BR112014025257B1 - poliol poliéster aromático, e, composição para preparar espuma de poliuretano - Google Patents

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Abstract

“POLIOL POLIÉSTER AROMÁTICO, E, COMPOSIÇÃO PARA PREPARAR ESPUMA DE POLIURETANO” São revelados polióis poliéster aromáticos com alta funcionalidade, viscosidade moderada e alto teor aromático adequados como o único poliol na produção de espumas de poliuretano sem o uso de nenhum poliol poliéter. Esta combinação exclusiva de propriedades os torna adequados para uso como o único poliol na produção de espumas de poliuretano. Com redução de retardantes de chama, essas espumas baseadas em um único poliol aromático podem ter propriedades de fogo E-84 classe um. Os polióis poliéster aromáticos desta invenção são caracterizados com uma funcionalidade maior que 2,8 ao mesmo tempo com uma viscosidade moderada variando de 4.000 -10.000 cps a 25 C. Um poliéster poliol de alta funcionalidade típico da presente invenção tem um número de hidroxila na faixa de 320-400, viscosidade de 4.000 -10.000 cps a 25 C, funcionalidade maior que 2,8 e teor percentual de fenila maior que 14,75.

Description

[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade para o pedido provisório U.S. No. 61/622.293, depositado em 10 de abril de 2012, que está aqui incorporado pela referência na sua íntegra.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente invenção diz respeito a certos polióis poliéster aromáticos adequados para uso em fabricação de espuma de poliuretano, e métodos para preparar tais polióis. Em particular, a invenção diz respeito a polióis poliéster aromáticos com alta funcionalidade (maior que 2,8) e viscosidade moderada (menos que cerca de 10.000 cps). A presente invenção adicionalmente diz respeito a espumas de poliuretano produzidas de tais composições a base de poliol poliéster de alta funcionalidade, e a métodos para preparar tais espumas de poliuretano.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0003] A maioria dos polióis poliéster aromáticos usados na produção de espumas de poliuretano (PU) tem funcionalidade baixa na faixa de 2-2,5. À medida que a funcionalidade aumenta para 2,5, o mesmo acontece com a viscosidade. Viscosidade típica de um poliol poliéster aromático com uma funcionalidade aproximando 2,5 é acima de 10.000 cps, muito alta para ser usada como uma única fonte de poliol, em virtude das limitações de viscosidade do equipamento de produção espuma de PU. Assim, eles são combinados com polióis poliéter de alta funcionalidade/baixa viscosidade para produzir espumas de PU de valor comercial.
[0004] Polióis poliéster aromáticos foram usados em espumas de poliuretano e poli-isocianurato por algum tempo. Patentes U.S. Nos. 4.604.410 e 4.701.477 revelam um método para produzir espumas de poliuretano e poli-isocianurato rígidas que exige reagir um excesso de um poli-isocianato orgânico com um poliol aromático modificado eterificado. O poliol aromático modificado eterificado é preparado digerindo polímeros de poli(tereftalato de alquileno) (PET) reciclados com um poliol de baixo peso molecular, tal como dietileno glicol. O produto resultante é então misturado com um poliol de baixo peso molecular, tal como alfa metil glicosídeo. O produto intermediário é eterificado com óxido de propileno e/ou óxido de etileno.
[0005] Patente U.S. No. 4.469.824 preceitua um método para produzir ésteres tereftálicos líquidos que são usados como extensores de poliol em espumas de poliuretano rígido e como o único poliol componente em espumas de poli-isocianurato. Os ésteres tereftálicos são produzidos para permanecer em uma forma líquida reagindo poli(tereftalato de etileno) reciclado (PET) com dietileno glicol e um ou mais glicóis oxialqueno. Etileno glicol é então removido da reação para produzir uma mistura de éster que é livre de sólidos mediante descanso. Devido ao limite de solubilidade, um máximo de 5 % alfa-metil glicosídeo podem ser adicionados para aumentar a funcionalidade do produto resultante.
[0006] Patente U.S. No. 4.644.019 revela um método para preparar espuma de isocianurato que é similar aos métodos revelados anteriormente, mas este método inclui reagir um etoxilato de um alquilfenol, preferivelmente nonilfenol com o poli(tereftalato de etileno) enquanto é digerido.
[0007] Patente U.S. No. 5.360.900 revela um método para produzir uma alta funcionalidade e um alto teor aromático a uma viscosidade convencional combinando metil glicosídeo etoxilado ou metil glicosídeo propoxilado com um poliéster base de poli(tereftalato de etileno).
[0008] Nenhum dos polióis descritos anteriormente podem ser usados como o único poliol na produção de espumas de poliuretano em virtude de eles não terem funcionalidade suficientemente alta. A presente invenção fornece uma série de polióis poliéster de alta funcionalidade para atender o desafio.
SUMÁRIO DA INVENÇÀO
[0009] A presente invenção diz respeito a uma nova e surpreendentemente útil classe de polióis poliéster aromáticos adequados para uso na fabricação de espumas de poliuretano. A presente invenção adicionalmente diz respeito a composições a base de poliol preparadas usando tais polióis e um agente de sopro. A presente invenção adicionalmente diz respeito a espumas de poliuretano produzidas a partir de tais composições a base de poliol, e a métodos para preparar tais espumas de poliuretano.
[00010] Os polióis desta invenção têm viscosidade moderada, funcionalidade muito alta, e alto teor aromático. Esta combinação exclusiva de propriedades toma-os adequados para uso como o único poliol na produção de espumas de poliuretano. Nenhum dos polióis poliéter está presente na formulação. Com quantidade mínima de retardantes de chama, a espuma com base neste único poliol poliéster aromático pode ter uma classificação de propriedades de fogo classe E-84. Os polióis poliéster aromáticos desta invenção são caracterizados com uma funcionalidade na faixa de 2,8 a 3,2 tendo ao mesmo tempo uma viscosidade moderada variando de 4.000 -10.000 cps a 25 C. Um poliol poliéster de alta funcionalidade típico da presente invenção tem um número de hidroxila na faixa de 320-400, viscosidade de 4.000 -10.000 cps a 25 C. Tipicamente, a funcionalidade variará de 2,8 a 3,2 e o teor percentual de fenila variará de 14,75 a 19,58.
