BR112015006643B1 - oligômero funcionalizado, composição formadora de espuma de células abertas e espuma de células abertas - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÃO FORMADORA DE ESPUMAS DE CÉLULAS ABERTAS E ESPUMA DE CÉLULAS ABERTAS Incorporações da presente divulgação referem-se a oligômeros funcionalizados. Como um exemplo, um oligômero funcionalizado pode ser representado pela Fórmula I: (Fórmula I) na qual R1 é uma estrutura de Fórmula II: (Fórmula II) e R2 tem uma fórmula -CXHYO-, sendo que n é um número inteiro tendo um valor de 2 a 6, m é um número inteiro tendo um valor de 2 a 10, X é, independentemente, um número inteiro tendo um valor de 1 a 12, e Y é um número inteiro tendo um valor de 2 a 24.
Description
[0001] Incorporações da presente divulgação referem-se a oligômeros funcionalizados, mais especificamente, incorporações referem-se a oligômeros funcionalizados que podem ser utilizados numa composição formadora de espuma de células abertas.
[0002] Espumas são dispersões nas quais se dispersa um gás num material líquido, num material sólido, ou num gel. Espumas sólidas incluem espumas de células fechadas e espumas de células abertas.
[0003] Na espuma de célula fechada, o gás forma bolsas discretas, onde as bolsas discretas estão completamente cercadas pelo material sólido. As células fechadas podem ser referidas como não intercomunicadas. Como as bolsas discretas estão completamente cercadas pelo material, as células fechadas formam um material rígido, por exemplo, uma espuma rígida. Adicionalmente, as células fechadas ajudam a impedir passagem de gases ou líquidos através da espuma de células fechadas. Usam-se espumas de células fechadas numa variedade de aplicações, tais como isolamento térmico, isolamento de vapor, isolamento de líquido, aplicação em enchimento de junta, e aplicações de proteção ao impacto.
[0004] Ao contrário da espuma de células fechadas, numa espuma de células abertas as bolsas de gás conectam-se umas com as outras. As células abertas podem ser referidas como intercomunicadas. Como as bolsas de gás de uma espuma de células abertas não estão completamente cercadas pelo material sólido, as células abertas formam um material flexível, por exemplo, uma espuma flexível ou uma espuma viscoelástica. Usam-se as células abertas numa variedade de aplicações, tais como aplicações em isolamentos, aplicações em embalagens, guarnições automotivas, e aplicações acústicas, entre outras.
[0005] A presente divulgação provê oligômeros funcionalizados de Fórmula (I):
na qual R1 é uma estrutura de Fórmula II:
e R2 tem uma fórmula -CxHyO-, sendo que n é um número inteiro tendo um valor de 2 a 6, m é um número inteiro tendo um valor de 2 a 10, X é, independentemente, um número inteiro tendo um valor de 1 a 12, e Y é um número inteiro tendo um valor de 2 a 24. R3 pode ser um composto alifático, um composto aromático ou uma amina.
[0006] A presente divulgação provê composição formadora de espuma de células abertas. As composições formadoras de espumas de células abertas podem incluir o oligômero funcionalizado tal como aqui provido e um receptor de Michael multifuncional.
[0007] O sumário acima da presente divulgação não tem a intenção de descrever cada incorporação divulgada ou cada implementação da presente divulgação. A descrição a seguir exemplifica mais particularmente incorporações ilustrativas. Em vários lugares do começo ao fim do pedido de patente, provê-se orientação através de listas de exemplos, os quais podem ser usados em várias combinações. Em cada caso, a lista mencionada serve apenas como um grupo representativo e não deve ser interpretada como uma lista exclusiva.
[0008] Descrevem-se aqui oligômeros funcionalizados. Estes oligômeros funcionalizados podem ser incluídos em composições formadoras de espuma de células abertas que podem prover uma espuma de células abertas. Ao contrário de algumas outras espumas, tais como espumas de poliuretano, as espumas de células abertas aqui divulgadas, vantajosamente, não utilizam isocianatos, que podem ser indesejáveis em algumas aplicações. Vantajosamente, as espumas de células abertas aqui divulgadas são espumas tendo propriedades, tal como densidade de espuma, entre outras, que são desejáveis em algumas aplicações. As espumas de células abertas aqui divulgadas podem ser empregadas numa variedade de aplicações, tais como aplicações em isolamento, aplicações em embalagens, aplicações em guarnições automotivas, aplicações em filtros, e aplicações acústicas, entre outras.
