BR112019018188A2 - composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato (i-peep), revestimento, elastômero ou elastômero microcelular, adesivo ou selante e processo - Google Patents

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Abstract

divulgam-se composições poliméricas de poliéster-epóxido modificadas por isocianato (i-peep). as composições de i-peep compreendem um produto de reação de um composto poliepóxido, um poli-isocianato e uma composição de poliol poliéster. a razão de equivalentes de epóxi para os equivalentes de hidroxila fica dentro do intervalo de 0,2 a 2. o índice de i-peep, conforme definido neste documento, fica dentro do intervalo de 100 a 200. a composição de i-peep tem uma tg dentro do intervalo de -30 ºc a 35 ºc. divulgam-se também processos de temperatura elevada e baixa catalisados por bases ou ácidos de lewis para fazer as composições de i-peep. em uma abordagem simples, porém inovadora, uma nova classe de polímeros úteis para revestimentos, elastômeros, adesivos, selantes e outros produtos valiosos é montada a partir de matérias-primas prontamente disponíveis sem depender das poliaminas normalmente usadas para a cura de sistemas epóxi.

Description

COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA DE POLIÉSTER-EPÓXIDO MODIFICADA POR ISOCIANATO (l-PEEP), REVESTIMENTO, ELASTÒMERO OU ELASTÒMERO MICROCELULAR, ADESIVO OU SELANTE E PROCESSO
CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A invenção diz respeito a composições poliméricas de poliéster-epóxido modificadas por isocianatos (i-PEEP) e seu uso em revestimentos, elastômeros, adesivos e outras aplicações.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Composições funcionais de epóxi são amplamente conhecidas como blocos de construção para fazer resinas epóxi. Produtos de reação de bisfenóis e epicloridrina, por exemplo, são pilares da indústria de resina epóxi e foram vendidos durante anos como resinas EPON® (Hexion Specialty Chemicals). Resinas epóxi reagem com endurecedores ou outros reticuladores - geralmente poliaminas, ácidos policarboxílicos ou politióis - para fornecer polímeros altos e curados para adesivos e outras aplicações de uso final.
[0003] Resinas epóxi também são comumente reagidas com ácidos acrílicos ou metacrílicos para produzir resinas de éster de vinil. Esteres vinílicos têm funcionalidade de hidroxila e acrílica e são vistos como uma variedade de alta qualidade de resina de poliéster insaturada. Tal como resinas de poliéster insaturadas, resinas de éster vinílico são curadas com estireno e um iniciador de radical livre, mas podem render plásticos com propriedades que não podem ser alcançadas facilmente com as resinas de poliéster insaturadas de uso geral.
[0004] Os polióis terminados em hidroxi de polióis poliésteres ocupam ainda outro campo distinto. Estes são intermediários alifáticos ou aromáticos que reagem com poli-isocianatos para render poliuretanos. Os polióis poliésteres aromáticos são frequentemente usados para fazer espumas de poliuretano rígidas para produtos de construção, ao passo que
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2/33 os polióis poliéster alifáticos são mais comumente encontrados em revestimentos de poliuretano ou aplicações de elastômero, tais como solas de calçados.
[0005] Embora materiais hidroxi-funcionais possam, pelo menos na teoria, ser usados para curar resinas epóxis, conhecimento convencional sugere que as poliaminas, que reagirão muito mais rapidamente com os grupos epóxidos, são mais adequadas para esta finalidade. Entre poliésteres que foram reagidos com resinas epóxi, a vasta maioria são terminados com grupos de ácido carboxílico.
[0006] Consequentemente, apesar da disponibilidade de longa data de resinas epóxi e polióis poliéster terminados em hidróxi, relativamente pouco tem sido divulgado sobre os possíveis benefícios destes produtos de reação. Em alguns casos, quando os polióis poliésteres foram reagidos com resinas epóxi, os polióis têm funcionalidade de hidroxila (> 4) ou número de hidroxila (> 500 mg KOH/g) excepcionalmente altos, como no caso de polióis poliésteres dendrimérico ou hiper ramificados. Em outras variações, a razão molar de grupos reativos de epóxido a grupos reativos de hidroxila excede cerca de 4:1.
[0007] Um desafio na maioria dos produtos à base de epóxi é a fabricação de produtos com flexibilidade desejável a baixo custo, enquanto se preserva outras propriedades importantes. A maioria dos produtos à base de epóxi têm temperaturas de transição vítrea relativamente altas (Tg > 50QC) e alongamentos finais baixos (< 10%).
[0008] Há alguns relatórios dos produtos feitos em que um poliol, um poli-isocianato e um poliepóxido são usados como reagentes. Em alguns casos, o poliol não é um poliol poliéster (vide, por exemplo, WO 2014/072515). Em outros casos, faz-se um intermediário que deve ser adicionalmente reagido com um agente de reticulação ou outros materiais para fazer o revestimento final ou outro produto acabado (vide, por exemplo, CN 104745138, CN 104212405, JP 03064529 e KR 726684).
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Algumas referências ensinam a reagir o poliol poliéster, poli-isocianato e poliepóxido em múltiplas etapas em vez de em uma única etapa (vide, por exemplo, RU 2457220 e CN 101358122, reação de poliol com resina epóxi, seguido de reação com um poli-isocianato; e JP 01048928 um KR 726684, reação de poliol com um poli-isocianato, seguido por reação com uma resina de epóxi). Em alguns casos, condições de temperatura elevadas também são empregadas (vide, por exemplo, RU 2457220 e CN 101358122).
[0009] Previamente, preparamos as composições poliméricas de poliéster-epóxido (PEEP) que são produtos de reação de um composto poliepóxido e uma composição de poliol. Verificamos que os blocos de construção amplamente conhecidos extraídos de tecnologias de polímero diferentes (uretano, epóxi, UPR) podem ser montados para render uma nova classe de polímeros que são úteis para revestimentos, elastômeros, adesivos, selantes e outros produtos valiosos. As composições de PEEP retêm muitos dos benefícios de produtos de polímero epóxido tradicionais, mas têm alongamento aumentado e Tg mais baixo.
[0010] Seria beneficiai à indústria a disponibilidade de produtos à base de epóxi adicionais com alongamento aumentado, valores de Tg menores e um equilíbrio geral favorável de propriedades em revestimentos, elastômeros e outros produtos similares. Desejavelmente, os produtos poderíam ser feitos usando matérias-primas comercialmente disponíveis ou prontamente feitas, equipamento convencional e condições de processamento comuns. Preferencialmente, os produtos podem ser personalizados para atender metas de flexibilidade, resistência ao impacto, dureza, rigidez, resistência à abrasão e outras propriedades importantes para os produtores de revestimentos, adesivos, selantes e elastômeros. Idealmente, produtos com propriedades físicas e mecânicas excelentes poderíam ser realizados sem o uso de curativos de poliamina, os quais impõem desafios ambientais, entre outros.
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RESUMO DA INVENÇÃO [0011] Em um aspecto, a invenção diz respeito a uma composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato (“iPEEP”). As composições de i-PEEP compreendem um produto de reação de um composto poliepóxido, poli-isocianato e uma composição de poliol. O composto poliepóxido tem um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq. O poli-isocianato tem uma funcionalidade média de NCO dentro do intervalo de 2,0 a 3,0. A composição de poliol compreende um poliol poliéster com um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,5 a 4,0 e um número ácido menor que 5 mg KOH/g. A razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido aos equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2. O índice de iPEEP, conforme definido adiante neste documento, fica dentro do intervalo de 100 a 200. A composição de i-PEEP tem uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -30QC a 35QC conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
[0012] A invenção inclui processos para fazer as composições de i-PEEP descritas acima. Um tal processo (processo de temperatura baixa) para fazer as composições de PEEP compreende reagir, em uma temperatura dentro do intervalo de 0QC a 40QC, na presença de um catalisador, uma mistura compreendendo composto poliepóxido, o poliisocianato e a composição de poliol compreendendo um poliol poliéster. A razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido para equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2, o índice de i-PEEP fica dentro do intervalo de 100 a 200 e a composição de iPEEP resultante tem um Tg dentro do intervalo de -30 QC a 35 QC. O catalisador para este processo compreende, preferencialmente, um composto de ácido de Lewis. Em um aspecto preferencial, a reação é realizada à temperatura ambiente.
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5/33 [0013] Um processo alternativo (processo de temperatura elevada) compreende aquecer, a uma temperatura dentro da do intervalo de 40QC a 100QC, opcionalmente na presença de um catalisador, uma mistura compreendendo o composto poliepóxido, o poli-isocianato e a composição de poliol compreendendo um poliol de poliéster conforme descrito acima. A razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido a equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2, o índice de i-PEEP fica dentro do intervalo de 100 a 200 e a composição de PEEP tem um Tg dentro do intervalo de -30 QC a 35 QC. Em alguns aspectos, o aquecimento é realizado na presença de um catalisador de ácido de Lewis ou base.
[0014] Qualquer um dos processos supracitados pode ser seguido de uma pós-cura. Quando se usa um ácido de Lewis, a pós-cura pode estar na temperatura ambiente ou temperatura elevada (50QC a 150QC). Quando se usa um catalisador base, é preferencial uma temperatura elevada de pós-cura.
