BR112020022108A2 - composição reativa, método para reduzir a viscosidade de uma composição reativa, processo para produzir uma espuma rígida, espuma rígida, e, uso da espuma rígida. - Google Patents

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Thomas Julien Joncheray
Jacopo Bernardini
Jan Vandenbroeck
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Abstract

Uma composição reativa é descrita para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato-poliuretano (PIR-PUR), a dita composição reativa compreendendo uma composição de poli-isocianato, uma composição reativa a isocianato, pelo menos um composto catalisador adequado para produção da espuma compreendendo PIR-PUR, pelo menos um agente de expansão; e, opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos, distinguidos em que a composição reativa compreende adicionalmente um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato sem grupos reativos a isocianato e tendo uma viscosidade a 25oC abaixo de 100 mPa.s.

Description

1 / 26 COMPOSIÇÃO REATIVA, MÉTODO PARA REDUZIR A VISCOSIDADE DE UMA COMPOSIÇÃO REATIVA, PROCESSO PARA PRODUZIR UMA ESPUMA RÍGIDA, ESPUMA RÍGIDA, E, USO DA ESPUMA
RÍGIDA CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção está relacionada ao uso de (met)acrilatos de baixa viscosidade como compostos redutores de viscosidade reativos para reduzir a viscosidade de composições reativas usadas para produção de espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), em particular espumas rígidas compreendendo PIR e/ou PUR para isolamento térmico e/ou acústico, bem como espumas estruturais rígidas compreendendo PIR e/ou PUR.
[002] Além disso, a presente invenção está relacionada a composições reativas compreendendo compostos de acrilato e/ou metacrilato reativos de baixa viscosidade como redutores de viscosidade e um processo usando as ditas composições reativas para preparar as ditas espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR).
[003] Ainda mais, a presente invenção está relacionada com espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR) adequadas para uso como espumas de isolamento térmico obtidas usando os (met)acrilatos de baixa viscosidade como redutores de viscosidade de acordo com a invenção.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[004] Em formulações de espuma rígida, redutores de viscosidade são tipicamente incorporados para melhorar as propriedades como fluxo de espuma, mistura entre blendas de poliol e isocianato, compatibilidade com agentes de expansão física, densidade de espuma/distribuição de densidade, tempo de desmoldagem, defeitos de superfície, adesão... Aplicações potenciais incluem, por exemplo, painéis de compósitos, espumas em spray,
2 / 26 placas e blocos de isolamento (IBB), tubos, espumas de um componente (OCF) e utensílios. Redutores de viscosidade como TEP (trietil fosfato) ou TCPP (tris(2-cloroisopropil)fosfato) são comumente usados, mas têm um impacto negativo nas propriedades mecânicas da espuma final (isto é, menor resistência à compressão, menor estabilidade dimensional) devido ao seu efeito plastificante. Esses redutores de viscosidade normalmente não são reativos.
[005] Para compensar as propriedades mecânicas deterioradas originadas do uso desses redutores de viscosidade não reativos, uma solução possível é aumentar a densidade da espuma (por exemplo, com níveis mais baixos de agente de expansão, superempacotamento aumentado).
[006] Infelizmente, um aumento na densidade da espuma muitas vezes não é desejado, por exemplo, de uma perspectiva em peso (peças mais pesadas, por exemplo, tubos, utensílios...) e também de um aspecto de custo (maior quantidade de matéria-prima necessária). Do ponto de vista da segurança, os redutores de viscosidade não reativos também têm maior probabilidade de se espalhar para fora das espumas rígidas, desencadeando problemas adicionais, como níveis elevados de VOC e lixiviação química.
[007] Há, portanto, ainda a necessidade de procurar redutores de viscosidade que sejam adequados para uso como aditivos nas composições reativas usadas para produção de espumas rígidas compreendendo poli- isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR) e que não tenham um impacto negativo nas propriedades mecânicas das espumas rígidas compreendendo PIR e/ou PUR finais obtidas.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
[008] O objetivo da invenção é melhorar o processamento para produção de espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), reduzindo a viscosidade das composições reativas usadas para produzir as espumas e evitando a deterioração das propriedades
3 / 26 mecânicas da espuma.
[009] Reduzir a viscosidade das composições reativas usadas para produção de espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR) é útil, por exemplo, para enchimento de molde melhorado, mistura melhorada entre blendas reativas a isocianato e isocianato, compatibilidade melhorada com agentes de expansão e defeitos superficiais reduzidos nas espumas finais.
[0010] Surpreendentemente, foi verificado que certos acrilatos podem ser usados como aditivos a fim de reduzir a viscosidade das composições reativas usadas para produção de espumas rígidas compreendendo poli- isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR) sem ter um impacto negativo nas propriedades mecânicas da espuma.
[0011] Como resultado da viscosidade mais baixa, o processamento é facilitado e a formação de espuma é melhorada sem deteriorar as propriedades mecânicas da espuma.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0012] De acordo com um primeiro aspecto, é descrita uma composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato-poliuretano (PIR-PUR), a dita composição reativa compreendendo: a) uma composição de poli-isocianato compreendendo um ou mais compostos de poli-isocianato; e b) uma composição reativa a isocianato compreendendo um ou mais compostos reativos a isocianato; e c) pelo menos um composto catalisador adequado para produção de espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), e d) pelo menos um agente de expansão; e e) opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores
4 / 26 de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos distinguidos em que a composição reativa compreende adicionalmente um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato que não tem grupos reativos a isocianato e selecionado dentre composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 1 grupo reativo a acrilato ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25oC abaixo de 100 mPa.s e/ou composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 2 ou 3 grupos reativos a acrilato e/ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25oC abaixo de 35 mPa.s.
[0013] De acordo com as modalidades, o(s) composto(s) de acrilato e/ou metacrilato da invenção tem/têm 1 grupo (met)acrilato reativo e têm uma viscosidade a 25°C abaixo de 50 mPa.s, de preferência, ≤ 30 mPa.s.
[0014] De acordo com as modalidades, o(s) composto(s) de acrilato e/ou metacrilato da invenção têm 2 ou 3 grupos (met)acrilato reativos e têm uma viscosidade a 25°C ≤ 30 mPa.s.
[0015] De acordo com as modalidades, a quantidade de composto(s) de acrilato e/ou metacrilato na composição reativa está na faixa de 0,1% em peso até 50% em peso, de preferência, na faixa de 0,5% em peso até 35% em peso, com mais preferência, na faixa de 1% em peso até 20% em peso calculado sobre o peso total da composição reativa.