[0009] Os oligômeros funcionalizados aqui descritos podem ser representados pela formula I seguinte:
[0010] R1 pode ser representado pela Fórmula II seguinte:
e R2 tem uma fórmula -CxHyO-. Quando aqui usadas, n é um número inteiro tendo um valor de 2 a 6, m é um número inteiro tendo um valor de 3 a 10, X é um número inteiro tendo um valor de 1 a 12, e Y é um número inteiro tendo um valor de 2 a 24. R3 pode ser um composto alifático, um composto aromático ou uma amina. Considera-se que os valores de n, m, X e Y para misturas dos oligômeros funcionalizados de Fórmula (I) podem ser números racionais para as dadas faixas de n, m, X e Y aqui providas. A ligação ondulada (﹏) na Fórmula II representa uma mistura de diferentes estereoquímicas possíveis naquele ponto.
[0011] Como um exemplo, R1, do oligômero funcionalizado representado pela Fórmula I, pode ter uma estrutura de Fórmula III,
por exemplo, onde n tem um valor de 3, m tem um valor de 2 ou 3, a tem um valor de 2 ou 3, X tem um valor de 2, e Y tem um valor de 4.
[0012] Como um exemplo, R1, do oligômero funcionalizado representado pela Fórmula I, pode ter uma estrutura representada pela Fórmula IV,
por exemplo, onde n tem um valor de 2, m tem um valor de 3 a 4, b tem um valor de 3 a 4, X tem um valor de 2, e Y tem um valor de 4.
[0013] Os oligômeros funcionalizados, que também podem ser chamados de oligômeros de aceto-acetatos e/ou doadores de Michael, podem ser formados a partir de uma reação química, por exemplo, via uma reação de transesterificação. A reação de transesterificação pode incluir um poliol e um éster.
[0014] Quando aqui usado, "poliol" refere-se a uma molécula orgânica tendo uma média maior que 1,0 grupo hidroxila por molécula. Uma variedade de polióis que podem ser utilizados para formar os oligômeros funcionalizados são obteníveis comercialmente, tais como IP-625, um glicerol etoxilado, e IP-9001, um ácido tereftálico etoxilado, ambos obteníveis de The Dow Chemical Company, entre outros polióis obteníveis comercialmente. Uma variedade de polióis que se pode utilizar para formar os oligômeros funcionalizados podem ser formados a partir de uma reação química, por exemplo, via reação de alcoxilação. A reação de alcoxilação pode incluir reagir um iniciador tal como, água, etileno glicol, ou propileno glicol, com um óxido de alquileno, tal como óxido de etileno, óxido de propileno, ou óxido de butileno na presença de um catalisador. Exemplos do poliol empregado para formar os oligômeros funcionalizados incluem, mas não se limitam a, glicerol etoxilado, ácido tereftálico etoxilado, poli(tetrametileno glicol), policaprolactona, poli(óxidos de butilenos), poli(hidroxi-isobutilenos) (polióis Krasol), óleo de rícino (triglicerídeo de ácido ricinoleico), polióis de óleos de sementes reduzidos e hidroformilados, fenóis aromáticos etoxilados, hidroquinona diéter etanol, e combinações dos mesmos, entre outros polióis.
[0015] Pode-se utilizar uma variedade de ésteres para formar os oligômeros funcionalizados. O éster pode ser um aceto-acetato, um ciano-acetato, um éster de ácido malônico, ou uma combinação dos mesmos, entre outros ésteres. Exemplos do éster incluem, mas não se limitam a, 3-oxo-butirato de terciobutila, ésteres de álcoois poliídricos tais como etileno glicol, 1,2-ou 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,2-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, poli (glicol propilênico), poli (glicol etilênico), ciclo-hexano-dimetanol, trimetilolpropano, trietilolpropano, pentaeritritol, glicerina, di-pentaeritritol, di-trimetilolpropano, glicose, isossorbida, butil etil propanodiol, ésteres derivados de poliésteres polióis, poliéteres polióis, ou poliéster-amidas polióis, ou uma combinação dos mesmos, entre outros.