[0015] Os blocos de construção amplamente conhecidos extraídos de tecnologias de polímero diferentes (uretano, epóxi, UPR) podem ser montados para criar uma nova classe de polímeros (i-PEEP ou polímeros de poliéster-epóxido modificados por isocianato) que são úteis para revestimentos, elastômeros, adesivos, selantes e outros produtos valiosos. Interessantemente, estes produtos de i-PEEP atendem às necessidades da indústria sem depender de poliaminas, as quais são os endurecedores de epóxido mais amplamente usados. As composições de iPEEP retêm muitos dos benefícios de produtos poliméricos de epóxido tradicionais, mas podem ter alongamento aumentado, resistência ao impacto aprimorada e Tg mais baixo ou variável. Produtos excelentes podem ser feitos a partir de materiais comercialmente disponíveis ou facilmente sintetizados; não há necessidade de recorrer a polióis de especialidade, tais como dendrímeros, usar razões de hidroxila a epóxi
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6/33 altas ou depender de outros meios esotéricos para alcançar bons resultados. As composições de i-PEEP são convenientes de se preparar em um processo de única etapa e abordagens semelhantes em questão de etapas não conseguem entregar um produto aceitável. Em geral, a invenção cria uma nova classe de polímeros e convida formuladores a explorar ainda mais esta abordagem simples, porém inovadora, para sintetizar polímeros termofixos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0016] Em um aspecto, a invenção diz respeito a uma composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato (iPEEP) que compreende um produto de reação de um composto poliepóxido, um poli-isocianato e uma composição de poliol compreendendo um poliol de poliéster.
O composto Doliepóxido [0017] Os compostos poliepóxidos adequados têm dois ou mais grupos de epóxido por molécula e um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq. ou, em alguns aspectos, de 150 a 240 g/eq. ou de 190 a 235 g/eq.
[0018] Em aspectos preferenciais, os compostos poliepóxidos têm uma média de 2 a 4 grupos de epóxido por molécula (funcionalidade de epóxido média). Em alguns aspectos, a funcionalidade de epóxido média é dentre 2 a 3, 2,0 a 2,8 ou cerca de 2.
[0019] Alguns compostos poliepóxidos adequados são comercialmente disponíveis, ao passo que outros são prontamente sintetizados a partir da reação de epicloridrina e um precursor de poliamina ou poliol adequado, preferencialmente a partir de epicloridrina e um poliol ou poliamina cicloalifático ou aromático.
[0020] Em alguns aspectos, o composto poliepóxido é um produto de reação de um bisfenol (por exemplo, bisfenol A, bisfenol AP, bisfenol BP, bisfenol C, bisfenol F, Bisfenol S, bisfenol Z ou afins) e
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7/33 epicloridrina. Em outros aspectos, o composto poliepóxido é o produto de reação de epicloridrina e bisfenol hidrogenado. Ou seja, em alguns casos, o composto poliepóxido é um diglicidil éter do bisfenol ou bisfenol hidrogenado. Muitos destes materiais são disponíveis comercialmente. Por exemplo, os compostos poliepóxidos adequados incluem a série EPON® 800 de resinas epóxi (produtos da Hexion Specialty Chemicals), principalmente de bisfenol A ou bisfenol F, tais como resinas EPON® 825, 826, 828, 830, 834, 862 e afins. Resinas com base em bisfenol F adequadas também incluem EPALLOY® 8220, EPALLOY® 8230 e EPALLOY® 8240, produtos CVC Thermoset Specialties.
[0021] Compostos de epóxido adequados incluem diglicidil éter de bisfenóis nos quais os anéis aromáticos foram hidrogenados, tais como EPALLOY® 5000 e EPALLOY® 5001 ou modificados com alquila ou grupos funcionais, tais como EPALLOY® 7200. Os composto poliepóxidos adequados incluem poliepóxidos aromáticos di-, tri- ou tetrafuncionais, tais como diglicidil éter de resorcinol (disponível como ERISYS™ RDGE da CVC Thermoset Specialties), o triglicidil éter de tris(hidroxifenil)etano (disponível, por exemplo, como EPALLOY® 9000) e o tetraglicidil éter de mxilenediamina (disponível como ERISYS™ GA 240). Os compostos poliepóxidos adequados também incluem os ésteres glicidílicos aromáticos e cicloalifáticos, tais como o éster diglicidílico de ácido isoftálico, ácido ftálico ou ácido tereftálico e versões hidrogenadas destes, tais como o ácido de éster diglicidílico hexahidroftálico (disponível, por exemplo, como EPALLOY® 5200).
[0022] Em alguns aspectos, o composto poliepóxido é um diglicidil éter alifático, particularmente diglicidil éter alifáticos com funcionalidades de epóxido médias de pelo menos de 2, preferencialmente pelo menos 3. Diglicidils éter alifáticos adequados incluem, por exemplo, diglicidil éter 1,4-butanodiol, diglicidil éter 1,4-ciclohexanodiol, diglicidil éter neopentilglicol, diglicidil éter etilenoglicol, 2-diglicidil éter de metil-1,3
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8/33 propanodiol, diglicidil éter de 1,6-hexanodiol, diglicidil éter de dipropilenoglicol, triglicidil éter glicerol, triglicidil éter trimetilolpropano, tetraglicidil éter pentaeritritol, afins e misturas destes. Compostos poliepóxidos adequados deste tipo são feitos facilmente ao reagir os polióis com excesso de epicloridrina; muitos são disponíveis comercialmente a partir da CVC Thermoset Specialties sob a marca ERISYS™ ou de outros fornecedores.
[0023] Podem ser usadas misturas de vários tipos de compostos poliepóxidos. Em aspectos preferenciais, o composto de poliepóxido compreende pelo menos 50% em peso, pelo menos 60% em peso ou pelo menos 75% em peso de um composto poliepóxido aromático, um composto poliepóxido cicloalifático ou uma combinação destes.
[0024] O composto poliepóxido é usado em uma quantidade tal que a razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido aos equivalentes de hidroxila da composição de poliol compreendendo um poliol poliéster fique dentro do intervalo de 0,2 a 2 Em outros aspectos, a razão de epóxi a equivalentes de hidroxila variam de 0,4 a 1,8, de 0,5 a 1,5 ou de 0,8 a 1,2.
[0025] A quantidade de composto poliepóxido usado pode variar e dependerá de muitos fatores, incluindo a natureza do composto poliepóxido, a natureza e proporção da composição de poliol, a natureza e proporção do poli-isocianato, a estequiometria desejada e outros fatores. Em geral, entretanto, a quantidade de composto poliepóxido ficará dentro do intervalo de 5 a 60 % em peso, de 10 a 50 % em peso ou de 20 a 40 % em peso, com base na quantidade da composição de i-PEEP.
[0026] As quantidades do composto poliepóxido, poli-isocianato e da composição de poliol são ajustadas normalmente para alcançar um índice particular de i-PEEP, conforme se define abaixo.
O poli-isocianato
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9/33 [0027] Poli-isocianatos adequados são amplamente conhecidos e muitos estão disponíveis comercialmente a partir da Dow Chemical (sob as marcas PAPI™, ISONATE®, e VORONATE™), Evonik (VESTANAT®), BASF (LUPRANATE®), Covestro (MONDUR® e DESMODUR®), Huntsman (RUBINATE®) e outros fornecedores de intermediários de poliuretano. Os poli-isocianatos apropriados para uso têm funcionalidades médias de NCO dentro do intervalo de 2,0 a 3,0. O poli-isocianato pode ser aromático ou alifático. Poli-isocianatos aromáticos incluem, por exemplo, di-isocianatos de tolueno (TDI), 4,4'-difenilmetano di-isocianatos (MDI) ou di-isocianatos poliméricos (p-MDI) ou afins. Os poli-isocianatos alifáticos incluem, por exemplo, di-isocianato de hexametileno (HDI), MDI hidrogenado, diisocianato ciclohexano (CHDI), di-isocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de tetrametilexametileno ou trimetila (TMXDI) ou afins. São preferenciais MDIs poliméricos com funcionalidades NCO dentro do intervalo de 2,3 a 2,7. MDIs poliméricos adequados incluem, por exemplo, LUPRANATE® M-10 (funcionalidade NCO média = 2,3) e LUPRANATE® M20 (funcionalidade NCO média = 2,7), produtos da BASF. Podem ser usadas misturas de poli-isocianatos diferentes. Podem ser usados poliisocianatos dimerizados e trimerizados, tais como dímero IDH ou trímero HDI. Em alguns aspectos, são preferenciais poli-isocianatos aromáticos, por exemplo, p-MDI.
[0028] A quantidade de poli-isocianato usado pode variar e dependerá de muitos fatores, incluindo a natureza e proporção do composto poliepóxido, a natureza e proporção da composição de poliol, a natureza do poli-isocianato, a estequiometria desejada e outros fatores. Em geral, entretanto, a quantidade do poli-isocianato ficará dentro do intervalo de 5 a 60 % em peso, de 10 a 50 % em peso ou de 20 a 40 % em peso, com base na quantidade da composição de i-PEEP.
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10/33 [0029] As quantidades de poli-isocianato, composto poliepóxido e composição de poliol são ajustadas normalmente para alcançar um índice particular de i-PEEP, conforme se define abaixo.
