetoxi-4,4'-bifenileno di-isocianato e 3,3'-dimetildifenilpropano-4,4-di-isocianato; tri-isocianatos tais como tolueno-2,4,6-tri-isocianato e poli-isocianatos tais como 4,4'-dimetildifenilmetano-2,2',5'5'-tetraisocianato e os diversos polimetileno polifenil poli-isocianatos. Pode também ser utilizado um poli-isocianato bruto tal como o tolueno di-isocianato bruto obtido pela fosgenação de uma mistura de tolueno diaminas, ou o difenilmetano di-isocianato bruto obtido pela fosgenação de difenilmetanodiamina bruta. Os poli-isocianatos não destilados ou brutos preferidos são revelados na Patente dos E.U. 3.215.652. Especialmente preferidos são os polimetileno polifenil poli-isocianatos, tendo uma funcionalidade média desde 2,05 até 3,5, preferencialmente desde 2,4 até 3,1 metades de isocianato por molécula, devido à sua capacidade para reticularem o poliuretano. A composição aquosa compreende um ou mais catiões metálicos em associação com um ou mais aniões, ou uma mistura de catiões e aniões metálicos com um óxido de metal. Para proporcionar compatibilidade com o processo de formação do polímero à base de poli-isocianato e para o processo de calcinação subsequente, é vantajoso ter como anião um haleto, carbonato, bicarbonato, hidróxido, mercapteto, alcóxido, carboxilato, oxalato, sulfato, bissulfíto ou nitrato. Aniões preferidos incluem cloreto, carbonato, hidróxido, alcóxido, carboxilato ou nitrato. Devido à boa solubilidade em água, são preferidos sais de metal tendo como componente do anião um nitrato. O catião metálico pode em princípio ser de qualquer metal a partir do qual se deseja obter um pó de metal. Contudo aqueles que têm actualmente um valor industrial conhecido e são apropriados para serem utilizados na presente invenção incluem lantânio, bário, estrôncio, crómio, zircónio, ítrio, alumínio, lítio, ferro, antimónio, bismuto, chumbo, cálcio, magnésio, cobre, boro, cádmio, césio, disprósio, érbio, európio, ouro, háfnio, hólmiO, lutécio, mercúrio, molibdénio, nióbio, ósmio, paládio, platina, praseodímio, rénio, ródio, rubídio, ruténio, samário, escândio, sódio, tântalo, itérbio, tório, túlio, estanho, zinco, níquel, titânio, tungsténio, urânio, vanádio, ou itérbio, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos. A concentração de sal de metal presente na composição aquosa é vantajosamente tão elevada quanto seja praticamente possível tendo em consideração o seu limite de solubilidade e os constrangimentos do processo de formação do polímero. Onde seja possível, é preferível utilizarem-se composições aquosas que são essencialmente soluções saturadas à temperatura ambiente.
Opcionalmente, mas vantajosamente, a composição aquosa contém adicionalmente uma substância adicional reactiva com o isocianato. Quando a composição aquosa compreende quer o sal de metal quer a substância adicional reactiva com o isocianato, a quantidade de substância adicional reactiva com o isocianato não excede vantajosamente cerca de 90, preferencialmente não excede cerca de 60, e mais preferencialmente não excede cerca de 40 por cento em peso baseado nas partes totais em peso da composição aquosa. A substância adicional reactiva com o isocianato pode ser qualquer substância reactiva com o isocianato, excluindo a água. Tais substâncias são aqui colectivamente referidas como "poliáis". O termo "polial" é utilizado para descrever qualquer substância reactiva com o isocianato contendo duas ou mais metades reactivas com o isocianato por molécula. Tais metades reactivas incluem grupos hidroxilo, amina primária ou secundária, ácido carboxílico, ou tiól. Os polióis, por exemplo, compostos com pelo menos dois grupos hidroxilo por molécula, são especialmente preferidos devido à sua reactividade desejada com poli-isocianatos.
Poliáis tipicamente apropriados para a preparação de poliuretano rígido incluem aqueles que têm um peso equivalente desde cerca de 50 até cerca de 700, preferencialmente desde cerca de 70 até cerca de 300 e mais preferencialmente desde cerca de 70 até cerca de 150. Tais poliáis têm também vantajosamente uma funcionalidade de pelo menos 2, preferencialmente cerca de 3, e até cerca de 16, preferencialmente até cerca de 8, átomos de hidrogénio activos por molécula. Representantes de poliáis incluem polióis de poliéter, polióis de poliéster, resinas de acetal terminadas em poli-hidroxi, aminas e poliaminas terminadas em hidroxilo.