[0016] O poliol e o éster podem reagir tal que os grupos hidroxila do poliol e o éster tenham uma razão molar de 0,5 mol de grupos hidroxila do poliol para 2,0 mols de éster a 2,0 mols de grupos hidroxila do poliol para 0,5 mol de éster. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0,5:2,0 (mols de grupos hidroxila do poliol : mols de éster) aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o poliol e o éster podem reagir tal que a razão molar mols de grupos hidroxila do poliol para mols de éster tenha um limite superior de 2,0:0,5, 1,5:0,5, ou 1,0:0,5 a um limite inferior de 0,5:2,0, 1,0:2,0, ou 1,5:2,0.
[0017] O poliol e o éster podem ser aquecidos a uma temperatura de 80°C a 200°C, por exemplo, quando formam os oligômeros funcionalizados via a reação de transesterificação. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 80°C a 200°C aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o poliol e o éster podem ser aquecidos a uma temperatura com um limite inferior de 80°C, 90°C, ou 115°C a um limite superior de 200°C, 175°C, ou 150°C.
[0018] O poliol e o éster podem ser aquecidos a uma temperatura, tal como aqui discutida, durante um intervalo de tempo de 0,5 h a 10 h. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0,5 h a 10 h aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o poliol e o éster podem ser aquecidos a uma temperatura, tal como aqui discutida, durante um intervalo de tempo com um limite inferior de 0,5 h, 1,0 h, ou 1,5 h a um limite superior de 10,0 h, 9,0 h, ou 8,0 h. Entretanto, em algumas incorporações, o poliol e o éster podem ser aquecidos a uma temperatura, tal como aqui discutida, durante outros intervalos de tempo.
[0019] O oligômero funcionalizado pode ter um peso equivalente de 200 g/equivalente a 5000 g/equivalente. Quando aqui usado, "peso equivalente" é definido como o peso molecular médio numérico do oligômero funcionalizado dividido pela funcionalidade do oligômero funcionalizado. Quando aqui usada, "funcionalidade" é igual ao número de grupos aceto-acetato no oligômero funcionalizado, que também é igual ao número de grupos hidroxila no material de partida. Determina-se o peso molecular médio numérico do oligômero funcionalizado usando o peso molecular médio numérico do poliol, provido por fabricação ou determinado usando titulação de hidroxila juntamente com a porcentagem de conversão dos grupos hidroxila em grupos aceto-acetato. Usa-se NMR e IR para determinar a perda de grupos hidroxila no poliol e o aparecimento dos grupos aceto-acetato no oligômero funcionalizado. Depois, determina-se o peso molecular médio numérico do oligômero funcionalizado usando o peso molecular do aceto-acetato.
[0020] Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 200 g/equivalente a 5000 g/equivalente aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o oligômero funcionalizado pode ter um peso equivalente tendo uma faixa com um limite inferior de 200 g/equivalente, 300 g/equivalente, ou 400 g/equivalente a um limite superior de 5000 g/equivalente, 4500 g/equivalente, ou 4000 g/equivalente. Para o oligômero funcionalizado, pode-se calcular g/equivalente como a massa em g do oligômero funcionalizado contendo um mol de funcionalidades de doador de Michael. Embora não estando limitado pela teoria, para os propósitos desta divulgação, a funcionalidade para um doador de Michael multifuncional são grupos que na presença de um catalisador de reação de carbono de Michael formam um carbânion que reagem com a dupla ou tripla ligação carbono-carbono de um grupo receptor de Michael para formar uma ligação carbono-carbono no grupo receptor de Michael.
[0021] Como se mencionou, os oligômeros funcionalizados aqui divulgados podem ser empregados numa composição, tal como uma composição formadora de espuma de células abertas. As composições formadoras de espuma de células abertas podem incluir um receptor de Michael multifuncional. O receptor de Michael funcionalizado e o oligômero funcionalizado podem reagir para formar a espuma de células abertas, por exemplo, via uma reação de carbono de Michael. Embora não estando limitado pela teoria, para os propósitos desta divulgação, funcionalidades de receptor de Michael referem-se a um alceno ativado tendo uma dupla ou tripla ligação alfa carbono-carbono para uma carbonila (um grupo "enona") ou, um grupo nitro. O receptor de Michael multifuncional pode ter de duas (2) a dez (10) funcionalidades de receptor de Michael. Por exemplo, o receptor de Michael multifuncional pode ter 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10 funcionalidades de receptor de Michael.
