BR112021004685A2

BR112021004685A2 - composições de espuma de isolamento de poliuretano e de espuma de poliuretano, e, método para fabricar um produto de espuma de poliuretano

Info

Publication number: BR112021004685A2
Application number: BR112021004685-2A
Authority: BR
Inventors: Yangjun Cai; Lifeng Wu; Sachchida Singh; Yun-Shan Liu
Original assignee: Huntsman International Llc
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-06-01
Also published as: BR112021004685B1; US11958935B2; CN112839737B; WO2020055559A1; JP2022500532A; CN112839737A; EP3849701A4; EP3849701A1; US20210340308A1; AU2019338169A1; CA3112573A1; MX2021002990A

Abstract

Uma composição de espuma de isolamento de poliuretano é descrita no presente documento. A espuma de isolamento de poliuretano compreende: (i) um composto de isocianato aromático; (ii) um composto reativo com isocianato; (iii) água; (iv) um composto de amina terciária; (v) um composto de ácido carboxílico hidrofílico; (vi) um composto de olefina halogenada; (vii) um composto de estabilização, e (vii) opcionalmente, outros aditivos.

Description

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COMPOSIÇÕES DE ESPUMA DE ISOLAMENTO DE POLIURETANO E DE ESPUMA DE POLIURETANO, E, MÉTODO PARA FABRICAR UM PRODUTO DE ESPUMA DE POLIURETANO

FUNDAMENTOS Campo

[001] A presente descrição se refere de forma geral a uma composição de espuma de poliuretano que compreende olefinas halogenadas. Fundamentos

[002] As espumas de isolamento de poliuretano (por exemplo, espumas de isolamento de poliuretano rígidas) são amplamente utilizadas nas indústrias de refrigeração e construção, uma vez que oferece bom desempenho de isolamento em baixas densidades. Estas espumas foram convencionalmente preparadas por reação de um composto de isocianato com um composto reativo de isocianato na presença de um agente de expansão adequado. No que diz respeito aos agentes de expansão, clorofluorocarbonos (“CFCs”) e hidroclorofluorocarbonos (“HCFCs”), como CFC-11 e HCFC-141b, têm sido amplamente utilizados porque demonstraram produzir espumas de células fechadas com isolamento térmico aceitável e propriedades de estabilidade dimensional. No entanto, apesar dessas vantagens, os CFCs e os HCFCs foram desaprovados, pois podem contribuir para o empobrecimento do ozônio na atmosfera terrestre e para o efeito estufa. Consequentemente, o uso de CFCs e HCFCs foi severamente restringido.

[003] Mais recentemente, hidrofluorocarbonos saturados (“HFCs”) e hidrocarbonetos (“HCs”) têm sido usados em espumas de isolamento de poliuretano, uma vez que esses compostos têm um potencial de destruição de ozônio de zero a quase zero. Exemplos de HFCs e HCs incluem HFC-365mfc, HFC-245fa, ciclopentano, n-pentano e iso-pentano. Como os CFCs e os HCFCs, esses compostos têm suas próprias deficiências. O potencial de aquecimento global dos HFCs foi considerado relativamente alto e foram levantadas questões

2 / 37 em relação à sua viabilidade como uma solução de longo prazo. Embora o potencial de aquecimento global dos HCs tenha sido considerado baixo, esses compostos podem ser altamente inflamáveis e alguns são considerados compostos orgânicos voláteis (“VOCs”).

[004] Por conseguinte, permanece a necessidade de desenvolver uma composição de espuma de isolamento de poliuretano usando agentes de expansão com pelo menos algumas das seguintes características: (i) zero a quase zero propriedades de depleção do ozônio; (ii) potencial de aquecimento global zero a quase zero; (iii) não considerados VOCs; e (iv) não tem um custo excessivamente proibitivo para implantar de maneira segura. Além disso, as espumas feitas de tais composições também devem reter as propriedades de isolamento superiores e baixas densidades para as quais as espumas rígidas de poliuretano de célula fechada são conhecidas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[005] Conforme usado neste documento, a menos que expressamente especificado de outra forma, todos os números, tais como aqueles que expressam valores, faixas, quantidades ou porcentagens podem ser lidos como se precedidos pela palavra “cerca de”, mesmo se o termo não aparecer expressamente. O plural engloba o singular e vice-versa.