A composição de poliol [0030] A composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato compreende um produto de reação do composto poliepóxido, o poli-isocianato e uma composição de poliol. A composição de poliol compreende um poliol poliéster.
[0031] Os polióis poliésteres são amplamente conhecidos e incluem polióis poliésteres aromáticos e alifáticos. Estes polióis são terminados com grupos hidroxila e têm, em geral, os números ácidos baixos (isto é, abaixo de 5 mg KOH/g). Polióis poliésteres adequados são prontamente sintetizados por polimerização de condensação de ácidos dicarboxílico, ésteres ou anidridos com dióis de baixo peso molecular, polióis ou misturas destes. Ácidos dicarboxílicos, ésteres ou anidridos incluem, por exemplo, anidrido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, tereftalato dimetila, anidrido trimetílico, anidrido maleico, anidrido succínico, ácido succínico, succinato dimetílico, adipato dietílico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido subérico, afins e combinações destes. Dióis e polióis adequados úteis para fazer polióis poliésteres incluem, por exemplo, etilenoglicol, propilenoglicol, 2-metil-1,3-propanodiol, 1,4butanodiol, 1,6-hexanodiol, dietilenoglicol, dipropilenoglicol, trimetilolpropano, tripropilenoglicol, neopentilglicol, 1,4ciclohexanodimetanol, glicerina, trimetilpropano, trimetilloletano, pentaeritritol, afins e combinações destes.
[0032] Muitos polióis poliésteres adequados para uso neste documento estão comercialmente disponíveis a partir da Stepan Company e outros fornecedores de poliol. Exemplos incluem os polióis STEPANPOL® de série PS-, PC-, PD-, PH-, PHN-, PN- e AA-, produtos de Stepan. Exemplos incluem STEPANPOL® PS-2402, STEPANPOL® PC 1028-210 e
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STEPANPOL® PS-3524 (polióis poliésteres aromáticos) e STEPANPOL® PC-101-210, STEPANPOL® PC-102-210, STEPANPOL® PC 105-210, STEPANPOL® PC 107-210 e STEPANPOL® PC 1040-210 (polióis poliésteres aromáticos) e STEPANPOL® 1021-210 (um poliol poliéster aromático/alifático). Produtos disponíveis comercialmente incluem TERATE® e TERRIN™ polióis da INVISTA, TEROL®, polióis da Huntsman, LUPRAPHEN®, polióis da BASF, DESMOPHEN®, polióis da Covestro, FOMREZ®, polióis da Chemtura, ISOEXTER™ e DIEXTER-G™, polióis da Coim, PIOTHANE®, polióis da Panolam e MILLESTER™, polióis da Polyurethane Specialties.
[0033] A composição de poliol pode incluir polióis poliéteres, polióis policarbonatos ou outros tipos dos polióis além do poliol poliéster. Em geral, a composição de poliol compreende pelo menos 50%, em alguns aspectos pelo menos 65%, em outros aspectos pelo menos 80%, de um ou mais polióis poliésteres. Em alguns aspectos, a composição de poliol consistirá ou consiste essencialmente em um ou mais polióis poliésteres.
[0034] Em composições de poliol adequadas, o poliol poliéster terá um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g. Em alguns aspectos, o poliol poliéster terá um valor de hidroxila dentro do intervalo de 60 a 350 mg KOH/g ou dentro do intervalo de 80 a 150 mg KOH/g.
[0035] Os polióis poliésteres terão funcionalidades médias de hidroxila dentro do intervalo de 1,5 a 4,0. Em alguns aspectos, o poliol poliéster terá uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,8 a 3,8 ou de 2,0 a 3,5.
[0036] Os polióis poliésteres têm, primariamente, grupos terminais hidroxila uma proporção limitada de grupo terminais de ácido carboxílico e, consequentemente, terão números ácidos mais baixos, isto é, menos de 5 mg KOH/g. Em alguns aspectos, os polióis poliésteres terão
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12/33 números ácidos menores que 3 mg KOH/g, menores que 2 mg KOH/g ou menores que 1 mg KOH/g.
[0037] Conforme indicado anteriormente, a quantidade da composição de poliol usada será uma quantidade eficaz para render uma razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido a equivalentes de hidroxila da composição poliol dentro do intervalo 0,2 a 2, 0,4 a 1,8, 0,5 a 1,5 ou 0,8 a 1,2.
[0038] A quantidade da composição de poliol usada pode variar e dependerá de muitos fatores, incluindo a natureza e quantidade do composto poliepóxido, a natureza e quantidade de poli-isocianato, a natureza da composição de poliol, a estequiometria desejada e outros fatores. Em geral, entretanto, a quantidade de composição de poliol ficará dentro do intervalo de 5 a 60 % em peso, de 10 a 50 % em peso ou de 20 a 40 % em peso, com base na quantidade da composição de i-PEEP.
índice de i-PEEP [0039] As quantidades do composto poliepóxido, do poliisocianato e a composição de poliol são ajustadas para render um índice de i-PEEP dentro do intervalo de 100 a 200, preferencialmente 110 a 180 e, em alguns aspectos, 135 a 165. índice de i-PEEP, significa a quantidade dada por 100 X [equivalentes de composto poliepóxido + equivalentes de poli-isocianato]/equivalentes de poliol.
[0040] Assim, por exemplo, a formulação de EPON® 828 (188 g, 1.0 eq.), LUPRANATE® M-10 (132 g, 1.0 eq.) e STEPANPOL® PC-101 -210 (314 g, 1.2 eq.) feriam um índice de i-PEEP calculado de 100 X [1,0 + 1,0]/1,2 = 167.
Composições de i-PEEP [0041] O produto de reação do composto poliepóxido, o poliisocianato e a composição de poliol compreendendo um poliol poliéster é um polímero de poliéster-epóxido, também descrito neste documento como uma composição i-PEEP. As composições de i-PEEP são distinguíveis de
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13/33 produtos epóxi convencionais ou produto de uretano por ter um equilíbrio único de propriedades.
[0042] Por exemplo, as composições de PEEP terão uma temperatura de transição vítrea (Tg) relativamente baixa, conforme medido por calorimetria exploratória diferencial (DSC), fica dentro do intervalo de 30QC a 35QC. Em alguns aspectos, o Tg da composição i-PEEP ficará dentro do intervalo de -20QC a 30QC ou dentro do intervalo de -5QC a 30QC.
[0043] Quando comparado a produtos de epóxi convencionais, as composições i-PEEP podem ter alongamentos finais aumentados (isto é, alongamento na ruptura, doravante simplesmente alongamento), particularmente quando o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de ácido dicarboxílico alifático, tal como ácido adípico (vide, por exemplo, Tabela 2, abaixo). Em alguns aspectos, as composições de i-PEEP terão alongamento (conforme medido por ASTM D412, Método A) de pelo menos 30%, pelo menos 40%, pelo menos 60% ou pelo menos 80%. Em outros aspectos, as composições de i-PEEP terão alongamento dentro do intervalo de 30% a 500%, de 45% a 300% ou de 50% a 200%. Composições de iPEEP com alongamentos relativamente baixos (< 10%) e rigidez elevada podem ser produzidas com poli-isocianatos aromáticos (vide, por exemplo, Tabela 1, abaixo).
[0044] As composições de i-PEEP podem incluir aditivos amplamente conhecidos, tais como surfactantes, agentes preenchedores, pigmentos, agentes retardantes de chama, catalisadores, modificadores de viscosidade, agentes de expansão, diluentes reativos e afins. O tipo e quantidade de aditivos usados dependerá dos requisitos da aplicação específica de uso final.
[0045] As composições de i-PEEP podem ser formuladas como elastômeros, elastômeros microcelulares, revestimentos, selantes, adesivos e outros produtos. Elastômeros podem ser formulados para fornecer um intervalo amplo de valores de dureza Shore A ou Shore D. Os valores de
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14/33 dureza típicos variam de Shore A 70 a Shore A 96 ou de Shore A 85 a Shore A 96, mais normalmente Shore A 90 a Shore A 96.
[0046] Elastômeros provenientes das composições de i-PEEP normalmente têm valores de absorção de energia total (T.E.A.) aumentados conforme descrito abaixo quando comparados àqueles de sistemas de epóxi convencionais. Os valores de T.E.A. normalmente variam de 10 a 500 lb-pol./pol.2, de 10 a 300 lb-pol./pol.2 ou de 20 a 200 lb-pol./pol.2. Isto é particularmente verdadeiro quando o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico alifático (vide Tabela 2).
[0047] Em alguns aspectos, revestimentos provenientes das composições de i-PEEP exibem boa resistência à abrasão em comparação aos sistemas epóxi convencionais, conforme refletido por valores de abrasão Taber menores que 80 mg, menores que 50 mg, menores que 30 mg ou menores que 20 mg ao usar a roda CS-17 em 1000 ciclos com 1 kg de carga (vide Tabelas 1 e 2).
[0048] Em alguns aspectos, particularmente quando o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico alifático, os revestimentos provenientes das composições de i-PEEP terão resistência ao impacto aprimorada em comparação àquela de sistemas de epóxi convencionais (vide, por exemplo, Tabela 2).