[0016] De acordo com as modalidades, o composto de acrilato e/ou metacrilato da invenção é selecionado dentre etilenoglicol dimetacrilato (EGDMA), dietilenoglicol dimetacrilato (DEGDMA) e/ou isobornil metacrilato (IBOMA).
[0017] De acordo com as modalidades, o composto de acrilato e/ou metacrilato da invenção tem um ponto de ebulição sob pressão atmosférica superior a 150°C, de preferência 200°C.
[0018] De acordo com as modalidades, a composição reativa da invenção compreende ainda um iniciador de radical térmico para iniciar a
5 / 26 polimerização de (met)acrilato.
[0019] De acordo com as modalidades, os compostos de poli- isocianato usados na composição reativa da invenção são selecionados dentre um di-isocianato de tolueno, um di-isocianato de difenil metileno ou uma composição de poli-isocianato compreendendo um di-isocianato de difenil metileno ou uma mistura de tais poli-isocianatos.
[0020] De acordo com as modalidades, um ou mais compostos reativos a isocianato usados na composição reativa da invenção compreendem polióis e misturas de poliol com números médios de hidroxila de 50 a 1000, especialmente de 150 a 700 mg KOH/g, e funcionalidades hidroxila de 2 a 8, especialmente de 3 a 8.
[0021] De acordo com as modalidades, o agente de expansão utilizado na composição reativa da invenção está presente em uma quantidade de até 80 partes em peso, de preferência, de 0,5 a 60 partes em peso, com mais preferência, de 1 a 45 partes em peso por cem partes em compostos reativos a isocianato em peso.
[0022] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é descrito um método para reduzir a viscosidade de uma composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), o dito método compreendendo adição do redutor de viscosidade reativo de acordo com o primeiro aspecto da invenção a uma composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato-poliuretano (PIR-PUR).
[0023] De acordo com as modalidades, o redutor de viscosidade reativo é adicionado à composição de isocianato antes de combinar e misturar a composição de isocianato com a composição reativa a isocianato.
[0024] De acordo com as modalidades, o redutor de viscosidade reativo é adicionado à composição reativa a isocianato antes de combinar e misturar a composição reativa a isocianato com a composição de isocianato.
6 / 26
[0025] De acordo com as modalidades, o redutor de viscosidade reativo é adicionado como uma corrente separada à composição reativa ao combinar e misturar a composição reativa a isocianato com a composição de isocianato.
[0026] De acordo com um terceiro aspecto, é descrito um processo para produzir uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano, o dito processo compreendendo a combinação e/ou mistura dos ingredientes a) a e) da composição reativa do primeiro aspecto da invenção e do redutor de viscosidade reativo da invenção para formar uma composição reativa.
[0027] De acordo com as modalidades, a espuma da invenção é uma espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR) e o processo é realizado em um índice de isocianato de 180 ou superior, com mais preferência, em um índice de isocianato superior a 250 e o composto de catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de trimerização e a espuma é uma espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR).
[0028] De acordo com as modalidades, a espuma da invenção é uma espuma compreendendo poliuretano (PUR) e o processo é realizado em um índice de isocianato na faixa de 80 a 180, com mais preferência, em um índice de isocianato na faixa de 90 a 150, e o composto catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de poliuretano e a espuma é uma espuma compreendendo poliuretano (PUR).
[0029] De acordo com um quarto aspecto, é descrita uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato ou uma espuma rígida compreendendo poliuretano que compreendem polímeros de acrilato e/ou metacrilato e que podem ser obtidas pelo processo de acordo com o terceiro aspecto da invenção.
[0030] De acordo com um quinto aspecto, é descrito o uso da espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano feita de acordo com
7 / 26 o terceiro aspecto e usando a composição reativa do primeiro aspecto da invenção para isolamento térmico, isolamento acústico e/ou em painéis estruturais.
[0031] As reivindicações independentes e dependentes estabelecem características particulares e preferenciais da invenção. Os recursos das reivindicações dependentes podem ser combinados com os recursos das reivindicações independentes ou de outras reivindicações dependentes, conforme apropriado.
[0032] As características, recursos e vantagens anteriores e outras da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, que ilustra, a título de exemplo, os princípios da invenção. Esta descrição é dada apenas a título de exemplo, sem limitar o escopo da invenção.
DEFINIÇÕES E TERMOS
[0033] No contexto da presente invenção, os seguintes termos também podem ser o seguinte significado: 1) índice de isocianato ou índice NCO ou índice: a razão de grupos NCO sobre átomos de hidrogênio reativos a isocianato presentes em uma formulação, dada como uma porcentagem: [NCO] x 100 (%). [hidrogênio ativo]
[0034] Em outras palavras, o índice NCO expressa a porcentagem de isocianato realmente usado em uma formulação em relação à quantidade de isocianato teoricamente necessária para reagir com a quantidade de hidrogênio reativo a isocianato usado em uma formulação.
[0035] Deve ser observado que o índice de isocianato, conforme usado neste pedido, é considerado do ponto de vista do processo de polimerização real que prepara o material envolvendo o ingrediente isocianato e os ingredientes reativos a isocianato. Quaisquer grupos de isocianato consumidos em uma etapa preliminar para produzir poli-isocianatos
8 / 26 modificados (incluindo tais derivados de isocianato referidos na técnica como pré-polímeros) ou quaisquer hidrogênios ativos consumidos em uma etapa preliminar (por exemplo, reagidos com isocianato para produzir polióis ou poliaminas modificados) não são considerados em consideração no cálculo do índice de isocianato. Apenas os grupos isocianato livres e os hidrogênios reativos a isocianato livres (incluindo aqueles da água, se usados) presentes no estágio de polimerização real são levados em consideração.
[0036] 2) A expressão “compostos reativos a isocianato” e “átomos de hidrogênio reativos a isocianato”, como usada neste pedido para fins de cálculo do índice de isocianato, refere-se ao total de átomos de hidrogênio ativos em grupos hidroxila e amina presentes nos compostos reativos a isocianato; isso significa que, para fins de cálculo do índice de isocianato no processo de polimerização real, um grupo hidroxila é considerado como compreendendo um hidrogênio reativo, um grupo amina primário é considerado como compreendendo um hidrogênio reativo e uma molécula de água é considerada como compreendendo dois hidrogênios ativos.