[0022] O receptor de Michael multifuncional pode ser um acrilato. Quando aqui usado, "acrilato" inclui acrilatos e metacrilatos.
[0023] Exemplos do acrilato incluem, mas não se limitam a, diacrilato de 1,4-butanodiol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de neopentil glicol, diacrilato de dietileno glicol, diacrilato de trietileno glicol, diacrilato de tetraetileno glicol, diacrilato de poli(glicol etilênico), diacrilato de dipropileno glicol, diacrilato de tripropileno glicol, diacrilato de ciclo-hexano-dimetanol, diacrilato de hexanodiol alcoxilado, diacrilato de ciclo-hexano-dimetanol alcoxilado, diacrilato de neopentil glicol propoxilado, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, triacrilato de trimetilolpropano propoxilado, oligômero de poliéster acrilado, diacrilato de bisfenol A, diglicidil éter de bisfenol A acrilado, diacrilato de bisfenol A etoxilado, triacrilato de tris(2-hidroxietil)isocianurato, oligômero de uretano alifático acrilado, oligômero de uretano aromático acrilado, e combinações dos mesmos, entre outros. Uma ou mais incorporações da presente divulgação provêm o acrilato selecionado do grupo de triacrilato de trimetilolpropano, tetracrilato de pentaeritritol, tetracrilato de di-trimetilolpropano, hexacrilato de di-pentaeritritol, pentacrilato de di-pentaeritritol, diacrilato de diglicidil éter de bisfenol A, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, diacrilato de triciclodecano-dimetanol, diacrilato de ciclo-hexano-dimetanol, e combinações dos mesmos.
[0024] O receptor de Michael multifuncional e o oligômero funcionalizado podem ser incluídos nas composições formadoras de espuma de células abertas tal que funcionalidades de receptor de Michael multifuncional e funcionalidades de oligômero funcionalizado tenham uma razão molar de 0,5 mol de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional para 3,0 mols de funcionalidades de oligômero funcionalizado a 3,0 mols de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional para 0,5 mol de funcionalidades de oligômero funcionalizado. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0,5:3,0 a 3,0:0,5 de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional para funcionalidades de oligômero funcionalizado aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, as composições formadoras de espuma de células abertas podem incluir o receptor de Michael multifuncional e o oligômero funcionalizado tal que as funcionalidades de receptor de Michael multifuncional e as funcionalidades de oligômero funcionalizado possam ter uma razão molar com um limite superior de 3,0:0,5, 2,8:0,5, ou 2,6:0,5 a um limite inferior de 0,5:3,0, 0,7:3,0, ou 1,0:3,0 mols de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional para mols de funcionalidades de oligômero funcionalizado.
[0025] As composições formadoras de espuma de células abertas aqui divulgadas podem incluir um catalisador, por exemplo, um catalisador de reação de carbono de Michael. O catalisador pode incluir aminas terciárias, amidinas, hidróxidos de amônio quaternário, hidróxidos de metais alcalinos, alcóxidos de metais alcalinos, acetil-acetonatos de metais alcalinos, acetil-acetonatos de amônio quaternário, entre outros. Exemplos do catalisador incluem, mas não se limitam a, hidróxido de tetrametil amônio, hidróxido de tetraetil amônio, hidróxido de tetrabutil amônio, hidróxido de tetra-octil amônio, trimetilamina, trietilamina, N-metil-morfolina, N-etil-morfolina, N,N-dimetil-benzilamina, N,N-dimetil- etanolamina, N,N,N',N'-tetrametil-1,4-butanodiamina, N,N-dimetil-piperazina, 1,4-diaza-biciclo-2,2,2-octano, bis(dimetilamino etil)éter, bis(2-dimetilamino etil)éter, morfolina, 4,4'-(oxi-di-2,1-etanodiil)bis trietilenodiamina, pentametil dietileno triamina, dimetil ciclo-hexilamina, N-cetil-N,N-dimetilamina, N-coco-morfolina, N,N-dimetil aminoetil N-metil etanolamina, N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil bis(aminoetil)éter, N,N-bis(3-dimetilamino propil)N- isopropanolamina, (N,N-dimetil)amino-etoxi etanol, N,N,N',N'-tetrametil hexanodiamina, N,N-dimorfolino dietil éter, N-metil imidazol, dimetil aminopropil dipropanolamina, bis(dimetilamino propil)amino-2-propanol, tetrametil amino bis(propilamina), (dimetil(amino etoxi etil))((dimetil amina)etil)éter, tris(dimetilamino propil) amina, diciclo-hexil metil amina, bis(N,N-dimetil-3-aminopropil)amina, 1,2-etileno piperidina, metil-hidroxietil piperazina, ou uma combinação dos mesmos, entre outros. Uma ou mais incorporações da presente divulgação provêm o catalisador selecionado do grupo de 1,1,3,3-tetrametil-guanidina, 1,8-diaza-biciclo[5.4.0]undec-7-eno, 1,5-diaza-biciclo[4.3.0]non-5-eno, hidróxido de tetrametil-amônio, hidróxido de (2-hidroxietil)trimetil-amônio, carbonato de potássio, fosfato de potássio, fenóxido de potássio, fenóxido de sódio, hidróxido de tetraetil-amônio, e combinações dos mesmos.