Processos para Fazer Composição de i-PEEP
1. Processo de temperatura baixa (0QC a 40QC) [0049] Em um aspecto, a composição de i-PEEP é produzida em uma única etapa de reação, preferencialmente sob condições ambientes. O processo compreende reagir, em uma temperatura dentro do intervalo de 0QC a 40QC, na presença de um catalisador, uma mistura compreendendo um composto poliepóxido, um poli-isocianato e uma composição de poliol. O composto poliepóxido tem um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq. A composição de poliol compreende
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15/33 um poliol poliéster, em que o poliol poliéster tem um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,5 a 4,0 e um número ácido menor que 5 mg KOH/g. A razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido aos equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2. O índice de i-PEEP, conforme definido neste documento, fica dentro do intervalo de 100 a 200. O processo produz uma composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato com uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -30QC a 35QC conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
[0050] O processo de temperatura baixa é realizado na presença de um catalisador. Em um aspecto preferencial, o catalisador compreende um composto de ácido de Lewis. Compostos ácidos de Lewis adequados são receptores de pares de elétrons e incluem, por exemplo, cloreto de alumínio, brometo de alumínio, cloreto de zinco, tricloreto de boro, trifluoreto de boro, tetracloreto de estanho, pentacloreto de antimônio e afins. O trifluoreto de boro e especialmente os complexos de trifluoreto de boro com doadores de elétrons (por exemplo, éteres, álcoois, ácidos carboxílicos, polióis, aminas, sulfetos) são compostos ácidos de Lewis preferenciais. Os exemplos incluem o eterato de trifluoreto de boro, complexos tetraidrofurano de trifluoreto de boro, complexos de trifluoreto/álcool de boro, complexos de ácido acéticos/trifluoreto de boro, o trifluoreto do boro/complexos de ácido fosfórico, sulfeto de dimetil de trifluoreto de boro complexos, complexos de amina de trifluoreto de boro, complexos de poliol de trifluoreto de boro, afins e combinações destes. Os complexos de ácidos de Lewis com éteres, álcoois, polióis e aminas são particularmente preferenciais. Catalisadores adequados incluem, por exemplo, LEECURE® B-610 e LEECURE® B-1310, complexos de trifluoreto de boro com uma base de Lewis, produtos de Leepoxy Plastics, Inc.
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16/33 [0051] Em outros aspectos, o processo de temperatura baixa é realizado na presença de um catalisador de base. Catalisadores de amina são preferenciais. Em alguns aspectos preferenciais, o catalisador de amina compreende um composto de amina, uma poliamina, uma poliamida ou uma mistura destes. Aminas terciárias são compostos de amina preferenciais. Os catalisadores de amina adequados incluem, por exemplo, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano, 2,4,6-tris(dimetilaminometil)fenol (por exemplo, DMP-30), 4-dimetilaminopiridina, N,N-dimetilbenzilamina, (4dimetilamino-metil)fenol, (2-dimetilaminometil)fenol, 2,4,6-tris(4morfolinilmetil)fenol, 1,3,5-tris(3-(dimetilamino)propil)hexahidro-s-triazina (por exemplo, POLYCAT® 41 da Air Products ou JEFFCAT® TR-90 da Huntsman), afins e misturas destes.
[0052] A quantidade de ácido de Lewis ou catalizador base necessária para uma boa cura dependerá de muitos fatores que estão dentro do critério do versado na técnica, incluindo a natureza do composto poliepóxido, a natureza do poli-isocianato, a natureza da composição de poliol, o catalizador particular selecionado, o tipo de produto (por exemplo, revestimento, adesivo, elastômero), as dimensões do produto, a vida útil desejada e outros fatores. Em geral, entretanto, a quantidade de catalisador ficará dentro do intervalo de 0,01 a 10 % em peso, de 0,1 a 8 % em peso ou de 1 a 5 % em peso com base na quantidade da composição de i-PEEP produzida.
[0053] O processo de temperatura baixa é realizado a uma temperatura dentro do intervalo de 0QC a 40QC, de 10QC a 30QC ou, em muitos casos, à temperatura ambiente.
[0054] Em alguns aspectos, a composição de poliol usada para fazer a composição de i-PEEP de acordo com o processo de temperatura baixa compreende poliol poliéster aromático. Em outros aspectos, o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico
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17/33 alifático; tais polióis poliéster são alifáticos ou polióis poliéster alifáticos/aromáticos misturados.
[0055] Em alguns aspectos, o processo de temperatura baixa é realizado em um índice de i-PEEP dentro do intervalo de 105 a 180. Em outros aspectos, o índice i-PEEP fica dentro do intervalo de 125 a 165.
[0056] Em alguns aspectos, pode ser desejável pós-curar um produto feito pelo processo de temperatura baixa à temperatura ambiente ou temperatura elevada (por exemplo, 50QC a 150QC) com ou sem controle de umidade relativa para alcançar mais rapidamente as propriedades finais. Em geral, quando se usa um ácido de Lewis, a pós-cura pode ser realizada à temperatura ambiente ou temperatura elevada. Quando se usa um catalisador base, é mais desejável uma temperatura elevada de pós-cura.
2. Processo de temperatura elevada (40QC a 100QC) [0057] Em outro aspecto, a presente invenção diz respeito a um processo de temperatura elevada para fazer uma composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato. O processo compreende aquecer, a uma temperatura dentro do intervalo de 40QC a 100QC, uma mistura compreendendo um composto poliepóxido, um poli-isocianato e uma composição de poliol compreendendo um poliol poliéster, todos conforme descrito acima. A razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido a equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2. O índice de i-PEEP fica dentro do intervalo de 100 a 200. A composição polimérica de poliéster-epóxido resultante tem uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -30QC a 35QC, conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
[0058] O processo de temperatura elevada pode ser realizado com ou sem um catalizador. Catalisadores adequados incluem catalisadores ácidos de Lewis e catalisadores base descritos anteriormente.
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18/33 [0059] Em alguns aspectos, a mistura compreendendo o composto poliepóxido, a composição poliol e o poli-isocianato é aquecida a uma temperatura dentro do intervalo de 60QC a 90QC ou de 65QC a 80QC.
[0060] Em alguns aspectos, a composição de poliol usada para fazer a composição de i-PEEP, de acordo com os processos de temperatura elevada, compreende um poliol poliéster aromático ou uma mistura compreendendo um poliol poliéster aromático e um poliol poliéster compreendendo unidades de um ácido dicarboxílico alifático.
[0061] Em alguns aspectos, pode ser desejável pós-curar um produto feito pelo processo de temperatura elevada à temperatura ambiente ou temperatura elevada (por exemplo, 50QC a 150QC) com ou sem controle de umidade relativa para alcançar mais rapidamente as propriedades finais. Em geral, quando se usa um ácido de Lewis, a pós-cura pode ser realizada à temperatura ambiente ou temperatura elevada. Quando se usa um catalisador base, é mais desejável uma temperatura elevada de pós-cura.
[0062] Os exemplos a seguir somente ilustram a invenção; o versado na técnica reconhecerá muitas variações que estão dentro do espírito da invenção e do escopo das reivindicações.
Componentes de formulação:
[0063] EPON® 828 (Hexion Specialty Chemicals): uma resina epóxi baseada em diglicidil éter bisfenol A líquido. Ave. eq. em peso: 189. Viscosidade: 13.000 cP em 25C.
[0064] STEPANPOL® AA-220 (Stepan Company): poliol poliéster alifático baseado em ácido adípico. Valor OH: 220 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0065] STEPANPOL® PC-101-210 (Stepan Company): poliol poliéster alifático proveniente de etilenoglicol e ácido adípico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
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19/33 [0066] STEPANPOL® PC-102-210 (Stepan Company): poliol poliéster alifático proveniente de 1,4-butanediolglicol e ácido adipico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0067] STEPANPOL® PC-105-210 (Stepan Company): poliol poliéster alifático proveniente de 1,6-hexandiol e ácido adipico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0068] STEPANPOL® PC-107-210 (Stepan Company): poliol poliéster alifático proveniente de neopentilglicol e ácido adipico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0069] STEPANPOL® PC-1021-210 (Stepan Company): poliol poliéster alifático/aromático misturado proveniente de 1,4-butanediol, ácido isoftálico e ácido adipico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0070] STEPANPOL® PC-1040-55 (Stepan Company): poliol poliéster alifático proveniente de etilenoglicol, 1,4-butanediol e ácido adipico. Valor OH: 56 mg KOH/g. Viscosidade: 655 cP em 73QC. Funcionalidade: 2,0.
[0071] STEPANPOL® PC-1040-210 (Steoan Company): poliol poliéster alifático proveniente de etilenoglicol, 1,4-butanediol e ácido adipico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0072] STEPANPOL® PS-2402 (Stepan Company): poliol poliéster aromático proveniente de anidrido ftálico e dietilenoglicol. Valor OH: 234 mg KOH/g. Viscosidade: 10,500 cP em 25QC. Funcionalidade: 2,0.
[0073] STEPANPOL® PS-3524 (Stepan Company): poliol poliéster aromático proveniente de ácido tereftálico, anidrido ftálico, dietilenoglicol, glicerina e óleo de soja. Valor OH: 350 mg KOH/g.
Viscosidade: 7500 cP em 25QC. Funcionalidade: 2,4.
[0074] STEPANPOL® PC-1028-210 (Stepan Company): poliol poliéster aromático proveniente de 1,6-hexandiol e anidrido ftálico. Valor OH: 210 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
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20/33 [0075] Poliol IPA-DEG: poliol poliéster aromático proveniente de ácido isoftálico e dietilenoglicol. Valor OH: 236 mg KOH/g. Viscosidade: 28,200 cP em 25QC. Funcionalidade: 2,0.