[0037] 3) O termo “valor OH” ou “valor hidroxila” é uma medida do conteúdo de grupos hidroxila livres em uma substância química, geralmente expressa em unidades da massa de hidróxido de potássio (KOH) em miligramas equivalentes ao teor de hidroxila de um grama da substância química (mg KOH/g). O método analítico usado para determinar o valor hidroxila envolve tradicionalmente a acetilação dos grupos hidroxila livres da substância com anidrido acético em solvente piridina. Após a conclusão da reação, é adicionada água, e o anidrido acético que não reagiu é convertido em ácido acético e medido por titulação com hidróxido de potássio.
[0038] 4) O termo “funcionalidade hidroxila nominal média” (ou em resumo “funcionalidade”) é usado neste pedido para indicar a funcionalidade média numérica (número de grupos hidroxila por molécula) do poliol ou composição de poliol na suposição de que esta é a funcionalidade média
9 / 26 numérica ( número de átomos de hidrogênio ativo por molécula) do(s) iniciador(es) usado(s) em sua preparação, embora na prática seja frequentemente um pouco menor por causa de alguma insaturação terminal.
[0039] 5) A palavra “média” refere-se à média numérica, a menos que seja indicado o contrário.
[0040] 6) “Catalisador de trimerização”, como usado neste pedido, refere-se a um catalisador sendo capaz de catalisar (promover) a formação de grupos isocianurato a partir de poli-isocianatos. Isso significa que os isocianatos podem reagir entre si para formar macromoléculas com estruturas de isocianurato (poli-isocianurato = PIR). As reações entre isocianatos-polióis e isocianatos-isocianatos (homopolimerização) podem ocorrer simultaneamente ou em sucessão direta, formando macromoléculas com estruturas de uretano e isocianurato (PIR-PUR).
[0041] 7) “Densidade de aumento livre” refere-se à densidade medida em amostras de espuma feitas sob condições atmosféricas (na presença de agentes de expansão) de acordo com ISO 845.
[0042] 8) “Viscosidade”, conforme usada neste pedido, foi medida com um reômetro Brookfield R/S-CPS+P2 usando uma geometria de cone/placa de 25 mm de diâmetro (C25-2). As medições foram realizadas a 25°C usando um programa de 3 etapas, atingindo uma tensão de cisalhamento máxima de 350 Pa.
[0043] 9) “Conteúdo de células fechadas” (CCC), conforme usado neste pedido, foi medido usando um Picnômetro AccuPyc 1330 da Micromeritics de acordo com a ASTM D6226-15.
[0044] 10) “Resistência à compressão” ou “resistência à compressão da espuma”, conforme usada neste pedido, foi medida de acordo com a norma ISO 844, com uma compressão de 10% da espessura inicial da amostra a uma taxa de 10% de sua espessura original por minuto. A resistência à compressão foi medida ao longo das três dimensões das amostras de espuma (T: espessura,
10 / 26 W: largura, L: comprimento). A resistência à compressão média foi então determinada de acordo com a seguinte fórmula:
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0045] A presente invenção será descrita em relação a modalidades particulares.
[0046] Deve-se notar que o termo “compreendendo”, usado nas reivindicações, não deve ser interpretado como sendo restrito aos meios listados a seguir; não exclui outros elementos ou etapas. Dessa forma, deve ser interpretado como especificando a presença dos recursos, etapas ou componentes declarados como referido, mas não exclui a presença ou adição de um ou mais outros recursos, etapas ou componentes, ou grupos dos mesmos. Dessa forma, o escopo da expressão “um dispositivo que compreende os meios A e B” não deve ser limitado a dispositivos que consistem apenas nos componentes A e B. Isso significa que, em relação à presente invenção, os únicos componentes relevantes do dispositivo são A e B.
[0047] Ao longo deste relatório descritivo, é feita referência a “uma modalidade”. Tais referências indicam que um recurso particular, descrito em relação à modalidade, está incluído em pelo menos uma modalidade da presente invenção. Dessa forma, o aparecimento das frases “em uma modalidade” em vários lugares ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente à mesma modalidade, embora pudesse. Além disso, os recursos ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades, como seria evidente para um técnico no assunto da técnica.
[0048] Deve ser entendido que embora modalidades e/ou materiais preferenciais tenham sido discutidos para prover modalidades de acordo com a presente invenção, várias modificações ou alterações podem ser feitas sem se afastar do escopo e do espírito desta invenção.
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[0049] A presente invenção refere-se a compostos redutores de viscosidade reativos que podem ser usados como aditivos em composições reativas para produção de espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), em particular espumas rígidas compreendendo PIR e/ou PUR para isolamento térmico e/ou acústico, bem como espumas estruturais rígidas compreendendo PIR e/ou PUR.
[0050] De acordo com as modalidades, o aditivo redutor de viscosidade reativo deve ser um composto redutor de viscosidade com pelo menos um grupo reativo metacrilato e/ou acrilato e selecionado dentre pelo menos um composto acrilato e/ou metacrilato, sem grupos reativos a isocianato e tendo uma viscosidade de 25oC abaixo de 100 mPa.s, de preferência, abaixo de 50 mPa.s, com mais preferência, abaixo de 30 mPa.s.
[0051] Foi verificado que os compostos de acrilato e/ou metacrilato de baixa viscosidade podem ser usados como redutores de viscosidade “reativos” em vez dos compostos redutores de viscosidade não reativos padrão usados na técnica anterior e mencionados acima. O calor gerado pelas reações de formação de poliuretano / poliureia / poli-isocianurato durante a formação de espuma foi considerado suficiente para desencadear a polimerização de (met)acrilato próximo ou após o final do aumento e não significativamente durante os estágios iniciais de formação de espuma. O tratamento de temperatura pós-formação de espuma pode eventualmente ser realizado, se necessário, para maximizar a polimerização do (met)acrilato. O uso de um iniciador de radical térmico também é possível para iniciar a polimerização de (met)acrilato, mas é opcional. Como resultado, os (met)acrilatos de baixa viscosidade funcionam inicialmente como os redutores de viscosidade não reativos convencionais dentro das composições reativas (as blendas reativas a isocianato e isocianato) e durante os estágios iniciais de formação de espuma com a vantagem de que finalmente se polimerizam após a formação de espuma (mecanismo de polimerização radicalar), evitando
12 / 26 assim quaisquer efeitos plastificantes obtidos com redutores de viscosidade não reativos convencionais que são prejudiciais principalmente para as propriedades mecânicas da espuma obtida.