[00011] O poliol inventivo é preparado pela transesterificação ou esterificação de uma mistura compreendendo: 34-66 % p/p de glicóis, 24 - 34 % p/p de fonte de tereftalato, 0-17 % p/p de glicerina, glicerina refinada, glicerina bruta, 0-14 % p/p de pentaeritriol, dipentaeritriol, tripentaeritriol, 0-5 % p/p de metil glicosídeo, 0-10% p/p de sorbitol, 0-15 % p/p de óleo vegetal natural, óleo vegetal natural modificado tal como óleo de soja epoxidado ou ácido graxo de óleo de pinho.
[00012] Esta invenção também fornece uma composição para preparar espuma de PU. A formulação típica para uma espuma de PU usada em aplicações de aspersão compreende dois componentes: um lado A compreendendo um poli-isocianato e um lado B, compreendendo uma mistura de múltiplos ingredientes incluindo catalisadores, agente tensoativo, retardante de chama, agente de sopro e na maior parte um componente poliol consistindo essencialmente no poliol poliéster aromático de alta funcionalidade, de viscosidade moderada desta invenção. Tipicamente, o componente poliol será 65-80 % (p/p) do componente do lado B. O componente poliol não inclui nenhuma contribuição dos poliéteres.
[00013] Um aspecto adicional da invenção fornece um método de aplicar uma espuma de poliuretano compreendendo as etapas de: fornecer um componente do lado A compreendendo poli-isocianato e um componente do lado B compreendendo catalisadores, agente tensoativo, retardantes de chama, agentes de sopro e na maior parte um componente poliol consistindo essencialmente em poliol poliéster aromático de alta funcionalidade, de viscosidade moderada inventivo, preparando uma superfície na qual aplicar a espuma; reagir os componentes do lado A e lado B; e aplicar os componentes de reação em uma superfície. O método de formar uma espuma de PU é vantajosamente aplicado em uma superfície de um telhado, um parede estrutural, uma cavidade isolada, um tanque de armazenamento ou um vaso de processo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[00014] A formulação anterior da tecnologia típica para uma espuma de PU usada em aplicações de aspersão é mostrada na tabela 1. Este tipo de aplicação exige dois componentes: um lado A, um poli-isocianato e um lado B, uma mistura de múltiplos ingredientes incluindo um poliol poliéster aromático e poliol poliéter.
[00015] O componente de poli-isocianato do lado A das formulações da presente invenção preferivelmente inclui aquele conhecido pelos versados na técnica, e não visa que o componente do lado A seja limitado aquele especificamente ilustrado aqui. Por exemplo, o componente de poli-isocianato do lado A das formulações da presente invenção pode ser vantajosamente selecionado de poli-isocianatos orgânicos, poli-isocianatos modificados, prepolímeros a base de isocianato, e misturas destes. Isto pode incluir isocianatos alifáticos e cicloalifáticos, mas, isocianatos aromáticos e especialmente aromáticos multifuncionais são preferidos, e poli-isocianatos de polifenil polimetileno (PMDI) é acima de tudo preferido. Tais produtos PMDI comercialmente disponíveis preferidos incluem Mondur.RTM. MR Lite da Bayer Corporation, Rubinate.RTM. M da Huntsman Corporation, e similares. PMDI em qualquer de suas formas é o poli-isocianato acima de tudo preferido para uso com a presente invenção.
[00016] As exigências para um lado B bem sucedido são: (1) ser visualmente claro; (2) ter reatividade estável por um período de tempo; (3) ter viscosidade de operação adequada. Subsequentemente, a espuma de poliuretano (PU) é gerada da reação de volume igual um para um do lado B e lado A, por meio de um equipamento de aspersão de alta pressão com capacidades de aquecimento e medição proporcionais. A espuma de PU de aspersão deve: (1) ser dimensionalmente estável (2) tem uma resistência compressiva e de tração mínima e a densidade nominal de duas libras; (3) deve ter propriedade de fogo classe E-84 I classificada para uso de isolamento interno. A classificação de classe E-84 I é com base em resultados de queima de espuma com a propagação de chama menor que ou igual a 25 e densidade de fumaça menor que ou igual a 450. O maior desafio para formuladores é ter densidade de fumaça menor ou igual a 450 para suas espumas de PU.
[00017] A formulação equilibrada da tecnologia anterior típica de lado B na tabela 1 atende todas as exigências mencionados anteriormente. Com detalhes, o poliol poliéster aromático é Terol 256 (fabricado e vendido por Oxid LP); poliéteres são uma combinação de JEFFOL R470X e Carpol GSP 280 na porcentagem em peso de 15 e 8 respectivamente. Retardante de chama 1 é fosfato de tris(l-cloro-2-propil (TCPP) e Retardante de chama 2 é PHT4diol, um poliol anidrado itálico bromado. O agente tensoativo é um regulador celular a base de silício. O co-agentes de sopro são água e HFC 245FA (1,1,1,3,3 -pentafluorpropano) com porcentagem em peso de 2,2 e 8 respectivamente.
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[00018] Outros agentes de sopro que pode ser empregados incluem 365mfc/227 (uma mistura de 1,1,1,3,3-pentafluorbutano e 1,1,1,2,3,3,3- heptafluorpropano da Solvay), Solstice™- 1233zd(E) (trans-l-cloro-3,3,3- trifluorpropano da Honeywell) e FEA-1100 (Hexaflúor-2-buteno da DuPont). O componente do lado B inclui pelo menos um catalisador de amina. Catalisadores de amina comercialmente disponíveis adequados para a presente invenção incluem Policat.RTM. 9, PolicatRTM. 12, e Dabco.RTM. BL-19 da Air Products.; Toyocat DM 70 da Tosoh Speciality Chemicals USA, Inc. Agente tensoativos como esses são comercialmente disponíveis como LK-443 e Dabco.RTM. DC-193 da Air Products, e similares podem também ser usados na presente invenção. Adicionalmente, retardantes de chama tal como Great Lakes PHT-4 Diol, Akzo-Nobel Fyrol.RTM.PCF, ICL Industrial Fyrol 6 e similares podem ser usados no componente do lado B da presente invenção.