[0076] Poliol IPA-HDO: poliol poliéster aromático proveniente de ácido isoftálico e 1,6-hexanodiol. Valor OH: 240 mg KOH/g. Funcionalidade: 2,0.
[0077] LEECURE® B-610 (Leepoxy Plastics, Inc.): catalisador baseado em trifluoreto de boro.
[0078] Catalisador DMP-30 (Sigma-Aldrich): 2,4,6tris(dimetilaminometil)fenol.
Preparação de poliol IPA-DEG [0079] O ácido isoftálico (652,7 g) e dietilenoglicol (688,9 g) são carregados a um recipiente de reação equipado com agitação mecânica, uma sonda de temperatura, uma entrada de nitrogênio e uma coluna condensadora embalada com um condensador de braço lateral. A mistura é aquecida a 220QC durante cerca de 1 h. O destilado é rapidamente removido e a mistura torna-se clara. Após 8h, o valor ácido atinge 13 mg KOH/g. Após resfriar durante a noite, resume-se o aquecimento. Quando a temperatura atinge 200QC, adiciona-se tetrabutoxititâneo (0,36 g). O valor de hidroxila é 213 mg KOH/g. Adiciona-se dietilenoglicol (31 g) e a mistura é aquecida a 220QC até que a reação seja considerada completa. Valor de hidroxila final (corrigido): 236 mg KOH/g.
Preparação de poliol IPA-HDO [0080] Ácido isoftálico (1960 g) e 1,6-hexanodiol (2465 g) são carregados a um recipiente de reação equipado com agitação mecânica, uma sonda de temperatura, uma entrada de nitrogênio e uma coluna condensadora embalada com um condensador de braço lateral. A mistura é aquecida a 220QC durante cerca de 1h. O destilado é removido lentamente e a mistura permanece turva e branca. Após resfriar durante a noite, o aquecimento continua a 220QC por um segundo e, em seguida, terceiro dia.
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No final do terceiro dia, adiciona-se tetrabutoxititâneo (1,17 g). Valor de hidroxila: 242 mg de KOH/g
Preparação de Polímeros de Poliéster-epóxido Modificados por Isocianato: Condições ambientais
Exemplo 1 [0081] STEPANPOL® PS-2402 poliol poliéster (48,0 g, produto da Stepan Company) é misturado rapidamente à temperatura ambiente com EPON® 828 resina (28,0 g, produto da Hexion Specialty Chemicals), LUPRANATE® M-20 MDI polimérico (20,0 g, produto da BASF), e LEECURE® catalisador B-610 (4,0 g, 4,0 % em peso, produto da Leepoxy Plastics). A razão molar de epóxi ao isocianato é de 1:1. O índice i-PEEP é 149. A mistura fica clara após alguns segundos. A mistura continua durante 30s. O material endurece depois de cerca de 3,5 min. para render um produto curado. As propriedades dos polímeros fabricados a partir deste material, incluindo elastômeros fundidos, revestimentos e adesivos, aparecem na Tabela 1.
Exemplos 2-20 [0082] O procedimento do Exemplo 1 é, em geral, seguido pelo uso de resina EPON® 828, LUPRANATE® M-20 ou M10 e os polióis poliésteres aromáticos mostrados na Tabela 1 ou os polióis poliésteres alifáticos mostrados na Tabela 2. O nível do catalisador é ajustado para alcançar um tempo de gel de 3,5 a 4 minutos. As propriedades dos elastômeros fundidos resultantes são dadas nas tabelas.
Preparação de amostras de revestimento e elastômero [0083] Cada um dos produtos de reação descritos acima é vertido em um molde ou são assentados em uma superfície para prover amostras de revestimento ou elastômero, respectivamente, para testes. Amostras de elastômero são produzidas ao verter cerca de 100 g da mistura reacional em moldes de 7x 7 x 0,1 (condições ambientes, revestidas com liberação de molde) cerca de 90 s após a mistura ser
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22/33 iniciada. O material é espalhado durante cerca de 30s e é, em seguida, coberto. Depressores de lingueta são posicionados nas bordas do molde para prover cerca de 0,07 de ventilação em torno do perímetro. Amostras de dogbone (5,5 x 0,5) são cortadas e condicionadas em 25QC e umidade relativa de 50% durante 12h antes do teste físico. As peças ou revestimentos moldados produzidos com o processo de baixa temperatura, processo catalizado por ácido de Lewis (vide Tabela 1 e 2), são curados durante pelo menos 5 dias à temperatura ambiente antes do teste. Peças ou revestimentos moldados produzidos com o catalisador de amina DMP30 (Tabela 3) são pós-curados em 50QC a 70QC durante pelo menos 2 horas antes do teste.
Propriedades mecânicas [0084] Uma máquina de teste universal (sistema MTS ReNew™) e software TestWorks® 4,11 são usados para testes e análises de amostras. A porção central do teste das amostras de dogbone tem 0,5 de largura e 1,65 de comprimento. As amostras são colocadas em apertos com espaços de 2,25. Uma célula com 1000 Ib de carga é usada para medir propriedades a uma taxa de tração de 2/min até a ruptura da amostra. A resistência à tração, módulo, alongamento na ruptura e a energia total absorvida são medidos pelo menos em duplicado e com médias calculadas.
[0085] A energia total absorvida (T.E.A.) é calculada pelo software de máquina de teste universal (Testworks 4,11) e obtido ao normalizar a área sob a curva tensão-deformação pela área superficial da porção central de teste (porção afunilada) da amostra de dogbone. A área sob curva tensão-deformação é calculada a partir do produto da força total (libras) necessária para produzir a extensão da amostra até a ruptura (polegadas). Para cada amostra, a área superficial é de 0,825 in.2. A energia total absorvida é uma medida que permite a comparação da dureza relativa de cada amostra testada. As unidades de T.E.A. são lb-pol./pol.2.
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Dureza [0086] A dureza das amostras de polímero curado é determinada usando um durômetro Tipo A (Pacific Transducer, Modelo 306L) de acordo com ASTM 2240-85. As amostras de dogbone descritas anteriormente são usadas.
Temperatura de transição vítrea [0087] As temperaturas de transição vítrea (Tg) são determinadas usando um calorímetro exploratório diferencial de série Discovery da TA Instruments e software Trios (V 3.2) da TA Instruments. As amostras são preparadas ao aparar uma peça de 10-20 mg das amostras de dogbone usadas para teste de propriedade mecânica. A amostra é pesada com precisão, frisada no crisol de teste e colocada no suporte de amostra do instrumento, juntamente com um crisol de referência. A amostra é resfriada a -50QC e, em seguida, aquecida de -50QC a 150QC em 5QC por minuto. As amostras de i-PEEP normalmente exibem um sinal forte de Tg com um ponto médio dentro do intervalo de -30QC a 35QC.
Teste de propriedade de revestimento [0088] O teste de abrasão Taber é realizado de acordo com ASTM D 4060 usando um abrasador 5139 da Taber Industries. Experimentos separados usando as rodas de teste de abrasão Calibrase® CS-17 mais fina e a Calibrase® H-18 mais áspera (Taber Industries) são realizados em determinadas amostras. As rodas são pressionadas na superfície com um peso de 1000g. As amostras são medidas para a perda de peso após 1000 ciclos.
[0089] São realizados testes de resistência ao impacto com revestimentos finos em aço cromado/tratado com fosfato (painéis de teste ACT). Os talões de 4x 6 são cuidadosamente revestidos usando uma barra de rebaixamento #200 (BYK Co.). As amostras catalisadas por ácido de Lewis (vide Tabelas 1 e 2) são colocadas sobre uma superfície plana durante pelo menos 5 dias em condições ambientais para cura; as
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24/33 amostras catalisadas por DMP-30 (Tabela 3) são colocadas sobre uma superfície plana no forno durante pelo menos 2h a 60QC para curar. Após a cura, os talões revestidos são mantidos em condições ambientais durante uma semana adicional antes do teste.
[0090] A resistência ao impacto é determinada usando um testador de impacto Gardner (da BYK). Usando o projétil de 41b., as amostras de aço revestido são submetidas a forças de impacto diferentes com base na altura da liberação do projétil. A resistência a impacto (libras por polegada) é a força necessária para causar danos ao revestimento visual. As medidas são realizadas para impacto direto (impacto lateral revestido) e impacto indireto (impacto no lado oposto do revestimento).
Preparação e teste de adesivo [0091] O procedimento de ASTM D-1002 é, em geral, seguido. As amostras de teste são preparadas e curadas à temperatura ambiente usando substratos de teste de aço laminado a frio 1 in. x 4 in. x 0,063 in. (CRS) Q-Panel® (Q-Lab Corp.), conforme fornecido. O sistema de i-PEEP (100 g) é agitado em um copo aberto durante 30 segundos. Após cerca de 1 minuto, o material de reação líquido é pingado em uma seção de uma polegada na extremidade de um dos cupons de teste CRS. Um segundo talão de teste é colocado no topo do primeiro talão para formar uma seção de sobreposição com 1 -in2 imprensando o adesivo líquido reativo. Um clipe ligante é afixado ao longo da área de sobreposição e o adesivo em excesso é removido. A montagem cura em condições ambientais em uma superfície plana durante pelo menos 5 dias antes do teste de resistência a cisalhamento de volta.