[006] Conforme usado neste documento, “pluralidade” significa dois ou mais, enquanto o termo “número” significa um ou um número inteiro maior que um.

[007] Conforme usado neste documento, “inclui” e termos semelhantes significam “incluindo, sem limitação”.

[008] Quando se refere a qualquer faixa numérica de valores, tais faixas são entendidas como incluindo todo e qualquer número e/ou fração entre a faixa mínima e máxima declarada. Por exemplo, uma faixa de “1 a 10” se destina a incluir todas as subfaixas entre (e incluindo) o valor mínimo citado de 1 e o valor máximo citado de 10, isto é, tendo um valor mínimo igual ou maior que

3 / 37 1 e um valor máximo igual ou menor que 10.

[009] Tal como aqui utilizado, “peso molecular” significa peso molecular médio ponderal (Mw), conforme determinado por Cromatografia de Permeação em Gel.

[0010] A menos que indicado de outra forma neste documento, a referência a quaisquer compostos também deve incluir quaisquer isômeros (por exemplo, estereoisômeros) de tais compostos. Composição de espuma de isolamento de poliuretano

[0011] É bem entendido que a formação de espuma a partir de uma composição de espuma de poliuretano normalmente envolve múltiplas reações. A escolha dos componentes das composições, como o catalisador e outros ingredientes, é ditada em parte pela aplicação pretendida (por exemplo, aplicação por pulverização, aplicação de escoamento no local) ou uso final (por exemplo, espuma de isolamento). Em geral, podem existir três reações que ocorrem durante a formação de um produto de espuma a partir de uma composição de espuma de poliuretano. A primeira reação costuma ser chamada de reação de gelificação. A reação de gelificação envolve a formação de um composto de uretano à medida que um composto de isocianato reage com um composto de poliol. A segunda reação é referida como reação de expansão. A reação de expansão envolve a formação de um composto de ureia e a liberação de dióxido de carbono à medida que um composto de isocianato reage com a água. A terceira reação é referida como reação do trímero. A reação do trímero envolve a formação de um composto de isocianurato à medida que um composto de isocianato reage com outro composto de isocianato na presença de um catalisador de trimerização. Como o uso do catalisador de trimerização é opcional, a reação do trímero nem sempre ocorre na formação de um produto de espuma de poliuretano. As reações acima mencionadas ocorrem em taxas diferentes e são dependentes de uma variedade de variáveis, como temperatura, nível de catalisador, tipo de catalisador e outros fatores também (por exemplo, a

4 / 37 presença de grupos hidroxila primários ou secundários nos polióis usados). No entanto, para produzir espuma de alta qualidade, as taxas das reações de gelificação, expansão e trímero concorrentes devem ser devidamente balanceadas para atender à necessidade de uma determinada aplicação/uso, garantindo também que as células internas do produto de espuma de poliuretano não entrem em colapso antes ou durante a formação do produto de espuma de poliuretano (por exemplo, durante a fase de aumento da espuma de uma composição de poliuretano). Além disso, as taxas das reações de gelificação, expansão e trímero concorrentes devem ser adequadamente balanceadas para garantir que o tempo de gel adequado, o tempo final de crescimento e o tempo de creme sejam obtidos a partir da composição de poliuretano para uma determinada aplicação.

[0012] Por exemplo, em uma aplicação de espuma em spray, o formulador deve adaptar a composição de poliuretano de uma maneira que evite qualquer gotejamento ou drenagem da composição de poliuretano após a composição ter sido pulverizada sobre um substrato (por exemplo, uma parede ou teto). Isso pode ser realizado usando água e um forte catalisador de expansão na composição de poliuretano para gerar dióxido de carbono (“CO2”). Idealmente, uma espuma fina (que é causada pela geração de CO2) se formaria dentro de alguns segundos após a pulverização da composição de poliuretano no substrato, evitando assim quaisquer problemas de gotejamento ou drenagem. Outro fator que um formulador deve considerar em relação às aplicações de espuma em spray é o tempo livre de aderência de uma composição de poliuretano. Por exemplo, se uma composição de poliuretano tem um curto tempo livre de aderência, então pode levar ao entupimento frequente do equipamento de pulverização de um aplicador. Alternativamente, se uma composição de poliuretano tem um longo tempo livre de aderência, então ela pode levar à deformação da espuma quando o corpo de um aplicador inadvertidamente toca a espuma após ela ter sido aplicada em um substrato.