[0052] A invenção descreve uma composição reativa para produção de um espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano, a dita composição reativa compreendendo: a) uma composição de poli-isocianato compreendendo um ou mais compostos de poli-isocianato; e b) uma composição reativa a isocianato compreendendo um ou mais compostos reativos a isocianato; e c) pelo menos um composto catalisador selecionado dentre um catalisador de trimerização (PIR) e/ou catalisador de formação de poliuretano (PUR), e d) pelo menos um agente de expansão; e e) opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos distinguido em que a composição reativa compreende ainda um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato que não tem grupo reativo a isocianato e selecionado dentre composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 1 grupo reativo a acrilato ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25°C abaixo de 100 mPa.s e/ou composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 2 ou 3 grupos reativos a acrilato e/ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25°C abaixo de 35 mPa.s.
[0053] De acordo com as modalidades, a quantidade de composto(s) de acrilato e/ou metacrilato na composição reativa está na faixa de 0,1% em peso até 50% em peso, de preferência, na faixa de 0,5% em peso até 35% em peso, com mais preferência, na faixa de 1% em peso até 20% em peso calculado sobre o peso total da composição reativa.
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[0054] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem apenas 1 grupo (met)acrilato reativo e tem uma viscosidade a 25oC abaixo de 100 mPa.s, de preferência, abaixo de 50 mPa.s, de preferência ≤ 30 mPa.s.
[0055] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem apenas 1 grupo acrilato reativo ou, em outras palavras, é selecionado dentre compostos de acrilato monofuncionais, como trimetilolpropano acrilato formal cíclico (CTFA), 3,3,5-trimetil ciclo-hexil acrilato (TMCHA), isobornil acrilato (IBOA), 4-terc-butilciclo-hexil acrilato (TBCHA), benzil acrilato (BZA) e/ou fenol (EO) acrilato (PHEA) e misturas dos mesmos.
[0056] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem apenas 1 grupo metacrilato reativo ou, em outras palavras, é selecionado dentre compostos de metacrilato monofuncionais, como benzil metacrilato (BZMA), fenoxietil metacrilato (PHEMA), tetra-hidrofurfuril metacrilato (THFMA) e/ou isobornil metacrilato (IBOMA) e misturas dos mesmos.
[0057] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem 2 ou 3 grupos acrilato e/ou metacrilato reativos e tem uma viscosidade a 25°C abaixo de 35 mPa.s, com mais preferência, ≤ 30 mPa.s.
[0058] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem 2 ou 3 grupos acrilato reativos ou, em outras palavras, é selecionado dentre compostos de acrilato com uma funcionalidade acrilato de 2 ou 3, como 1,6-hexanodiol diacrilato (HDDA), diacrilato de neopentilglicol de ácido hidróxi-piválico (HPNDA), tripropilenoglicol diacrilato (TPGDA), dipropilenoglicol diacrilato (DPGDA), trietilenoglicol diacrilato (TEGDA) e/ou tetraetilenoglicol diacrilato (TTEGDA) e misturas dos mesmos.
[0059] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato tem 2 ou 3 grupos metacrilato reativos ou, em outras palavras, é
14 / 26 selecionado dentre compostos de metacrilato com uma funcionalidade de metacrilato de 2 ou 3, como 1,6-hexanodiol dimetacrilato (HDDMA), 1,4- butanodiol dimetacrilato (BDDMA), neopentilglicol dimetacrilato (NPGDMA), etilenoglicol dimetacrilato (EGDMA), dietilenoglicol dimetacrilato (DEGDMA), trietilenoglicol dimetacrilato (TREGDMA), tetraetilenoglicol dimetacrilato (T4EGDMA) e/ou polietilenoglicol 200 dimetacrilato (PEG200DMA) e misturas dos mesmos.
[0060] De acordo com as modalidades, pelo menos um composto de (met)acrilato é uma mistura de composto(s) monofuncional(is) de (met)acrilato e composto(s) de (met)acrilato com funcionalidade superior (2 ou 3).
[0061] De acordo com as modalidades, o(s) composto(s) de acrilato e/ou metacrilato têm um ponto de ebulição sob pressão atmosférica superior a 150°C, de preferência, 200°C. Isto é preferencial para evitar que os (met)acrilatos evaporem/fervam durante a formação da espuma e interfiram com o processo de expansão das espumas.
[0062] De acordo com as modalidades, a composição reativa compreende ainda um iniciador de radical térmico para iniciar a polimerização de (met)acrilato. Luperox P (t-butil peroxibenzoato) é um bom exemplo de um iniciador adequado com uma temperatura de meia-vida para 10h de 104oC. Um iniciador térmico que é ativo em temperaturas muito baixas (por exemplo, muito perto da temperatura ambiente) deve ser evitado, pois provavelmente resultará em um fluxo de espuma pobre em cima de problemas de segurança de manuseio.
[0063] De acordo com as modalidades, os compostos de poli- isocianato usados no processo para produzir a espuma de acordo com a invenção são selecionados dentre isocianatos orgânicos contendo uma pluralidade de grupos de isocianato, incluindo isocianatos alifáticos, como hexametileno di-isocianato e, com mais preferência, isocianatos aromáticos
15 / 26 como m- e p-fenileno di-isocianato, tolileno-2,4- e 2,6-di-isocianatos, difenilmetano-4,4’-di-isocianato, clorofenileno-2,4-di-isocianato, naftileno- 1,5-di-isocianato, difenileno-4,4’-di-isocianato, 4,4’-di-isocianato-3,3’- dimetildifenil, 3-metildifenilmetano-4,4’-di-isocianato e difenil éter di- isocianato, di-isocianatos cicloalifáticos como ciclo-hexano-2,4- e 2,3-di- isocianatos, 1-metil ciclo-hexil-2,4- e 2,6-di-isocianatos e misturas dos mesmos e bis-(isocianatociclo-hexil-)metano e tri-isocianatos como 2,4,6-tri- isocianato tolueno e 2,4,4’-tri-isocianatodifenil éter.
[0064] De acordo com as modalidades, a composição de poli- isocianato compreende misturas de poli-isocianatos. Por exemplo, uma mistura de isômeros de di-isocianato de tolileno, como as misturas comercialmente disponíveis de isômeros 2,4 e 2,6- e também a mistura de di- e poli-isocianatos superiores produzidos por fosgenação de condensados de anilina/formaldeído. Tais misturas são bem conhecidas na técnica e incluem os produtos brutos de fosgenação contendo misturas de polifenil poli- isocianatos com pontes de metileno, incluindo di-isocianato, tri-isocianato e poli-isocianatos superiores juntamente com quaisquer subprodutos de fosgenação.