[0092] A resistência a cisalhamento de volta é medida usando uma máquina de teste universal Instron (sistema MTS ReNew™) e o software TestWorks® 4,11. O grampo ligante é removido e as extremidades não aderentes das tiras de talão metálicos são fixadas em apertos de teste metálicos Instron 30 kN (modelo # 2716-015) afixados no aparelho de teste.
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O conjunto é, em seguida, puxado na direção de tração em 0,05 em/min até que ocorra falha de ligação de sobreposição. O pico de tensão na falha é medido em duplicata e calculado em média para cada sistema de i-PEEP.
Resultados do Processo de Temperatura Baixa Catalisado por Ácido de Lewis
Polímeros de Poliéster-epóxido Modificado por Isocianato provenientes de Polióis Poliésteres Aromáticos [0093] A Tabela 1 mostra composições de i-PEEP preparadas a partir vários polióis poliésteres aromáticos comerciais, MDI polimérico e resina EPON® 828. A tabela também mostra propriedades de adesivos, revestimentos e elastômeros fundidos produzidos usando as composições de i-PEEP.
[0094] Comparado a um sistema epóxi comum, as composições de i-PEEP baseadas em polióis poliésteres aromáticos rendem elastômeros semelhantemente duros (dureza Shore A 94-96) que têm Tg mais baixo (< 50QC), módulo alto (100-200 kpsi), absorção de energia total aumentada (10-50 lb.-in./in2) e alongamento final moderadamente mais alto (3-10%). Os revestimentos provenientes destas composições de i-PEEP mostram abrasão Taber superior (< 25 MGS com 1000 ciclos da roda CS-17 com 1 kg de carga). As composições baseadas em polióis poliésteres aromáticos geralmente têm resistência de impacto relativamente baixa, embora as composições produzidas a partir de STEPANPOL® PC-1028-210 (exemplos 7 e 8) sejam uma exceção notável neste respeito. Conforme mostrado na Tabela 1, as composições de i-PEEP feitas usando LUPRANATE® M-10 (funcionalidade média de NCO: 2,3) têm um pouco mais de resistência à tração quando comparadas a composições de i-PEEP semelhantes feitas com LUPRANATE® M-20 (funcionalidade média de NCO: 2,7). A maioria destas formulações fornecem propriedades adesivas relativamente boas, com valores de cisalhamento de volta no aço laminado a frio geralmente dentro do intervalo de 1000 a 2500 psi.
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26/33 [0095] A partir destes exemplos de testes, é evidente que são abundantes as oportunidades para refinar as formulações para alcançar propriedades desejadas.
Polímeros de Poliéster-epóxido Modificados por Isocianato provenientes de Polióis Poliésteres Alifáticos e Alifáticos/Aromáticos Misturados [0096] A Tabela 2 mostra composições de i-PEEP preparadas a partir vários polióis poliésteres alifáticos ou aromáticos/alifáticos misturados comerciais e preparados em laboratório, MDI polimérico e resina EPON® 828. A tabela também mostra propriedades de adesivos, revestimentos e elastômeros fundidos produzidos usando as composições de i-PEEP.
[0097] Nesses exemplos, o índice de i-PEEP é relativamente alto (165-170). Comparado aos produtos de i-PEEP provenientes de polióis poliéster aromáticos (Tabela 1), essas composições têm menor rigidez (valores de módulo bem abaixo de 100 kpsi), alongamentos finais muito mais altos (20-200%), maior absorção de energia total (40-220 lb.-in./in.2) e resistência ao impacto direta e indireta muito melhor (> 160 lb./in.). O teor diácido alifático é útil para aumentar a flexibilidade dos produtos.
Preparação de Composição de i-PEEP à Temperatura Ambiente e Catalisada por Amina [0098] As composições de poliéster-epóxido modificada por isocianato podem ser feitas sob circunstâncias ambientais na presença de um catalizador de amina (por exemplo, DMP-30, que é 2,4,6-tris(dimetilaminometil)fenol). Essas composições são pós-curadas antes do teste.
Exemplo 21 [0099] Em um exemplo comum, resina EPON® 828 (40,0 g, 0,208 eq.) é agitada à mão com STEPANPOL® PS-2402 (62,3 g, 0,26 eq.), LUPRANATE® M-10 (6,87 g, 0,052 eq.) e catalisador DMP-30 (3,0 g) durante 1 minuto em um copo de papel. A mistura se torna clara após
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27/33 alguns segundos de mistura. O produto da reação é coloco em um forno em 60QC durante 2 h para pós-cura. As propriedades das amostras de dogbone cortadas deste polímero aparecem na Tabela 3.
Exemplos 22-27 [00100] O procedimento do Exemplo 21 é seguido geralmente usando várias misturas de poliol ou polióis poliésteres. O índice i-PEEP é 100 ou 180. A razão o molar de epóxi a isocianato varia entre 60/40 e 80/20. Os resultados do teste das amostras de elastômeros resultantes aparecem na Tabela 3.
[00101] Em geral, os resultados na Tabela 3 ilustram a ampla variedade de propriedades disponíveis a partir de composições de i-PEEP diferentes. Em comparação aos resultados nas Tabelas 1 e 2, os resultados sugerem uma preferência pelo uso de um ácido de Lewis em vez de um catalisador base para um processo de baixa temperatura.
[00102] A partir dos exemplos de triagem nas Tabelas 1-3, é evidente que os formuladores poderão equilibrar as propriedades de dureza e rigidez dos sistemas i-PEEP baseados em polióis poliésteres aromáticos, incorporando alguma proporção de teor diácido alifático no poliol poliéster ou misturando polióis poliésteres aromáticos e alifáticos.
Comparação aos processos de duas etapas:
[00103] Nos processos da invenção, um composto poliepóxido, um poli-isocianato e um poliol poliéster são reagidos em uma única etapa, em temperatura baixa (0QC a 40QC) na presença de um catalizador ou em temperatura elevada (40QC a 100QC), opcionalmente na presença de um catalisador. Verificou-se que o processo de uma etapa oferece revestimentos, elastômeros e outros produtos com propriedades desejáveis. Por outro lado, um processo etapa a etapa de etapas no qual o poliol poliéster é reagido primeiramente com o poli-isocianato para render um pré-polímero, seguido da reação do pré-polímero com o poliepóxido, nas proporções de acordo com a presente invenção, não fornece um
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28/33 produto aceitável. De maneira semelhante, um processo etapa a etapa no qual o poliol poliéster é reagido primeiramente com o poliepóxido, nas proporções de acordo com a presente invenção, seguido da reação do produto de poliéster-epóxido com o poli-isocianato também não fornece um produto aceitável. Algumas ilustrações seguem.
[00104] O processo de única etapa usado para o Exemplo de Formulação 7 fornece um polímero de poliéster-epóxido modificado por isocianato útil como um revestimento resistente ao impacto, um elastômero com rigidez alta e resistência à tração alta ou um adesivo com boa resistência ao cisalhamento de volta.
Exemplo Comparativo A1 [00105] O Exemplo de Formulação 7 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1028-210 é reagido primeiramente com LUPRANATE® M-20 para render um pré-polímero. Depois de 30s de mistura à temperatura ambiente, seguido de repouso durante 0,5h, o prépolímero é um sólido ou é viscoso demais para ser combinado com a resina EPON® 828 à temperatura ambiente na presença de um catalisador de ácido de Lewis. Assim, o produto do Exemplo 7, que é feito em uma etapa, não é acessível usando este processo etapa a etapa.
Exemplo Comparativo A2 [00106] O Exemplo de Formulação 7 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1028-210, é reagido primeiramente com a resina EPON® 828 na presença de LEECURE® catalisador B-610 4% à temperatura ambiente para render um produto de reação de poliésterepóxido. O produto de reação de poliéster-epóxido solidifica dentro de 15 min., de modo que não seja possível reagir posteriormente este material com LUPRANATE® M-20. Assim, o produto do Exemplo 7, não é acessível usando este processo etapa a etapa alternativo.
[00107] O processo de única etapa usado para o Exemplo de Formulação 2 fornece um polímero de poliéster-epóxido modificado por
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29/33 isocianato útil para produzir um elastômero com rigidez e resistência à tração altas.
Exemplo Comparativo B1 [00108] O Exemplo de Formulação 2 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PS-2402 é reagido primeiramente com LUPRANATE® M-10 para render um pré-polímero. Depois de 30s de mistura à temperatura ambiente, seguido de repouso durante 0,5h, o prépolímero é um sólido ou é viscoso demais para ser combinado com a resina EPON® 828 à temperatura ambiente na presença de um catalisador de ácido de Lewis. Assim, o produto do Exemplo 2, que é feito em uma etapa, não é acessível usando este processo etapa a etapa.
Exemplo Comparativo B2 [00109] O Exemplo de Formulação 2 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PS-2402, é reagido primeiramente com a resina EPON® 828 na presença de LEECURE® catalisador B-610 4% à temperatura ambiente para render um produto de reação de poliésterepóxido. O produto de reação de poliéster-epóxido solidifica dentro de 15 min., de modo que não seja possível reagir posteriormente este material com LUPRANATE® M-10. Assim, o produto do Exemplo 2, não é acessível usando este processo etapa a etapa alternativo.