5 / 37 Além disso, se o tempo de gel de uma composição de poliuretano for muito lento, então a espuma que começa a se formar em um substrato (por exemplo, uma parede) pode começar a ceder conforme os componentes da composição reagem.

[0013] Para uma aplicação de escoamento no local (por exemplo, espumas usadas em um refrigerador, aquecedor de água ou painel de parede), a presença de água e um forte catalisador de expansão em uma composição de poliuretano é necessária para resistir à formação de vazio durante a formação do produto de espuma. Os vazios podem se desenvolver dentro da estrutura celular interna de um produto de espuma conforme ele se forma devido ao ar sendo introduzido na espuma em formação por meio do fluxo de líquido no molde antes do início da gelificação. Outro fator que um formulador deve considerar em relação às aplicações de escoamento no local é o tempo de gel de uma composição de poliuretano. Se uma composição de poliuretano tem um curto tempo de gel, então isso pode fazer com que o molde não seja totalmente preenchido com a composição de poliuretano. Alternativamente, se uma composição de poliuretano tem um longo tempo de gel, então isso pode levar a longos tempos de desmoldagem para o produto de espuma final.

[0014] Enquanto a maioria dos catalisadores de amina terciária usados em uma composição de poliuretano irão conduzir todas as três reações descritas acima até certo ponto, o catalisador usado em uma composição de poliuretano e a quantidade que é usado em tal composição são frequentemente selecionados com base em qual reação ou reações o formulador gostaria de favorecer/facilitar. Por exemplo, se o formulador deseja favorecer a reação de gelificação, então o formulador selecionaria catalisadores que favoreçam a reação de gelificação (por exemplo, N-etilmorfolina) em relação a outro catalisador que não favoreça tal reação (por exemplo, N,N,N’,N’’,N’’-pentametildietilenotriamina). Por outro lado, se o formulador deseja favorecer a reação de expansão sobre a reação de gelificação, então o formulador selecionaria um catalisador que favoreceria a

6 / 37 reação de expansão (por exemplo, N,N,N’,N’’,N’’-pentametildietilenotriamina).

[0015] Além de catalisadores de amina terciária, uma composição de poliuretano também pode compreender um agente de expansão de olefina halogenada (“HFO”). O uso de alguns HFOs, no entanto, pode resultar na perda de reatividade de certos componentes reativos em uma composição que compreende um catalisador de amina terciária devido a uma reação adversa não intencional entre o composto de HFO e o catalisador de amina terciária. Como será explicado em mais detalhes abaixo, a perda de reatividade acima mencionada pode, então, levar a outros problemas na espuma final devido em parte aos produtos de reação (por exemplo, íons halogenados e sais de amina) do composto de HFO e catalisador de amina terciária usado na composição de poliuretano.

[0016] O potencial do composto de HFO e da amina terciária reagindo um com o outro não é apenas problemático em um sistema de poliuretano de um componente, mas é igualmente problemático nos casos em que a composição de espuma de isolamento de poliuretano é provida como um sistema de dois componentes. Um sistema típico de poliuretano de dois componentes é composto de um “lado A” e um “lado B”. O lado A, também conhecido como lado iso, compreende um composto de isocianato e, opcionalmente, outros compostos que não reagem com o composto de isocianato. O lado B, que também é conhecido como lado poliol, compreende um composto reativo de isocianato e, opcionalmente, água, catalisador, agentes de expansão, tensoativos estabilizadores de espuma e outros compostos aditivos. Se o HFO e os compostos de amina terciária forem colocados no lado B, então há uma alta probabilidade de que esses dois compostos comecem a reagir antes do lado B ser misturado com o lado A, criando assim os produtos de reação íon halogenado e sal de amina mencionados acima.

[0017] Os produtos de reação íons halogenados e sal de amina podem ter um impacto negativo na composição de poliuretano de várias maneiras. Por

7 / 37 exemplo, os sais de amina podem precipitar do lado B, tornando o lado B turvo. Além disso, os íons halogenados podem decompor tensoativos à base de silicone que são amplamente usados em várias composições de poliuretano. O esgotamento/degradação do tensoativo à base de silicone normalmente leva a um produto de espuma com propriedades isolantes mais baixas, porque o produto de espuma não só terá uma densidade geral mais alta, mas também terá uma estrutura de célula interna maior e mais aberta que afeta adversamente as propriedades isolantes da espuma.