[0065] As composições de poli-isocianato preferenciais da presente invenção são aquelas em que o poli-isocianato é um di-isocianato ou poli- isocianato aromático de funcionalidade superior em particular misturas brutas de polifenil poli-isocianatos com ponte de metileno contendo di-isocianatos, tri-isocianatos e poli-isocianatos com funcionalidade superior. Polifenil poli- isocianatos em ponte de metileno (por exemplo, metilenodifenil di-isocianato, abreviado como MDI) são bem conhecidos na técnica e têm a fórmula genérica I em que n é um ou mais e no caso das misturas brutas representa uma média de mais de um. São preparados por fosgenação das correspondentes misturas de poliaminas obtidas por condensação de anilina e formaldeído.
16 / 26 (I)
[0066] Outras composições de poli-isocianato adequadas podem incluir pré-polímeros terminados com isocianato produzidos pela reação de um excesso de um di-isocianato ou poli-isocianato com funcionalidade superior com um poliéster terminado com hidroxila ou poliéter terminado com hidroxila e produtos obtidos pela reação de um excesso de di-isocianato ou poli-isocianato de funcionalidade superior com um poliol monomérico ou mistura de polióis monoméricos, como etilenoglicol, trimetilol propano ou butanodiol. Uma classe preferencial de pré-polímeros terminados com isocianato são os pré-polímeros terminados com isocianato das misturas brutas de polifenil poli-isocianatos com ponte de metileno contendo di- isocianatos, tri-isocianatos e poli-isocianatos com funcionalidade superior.
[0067] De acordo com as modalidades, os compostos de poli- isocianato na composição de poli-isocianato são selecionados dentre um di- isocianato de tolueno, um di-isocianato de difenil metileno ou uma composição de poli-isocianato compreendendo um di-isocianato de difenil metileno ou uma mistura de tais poli-isocianatos.
[0068] De acordo com as modalidades, um ou mais compostos reativos de isocianato incluem qualquer um daqueles conhecidos na técnica para a preparação de espumas rígidas compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano. De particular importância para a preparação de espumas rígidas são polióis e misturas de polióis com valores OH médios de 50 a 1000 mg KOH/g, especialmente de 150 a 700 mg KOH/g, e funcionalidades hidroxila (OH) de 2 a 8, especialmente de 3 a 8. Polióis adequados foram totalmente descritos na técnica anterior e incluem polióis à base de poliéter que são
17 / 26 produtos de reação de óxidos de alquileno, por exemplo, óxido de etileno e/ou óxido de propileno, com iniciadores contendo de 2 a 8 átomos de hidrogênio ativo por molécula. Iniciadores adequados incluem: polióis, por exemplo, glicerol, trimetilolpropano, trietanolamina, pentaeritritol, sorbitol e sacarose; poliaminas, por exemplo, etileno diamina, tolileno diamina (TDA), diaminodifenilmetano (DADPM) e polimetileno polifenileno poliaminas; e aminoálcoois, por exemplo, etanolamina e dietanolamina; e misturas de tais iniciadores. Outros polióis adequados incluem polióis à base de poliéster obtidos pela condensação de proporções apropriadas de glicóis e polióis com funcionalidade superior com ácidos dicarboxílicos ou policarboxílicos. Ainda outros polióis poliméricos adequados incluem politioéteres terminados em hidroxila, poliamidas, poliesteramidas, policarbonatos, poliacetais, poliolefinas e polissiloxanos.
[0069] As quantidades de um ou mais compostos de poli-isocianato e de um ou mais compostos reativos de isocianato a serem reagidos dependerão da natureza da espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR) a ser produzida e pode ser prontamente determinada por aqueles versados na técnica.
[0070] De acordo com as modalidades, o agente de expansão pode ser selecionado dentre isobuteno, éter dimetílico, água, cloreto de metileno, acetona, clorofluorocarbonos (CFCs), hidrofluorocarbonos (HFCs), hidroclorofluorocarbonos (HCFCs), hidrofluorolefinas (HFOs) e hidrocarbonetos, como pentano. A quantidade de agente de expansão usada pode variar com base, por exemplo, no uso pretendido e na aplicação do produto de espuma e na rigidez e densidade de espuma desejadas. O agente de expansão pode estar presente em quantidades de até 80 partes em peso (pep) por cem partes em peso de compostos reativos a isocianato (poliol), de preferência, de 0,5 a 60 pep, com mais preferência, de 1 a 45 pep. De preferência, o agente de expansão compreende/contém água e a quantidade de
18 / 26 água é, de preferência, limitada a quantidades até 15 partes em peso.
[0071] De acordo com as modalidades, o composto catalisador deve estar presente na composição reativa em uma quantidade cataliticamente eficaz, de preferência, o composto catalisador está presente em quantidades tais que o número de equivalentes do catalisador em relação ao número de equivalentes de isocianato varia de 0,001 a 0,4, de preferência, em uma quantidade de 0,01 a 0,26, ou de 0,01 a 024, ou de 0,02 a 0,2.
[0072] De acordo com as modalidades, um ou mais compostos catalisadores de poliuretano adequados para uso neste pedido incluem, mas não estão limitados a, catalisadores de sais de metais, como organoestânicos, e compostos de amina, como trietilenodiamina (TEDA), N-metilimidazol, 1,2-dimetilimidazol , N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, trietilamina, N,N’- dimetilpiperazina, 1,3,5-tris(dimetilaminopropil)hexa-hidrotriazina, 2,4,6- tris(dimetilaminometil)fenol, N-metildiciclo-hexilamina, pentametildipropileno triamina, N-metil-N’-(2-dimetilamino)-etil-piperazina, tributilamina, pentametildietilenotriamina, hexametiltrietilenotetramina, heptametiltetraetilenopentamina, dimetilaminociclo-hexilamina, pentametildipropileno-triamina, trietanolamina, dimetiletanolamina, bis(dimetilaminoetil)éter, tris(3-dimetilamino)propilamina, ou seus derivados bloqueados com ácido e semelhantes, bem como qualquer mistura dos mesmos. O composto catalisador deve estar presente na composição reativa em uma quantidade cataliticamente eficaz.