[00110] O processo de única etapa usado para o Exemplo de Formulação 18 fornece um polímero de poliéster-epóxido modificado por isocianato útil para produzir um elastômero com boa rigidez e resistência à tração, alto alongamento e absorção de energia total alta.
Exemplo Comparativo C1 [00111] O Exemplo de Formulação 18 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1021-210 é reagido primeiramente com LUPRANATE® M-10 para render um pré-polímero. Depois de 30s de mistura à temperatura ambiente, seguido de repouso durante 0,5h, o prépolímero é um sólido ou é viscoso demais para ser combinado com a resina
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EPON® 828 à temperatura ambiente na presença de um catalisador de ácido de Lewis. Assim, o produto do Exemplo 18, que é feito em uma etapa, não é acessível usando este processo etapa a etapa.
Exemplo Comparativo C2 [00112] O Exemplo de Formulação 18 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1021-210, é reagido primeiramente com a resina EPON® 828 na presença de LEECURE® catalisador B-610 4% à temperatura ambiente para render um produto de reação de poliésterepóxido. O produto de reação de poliéster-epóxido solidifica dentro de 15 min., de modo que não seja possível reagir posteriormente este material com LUPRANATE® M-10. Assim, o produto do Exemplo 18, não é acessível usando este processo etapa a etapa alternativo.
[00113] O processo de única etapa usado para o Exemplo de Formulação 19 fornece um polímero de poliéster-epóxido modificado por isocianato útil para produzir um elastômero com boa rigidez, boa resistência e resistência à abrasão excelente.
Exemplo Comparativo D1 [00114] O Exemplo de Formulação 19 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1040-210 é reagido primeiramente com LUPRANATE® M-20 para render um pré-polímero. Depois de 30s de mistura à temperatura ambiente, seguido de repouso durante 0,5h, o prépolímero é um sólido ou é viscoso demais para ser combinado com a resina EPON® 828 à temperatura ambiente na presença de um catalisador de ácido de Lewis. Assim, o produto do Exemplo 19, que é feito em uma etapa, não é acessível usando este processo etapa a etapa.
Exemplo Comparativo D2 [00115] O Exemplo de Formulação 19 é repetido, exceto que o poliol poliéster, STEPANPOL® PC-1040-210, é reagido primeiramente com a resina EPON® 828 na presença de LEECURE® catalisador B-610 4% à temperatura ambiente para render um produto de reação de poliéster
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31/33 epóxido. O produto de reação de poliéster-epóxido solidifica dentro de 15 min., de modo que não seja possível reagir posteriormente este material com LUPRANATE® M-20. Assim, o produto do Exemplo 19, não é acessível usando este processo etapa a etapa alternativo.
Tabela 1. Produtos proveniente Processo de Baixa Tem s de Pplimeros de Ppliéster-epóxidp Mpdificadp ppr Ispcianatp: Polióis ppliésteres aromáticps oeratura, Catalisadar de ácida de Lewis, Pós-cura à Temperatura Ambiente
Exemplo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Composição de i-PEEP
Poliol1 PS- 2402 PS- 2402 PS- 3524 PS- 3524 PC1028210 PC1028210
Component es2 DEG/P A DEG/P A aromáti CP aromáti CP DEG/IP A DEG/IP A HDO/P A HDO/P A HDO/IP A HDO/IP A
Vai. OH (mg KOH/g) 240 240 350 350 236 236 210 210 242 242
Composto de epóxi3 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828
Poliisocianato4 M20 M10 M20 M10 M20 M10 M20 M10 M20 M10
i-PEEP index 149 147 100 100 147 148 161 159 144 144
Elastômeros fundidas
Dureza Shcre A 96 96 93 95 95 95 95 95 94 96
Res. à traçãc (psi) 4924 7117 4994 6250 6956 7720 6109 7448 5171 6903
Módulp (kpsi) 163.8 160.3 148.9 159.7 153.5 143.9 123.5 140.8 109.6 124.4
Alon. na ruptura (%) 3.7 6.2 4.7 5.0 5.2 7.1 7.1 7.3 10.0 8.0
TEA5 (Ibpol./pol.2) 13.1 28.5 12.2 18.5 26.5 37.8 32.7 39.8 47.0 38.1
Tg(°C) 24.7 27.0 21.0 22.6 23.3 — 21.7 30.6 31.9 —
Adesivp_s
CRS cisalhament p de volta (psi) 1143 1654 1050 940 1266 1129 2365 2048 1777 1782
Revesti ment os
Impacte D/l (Ib/in) <20, <20 <20, <20 <20, <20 <20, <20 <20, <20 <20, <20 >160, >160 >160, >160 40, <20 <20, <20
Abrasãe Taber6, mg 21 6 18 14 19 -- 10 -- 13 --
1 STEPANPOL® PS-2402, STEPANPOL® PS-3524 e STEPANPOL® PC 1028-210 sãe polióis poliésteres aromáticps, produtps da Stepan Cnmpany. 2 PA = anidrido ftálico; DEG = dietilenoglicol; IPA = ácida isoftálico; HDO = 1,6-hexanediol.3 EPON® 828, produta da Hexian Specialty Chemicals. 4 LUPRANATE® M10 e LUPRANATE® M20 sãc MDI poliméricos, produtas da BASF. 5 Energia total abservida.6 CS-17,1000 ciclos, carga de 1-kg.
Petição 870190085444, de 30/08/2019, pág. 40/49
32/33
Tabela 2. Produtos provenientes de Polímeros de Poliéster-epóxido Modificado por Isocianato: Polióis poliéster alifáticos
Processo de Baixa Temperatura, Catalisader de ácide de Lewis, Pós-cura à Temperatura Ambiente
Exemple 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Cempesiçã ede iPEEP
Poliol1 PC101210 PC102210 PC105210 PC105210 PC107210 PC107210 PC-1021- 210 PC-1021- 210 PC1040-210 PC1040-210
Cempenen tes2 EG/A A BDO/ AA HDO/ AA HDO/ AA NPG/ AA NPG/ AA BDO/IPA/ AA* BDO/IPA/ AA* BDO/EG/ AA BDO/EG/ AA
Vai. OH (mg KOH/g) 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210
Cempeste de epóxi3 EPO N® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON ® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828
Poliisocianato4 M10 M10 M20 M10 M20 M10 M20 M10 M20 M10
índice de iPEEP 167 170 167 168 166 167 168 166 169 169
Elastômerp s_fundidc_s
Dureza Shcre A 96 95 91 94 96 94 95 94 90 91
Res. à traçãc (psi) 2489 2441 1355 1725 2200 3384 2258 1816 861 1080
Módule (psi) 28,10 0 12,20 0 1,860 11,10 0 72,70 0 86,50 0 16,000 2,460 1,790 2,210
Alan, na ruptura (%) 88 97 108 74 72 19 129 187 82 89
TEA5 (Ibpol./pol. 2) 164 160 93 95 169 60 207 221 44 51
Tg(°C) 22.5 19.8 6.4 19.6 24.5 — 20.0 18.3 10.4 15.1
Adesive_s
Res. A cisalhamen te CRS(psi) 757 1183 1432 1715 1653 2277 412 839 144 300
Revesti me ntes
Impacte D/l (Ib/in) >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160 >160, >160
Abrasãe Taber6, mg 0.6 -- 0.3 -- 5 -- 0.6 -- 0.3 --
1 STEPANPOL® PC-101-210, STEPANPOL® PC-102-210, STEPANPOL® PC 105-210, STEPANPOL® PC 107-210 e STEPANPOL® PC 1040-210 sãe polióis poliéster alifáticos, produtes da Stepan Cempany. STEPANPOL® 1021-210 é um poliol de poliéster alifático/aromático da Stepan. 2 EG = etilenoglicol; BDO = 1,4-butanodiol; HDO = 1,6-hexanodiol; NPG = neopentilglicol; IPA = ácide isoftálico; AA = ácide adípico.3 EPON® 828, produte da Hexien Specialty Chemicals.4 LUPRANATE® M10 e LUPRANATE® M20 sãc MDI poliméricos, produtes da BASF.5 Energia total abservida.6 CS-17,1000 ciclos, carga de 1-kg. * Poliol poliéster alifático/aromático misturadas.