Exemplos destes e de outros materiais apropriados reactivos com o isocianato são descritos mais integralmente na Patente dos E.U 4.394.491, particularmente nas colunas 3 a 5. Preferido para a preparação de espumas rígidas, com base no desempenho, disponibilidade e custo, é um poliol preparado - 10- por adição de um óxido de alquileno a um iniciador tendo desde cerca de 2- até cerca de 8, preferencialmente cerca de 3 até cerca de 8 átomos de hidrogénio activos. Exemplos de tais polióis incluem aqueles comercialmente disponíveis com a designação de marca VORANOL incluindo VORANOL 202, VORANOL 360, VORANOL 370, VORANOL 446, VORANOL 490, VORANOL 575, VORANOL 640 e VORANOL 800, todos vendidos pela The Dow Chemical Company, e PLURACOL 824, vendido pela BASF Wyandotte. Outros polióis altamente preferidos incluem derivados de óxido de alquileno de condensados de Mannich, conforme revelado, por exemplo, nas Patentes dos E.U. 3.297.597; 4.137.265 e 4.383.102; e poliéteres iniciados com aminoalquilpiperazina conforme descrito nas Patentes dos E.U. 4.704.410 e 4.704.411. Na presente invenção podem também ser utilizados outros polióis diferenciados dos anteriores por terem um peso equivalente de hidroxilo maior do que 700, e normalmente contemplados para utilização quando se prepara uma espuma de poliuretano flexível, embora os polióis rígidos sejam preferidos por razões de optimização no eventual rendimento do pó de metal.
Para se proporcionar uma dispersão homogénea do sal de metal dentro polímero, são vantajosamente empregues polióis apropriados para a preparação de poliuretano rígido, e especialmente polióis de poliéter iniciados com amina. Tais polióis proporcionam uma maior reactividade do sistema conduzindo a uma dispersão desejada do sal de metal no polímero e restringindo adicionalmente a oportunidade de formação de cristais do sal dentro do polímero. Crê-se actualmente que é exigida uma elevada reactividade do sistema de tal forma que a água da composição aquosa é apropriadamente removida, através da sua reacção com o isocianato, levando a uma dispersão fina do sal no polímero. Em contraste crê-se que uma reactividade mais baixa origina uma remoção mais lenta da água proporcionando uma oportunidade para o crescimento de cristais do sal de metal durante a formação do polímero. Tal formação de cristal proporciona 11 -
uma concentração localmente elevada de sal de metal dentro do polímero que pode subsequentemente na calcinação levar à formação de uma partícula com um tamanho de partícula maior.
Quando se prepara o polímero da invenção, o poli-isocianato e a composição aquosa estão presentes em proporções relativas para se proporcionar um polímero com um teor de sal de metal conforme anteriormente descrito. A quantidade de poli-isocianato empregue é preferencialmente desde pelo menos 10, preferencialmente desde 10 até 100, e mais preferencialmente desde cerca de 10 até cerca de 70 partes em peso por 100 partes em peso de composição aquosa, sob condição de que quando a composição aquosa compreender uma substância adicional reactiva com o isocianato numa quantidade superior a 60 por cento em peso, a quantidade de poli-isocianato empregue não exceda mais do que cerca de 70, e preferencialmente não exceda mais do que 60 partes em peso. Quantidades superiores não são praticáveis caso se pretenda proporcionar um rendimento atractiva de pó de metal a partir de um dado peso de polímero. A pureza de um pó contendo metal pode ser importante se tiver valor em certas aplicações incluindo as da indústria electrónica. Contaminantes tais como silício, fósforo e em algumas circunstâncias estanho devem ser minimizados. Consequentemente, durante a preparação do polímero da presente invenção, como intermediário para a formação do pó contendo metal, é vantajoso para o produto de polímero resultante e para o seu processo de preparação associado que haja uma ausência substancial de surfactantes à base de silicone, de substâncias contendo fósforo, ou de catalisadores promotores do poliuretano à base de metal.
Quando se deseja aumentar a velocidade de formação do polímero, pode-se utilizar um catalisador. Catalisadores apropriados incluem substâncias à base de azoto tais como aquelas bem conhecidas por uma pessoa familiarizada com a técnica de síntese de polímero de poliuretano e por isso não necessitam de ser aqui adicionalmente descritas. Na presente invenção não é necessário que o polímero resultante tenha uma boa estrutura celular, um polímero colapsado e quebradiço com pouca ou nenhuma estrutura celular é igualmente de valor para o procedimento de calcinação subsequente. Um agente que remove a espuma pode assim estar vantajosamente presente quando se prepara o polímero à base de poli-isocianato. Exemplos de agentes que retiram a espuma comuns incluem gordura sem base de silicone e óleos de hidrocarboneto.