[0073] De acordo com as modalidades, um ou mais compostos de catalisador de poli-isocianurato (catalisadores de trimerização) adequados para uso neste pedido incluem, mas não estão limitados a, hidróxidos e sais de amônio quaternário, hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, alcóxidos e carboxilatos, por exemplo, acetato de potássio e 2- etilhexoato de potássio, certas aminas terciárias e carboxilatos de metais não básicos. O composto catalisador deve estar presente na composição reativa em uma
19 / 26 quantidade cataliticamente eficaz.
[0074] A invenção descreve ainda um método para reduzir a viscosidade de uma composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), o dito método compreendendo a adição de um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato que não tem grupos reativos a isocianato e selecionado dentre composto(s) de (met)acrilato tendo 1 grupo (met)acrilato reativo e tendo uma viscosidade a 25°C abaixo de 100 mPa.s e/ou composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 2 ou 3 grupos acrilato e/ou metacrilato reativos e tendo uma viscosidade a 25°C abaixo de 35 mPa.s.
[0075] O redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção é, portanto, adicionado a uma composição reativa para produzir uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), a dita composição reativa compreendendo: a) uma composição de poli-isocianato compreendendo um ou mais compostos de poli-isocianato; e b) uma composição reativa a isocianato compreendendo um ou mais compostos reativos a isocianato; e c) pelo menos um composto catalisador adequado para produção de espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), e d) pelo menos um agente de expansão; e e) opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos.
[0076] Existem muitas ordens diferentes de adicionar o redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção a uma composição reativa. Um versado na técnica perceberá que a variação da ordem de adição dos compostos está dentro do escopo da presente invenção.
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[0077] De acordo com as modalidades, o composto redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção é adicionado à composição de isocianato antes de combinar e misturar a composição de isocianato com a composição reativa a isocianato.
[0078] De acordo com as modalidades, o composto redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção é adicionado à composição reativa a isocianato antes de combinar e misturar a composição reativa a isocianato com a composição de isocianato.
[0079] De acordo com as modalidades, o composto redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção é adicionado à composição reativa como uma corrente separada à parte da composição de isocianato e à parte da composição reativa a isocianato.
[0080] A invenção descreve adicionalmente um processo para produzir uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano, o dito processo compreendendo combinação e/ou mistura: a) uma composição de poli-isocianato compreendendo um ou mais compostos de poli-isocianato; e b) uma composição reativa a isocianato compreendendo um ou mais compostos reativos a isocianato; e c) pelo menos um composto catalisador selecionado dentre um catalisador de trimerização (PIR) e/ou catalisador de formação de poliuretano (PUR), e d) pelo menos um agente de expansão; e e) opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos distinguido em que a composição reativa compreende ainda um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato que não tem grupos reativos a isocianato e selecionado dentre composto(s) de (met)acrilato tendo 1 grupo
21 / 26 (met)acrilato reativo e tendo uma viscosidade a 25°C abaixo de 100 mPa.s e/ou composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 2 ou 3 grupos acrilato e/ou metacrilato reativos e tendo uma viscosidade a 25°Cabaixo de 35 mPa.s.
[0081] De acordo com as modalidades, a espuma é uma espuma de isolamento compreendendo poli-isocianurato (PIR) e o método é realizado em um índice de isocianato de 180 ou superior, com mais preferência, em um índice de isocianato superior a 250 e o composto catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de trimerização e a espuma é uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR).
[0082] De acordo com as modalidades, a espuma é uma espuma de isolamento compreendendo poliuretano (PUR) e o método é realizado em um índice de isocianato na faixa de 80 a 180, com mais preferência, em um índice de isocianato na faixa de 90 a 150, e o composto catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de poliuretano e a espuma é uma espuma rígida compreendendo poliuretano (PUR).
[0083] A presente invenção refere-se ainda a uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano produzida usando o processo de acordo com a invenção e fazendo uso dos compostos redutores de viscosidade de acordo com a presente invenção e o uso da dita espuma rígida como espuma isolante (térmica).
[0084] De acordo com as modalidades, a espuma compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano de acordo com a invenção tem uma densidade de aumento livre na faixa entre 5 kg/m³ até 800 kg/m³, de preferência, na faixa de 15 kg/m³ até 500 kg/m³, com mais preferência, na faixa de 20 kg/m3 até 200 kg/m3.
[0085] De acordo com as modalidades, a espuma compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano de acordo com a invenção pode ser usada em aplicações de isolamento térmico, como espumas de isolamento térmico de construção ou espumas de isolamento térmico de utensílios, por exemplo,
22 / 26 painéis de isolamento.
EXEMPLOS
[0086] Produtos químicos usados: - Poliol 1: Glicerol/poliol poliéter iniciado com sorbitol (valor OH: 470 KOH/g) - Poliol 2: DADPM/poliol poliéter iniciado com DEG (valor OH: 500 KOH/g) - Ciclopentano - Jeffcat BDMA: Benzildimetilamina, catalisador de amina da Huntsman (valor OH: 0 mg KOH/g) - Jeffcat ZF22: 70% em peso de bis-(2-dimetilaminoetil) éter em dietilenoglicol, catalisador de amina da Huntsman (valor OH: 251 mg KOH/g) - Jeffcat TR90: 1,3,5-tris(3-(dimetilamino)propil)-hexa-hidro-1,3,5- triazina, catalisador de amina da Huntsman (valor OH: 0 mg KOH/g) - TEP: Trietilfosfato (viscosidade: ~2 mPa.s a 25°C) - Estabilizante de espuma: tensoativo de silicone - Miramer M221: Dimetacrilato de etilenoglicol (EGDMA) da Miwon (viscosidade: ~3-8 mPa.s a 25°C) - Bisomer DEGDMA HI: Dimetacrilato de dietilenoglicol da GEO Specialty Chemicals (viscosidade: ~5-20 mPa.s a 25°C) - IBOMA: Isobornil metacrilato da Sigma-Aldrich (viscosidade: ~5- 10 mPa.s a 25°C) - Luperox P: peroxibenzoato de t-butila da Sigma-Aldrich - S5025: Suprasec 5025 da Huntsman (Polymeric MDI, valor NCO: 31,0) - PETRA: Tetracrilato de pentaeritritol da Aldrich (viscosidade: ~342 mPa.s @38°C )
23 / 26 Suprasec é uma marca comercial da Huntsman Corporation ou de uma afiliada da mesma e foi registrada em um ou mais países, mas não em todos.