[00019] Preferivelmente, a razão de isocianatos:volume B é 1:1. Embora não desejado, um desvio 10 % desta razão é tolerado. Glossário/defmição: Funcionalidade de poliol - O número médio de grupo reativo por mol de poliol. E determinado por peso molecular médio pelo número de poliol (Mn) dividido por peso de poliol equivalente (Eqwt). Mn pode ser medido por cromatografia de permeação de gel (GPC) ou osmometria de pressão a vapor (VPO). Eqwt pode ser obtido por 56.100 dividido pelo número de hidroxila de poliol. Existem muitas maneiras de determinar o número de hidroxila de poliol, a mais popular é titulação de método úmido. Aromaticidade - Tereftalato significa um grupo fenila com 4 anexações de hidrogênio e 2 de grupo carbonila, o peso molecular é 132. Fenila significa um anel de benzeno com quatro anexações de hidrogênio, peso molecular é 76. Solubilidade do Agente de sopro (BA) - É uma medição de quantos gramas de BA em 100 gramas de poliol antes de atingir o ponto de saturação (a solução fica turva), expressos como partes por cem partes de poliol ( pphpp). Resistência compressiva - E com base em ASTM D 1621-73, uma medição de a capacidade de espuma resistir a força de impulso axialmente direcionada. Estabilidade dimensional - E com base em ASTM D2126-87, uma medição da capacidade de a espuma reter a forma precisa em diferente ambiente de temperatura e umidade. Classificação é dada para a espuma envelhecida. A é a melhor e D ou abaixo é inaceitável. Resistência verde - Uma medição da capacidade de a espuma resistir a força antes de ocorrer cura completa. Espuma com maior funcionalidade geral experimentaria menos reentrância (penetração) do que espuma com menos funcionalidade da mesma densidade e reatividades. SDR - A densidade de fumaça média de espuma (três queimas) da caixa de fumaça. Jeffol R470X, R425X - Um poliol poliéter a base de Mannich produzido por Huntsman. Caprol GSP 280 - Um poliol poliéter a base de sacarose/glicerina produzido por E.R. Carpenter. DM 70 - Toyocat DM70 é um catalisador de poliuretano de amina da Tosoh USA DC 193 - Um regulador celular a base de silício da Air Products BL 17 - Um catalisador de poliuretano de amina da Air Products PC 9 - Um catalisador de poliuretano de amina da Air Products Glicerina bruta - coletada de processo de biodiesel, normalmente contém água, glicerina, ácido graxo livre, éster metílico do ácido graxo, sabão, cinza e catalisador de transesterifícação tal como hidróxido de potássio. Porcentagem de Sólidos de Poliol- é determinada por Universal Centrifuge (3.000 rpm por 15 minutos) para amostrador de 50 % de solvente e 50 % de poliol.
[00020] A tabela 2 sumariza as vantagens e desvantagens de cada ingrediente na formulação da tecnologia anterior do lado B. Terol 256 é poliéster de base aromática com número de hidroxila de 265, viscosidade de 11.000 cps a 25 C e funcionalidade de 2,3. Jeffol-470X é uma amina aromática com número de hidroxila de 470, viscosidade de 10.000 cps a 25 C e funcionalidade de 3,10. GSP 280 é um poliol poliéter a base de óxido de propileno iniciado com sacarose/glicerina com número de hidroxila de 280, viscosidade de 3.000 cps a 25 C e funcionalidade de 7,0. TCPP é fosfato de tris(l-cloro-2-propil com viscosidade de 65 cps a 25 C. Ele contém 9,5 % de fosfato e 32 % de cloro. PHT4diol é um poliol poliéster bromado (éster do ácido tetrabromoftálico) com número de hidroxila de 215 e viscosidade de 100.000 cps a 25 C. Ele contém 46 % de bromo. HFC 245 é 1,1,1,3,3 - pentafluorpropano.
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[00021] Terol 256 fornece a principal aromaticidade/fenila para suprimir densidade de fumaça e aumentar formação de carvão da espuma de PU, mas, ele não tem a funcionalidade, assim poliol poliéster não pode mais ser usado em virtude de a espuma de PU resultante não atender o padrão de estabilidade dimensional e resistência compressiva. Polióis poliéter fornecem a funcionalidade para a espuma, mas, eles também aumentam a densidade de fumaça devido a seu teor de óxido de propileno.
[00022] Em termos de propriedades de fogo da espuma, TCPP interrompe a propagação da chama sobre a espuma criando um carvão protetor térmico. O cloro em TCPP e bromo em PHT4 diol passam por degradação térmica e liberam radicais de cloreto e brometo que reduzem propagação de chama da fase gasosa e evolução da fumaça. Uma outra vantagem de TCPP é que ele reduz a viscosidade do lado B. Entretanto, ele também age como um plastificante e realmente prejudica a estabilidade dimensional bem como propriedades mecânicas da espuma, Para atender a classificação de uma classe E84, as espumas da tecnologia anterior precisam tanto de TCPP quanto PHT4diol (razão correta) na formulação.
[00023] A estrutura de custo de cada ingrediente em ordem descendente é PHT4diol, TCPP, polióis poliéter e polióis poliéster aromáticos. Os formuladores prefeririam usar mais poliéster aromático, menos retardantes de chama, e nenhum poliól poliéter. Assim, espumas de PU terão melhores propriedades de fogo e menor custo, mas a menos que o poliol poliéster aromático tenha alta funcionalidade isto não poderia ser obtido até os polióis desta invenção serem desenvolvidos.