Para se produzir o polímero desta invenção pode ser utilizado qualquer equipamento geralmente utilizado no fabrico contínuo ou descontínuo de espumas ou elastómeros de poliuretano. Tal equipamento proporciona a mistura eficiente, sob condições de cisalhamento elevadas, de quantidades controladas de poli-isocianato com a composição aquosa. Para se ajudar na produção do polímero da presente invenção é conveniente operar tal equipamento com uma temperatura da matéria-prima tão elevada, e tempos de mistura tão longos, quanto for possível. Temperaturas do componente elevadas promovem uma reacção mais rápida conduzindo a uma conversão desejada da água ou altemativamente à sua perda por evaporação. Temperaturas de processo elevadas também optimizam a solubilidade do sal de metal na composição aquosa e minimizam qualquer tendência para a sua cristalização à medida que a água é consumida por reacção com o poli-isocianato. Tempos de mistura alargados proporcionam a maior oportunidade para a conversão óptima dos reagentes no polímero. O polímero contendo sal de metal nele disperso quando calcinado sob condições controladas, proporcionando a remoção do polímero à base de poli-isocianato, resulta na formação de um pó contendo metal, de tamanho substancialmente uniformizado, isento de aglomerados.
As condições de calcinação requerem tipicamente a exposição do polímero a uma temperatura desde cerca de 300°C até cerca de 1500°C, e preferencialmente desde cerca de 400°C até cerca de 1000°C durante um período de alguns minutos até muitas horas. Previamente ao tratamento térmico do polímero, se este contiver quantidades significativas de composição aquosa ou poli-isocianato residual, pode ser vantajoso lavar e secar o polímero. Também para se ajudar na remoção do polímero à base de poli-isocianato, previamente à calcinação, pode-se opcionalmente empregar um passo de pirólise.
Os pós descritos contendo metal tendo um tamanho de partícula submícron são valiosos no fabrico de artigos cerâmicos, catalisadores industriais, componentes electrónicos, e como enchimentos para plásticos, tintas ou cosméticos. Quando utilizado como enchimento, o pó contendo metal estará tipicamente presente, baseado no peso total da matriz da carga e do pó, numa quantidade desde cerca de 0,1 até cerca de 50, e mais usualmente numa quantidade desde cerca de 1 até cerca de 25 por cento em peso. A matriz da carga, pode ser, por exemplo, um plástico incluindo um polímero termoendurecido ou termoplástico, uma tinta, ou um creme ou óleo de composição cosmética.
Concretizações Específicas da Invenção A invenção é ilustrada por via dos seguintes Exemplos, que não são para serem considerados como limitantes do âmbito da invenção. Salvo seja indicado em contrário, todas as quantidades dadas são partes em peso. - 14-
Exemplo 1
Um polímero à base de poli-isocianato contendo um sal de metal é preparado porreacção dos seguintes componentes: como
Composição aquosa 26,6 pp VORANOL 1055 (7 m) 11,5 Etanolamina 61,9 uma solução aquosa de nitrato de alumínio a 36 % em peso (peso seco); com como
Poli-isocianato 26,8 pp VORANATE M220. VORANOL 1055 (7 m) é um aducto de glicerina-óxido de propileno com um peso molecular de cerca de 1000 e disponível a partir da The Dow Chemical Company. VORANATE M220 (7 m) é um polimetileno polifenil poli-isocianato bruto com um teor de NCO médio de cerca de 31,5 % em peso, disponível a partir da The Dow Chemical Company. O polímero resultante tem uma estrutura essencialmente não celular e uma densidade global superior a 1000 kg/m3. O teor de sal de metal do polímero é 23,2 por cento em peso. -15- r O polímero é submetido a um procedimento de moagem para proporcionar grânulos grosseiros que após a calcinação subsequente durante um período de cerca de 3 horas a 700°C num ambiente de ar originam um pó branco ou incolor. O rendimento de pó contendo alumínio é estimado em cerca de 6,7%. A área superficial de BET média do pó é observada como sendo 250 m2/grama e é indicativa de um tamanho de partícula médio significativamente inferior a um micrómetro.
Lisboa, 27 de Junho de 2000
i — JORGE CRUZ Agente Ofidal da Propriedade Industriai RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims (17)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, sendo o referido polímero obtido por reacção de um poli-isocianato orgânico com uma composição aquosa de um sal de metal caracterizado pelo facto do polímero resultante compreender o sal de metal numa quantidade desde 10 até 50 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato; em que o polímero tem uma densidade global de pelo menos 400 kg/m .
  2. 2. O polímero da Reivindicação 1, em que o sal de metal está presente numa quantidade de pelo menos 12 por cento em peso.