[0026] O catalisador pode ter uma concentração de 0,01 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado a 1 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0,01 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado a 1 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o catalisador pode ter uma concentração com um limite inferior de 0,01 mol, 0,02 mol, ou 0,03 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado a um limite superior de 1 mol, 0, 98 mol, ou 0,95 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado.
[0027] As composições formadoras de espuma de células abertas aqui divulgadas podem incluir um agente de expansão. O agente de expansão pode incluir pentanos, hidrocarbonetos fluorados, hidrocarbonetos cloro-fluorados, formatos, dióxido de carbono, hidro-flúor-olefinas, hidro-cloro-olefinas, ou uma combinação dos mesmos, entre outros. Uma ou mais incorporações da presente divulgação provêm o agente de expansão selecionado do grupo de ciclopentano, n-pentano, formaldeído dimetil-acetal, formato de metila, metil-butano, 1,1,2,2,3-pentaflúor-propano, 1,1,1,3,3-pentaflúor-propano, 1,1,1,3,3-pentaflúor-butano, 1,1,1,2,3,4,4,5,5, 5-decaflúor-pentando, cis-1, 1,1,4,4,4-hexaflúor-but-2-eno, trans-1-cloro-3,3,3-triflúor-propeno, e combinações dos mesmos.
[0028] O agente de expansão pode ter uma concentração de 0,5 por cento em peso para 50 por cento em peso com base no peso total do receptor de Michael multifuncional e do oligômero funcionalizado. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo uma concentração de 0,5 por cento em peso para 50 por cento em peso com base no peso total do receptor de Michael multifuncional e do oligômero multifuncional aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o agente de expansão pode ter uma concentração com um limite inferior de 0,5 por cento em peso, 1,0 por cento em peso, ou 1,5 por cento em peso a um limite superior de 50 por cento em peso, 48 por cento em peso, ou 45 por cento em peso de agente de expansão com base no peso total do receptor de Michael multifuncional e do oligômero multifuncional.
[0029] As composições formadoras de espuma de células abertas aqui divulgadas podem incluir um tensoativo. Exemplos do tensoativo incluem, mas não se limitam a, poli(óxidos de alquileno) e agentes interfaciais a base de silicone, tais como tensoativos orgânicos de silicone. Poli(óxidos de alquileno), por exemplo, podem incluir copolímeros aleatórios e/ou em blocos de óxidos de etileno e de propileno ou de óxidos de etileno e de butileno, entre outros. Um exemplo de um tensoativo de poli(óxido de alquileno) é um tensoativo orgânicos em triblocos de poli(óxido de etileno-co-óxido de butileno), que é vendido com a denominação comercial VORASURF™ 504 (obtenível de The Dow Chemical Company). Exemplos de tensoativos orgânicos de silicone incluem, mas não se limitam a copolímeros de polissiloxano/poliéter tais como TEGOSTAB™ B-8462 e B-8469 (obteníveis de Evonik Industries), tensoativo DABCO™ DC-198 (obtenível de Air Products & Chemicals), e tensoativo NIAX™ L-5614 (obtenível de Momentive Performance Products).