[00024] Com a nova composição de poliol poliéster HF desta invenção, um novo lado B pode ser formulado como a tabela 3 seguinte:
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[00025] Subsequentemente, a espuma de poliuretano produzida do lado B conforme a tabela 3 e poli-isocianato pode atender a exigência atual de espuma de aspersão de PU.
[00026] Oxid desenvolveu uma série de polióis poliéster de alta funcionalidade para atender o desafio. Um poliol poliéster de alta funcionalidade (HF) típico tem um número de hidroxila variando entre 320- 400, viscosidade de 4.000 -10.000 cps a 25 C, funcionalidade maior que 2,8 e teor percentual de fenila maior que 14,75 (tipicamente um teor de tereftalato (TERE) maior que 25,62. A tabela 4 mostra uma formulação de transesterificação típica ou esterificação direta para produzir o poliol poliéster HF inventivo.
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[00027] Em um sentido amplo, os glicóis incluem etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, polietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, tetrapropileno glicol e polipropileno glicol.
[00028] Glicerina inclui fonte de base de petróleo, a base de planta, a base de animal, grau bruto e refinado de biodiesel reciclado.
[00029] Pentaeritriol (PE) inclui fonte de mono, técnico, di-pentaeritriol, tripentaeritriol e subproduto de PE de fabricação.
[00030] Metil glicosídeo inclui metil glicosídeo alfa/beta.
[00031] TER.E é tereftalato e ele vem de poli(tereftalato de etileno) (PET), PET reciclado industrial, PET pós consumidor, ácido tereftálico (TA), TA reciclado industrial (Subproduto de Ácido carboxílico Aromático), anidrido itálico, ácido isoftálico e ácido metaftálico.
[00032] Natural óleo/ácido graxo inclui óleo de rícino, óleo de palma, óleo de algodão, óleo de soja, óleo de milho, óleo de linhaça, óleo de tungue, ácido graxo de óleo de pinho, óleo dímero e óleo trímero. Oleo modificado inclui óleo natural epoxidado.
[00033] Sabemos também que trimetilpropano (TMP) e sorbitol podem ser usados para substituir glicerina ou PE neste pedido.
[00034] Os exemplos seguintes ilustram a presente invenção, e não visam limitar de nenhuma maneira o escopo da invenção.
EXEMPLO 1
[00035] Pesquisadores primeiro adicionaram 113 gramas de dietileno glicol, 1.359 gramas de trietileno glicol, 566 gramas de tetraetileno glicol, 426 gramas de glicerina, 1.917 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00036] Pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Então, o pote é deixado resfriar abaixo de 250 graus F (121,1 °C).
[00037] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), pesquisadores adicionam 154 gramas de mono PE e 412 gramas de óleo de rícino. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 599 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00038] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 313; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 9.400 cps. Número de hidroxila subiu até 333 adicionando algum dietileno glicol. As propriedades finais são da maneira a seguir: Número de hidroxila 333; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 7.800 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 3,0 Fenil em poliol 17,45 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 30 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 32.9 Solubilidade de FEA- 1100 em pphpp 13,3 O poliol é rotulado como DS-16059-1.
EXEMPLO 2
[00039] Pesquisadores primeiro adicionam 218 gramas de dietileno glicol, 1,376 gramas de trietileno glicol, 571 gramas de tetraetileno glicol, 223 gramas de glicerina, 1.827 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00040] Pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixarão o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00041] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), pesquisadores adicionam 259 gramas de mono PE e 403 gramas de óleo de rícino. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 571 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00042] O poliol produzido de acordo com o método de transesterifícação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 333; Número de ácido 0,40; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 4.600 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,9 Fenil em poliol 16,79 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 31 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 34 FEA-1 100 solubilidade em pphpp 14 O poliol é rotulado como DS- 16060-1.
EXEMPLO 3
[00043] Pesquisadores primeiro adicionam 49 gramas de dietileno glicol, 884 gramas de trietileno glicol, 1.153 gramas de tetraetileno glicol, 358 gramas de glicerina, 1.707 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00044] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixaram o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00045] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 132 gramas de mono PE. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 534 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00046] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 333; Número de ácido 0,40; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 5,211 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 Fenil em poliol 18,02 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 23 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 24 FEA-1 100 solubilidade em pphpp 11 O poliol é rotulado como DS- 16063-1.
EXEMPLO 4
[00047] Os pesquisadores primeiro adicionam 225 gramas de dietileno glicol, 1.227 gramas de trietileno glicol, 500 gramas de tetraetileno glicol, 201 gramas de glicerina, 1.629 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00048] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixaram o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00049] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 256 gramas de tech PE que é uma mistura de cerca de 90 % de monopentaeritritol e 10 % de dipentaeritriol e 472 gramas de óleo de rícino. O pote é aquecido a 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 509 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00050] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 333; Número de ácido 0,40; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 4.272 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 %Fenil em poliol 16,12 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 33 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 35,8 FEA-1 100 solubilidade em pphpp 11,8 O poliol é rotulado como DS- 16067-1.
EXEMPLO 5
[00051] Os pesquisadores primeiro adicionam 576 gramas de dietileno glicol, 760 gramas de trietileno glicol, 757 gramas de C236 (C236 é um produto de 2 mols de óxido de propileno adicionado a 1 mol de misturas de etileno glicol e dietileno glicol na razão em peso aproximada de 80 a 20), e 1.397 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00052] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00053] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 334 gramas de tech PE e 363 gramas de óleo de rícino. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 437 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00054] O poliol produzido de acordo com o método anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 341; Número de ácido 0,30; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 4,285 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 Fenil em poliol 14,75 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 38,4 Solubilidade de FEA- 1100 em pphpp 23,5 Agua solubilidade em pphpp 21,2 O poliol é rotulado como DS-16017.