  3. 3. O polímero da Reivindicação 1 ou da Reivindicação 2, em que o sal de metal compreende pelo menos um catião metálico; que inclui lantânio, bário, estrôncio, crómio, zircónio, ítrio, alumínio, lítio, ferro, antimónio, bismuto, chumbo, cálcio, magnésio, cobre, boro, cádmio, césio, disprósio, érbio, európio, ouro, háfnio, hólmio, lutécio, mercúrio, molibdénio, nióbio, ósmio, paládio, platina, praseodímio, rénio, ródio, rubídio, ruténio, samário, escândio, sódio, tântalo, itérbio, tório, túlio, estanho, zinco, níquel, titânio, tungsténio, urânio, vanádio, ou itérbio.
  4. 4. O polímero da Reivindicação 3, no qual o sal de metal contém como anião um cloreto, carbonato, hidróxido, alcóxido, carboxilato ou nitrato.
  5. 5. O polímero de qualquer uma das reivindicações precedentes adicionalmente caracterizado pela ausência substancial de um surfactante à base de silicone.
  6. 6. O polímero de qualquer uma das reivindicações precedentes adicionalmente caracterizado pela ausência substancial de um catalisador promotor do poliuretano à base de metal.
  7. 7. O polímero de qualquer uma das reivindicações precedentes adicionalmente caracterizado pela ausência substancial de uma substância contendo fósforo.
  8. 8. Um processo para a preparação de um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal por reacção de um poli-isocianato orgânico com uma composição aquosa de um sal de metal caracterizado pelo facto de: i) a quantidade de sal de metal presente no processo ser suficiente para proporcionar o polímero resultante com um teor de sal de metal desde 10 até 50 por cento em peso baseado no peso seco total do sal e do polímero à base de poli-isocianato; (ii) O polímero resultante ter uma densidade global de pelo menos 400 kg/m3, e iii) o poli-isocianato ser empregue numa quantidade desde pelo menos 10 partes em peso por 100 partes em peso da composição aquosa sob a condição de que quando a composição aquosa compreender uma substância adicional reactiva com o isocianato numa quantidade superior a 60 por cento em peso, a quantidade de poli-isocianato empregue não exceda 70 partes em peso. -3-
  9. 9. O processo da Reivindicação 8, no qual a composição aquosa contém ainda um componente adicional reactivo com o isocianato.
  10. 10. O processo da Reivindicação 10, no qual o sal de metal compreende pelo menos um catião metálico, incluindo lantânio, bário, estrôncio, crómio, zircónio, ítrio, alumínio, lítio, ferro, antimónio, bismuto, chumbo, cálcio, magnésio, cobre, boro, cádmio, césio, disprósio, érbio, európio, ouro, háfnio, hólmio, lutécio, mercúrio, molibdénio, nióbio, ósmio, paládio, platina, praseodímio, rénio, ródio, rubídio, ruténio, samário, escândio, sódio, tântalo, itérbio, tório, túlio, estanho, zinco, níquel, titânio, tungsténio, urânio, vanádio, ou itérbio.
  11. 11. O processo da Reivindicação 10, no qual o sal de metal contém como anião um cloreto, carbonato, hidróxido, alcóxido, carboxilato ou nitrato.
  12. 12. O processo de qualquer uma das Reivindicações de 8 a 11, caracterizado pela ausência substancial de um surfactante à base de silicone.
  13. 13. O processo de qualquer uma das Reivindicações de 8 a 12 adicionalmente, caracterizado pela ausência substancial de um catalisador promotor do poliuretano à base de metal.
  14. 14. O processo de qualquer uma das Reivindicações de 8 a 13, caracterizado pela ausência substancial de uma substância contendo fósforo.
  15. 15. Um processo para a produção de um pó contendo metal com um tamanho de partícula médio menor do que 1 micrómetro por calcinação a uma temperatura desde 300°C até 1500°C de um polímero à base de poli-isocianato -4- tendo nele disperso um sal de metal, caracterizado pelo facto do polímero ter um teor de sal de metal desde 10 até 50 por cento em peso baseado no peso seco total do sal com o peso do polímero à base de poli-isocianato incluindo o sal nele, e em que o polímero tem uma densidade global de pelo menos 400 kg/m3.
  16. 16. Um pó contendo metal obtenível por calcinação de um polímero à base de poli-isocianato tendo nele disperso um sal de metal, caracterizado pelo facto do pó ter um tamanho de partícula médio inferior a cerca de 1 micrómetro e uma área superficial de BET média de pelo menos 25 m2/grama.
  17. 17. Uma composição contendo um pó contendo metal obtido de acordo com o processo da Reivindicação 15, caracterizada pelo facto da composição compreender uma fase tendo nela disperso desde 0,1 até 50 por cento em peso do pó baseado no peso total da fase e do pó. Lisboa, 27 de Junho de 2000
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