Petição 870190085444, de 30/08/2019, pág. 41/49
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Tabela 3. Produtos provenientes de Polímeros de Poliéster-epóxido Modificado por Isocianato _______Processo de baixa temperatura, Catalisador de amina, com pós-cura (60°C, 2h)_______
Exemplo 21 22 23 24 25 26 27
Composição de iPEEP
Poliol1 PS-2402 PS-2402 AA-220 PS-2402 PS-2402 PS-2402 PS-2402
PC-1040-55 PC-1040-55 PC-1040-55 PC-1040-55
Componentes2 DEG/PA DEG/PA DEG/AA DEG/PA DEG/PA DEG/PA DEG/PA
EG/BDO/AA EG/BDO/AA EG/BDO/AA EG/BDO/AA
Vai. OH (mg KOH/g) 240 240 220 240, 56 240, 56 240, 56 240, 56
Composto de epóxi3 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828 EPON® 828
Poli-isocianato4 M10 M20 M20 M20 M20 M20 M20
índice de i-PEEP 100 100 100 180 180 180 180
Epóxi/isocianato (mol/mol) 80/20 80/20 80/20 80/20 60/40 70/30 70/30
Catalisador DMP30, 5 (g) 3.0 3.0 3.0 3.0 1.0 1.0 3.0
Elastômeros fundidos
Dureza Shore A — 83 30 68 — 40 74
Res. à tração (psi) 1104 686 41 584 80 144 913
Módulo (psi) 22,300 7,900 100 1,580 62 150 5,700
Alon. na ruptura (%) 80 93 39 102 215 158 75
TEA6 (Ib-pol./pol.2) 72 47 0.74 38 13 11 53
Tg(°C) -1.0 4.5 -25 -10 -12 — -14
1 STEPANPOL® PS-2402 é um poliol poliéster aromáticp; STEPANPOL® PC 1040-55 e STEPANPOL® AA-220 sãp polióis poliéster alifáticos; tpdps sãp produtps da Stepan Cnmpany.2 DEG = dietilenoglicol; EG = etilenoglicol; BDO = 1,4-butanediol; PA = anidrido ftálico; AA = ácida adípico.3 EPON® 828, praduta da Hexian Specialty Chemicals.4 LUPRANATE® M10 e LUPRANATE® M20 sãc MDI poliméricos, prcdutcs da BASF.
5 DMP-30 é 2,4,6-tris(dimetilamincmetil)fencl.6 Energia total abscrvida. As misturas dc poliol sãp misturas 50/50 baseadas em equivalentes malares.___________________________________________________________________________ [00116] Os exemplos anteriores são apenas ilustrações; as reivindicações a seguir definem o objeto inventivo.

Claims (38)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato (i-PEEP) caracterizada pelo fato de que compreende um produto de reação de:
    (a) um composto poliepóxido com um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq.;
    (b) uma composição de poliol compreendendo um poliol poliéster, em que o poliol poliéster tem um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,5 a 4,0 e um número ácido menor que 5 mg KOH/g; e (c) um poli-isocianato com uma funcionalidade média de NCO dentro do intervalo de 2,0 a 3,0;
    em que a razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido aos equivalentes de hidroxila da composição de poliol se encontra dentro do intervalo de 0,2 a 2, o índice de i-PEEP, conforme definido neste documento, encontra-se dentro do intervalo de 100 a 200; e a composição de i-PEEP tem uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de 30 QC a 35 QC, conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
  2. 2. Composição de i-PEEP, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto poliepóxido é um poliepóxido aromático.
  3. 3. Composição de i-PEEP, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o poliepóxido aromático é um produto de reação de um bisfenol e epicloridrina com um peso equivalente dentro do intervalo de 185 a 200 g/eq.
  4. 4. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição de poliol compreende um poliol poliéster aromático.
  5. 5. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o poliol poliéster
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    2/6 tem um valor de hidroxila dentro do intervalo de 60 a 350 mg KOH/g e uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,8 a 3,5.
  6. 6. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o poli-isocianato é um poli-isocianato aromático.
  7. 7. Composição de i-PEEP, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o poli-isocianato é um MDI polimérico.
  8. 8. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que tem uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -5 QC a 30 QC.
  9. 9. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o composto poliepóxido, o poli-isocianato e a composição de poliol são combinadas em um índice de i-PEEP dentro do intervalo de 125 a 165.
  10. 10. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o poliol poliéster é um poliol poliéster aromático e a composição de i-PEEP tem um alongamento na ruptura por ASTM D412, Método A de pelo menos 5%.
  11. 11. Composição de i-PEEP, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico alifático e a composição de i-PEEP tem um alongamento na ruptura por ASTM D412, Método A de pelo menos 70%.
  12. 12. Revestimento caracterizado pelo fato de que compreende a composição de i-PEEP conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a
    11.
  13. 13. Revestimento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico alifático e o revestimento tem valores de resistência ao impacto diretos e indiretos de pelo menos 160 Ibs/pol.
    Petição 870190085444, de 30/08/2019, pág. 44/49
    3/6
  14. 14. Revestimento, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de ter um valor de abrasão Taber em 1000 ciclos e uma carga de 1 kg usando uma roda CS-17 com menos de 20 mg.
  15. 15. Elastômero ou elastômero microcelular caracterizado pelo fato de que compreende a composição de i-PEEP conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a 11.
  16. 16. Elastômero ou elastômero microcelular, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o poliol poliéster é um poliol poliéster aromático e o elastômero tem uma dureza Shore A de pelo menos 90, uma tensão de tração de pelo menos 4000 psi e um módulo de pelo menos 100.000 psi.
  17. 17. Elastômero ou elastômero microcelular, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o poliol poliéster compreende unidades recorrentes de um ácido dicarboxílico alifático e o elastômero tem um alongamento de pelo menos 70%.
  18. 18. Adesivo ou selante caracterizado pelo fato de que compreende a composição de i-PEEP conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a
    11.
  19. 19. Processo caracterizado pelo fato de que compreende reagir, a uma temperatura dentro do intervalo de 0 2C a 40 QC, na presença de um catalisador, uma mistura compreendendo um composto poliepóxido com um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq., um poliisocianato e uma composição de poliol compreendendo um poliol poliéster, em que o poliol poliéster tem um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,5 a 4,0 e um número ácido menor que 5 mg KOH/g, em que a razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido para os equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2 e o índice de i-PEEP, conforme definido neste documento, fica dentro do intervalo de 100 a 200 para produzir uma composição polimérica de
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    A/Q poliéster-epóxido modificada por isocianato (i-PEEP) com uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -30 QC a 35 QC, conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
  20. 20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a reação é realizada à temperatura ambiente.
  21. 21. Processo, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende um composto de ácido de Lewis.
  22. 22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende um complexo de trifluoreto de boro com uma amina, um éter, um álcool, um poliol ou uma combinação destes.
  23. 23. Processo, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que a composição de i-PEEP é pós-curada à temperatura ambiente ou por aquecimento a uma temperatura dentro do intervalo de 50 QC a 150 QC.
  24. 24. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o catalisador é uma base e a composição de i-PEEP é póscurada por aquecimento a uma temperatura dentro do intervalo de 50 QC a 150 QC.
  25. 25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a base compreende um composto amina, uma poliamina, uma poliamida ou uma mistura destes.
  26. 26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 19 a 25, caracterizado pelo fato de que a composição de poliol compreende um poliol poliéster aromático.
  27. 27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 19 a 26, caracterizado pelo fato de que a composição de i-PEEP é um revestimento, adesivo, selante ou elastômero.
  28. 28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 19 a 27, caracterizado pelo fato de que o composto poliepóxido, o poli-
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    5/6 isocianato e a composição de poliol são combinadas em um índice de iPEEP dentro do intervalo de 125 a 165.
  29. 29. Processo caracterizado pelo fato de que compreender aquecer, a uma temperatura dentro do intervalo de 40 QC a 100 QC, opcionalmente na presença de um catalisador, uma mistura compreendendo um composto poliepóxido com um peso equivalente dentro do intervalo de 125 a 250 g/eq., um poli-isocianato e uma composição de poliol compreendendo um poliol poliéster, em que o poliol poliéster tem um valor de hidroxila dentro do intervalo de 50 a 400 mg KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média dentro do intervalo de 1,5 a 4,0 e um número ácido menor que 5 mg KOH/g, em que a razão de equivalentes de epóxi do composto poliepóxido para os equivalentes de hidroxila da composição de poliol fica dentro do intervalo de 0,2 a 2 e o índice de i-PEEP, conforme definido neste documento, fica dentro do intervalo de 100 a 200 para produzir uma composição polimérica de poliéster-epóxido modificada por isocianato (i-PEEP) com uma temperatura de transição vítrea dentro do intervalo de -30 QC a 35 QC, conforme medido por calorimetria exploratória diferencial.
  30. 30. Processo, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a mistura compreendendo o composto poliepóxido, composição de poliol e poli-isocianato é aquecida a uma temperatura dentro do intervalo de 60 QC a 90 QC.
  31. 31. Processo, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado pelo fato de que o aquecimento é realizado na presença de um catalisador compreendendo um composto de ácido de Lewis.
  32. 32. Processo, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende um complexo de trifluoreto de boro com uma amina, um éter, um álcool, um poliol ou uma combinação destes.
  33. 33. Processo, de acordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizado pelo fato de que a composição de i-PEEP é pós-curada à
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    6/6 temperatura ambiente ou por aquecimento a uma temperatura dentro do intervalo de 50 QC a 150 QC.
  34. 34. Processo, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o aquecimento é realizado na presença de um catalisador base e a composição de i-PEEP é pós-curada por aquecimento a uma temperatura dentro do intervalo de 50 QC a 150 QC.
  35. 35. Processo, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o catalisador base compreende um composto amina, uma poliamina, uma poliamida ou uma mistura destes.
  36. 36. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 29 a 35, caracterizado pelo fato de que a composição de poliol compreende um poliol poliéster aromático.
  37. 37. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 29 a 36, caracterizado pelo fato de que a composição de i-PEEP é um revestimento, adesivo, selante ou elastômero.
  38. 38. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 29 a 37, caracterizado pelo fato de que o composto poliepóxido, o poliisocianato e a composição de poliol são combinadas em um índice de iPEEP dentro do intervalo de 125 a 165.
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