EXEMPLO 6
[00055] Os pesquisadores primeiro adicionam 740 gramas de dietileno glicol, 1.304 gramas de tripropileno glicol 353 gramas de glicerina, e 1.573 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00056] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00057] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 175 gramas de tech PE e 346 gramas de óleo de rícino. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 437 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00058] O poliol produzido de acordo com o método anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 400; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 5,976 cps. Aparência de poliol Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,9 % de fenila em poliol 15,57 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 34 FEA-1 100 solubilidade em pphpp 29,2 O poliol é rotulado como DS- 16073-400-1.
EXEMPLO 7
[00059] Os pesquisadores primeiro adicionam 282 gramas de dietileno glicol, 424 gramas de trietileno glicol, 1.406 gramas de TPG, 387 gramas de glicerina, 1.646 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso de poliol e um termopar.
[00060] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00061] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 119 gramas de tech PE. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retorno para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 514 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00062] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 363; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 6.190 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 % de fenila em poliol 17,37 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 33 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 35 Solubilidade de FEA- 1100 em pphpp 28 O poliol é rotulado como DS- 16078
[00063] EXEMPLO 8
[00064] Os pesquisadores carregam 6.197 gramas de glicerina bruta em um pote de 10 litros que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar. A glicerina bruta contém 23 % de água como os fornecedores sugerem. Aquecer o pote a 350 graus F com vácuo 10 mm Hg para remover a água e leves. Coletar condensação a 188 grau F, temperatura do pote e temperatura do topo na parte superior da coluna a 123 grau F. O produto do topo coletado total é 173 gramas.
[00065] Os pesquisadores aquecem o pote até 430 graus com vácuo 10 mm Hg. O equilíbrio atinge a 380 graus F (193,3 °C) com vácuo 10 mm Hg. temperatura do topo é 181 graus C. Total de 5.700 gramas de glicerina clara de refino é coletado com número de hidroxila de 1.694,6 e a porcentagem de água de 0,7. Esta glicerina é chamada glicerina de refino.
[00066] Os pesquisadores primeiro adicionam 238 gramas de dietileno glicol, 966 gramas de trietileno glicol, 698 gramas de tetraetileno glicol, 383 gramas de glicerina de refino produzidos do experimento 8, 1,687 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00067] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00068] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 162 gramas de tech PE e 190 gramas de óleo de soja. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retorno para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 527 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00069] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação 350; 0,50; 8.494 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 Fenil em poliol 17,59 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 25 Solubilidade de Solstice™- 1233zd(E) em pphpp 27 O poliol é rotulado como DS-16105-1
EXEMPLO 9
[00070] Os pesquisadores primeiro adicionam 250 gramas de dietileno glicol, 721 gramas de trietileno glicol, 1.077 gramas de tetraetileno glicol, 655 gramas de glicerina, 1.748 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00071] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00072] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 206 gramas de óleo de soja. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 547 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00073] O poliol produzido de acordo com o método anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 380; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 5,561 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,85 Fenil em poliol 17,31 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 24 O poliol é rotulado como DS-16115-1
EXEMPLO 10
[00074] Os pesquisadores primeiro adicionam 276 gramas de dietileno glicol, 935 gramas de metileno glicol, 676 gramas de tetraetileno glicol, 370 gramas de glicerina de refino produzidos do experimento 8 e 1.633 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00075] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00076] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 185 gramas de metil glicosídeo e 185 gramas de óleo de soja. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retorno para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 517 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00077] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 350; Número de ácido 0,4; Viscosidade a 77 graus F (25 °C) 11.800 cps. Aparência Líquido âmbar claro O número de hidroxila de poliol subiu para 375,5 por pós adição de dietileno glicol. Número de hidroxila 375,50; Número de ácido 0,38; Viscosidade a 77 graus F (25 °C) 6.950 cps. Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,8 Fenil em poliol 16,62 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 29 Solubilidade de Solstice™ 1233zd(E) em pphpp 30 O poliol é rotulado como DS- 16116-3
EXEMPLO 11
[00078] Os pesquisadores primeiro adicionam 1.396 gramas de trietileno glicol, 701 gramas de tetraetileno glicol, 384 gramas de glicerina, e 1.695 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00079] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C). Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 163 gramas de tech PE e 191 gramas de óleo de soja epoxidado. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 530 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00080] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação 350; 0,5; 8.677 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,95 Fenil em poliol 16,77 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 27 O poliol é rotulado como DS- 16117-1
EXEMPLO 12
[00081] Os pesquisadores primeiro adicionam 251 gramas de dietileno glicol, 1.018 gramas de trietileno glicol, 735 gramas de tetraetileno glicol, 403 gramas de glicerina, 1.537 gramas de ácido tereftálico e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00082] Os pesquisadores então aquecem o pote a 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00083] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 171 gramas de tech PE e 201 gramas de óleo de soja. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retorno para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 315 gramas de água é destilada da mistura da reação.
[00084] O poliol produzido de acordo com o método de esterificação direta anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 350; Número de ácido 0,5; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 9.409 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,9 Fenil em poliol 17,59 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 25 O poliol é rotulado como DS- 16118-1
EXEMPLO 13
[00085] Os pesquisadores primeiro adicionam 254 gramas de dietileno glicol, 1.032 gramas de trietileno glicol, 745 gramas de tetraetileno glicol, 407 gramas de glicerina de refino produzidos do experimento 8, 1.728 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00086] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00087] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 174 gramas de tech PE e 200 gramas de óleo de soja. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 540 gramas de etileno glicol, ser destilada da mistura da reação.