[0018] A composição de espuma de isolamento de poliuretano da presente descrição resolve os problemas mencionados acima, provendo uma composição de espuma de poliuretano compreendendo agentes de expansão, que não são considerados VOCs, tendo propriedades de depleção de ozônio de zero a quase zero e potencial de aquecimento global de zero a quase zero. Além disso, a composição de espuma de isolamento de poliuretano da presente descrição também elimina ou reduz a reação indesejada entre compostos de HFO e catalisadores de amina terciária presentes na composição, estendendo assim não apenas a vida útil da composição, mas também permitindo a produção de um produto de espuma tendo propriedades isolantes consistentes e estruturas celulares internas.

[0019] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende: (i) um composto de isocianato; (ii) um composto reativo com isocianato; (iii) água; (iv) um composto de amina terciária; (v) um composto de ácido carboxílico hidrofílico; (vi) um composto de olefina halogenada; (vii) um composto de estabilização em que o composto de estabilização compreende um composto poli-hidroxilado não alcoxilado tendo 4 ou mais grupos hidroxila; e (viii) opcionalmente, outros aditivos. Em certas modalidades, a composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento tem uma MUDANÇA DE REATIVIDADE CT (definida nos exemplos abaixo) menor que ou igual a 60 (por exemplo, menor que ou igual a

8 / 37 50 ou 40 ou 30 ou 25 ou 20 ou 15 ou 10 ou 5 ou 1 ou 0) e uma MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT (definida abaixo nos exemplos) menor que ou igual a 60 (por exemplo, menor que ou igual a 50 ou 40 ou 30 ou 20 ou 15 ou 10 ou 5 ou 1 ou 0). Em certas modalidades, a composição de espuma de isolamento de poliuretano é uma composição de espuma de isolamento de poliuretano em spray (por exemplo, uma composição de espuma de isolamento de poliuretano em spray, tal como uma composição de espuma de isolamento de poliuretano em spray de célula fechada). Em outras modalidades, a composição de espuma de isolamento de poliuretano é uma composição de espuma de isolamento de poliuretano de escoamento no local, como uma composição de isolamento de espuma de poliuretano de escoamento no local de célula fechada. Componente (i): Composto de Isocianato

[0020] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende um ou mais compostos de isocianato. Em algumas modalidades, o composto de isocianato é um composto de poli-isocianato. Os compostos de poli-isocianato adequados que podem ser usados incluem poli- isocianatos alifáticos, aralifáticos e/ou aromáticos. Os compostos de isocianato têm normalmente a estrutura R-(NCO)x onde x é pelo menos 2 e R compreende um grupo aromático, alifático ou aromático/alifático combinado. Exemplos não limitativos de poli-isocianatos adequados incluem isocianatos do tipo difenilmetano di-isocianato (“MDI”) (por exemplo, 2,4’-, 2,2’-, 4,4’-MDI ou misturas dos mesmos), misturas de MDI e oligômeros dos mesmos (por exemplo, MDI polimérico ou MDI “bruto”), e os produtos de reação de poli- isocianatos com componentes contendo átomos de hidrogênio reativos a isocianato (por exemplo, poli-isocianatos poliméricos ou pré-polímeros). Consequentemente, os compostos de isocianato adequados que podem ser usados incluem isocianato SUPRASEC® DNR, isocianato SUPRASEC® 2185, isocianato RUBINATE® M e isocianato RUBINATE® 1850, ou combinações dos mesmos. Conforme usado aqui, os isocianatos SUPRASEC® e

9 / 37 RUBINATE® estão todos disponíveis na Huntsman International LLC.

[0021] Outros exemplos de compostos de isocianato adequados também incluem tolileno di-isocianato (“TDI”) (por exemplo, 2,4-TDI, 2,6-TDI ou combinações dos mesmos), hexametileno di-isocianato (“HMDI” ou “HDI”), isoforona di-isocianato (“IPDI”), butileno di-isocianato, trimetilhexametileno di- isocianato, di(isocianatociclohexil)metano (por exemplo, 4,4’-di- isocianatodiciclohexilmetano), isocianatometil-1,8-octano di-isocianato, tetrametilxileno di-isocianato (“TMXDI”), 1,5-naftaleno di-isocianato (“NDI”), p-fenileno di-isocianato (“PPDI”), 1,4-ciclohexano di-isocianato (“CDI”), tolidina di-isocianato (“TODI”) ou combinações dos mesmos. Os poli- isocianatos modificados contendo grupos isocianurato, carbodi-imida ou uretonimina também podem ser empregados como componente (i).