[0030] O tensoativo pode ter uma concentração de 0,1 por cento em peso para 5,0 por cento em peso com base no peso do receptor de Michael multifuncional e do oligômero multifuncional. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0,1 por cento em peso para 5,0 por cento em peso com base no peso do receptor de Michael multifuncional e oligômero multifuncional aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o tensoativo pode ter uma concentração co um limite inferior de 0,1 por cento em peso, 0,2 por cento em peso, ou 0,3 por cento em peso a um limite superior de 5,0 por cento em peso, 4,8 por cento em peso, ou 4,5 por cento com base no peso do receptor de Michael multifuncional e oligômero multifuncional.
[0031] As composições formadoras de espuma de células abertas podem incluir um ou mais aditivos. Exemplos do um ou mais aditivos incluem, mas não se limitam a, plastificantes, cargas, colorantes, preservativos, mascarantes de odor, retardantes de chama, biocidas, antioxidantes, estabilizadores de UV, agentes antiestáticos, nucleadores de células de espuma, entre outros. Concentrações do um ou mais aditivos nas composições formadoras de espuma de células abertas podem ter valores diferentes para várias aplicações.
[0032] Como se mencionou, as composições formadoras de espuma de células abertas aqui divulgadas podem ser utilizadas para prover uma espuma de células abertas. Espumas de células abertas podem ser espumas flexíveis ou espumas viscoelásticas, enquanto que espumas de células fechadas podem ser espumas rígidas. As espumas de células abertas aqui divulgadas podem ser formadas por uma reação química, por exemplo, reticulação das composições formadoras de espuma de células abertas.
[0033] As composições formadoras de espuma de células abertas podem ser aquecidas a uma temperatura de 0°C a 80°C, quando se reticulam as composições formadoras de espuma de células abertas. Todos os valores individuais e subfaixas de e incluindo 0°C a 80°C aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, as composições formadoras de espuma de células abertas podem ser aquecidas a uma temperatura com um limite inferior de 0°C, 3°C, ou 5°C a um limite superior de 80°C, 60°C, ou 4 0°C.
[0034] Como se mencionou, a reticulação da composição formadora de espuma de células abertas pode prover uma espuma de células abertas. Pode-se determinar se uma espuma é uma espuma de células abertas por um número de métodos, tal como, por exemplo, ASTM D2856. As espumas de células abertas aqui divulgadas são úteis em várias aplicações incluindo, mas não se limitando a aplicações em isolamentos, aplicações em embalagens, aplicações em guarnições automotivas, aplicações em filtros, e aplicações acústicas, entre outras.
[0035] Nos Exemplos, usaram-se vários termos e designações para materiais incluindo, por exemplo, os seguintes:
[0036] Poliol (glicerol etoxilado, referência de produto IP 625, obtenível de The Dow Chemical Company); poliol (ácido tereftálico etoxilado, referência de produto IP 9001, obtenível de The Dow Chemical Company); aceto-acetato (3-oxo-butirato de terciobutila, obtenível de Sigma-Aldrich); receptor de Michael multifuncional (diacrilato de diglicidil éter de bisfenol A, referência de CN 120Z, obtenível de Sartomer); receptor de Michael multifuncional (tetracrilato de di-trimetilolpropano, referência de produto SR355, obtenível de Sartomer); catalisador (1,1,3,3-tetrametil-guanidina, obtenível de Aldrich); tensoativo (tensoativo orgânico de silicone, referência de produto TEGOSTAB® B 8469, obtenível de Evonik Industries); 1,1,1,3,3-pentaflúor-propano (agente de expansão, referência de produto HFC 245fa, obtenível de Honeywell Corporation).
[0037] Preparou-se um oligômero funcionalizado, Exemplo 1, como se segue. Adicionaram-se IP 625 (210 g) e 3-oxo-butirato de terciobutila (204 g) num recipiente. Aqueceu-se o conteúdo do recipiente a 115°C com agitação por 5 horas para prover transesterificação e formar o Exemplo 1. Durante a transesterificação removeu-se terciobutanol, um subproduto, via destilação. Após as 5 horas, aplicou-se vácuo no recipiente por 10 minutos durante os quais o conteúdo do recipiente foi mantido em 115°C, depois aplicou-se vácuo no recipiente por 30 minutos durante os quais se manteve o conteúdo do recipiente em 85°C. Resfriou-se o conteúdo do recipiente até temperatura ambiente para prover 285 g do Exemplo 1.