[00088] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila 365; Número de ácido 0,50; Viscosidade a 77 graus F (25 °C). 7.323 cps. Aparência Líquido âmbar claro Funcionalidade de poliol conforme o cálculo 2,85 % de fenila em poliol 17,1 Solubilidade de HFC 245fa em pphpp 25 Solubilidade de Solstice 1 Ml233zd(E) em pphpp 27 O poliol é rotulado como DS-16126-1
Exemplo 14
[00089] Os pesquisadores primeiro adicionam 293 gramas de dietileno glicol, 994 gramas de metileno glicol, 689 gramas de tetraetileno glicol, 1.716 gramas de poli(tereftalato de etileno) e 4 gramas de Tyzor TE (um quelato de titanato de trietanolamina) em um pote de vidro de 5 litros de 4 gargalhos que é equipado com condensador de refluxo, coluna de separação, receptor suspenso e um termopar.
[00090] Os pesquisadores então aquecem o pote até 450 graus F (232,2 °C) e mantêm a temperatura do pote a 450 graus F (232,2 °C) por 2 horas. Em seguida, os pesquisadores deixam o pote resfriar até 250 graus F (121,1 °C).
[00091] Quando a temperatura atinge 250 graus F (121,1 °C), os pesquisadores adicionam 175 gramas de tech PE, 222 gramas de óleo de soja e 558 gramas de glicerina bruta com 15,5 % água conforme determinado por Titulador Karl Fisher. O pote é aquecido até 460 graus F (237,8 °C) com pressão a vácuo a 150 mm Hg. A razão de retomo para recebimento é estabelecida em três para um. Os pesquisadores continuam o processo de destilação reativa até a quantidade teórica, 536 gramas de etileno glicol e 86,49 gramas de água, ser destilada da mistura da reação. O poliol foi resfriado até cerca de 160 a 170 graus F e foi filtrado através de um saco de filtro de 25 microns (Filtro Specialists, Inc - BPONG25P2pWE).
[00092] O poliol produzido de acordo com o método de transesterificação anterior tem as seguintes propriedades: Número de hidroxila Número de ácido Viscosidade a 77 graus F (25 °C). Porcentagem de sólido Aparência O poliol é rotulado como DS-16180-C
[00093] Tabela 5 - Sumário de porcentagem em peso de melhorias de funcionalidade e óleo natural ou modificado um em cada exemplo de poliol:
Figure img0007
Nota: (1) Exemplo 3 e 7 não usam nenhum óleo; (2) Exemplo 5 contém PE 90 (grau técnico) e óleo de rícino somente; (3) Exemplo 9 contém glicerina e SBO somente; (4) Exemplo 10 contém MG (substituindo PE) glicerina e SBO; (5) Exemplo 11 usa óleo de soja epoxidado (substituindo óleo de rícino e soja); (6) Exemplo 12 usa glicerina bruta diretamente.
[00094] As principais melhorias de funcionalidade são glicerina e PE. Os exemplos mostram que o poliol de alta funcionalidade pode ser produzido usando somente PE ou glicerina (conforme exemplo 5 e 9). Entretanto, com PE e glicerina, poliol parece ser mais robusto. Oleo de rícino e epoxidado são usados para reduzir viscosidade de poliol. Eles têm alguma funcionalidade mas fornecem muito pouco de melhoria da solubilidade de agente de sopro. Oleo de soja é primariamente usado para redução de viscosidade e para melhorar solubilidade do agente de sopro. Infelizmente, óleo de soja não fornece nenhuma funcionalidade. Exemplo 3 e 7 não contêm espécie de nenhum óleo. Conseguimos a viscosidade desejável empregando alto carregamento de glicóis de alto peso molecular.
[00095] Oxid recentemente adquiriu uma caixa de fumaça, um instrumento para detectar densidade de fumaça da espuma. Embora o tamanho do amostrador de espuma tenha somente uma polegada cúbica, os resultados (SDR) de queima da caixa podem ser correlacionados com a densidade de fumaça de teste de túnel de E-84 real. Por exemplo, Oxid pôde de adquirir amostradores de espuma que foram testados no túnel de E-84. A primeira é uma espuma fenólica com densidade de fumaça de menos que 50 (que é determinado por E-84); a segunda é espuma estoque em rolo de poli- isocianurato de índice 300 com densidade de fumaça média de 190 de duas instalações testes de túnel de E-84 de confiança; a terceira é espuma de aspersão da cavidade de parede duas libras comercial atual conforme descrito na tabela 1; a quarta é um espuma de telhado com densidade de fumaça de 600. Essas espumas são cuidadosamente cortadas em muitas espumas de uma polegada cúbica. A queima repetida nessas espumas na caixa de fumaça é realizada. A tabela 6 seguinte apresenta os resultados. Tabela 6:
Figure img0008
[00096] Se colocados em gráfico, os dados da tabela 6 mostram claramente que SD 200 a 650 de E84 vs. SDR de caixa de fumaça tem correlação quase linear.
[00097] A tabela 7 mostra a composição de poliol do experimento conforme o Exemplo 2:
Figure img0009
[00098] Cinco espumas de poliuretano e controle são preparadas no laboratório com base na fórmula da tabela 8 seguinte: Tabela 8: Fórmula para HFC245fa/aspersão de cavidade da parede de água
Figure img0010
Figure img0011
*Jeffol 470X tem 8,1 % de fenila em poliol
[00099] Conforme mencionado anteriormente, a espuma controle atende todas as exigências de aplicação comercial. O valor de SDR de espuma controle é 36,25. Com base na correlação da tabela 6, que tem cerca de 400 - 450 de teste de túnel E-84. (Note: valor de SDR de Smoke Box é um teste de laboratório de propriedade de densidade de fumaça da espuma de uma polegada cúbica. A correlação é apenas com propósito de classificação da propriedade de fumaça da espuma do teste E84. Não previmos o número real da densidade de fumaça de queima de E-84 de grande escala real de espuma de aspersão devido a muitos outros fatores estarem envolvidos.) Espuma PBW1 com 100 % de poliol poliéster e 0 % de retardantes de chama é 20,46 que é quase equivalente a densidade de fumaça de 190 de E84. Quatro porcento de PHT4diol e TCPP respectivamente adicionados na mistura de B, o valor de SDR de espuma PBW2 aumenta para 27,68 como esperado. Quando quatro porcento de PHT4diol é substituído por TCPP, o valor de SDR de espuma PBW3 aumenta para 33,87. TCPP gera mais fumaça do que PHT4diol. Quando 5 porcento de Carpol GSP 280 são adicionados na mistura de B, o valor de SDR de PBW4 aumenta ainda mais para 40,69. Quando dez porcento de Carpol GSP 280 são adicionados na mistura, o SDR de espuma PBW5 diminui um pouco (talvez devido a mais densidade de reticulação). No entanto, o poliéter gera fumaça. Com base nos resultados anteriores, parece- nos que teor de fenila (aromaticidade) da mistura de B é o mais importante parâmetro para a densidade de fumaça da espuma.