[0087] Exemplos 1 a 18 de acordo com a invenção e exemplos comparativos 1 a 4: todas as espumas foram produzidas sob condições de crescimento livre, misturando sob alto cisalhamento com um misturador Heidolph (~2500 rpm) por 7s a blenda de poliol (preparada de antemão, incluindo todos os produtos químicos listados nas tabelas, exceto o isocianato) e o isocianato. Todas as espumas foram armazenadas na estufa durante a noite antes de serem cortadas e distinguidas.
[0088] O início da mistura é sempre definido no tempo = 0. O tempo de creme (CT) é definido como quando a mistura começa a espumar. O tempo da coluna (ST) é identificado como quando as cadeias de polímero podem ser retiradas mergulhando um ponteiro na mistura de espuma. O tempo livre de aderência (TFT) é definido como quando a superfície da espuma deixa de ser pegajosa ao toque. O tempo de final de subida (ERT) é definido como quando a espuma atinge sua altura máxima.
[0089] A Tabela 1 resume as composições reativas usadas e as quantidades de ingredientes usados em partes em peso (pep) para fabricar os exemplos 1 a 9 de acordo com a invenção e os exemplos comparativos 1 a 4. Todos os exemplos na Tabela 1 usam composições reativas sem iniciador térmico. Produto Ex. Ex. Ex. Ex. Químico Comp. Comp. Comp. Comp. Ex.1 Ex.2 Ex. 3 Ex.4 Ex.5 Ex.6 Ex.7 Ex.8 Ex.9 (pep) 1 2 3 4 Poliol 1 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 Poliol 2 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 Ciclopentano 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 Água 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 Jeffcat 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
BDMA Jeffcat 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 ZF 22 Jeffcat  0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 TR 90
24 / 26 Estabilizador 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 de espuma TEP - 6,0 15 30 - - - - - - - - - DEGDMA - - - - 6,0 15 30 - - - - - - EGDMA - - - - - - - 6,0 15 30 - - - IBOMA - - - - - - - - - - 6,0 15 30 Luperox P - - - - - - - - - - - - - S5025 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 Índice Iso 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 Viscosidade da blenda de 388 241 211 99 249 179 105 255 177 112 287 231 191 poliol (mPa.s) CT(s) 25 25 25 30 23 27 33 29 31 34 30 31 34 ST(s) 158 165 165 175 148 156 173 185 210 230 158 155 170 ERT(s) 213 223 231 225 210 210 225 255 260 280 225 215 233 TFT(s) 318 338 338 570 320 350 560 510 545 690 310 308 335 Densidade 28 29 30 32 29 30 31 32 31 32 30 30 32 (kg/m3) CCC (%) 89 89 88 86 88 88 85 89 88 86 90 90 80 MCS (kPa) 103 103 97 89 111 116 114 137 123 123 112 108 120 Tabela 1
[0090] Da Tabela 1 é evidente que a viscosidade do poliol é significativamente diminuída na presença de qualquer um dos 3 acrilatos usados e a magnitude da redução da viscosidade é semelhante a que pode ser alcançada para quantidades equivalentes do redutor de viscosidade TEP da técnica anterior. Por exemplo, a presença de 15 pep de TEP leva a uma viscosidade da blenda de poliol de 211 mPa.s (Exemplo Comparativo 3), enquanto a presença de 15 pep de DEGDMA (Exemplo 2), EGDMA (Exemplo 5) e IBOMA (Exemplo 8 ), isto é, redutores de viscosidade reativos de acordo com a invenção, leva a viscosidades da blenda de poliol de 179, 177 e 231 mPa.s, respectivamente. Para comparação, a viscosidade da blenda de poliol do Exemplo Comparativo 1 (livre de qualquer redutor de viscosidade) é significativamente maior com um valor de 388 mPa.s.
[0091] Para uma determinada quantidade de redutor de viscosidade, a resistência à compressão média da espuma é consistentemente mais alta na presença do redutor de viscosidade reativo de acordo com a invenção, com ou sem a presença de um iniciador térmico (Luperox P sendo um iniciador radicalar para iniciar a polimerização de acrilato), em comparação com as espumas contendo TEP (exemplos comparativos 2 a 4). Por exemplo, como
25 / 26 mostrado na Tabela 1, a presença de 30 pep de TEP leva a um MCS de 89 kPa (Exemplo Comparativo 4), enquanto a presença de 30 pep de DEGDMA (Exemplo 3), EGDMA (Exemplo 6) e IBOMA (Exemplo 9), isto é, redutores de viscosidade reativos de acordo com a invenção, leva a valores de MCS de 114, 123 e 120 kPa, respectivamente, isto é, cerca de 30 a 40% de melhora.
[0092] Estes exemplos demonstram, portanto, que a adição dos redutores de viscosidade reativos de acordo com a invenção permite diminuir significativamente a viscosidade da blenda com a mesma ordem de magnitude que os redutores de viscosidade convencionais não reativos do estado da técnica com a vantagem de que as espumas rígidas finais têm melhores propriedades mecânicas (efeito plastificante limitado / nenhum efeito plastificante dos redutores de viscosidade de acordo com a invenção).