[0038] Usou-se espectroscopia na região do infravermelho para analisar IP 625 e Exemplo 1. A análise por espectroscopia na região do infravermelho de IP 625 indicou absorção em aproximadamente 3090-3670 cm-1, que correspondeu a dilatação de O-H para IP 625. A análise por espectroscopia na região do infravermelho de Exemplo 1 mostrou que absorção em aproximadamente 3090-3670 cm-1 tinha diminuído para abaixo dos limites de detecção, indicando transesterificação de IP 625 e formação de Exemplo 1. Para o Exemplo 1, R1 tinha a estrutura de Fórmula III
onde n tinha um valor de 3, m tinha um valor de 2 ou 3, a tinha um valor de 2 ou 3, X tinha um valor de 2, e Y tinha um valor de 4 .
[0039] Preparou-se um oligômero funcionalizado, Exemplo 2, como se segue. Adicionaram-se IP 9001 (244 g) e 3-oxo-butirato de terciobutila (206 g) num recipiente. Aqueceu-se o conteúdo do recipiente a 115°C e se manteve durante agitação por 5 horas para prover transesterificação e formar o Exemplo 2. Durante a transesterificação removeu-se terciobutanol, um subproduto, via destilação. Após as 5 horas, aplicou-se vácuo no recipiente por 10 minutos durante os quais o conteúdo do recipiente foi mantido em 115°C, depois aplicou-se vácuo no recipiente por 30 minutos durante os quais se manteve o conteúdo do recipiente em 85°C. Resfriou-se o conteúdo do recipiente até temperatura ambiente para prover 312 g do Exemplo 2.
[0040] Usou-se espectroscopia na região do infravermelho para analisar IP 9001 e Exemplo 2. A análise por espectroscopia na região do infravermelho de IP 9001 indicou absorção em aproximadamente 3110-3650 cm-1, que correspondeu a dilatação de O-H para IP 9001. A análise por espectroscopia na região do infravermelho de Exemplo 2 mostrou que absorção em aproximadamente 3110-3650 cm-1 tinha diminuído para aproximadamente zero, indicando transesterificação de IP 9001 e formação de Exemplo 2. Para o Exemplo 1, R1 tinha a estrutura de Fórmula IV
onde n tinha um valor de 2, m tinha um valor de 3 a 4, b tinha um valor de 3 a 4, X tinha um valor de 2, e Y tinha um valor de 4.
[0041] Preparou-se uma composição formadora de espuma de células abertas, Exemplo 3, como se segue. Aqueceu-se CN 120Z (25 g) a 60°C. Adicionaram-se o CN 120Z aquecido, SR355 (50 g), 1,1,3,3-tetrametil-guanidina (2,3 g) e TEGOSTAB® B 8469 (1,97 g) num recipiente e se agitou mecanicamente por dois minutos em aproximadamente 900 rpm. Adicionou-se HFC 245fa (26,30 g) ao conteúdo do recipiente, e se adicionou mecanicamente por mais dois minutos em aproximadamente 900 rpm. Com agitação pausada, adicionou-se o Exemplo 1 (56,51 g) ao conteúdo do recipiente para prover o Exemplo 3. Depois, agitou-se mecanicamente o Exemplo 3 por 30 segundos em aproximadamente 2500 rpm.
[0042] Preparou-se uma composição formadora de espuma de células abertas, Exemplo 4, como se segue. Aqueceu-se CN 120Z (25 g) a 60°C. Adicionaram-se o CN 120Z aquecido, SR355 (50 g), 1,1,3,3-tetrametil-guanidina (2,3 g) e TEGOSTAB® B 8469 (2,1 g) num recipiente e se agitou mecanicamente por dois minutos em aproximadamente 900 rpm. Adicionou-se HFC 245fa (27,98 g) ao conteúdo do recipiente, e se adicionou mecanicamente por mais dois minutos em aproximadamente 900 rpm. Com agitação pausada, adicionou-se o Exemplo 2 (64,89 g) ao conteúdo do recipiente para prover o Exemplo 4. Depois, agitou-se mecanicamente o Exemplo 4 por 30 segundos em aproximadamente 2500 rpm.