[000100] Em outras palavras, 100 porcento de poliéster como poliol sozinho na mistura de B sem nenhum poliéter e retardante de chama é o melhor método para suprimir a densidade de fumaça da espuma de poliuretano. Infelizmente, espuma de poliuretano é material orgânico que precisa de alguns retardante de chama, especialmente fósforo, para impedir que a chama se espalhe durante a queima. Portanto, com relação à propagação de chama da espuma e viscosidade de processamento ideal, recomendamos sete ou dez porcento de TCPP sejam incluídos na formulação como PBW3 da tabela 8. Claramente, PBW3 não contém nenhum PHT4diol e sua espuma tem menos densidade de fumaça (SDR = 33.87) do qua a espuma controle (SDR= 36,25).
[000101] O seguinte é um outro exemplo. Tabela 9 mostra a composição de poliol do experimento do exemplo 1:
Figure img0012
Figure img0013
[000102] Tabela 10: Fórmula para HFC245fa/aspersão de cavidade da parede de água com base no poliol do exemplo 1
Figure img0014
Figure img0015
[000103] Novamente, os 100 % de poliol poliéster como PBW1 da tabela 10 geram a menor fumaça entre cinco formulações. Quanto mais TCPP e PHT4diol na formulação, maior o aumento de SDR de espuma. Tabela 11: Fórmula para SolStice™-1233zd(E)/aspersão de cavidade da parede de água
Figure img0016
Figure img0017
[000104] Substituindo HFC 245FA por Solstice -1233zd(E), o SDR de espumas de poliuretano com base nesses dois polióis parece ser próxima. No caso de poliol do exemplo 1, com 8 porcento de TCPP, PBW3 na tabela 10 é 33,75 e PBW1 na tabela 11 é 36,56. No caso de poliol do exemplo 2, com 0 porcento de retardantes de chama, PBW2 na tabela 9 é 20,46 e PBW2 na tabela 11 é 23,81. O exemplo 3 contém PE e glicerina mas não óleo de rícino. Sua propriedade de fumaça da espuma está na linha do poliol do exemplo 1 e exemplo 2. Tabela 12:
Figure img0018
Tabela 13
Figure img0019
Figure img0020
[000105] Com 8 porcento TCPP, o PBW3 na tabela 13 tem viscosidade de 993 cps a 25 °C e valor de SDR 35,52.
[000106] O poliol do exemplo 4 tem a composição como na tabela 14. Tabela 14
Figure img0021
Tabela 15: Fórmula para HFC245fa/aspersão de cavidade da parede de água com base no poliol do exemplo 4
Figure img0022
Figure img0023
*Jeffol 425, um poliol poliéter a base de Mannich da Huntsman tern 7,73 % de fenila em poliol.
[000107] Novamente, observamos o efeito dominante de fenil (aromaticidade) na mistura de B na densidade de fumaça da espuma. Obviamente, mais óleo de rícino não aumenta mais fumaça. Comparado com GSP 280, o Jeffol 425X criou menos fumaça.
[000108] Nos exemplo 5, 6 e 7, adicionamos C236 bem como Tripropileno glicol para aumentar a solubilidade de poliol de FEA 1100. O poliol como o exemplo 6 tem 29 pphpp de solubilidade FEA1 100 e o poliol como o exemplo 7 tem 28 pphpp de solubilidade FEA1 100. Pphpp significa partes por cem partes de poliol. O exemplo de espuma do exemplo 7 de poliol é apresentado na tabela 16.
Figure img0024
Figure img0025
[000109] Tabela 17: Fórmula para água/HFC245fa e água/aspersão de cavidade da parede de FEA1100 com base no poliol do exemplo 7
Figure img0026
Figure img0027
[000110] PBW1 na tabela 17 tem uma excelente estabilidade dimensional. A densidade de fumaça com base em valor de SDR é alta mas controlável. TPG no poliol fornece abundância de solubilidade de FEA 1100 na mistura de B.
Figure img0028
Tabela 19: Fórmula para água/ aspersão de cavidade da parede de HFC245fa com base no poliol do exemplo 8
Figure img0029
Figure img0030
[000111] Embora os exemplos 8 e 10 poliol contenham glicerina refinada; eles comportam como se contivessem a glicerina pura. Acredita-se que óleo da natureza aumente a densidade de fumaça da espuma. Entretanto, o valor de SDR de PBW1 na tabela 19 mostra que cinco porcento de óleo de soja no poliol parecem ser finos. Novamente, de forma clara, não contendo PHT4diol, espuma PBW1 tem SDR menor que a espuma controle. Tabela 20: Fórmula para água/aspersão de cavidade da parede de HFC245fa com base no exemplo 9
Figure img0031
[000112] O poliol do exemplo 9 contém 16,34 porcento de glicerina e nenhum PE. A estabilidade dimensional de PBW1 na tabela 20 não é tão boa quanto nas outras mas, aceitável. A fumaça será na linha marginal. Poliol do exemplo 10 contendo cerca de 5 % de MG parece ser fino com valor de hidroxila de 375 e viscosidade de 6.950 cps a 77 F.
[000113] O poliol do exemplo 12 produzido por método de esterificação direta tem os mesmos resultados do exemplo 8 que é produzido por método de transesterificação tem em termos de número de hidroxila, número de ácido, viscosidade e solubilidade de HFC245FA.