[0093] A Tabela 2 resume as composições reativas usadas e as quantidades de ingredientes usados em partes em peso (pep) para fabricar os exemplos 10 a 18 de acordo com a invenção na presença de um iniciador radicalar para iniciar a polimerização de acrilato (Luperox P). Tendências semelhantes às da Tabela 1 foram observadas. Produto Químico Ex.10 Ex.11 Ex. 12 Ex.13 Ex.14 Ex.15 Ex.16 Ex.17 Ex.18 (pep) Poliol 1 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 Poliol 2 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 Ciclopentano 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 Água 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 Jeffcat BDMA  1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Jeffcat ZF 22  0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Jeffcat TR 90 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Estabilizador de 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 espuma TEP - - - - - - - - - DEGDMA 6,0 15 30 - - - - - - EGDMA - - - 6,0 15 30 - - - IBOMA - - - - - - 6,0 15 30 Luperox P 0,06 0,15 0,3 0,06 0,15 0,3 0,06 0,15 0,3 S5025 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 181,5 Índice Iso 133 133 133 133 133 133 133 133 133 Viscosidade da blenda de poliol n.m.* n.m.* n.m.* n.m.* n.m. n.m.* n.m.* n.m.* n.m.* (mPa.s) CT(s) 23 28 30 32 35 38 27 31 32 ST(s) 159 158 180 188 203 255 156 188 206
26 / 26 233 210 240 255 265 335 200 245 270 ERT(s) TFT(s) 321 420 570 378 395 580 315 343 525 Densidade 29 29 31 30 31 33 30 30 32 (kg/m3) CCC (%) 89 88 86 88 88 85 90 90 87 MCS (kPa) 105 108 120 128 130 134 112 125 132 Tabela 2 *n.m.: não medido
[0094] Exemplos comparativos 5 a 7: blendas de poliol similares ao Exemplo Comparativo 1 com níveis crescentes de um composto de acrilato tendo mais de 3 grupos reativos de (met)acrilato (PETRA) foram preparadas e as viscosidades resultantes foram medidas. Os resultados são resumidos na Tabela 3. Nenhuma diminuição significativa da viscosidade pode ser representada. Produto Químico (pep) Ex. Comp. 1 Ex. Comp. 5 Ex. Comp. 6 Ex. Comp. 7 Poliol 1 72,5 72,5 72,5 72,5 Poliol 2 16,0 16,0 16,0 16,0 Ciclopentano 12,0 12,0 12,0 12,0 Água 2,3 2,3 2,3 2,3 Jeffcat BDMA 1,5 1,5 1,5 1,5 Jeffcat ZF 22 0,1 0,1 0,1 0,1 Jeffcat TR 90 0,1 0,1 0,1 0,1 Estabilizador de espuma 1,5 1,5 1,5 1,5 PETRA - 6,0 15 30 Viscosidade da blenda de 388 351 333 384 poliol (mPa.s) Tabela 3

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato-poliuretano (PIR-PUR), a dita composição reativa compreendendo: a) uma composição de poli-isocianato compreendendo um ou mais compostos de poli-isocianato; e b) uma composição reativa a isocianato compreendendo um ou mais compostos reativos a isocianato; e c) pelo menos um composto catalisador adequado para produção de espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), e d) pelo menos um agente de expansão; e e) opcionalmente, um ou mais tensoativos, um ou mais retardadores de chama, um ou mais antioxidantes ou combinações dos mesmos caracterizada pelo fato de que a composição reativa compreende adicionalmente um redutor de viscosidade reativo selecionado dentre pelo menos um composto de acrilato e/ou metacrilato não tendo grupos reativos a isocianato e selecionado dentre composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 1 grupo reativo a acrilato ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25oC abaixo de 100 mPa.s e/ou composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tendo 2 ou 3 grupos reativos a acrilato ou metacrilato e tendo uma viscosidade a 25oC abaixo de 35 mPa.s.
2. Composição reativa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o(s) composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tem/têm 1 grupo (met)acrilato reativo e tem/têm uma viscosidade a 25°C abaixo de 50 mPa.s, de preferência, ≤ 30 mPa.s.
3. Composição reativa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o(s) composto(s) de acrilato e/ou metacrilato tem/têm 2 ou mais grupos (met)acrilato reativos e tem/têm uma viscosidade de 25oC ≤ 30 mPa.s.
4. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a quantidade de composto(s) de acrilato e/ou metacrilato na composição reativa está na faixa de 0,1% em peso até 50% em peso, de preferência, na faixa de 0,5% em peso até 35% em peso, com mais preferência, na faixa de 1% em peso até 20% em peso calculado sobre o peso total da composição reativa.
5. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o composto de acrilato e/ou metacrilato é selecionado dentre etilenoglicol dimetacrilato (EGDMA), dietilenoglicol dimetacrilato (DEGDMA) e/ou isobornil metacrilato (IBOMA).
6. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o composto de acrilato e/ou metacrilato tem um ponto de ebulição sob pressão atmosférica superior a 150°C, de preferência 200°C.
7. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um iniciador radicalar térmico para iniciar a polimerização de (met)acrilato.
8. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os compostos de poli- isocianato são selecionados dentre um di-isocianato de tolueno, um di- isocianato de difenil metileno ou uma composição de poli-isocianato compreendendo um di-isocianato de difenil metileno ou uma mistura de tais poli-isocianatos.
9. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que um ou mais compostos reativos a isocianato compreendem polióis e misturas de poliol tendo números médios de hidroxila de 50 a 1000, especialmente de 150 a 700 mg KOH/g, e funcionalidades hidroxila de 2 a 8, especialmente de 3 a 8.
10. Composição reativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o agente de expansão está presente em uma quantidade de até 80 partes em peso, de preferência, de 0,5 a 60 partes em peso, com mais preferência, de 1 a 45 partes em peso por cem partes em compostos reativos a isocianato em peso.
11. Método para reduzir a viscosidade de uma composição reativa para produção de uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato (PIR) e/ou poliuretano (PUR), o dito método caracterizado pelo fato de que compreende adição do redutor de viscosidade reativo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 à composição reativa como definida em qualquer das reivindicações 1 a 10.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o redutor de viscosidade reativo é adicionado à composição de isocianato antes de combinar e misturar a composição de isocianato com a composição reativa a isocianato.
13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o redutor de viscosidade reativo é adicionado à composição reativa a isocianato antes de combinar e misturar a composição reativa a isocianato com a composição de isocianato.
14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o redutor de viscosidade reativo é adicionado como uma corrente separada à composição reativa ao combinar e misturar a composição reativa a isocianato com a composição de isocianato.
15. Processo para produzir uma espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano, o dito processo caracterizado pelo fato de que compreende a combinação e/ou mistura dos ingredientes a) a e) e o redutor de viscosidade reativo da composição reativa como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a espuma é uma espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR) e o processo é realizado em um índice de isocianato de 180 ou superior, com mais preferência, em um índice de isocianato superior a 250 e o composto de catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de trimerização e a espuma é uma espuma compreendendo poli-isocianurato (PIR).
17. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a espuma é uma espuma compreendendo poliuretano (PUR) e o processo é realizado em um índice de isocianato na faixa de 80 a 180, com mais preferência, em um índice de isocianato na faixa de 90 a 150, e o composto catalisador é selecionado dentre pelo menos um catalisador de poliuretano e a espuma é uma espuma compreendendo poliuretano (PUR).
18. Espuma rígida compreendendo poli-isocianurato, caracterizada pelo fato de que compreende polímeros de acrilato e/ou metacrilato e obtenível pelo processo como definido na reivindicação 16.
19. Espuma rígida compreendendo poliuretano, caracterizada pelo fato de que compreende polímeros de acrilato e/ou metacrilato e obtenível pelo processo como definido na reivindicação 17.
20. Uso da espuma rígida compreendendo poli-isocianurato e/ou poliuretano como definido na reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de ser para isolamento térmico, isolamento acústico e/ou em painéis estruturais.
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