[0043] Preparou-se uma espuma de células abertas, Exemplo 5, como se segue. Após agitar mecanicamente o Exemplo 3, ele foi vertido num molde de alumínio preaquecido (50°C) onde ocorreu a cura para prover o Exemplo 5.
[0044] Preparou-se uma espuma de células abertas, Exemplo 6, como se segue. Após agitar mecanicamente o Exemplo 4, ele foi vertido num molde de alumínio preaquecido (50°C) onde ocorreu a cura para prover o Exemplo 6.
[0045] Determinaram-se as porcentagens de células abertas dos Exemplos 5 e 6 por ASTM D2856. A Tabela 1 abaixo mostra os resultados.
[0046] Os valores informados na Tabela 1 mostram que ambos os Exemplos 5 e 6 foram espumas de células abertas.
[0047] Determinaram-se as densidades de espuma para os Exemplos 5 e 6 por ASTM D1622. A Tabela 2 mostra os resultados.
[0048] Os dados na Tabela 2 mostram que ambos os Exemplos 5 e 6 têm uma densidade de espuma que é desejável para algumas aplicações de espumas de células abertas.
Claims (12)
- Oligômero funcionalizado, de Fórmula (I):caracterizado pelo fato de R1 ser uma estrutura de Fórmula IV:
e R2 ter uma fórmula -CxHyO-, sendo que n tem um valor de 2, m é um número inteiro tendo um valor de 3 a 4, b tem um valor de 3 a 4, X tem um valor de 2, e Y tem um valor de 4.
- Composição formadora de espuma de células abertas, caracterizada pelo fato de compreender:
- - um oligômero funcionalizado conforme definido na reivindicação 1; e
- - um receptor de Michael multifuncional.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o oligômero funcionalizado ter um peso equivalente de 200 g/equivalente a 5000 g/equivalente.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o receptor de Michael multifuncional ser um acrilato multifuncional.
- Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de o acrilato multifuncional ser selecionado do grupo de triacrilato de trimetilolpropano, tetracrilato de pentaeritritol, tetracrilato de di-trimetilolpropano, hexacrilato de di-pentaeritritol, pentacrilato de di-pentaeritritol, diacrilato de diglicidil éter de bisfenol A, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, diacrilato de triciclodecano-dimetanol, diacrilato de ciclo-hexano-dimetanol, e combinações dos mesmos.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional e funcionalidades de oligômero funcionalizado terem uma razão molar de 0,5:3,0 a 3,0:0,5 mols de funcionalidades de receptor de Michael multifuncional para mols de funcionalidades de oligômero funcionalizado.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de incluir um catalisador tendo uma concentração de 0,01 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado a 1 mol de catalisador por equivalente de funcionalidades de oligômero funcionalizado.
- Composição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o catalisador ser selecionado do grupo de 1,1,3,3-tetrametil-guanidina, 1,8-diaza-biciclo[5.4.0]undec-7-eno, 1,5-diaza-biciclo[4.3.0]non-5-eno, hidróxido de tetrametil-amônio, hidróxido de (2-hidroxietil)trimetil-amônio, carbonato de potássio, fosfato de potássio, fenóxido de potássio, fenóxido de sódio, hidróxido de tetraetil-amônio, e combinações dos mesmos.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de incluir um agente de expansão tendo uma concentração de 0,5 por cento em peso a 50 por cento em peso com base no peso total do oligômero funcionalizado e do receptor de Michael multifuncional.
- Composição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de o agente de expansão ser selecionado do grupo de ciclopentano, n-pentano, formaldeído dimetil-acetal, formato de metila, metil-butano, 1,1,2,2,3-pentaflúor-propano, 1,1,1,3,3-pentaflúor-propano, 1,1,1,3,3-pentaflúor-butano, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decaflúor-pentando e combinações dos mesmos.
- Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de incluir um tensoativo tendo uma concentração de 0,1 por cento em peso a 5,0 por cento em peso com base em um peso total do oligômero funcionalizado e do receptor de Michael multifuncional.
- Espuma de células abertas, caracterizada pelo fato de ser um produto de reação de composição formadora de espuma de células abertas, conforme definida na reivindicação 2.
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