Exemplo Comparativo 1
[000114] Terol 925 (fornecido por Oxid LP) é um poliol poliéster de alto teor aromático, alta funcionalidade. Observou-se que Terol 925 é usado em formulações de aspersão que exigem uma classificação Classe I de E-84 usando 245fa. As propriedades típicas de Terol 925 são da maneira a seguir: Número de hidroxila 305; Viscosidade a 25 C 11.500 cps; Número de ácido 1,0; Teor de fenila cerca de 21,9, Funcionalidade nominal 2,45.
[000115] A tabela 21 mostra a formulação de espuma de PUR e propriedades físicas de espumas com base em Terol 925 (exemplo comparativo 1) e poliol do exemplo 13. Tabela 21:
Figure img0032
Figure img0033
Figure img0034
[000116] Conforme mostrado, o carregamento de poliol éster de PBW1 e PBW2 da tabela 21 é o mesmo. A viscosidade do lado B de PBW1 é 1.744 cps, que é muito maior que viscosidade desejável de manuseio típica. O poliol comparativo tem maior índice de reação que o exemplo 13. Entretanto, quanto às propriedades da espuma em termos de resistência compressiva, resistência verde e estabilidade dimensional, o exemplo 9 é muito superior a poliol comparativo - Terol 925. Sem poliol poliéter, T925 teria dificuldades de fornecer as propriedades físicas muito necessárias para a espuma. O exemplo 13 e outros polióis de HF como poliol sozinho na mistura de B forneceriam as propriedades físicas para espuma de aspersão de poliuretano. Devido à maior aromaticidade, o Terol 925 tem menos densidade de fumaça do que poliol do exemplo 13. Exemplo Comparativo 2 Tabela 22:
Figure img0035
Figure img0036
[000117] Uma espuma de poliéter 100 % (Jeffol 470X e GSP 280) é preparada com base na PBW1 da formulação na tabela 22. Conforme esperado, a espuma tem excelentes propriedades físicas, incluindo estabilidade dimensional de classificação A, mínima reentrância de resistência verde. Entretanto, a densidade de fumaça é muito alta que é quase duas vezes as espumas com base em nosso novo poliéster.
[000118] Com base na formulação de poliol excluindo os exemplos 5, 6 e 7 mencionados anteriormente, 3.000 libras de poliol foram produzidos em planta piloto, rotulado como XO 12009. As propriedades de poliol típicas estão na tabela 23.
Figure img0037
[000119] Aspergimos diversas espumas de poliuretano de parede e telhado comerciais no Canadá usando poliol poliéster aromático XO 12009. Os testes de túnel de E-84 foram conduzidos em Exova em Toronto, Canadá.
[000120] A formulação usada para preparar as amostras de espuma avaliada conforme mostrado a seguir:
Figure img0038
Figure img0039
As condições de processamento são observadas a seguir na tabela 25
Figure img0040
Figure img0041
Aspersão de Um passe de 4 Dois passes de uma Dois passes de uma espuma polegadas polegada polegada As propriedades físicas das espumas com base em XO 12009 estão na tabela 26:
Figure img0042
[000121] As propriedades de fogo das espumas com base em poliol XO 12009 são excelentes conforme previsto. Estas espumas HFC365mfc/227 e sopradas com água (com/sem um toque de HFC 245fa) são capazes de obter facilmente uma classificação classe E-84.

Claims (9)

1. Poliol poliéster aromático essencialmente livre de poliol poliéter, caracterizado pelo fato de que é adequado como o único poliol na produção de espumas de poliuretano que têm uma classificação de uma classe de teste de fogo do túnel de E-84, o dito poliol poliéster aromático tendo uma faixa de funcionalidade de 2,8 a 3,2 e uma viscosidade moderada variando de 4.000 -10.000 cps a 25° C inclusive, preparado pela transesterificação ou esterificação de uma mistura compreendendo: 1.9- -66 % p/p de um glicol, 24-34 % p/p de fonte de tereftalato, 5,02-17 % p/p de glicerina, 3,14-14 % p/p de pentaeritriol, 0-5 % p/p metil glicosídeo, 0-10 % p/p sorbitol, e 0-15 % p/p de um óleo vegetal natural, óleo vegetal natural modificado ou derivado do ácido graxo do óleo vegetal natural.
2. Poliol poliéster aromático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o glicol é etileno glicol, polietileno glicol, propileno glicol ou polipropileno glicol.
3. Poliol poliéster aromático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de tereftalato é derivado de poli(tereftalato de etileno) (PET), PET reciclado industrial, PET pós consumidor, ácido tereftálico (TA), TA reciclado industrial (BACA), anidrido ftálico, ácido isoftálico ou ácido metaftálico.
4. Poliol poliéster aromático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo vegetal natural é óleo de rícino, óleo de palma, óleo de algodão, óleo de soja, óleo de milho, óleo de pinho, óleo de linhaça ou óleo de tungue.
5. Poliol poliéster aromático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um número de hidroxila na faixa de 320- 400 inclusive, e teor percentual de fenila (p/p) na faixa de 14,75 a 19,58.
6. Composição para preparar espuma de poliuretano, caracterizada pelo fato de que compreende: um componente do lado A compreendendo um poli-isocianato; e um componente do lado B compreendendo catalisador, agente tensoativo, retardante de chama, agente de sopro e o poliol poliéster aromáticoconforme definido na reivindicação 1.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o componente poliol tem 65-80 % de p/p do componente do lado B.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a razão em volume de componente do lado A para componente do lado B é 1:1.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o agente de sopro é água, pentafluorpropano, pentafluorbutano, heptafluorpropano, cloro-trifluorpropano, hexaflúor-2- buteno, pentanos ou combinações destes.
BR112014025257-2A 2012-04-10 2013-04-02 poliol poliéster aromático, e, composição para preparar espuma de poliuretano BR112014025257B1 (pt)

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