[0022] Os poli-isocianatos bloqueados também podem ser usados como componente (i), desde que o produto de reação tenha uma temperatura de desbloqueio abaixo da temperatura na qual o componente (i) será reagido com o componente (ii). Os poli-isocianatos bloqueados adequados podem incluir o produto de reação de: (a) um fenol ou um composto de oxima e um poli- isocianato, ou (b) um poli-isocianato com um composto ácido, tal como cloreto de benzila, ácido clorídrico, cloreto de tionila ou combinações. Em certas modalidades, o poli-isocianato pode ser bloqueado com os compostos acima mencionados antes da introdução nos ingredientes/componentes reativos usados na composição aqui descrita.

[0023] Misturas de isocianatos, por exemplo, uma mistura de isômeros de TDI (por exemplo, misturas de isômeros 2,4- e 2,6-TDI) ou misturas de di- e poli-isocianatos superiores produzidos por fosgenação de condensados de anilina/formaldeído também podem ser usados como componente (i).

[0024] Em algumas modalidades, o composto de isocianato é líquido à temperatura ambiente. Uma mistura de compostos de isocianato pode ser produzida de acordo com qualquer técnica conhecida na técnica. O teor de

10 / 37 isômero do difenilmetano di-isocianato pode ser trazido dentro das faixas requeridas, se necessário, por técnicas que são bem conhecidas na técnica. Por exemplo, uma técnica para alterar o teor de isômero é adicionar MDI monomérico (por exemplo, 2,4-MDI) a uma mistura de MDI contendo uma quantidade de MDI polimérico (por exemplo, MDI compreendendo 30% a 80% p/p de 4,4 ‘-MDI e o restante do MDI compreendendo oligômeros de MDI e homólogos de MDI) que é maior do que o desejado.

[0025] O componente (i) pode compreender 30% a 65% (por exemplo, 33% a 62% ou 35% a 60%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Componente (ii): Composto Reativo de Isocianato

[0026] Qualquer um dos compostos orgânicos conhecidos contendo pelo menos duas porções reativas de isocianato por molécula pode ser empregado como o composto reativo de isocianato. Por exemplo, compostos de poliol ou misturas dos mesmos que são líquidos a 25°C, têm um peso molecular variando de 60 a 10.000 (por exemplo, 300 a 10.000 ou menos de 5.000), uma funcionalidade de hidroxila nominal de pelo menos 2 e um peso equivalente de hidroxila de 30 a 2.000 (por exemplo, 30 a 1.500 ou 30 a 800) podem ser usados como componente (ii).

[0027] Exemplos de polióis adequados que podem ser usados como componente (ii) incluem poliéter polióis, tais como aqueles feitos por adição de óxidos de alquileno a iniciadores, contendo de 2 a 8 átomos de hidrogênio ativos por molécula. Em algumas modalidades, os iniciadores mencionados acima incluem glicóis, glicerol, trimetilolpropano, trietanolamina, pentaeritritol, sorbitol, sacarose, etilenodiamina, etanolamina, dietanolamina, anilina, toluenodiaminas (por exemplo, 2,4- e 2,6-toluenodiaminas), polimetileno polifenileno polifenilaminas, N-alquilfenileno-diaminas, o-cloro-anilina, p- aminoanilina, diaminonaftaleno ou combinações dos mesmos. Os óxidos de alquileno adequados que podem ser usados para formar os poliéter polióis

11 / 37 incluem óxido de etileno, óxido de propileno e óxido de butileno ou combinações dos mesmos.

[0028] Outros compostos de poliol adequados que podem ser usados como componente (ii) incluem polióis de Mannich tendo uma funcionalidade hidroxila nominal de pelo menos 2 e tendo pelo menos um átomo de nitrogênio de amina secundária ou terciária por molécula. Em algumas modalidades, os polióis de Mannich são os condensados de um composto aromático, um aldeído e uma alcanol amina. Por exemplo, um condensado de Mannich pode ser produzido pela condensação de um ou ambos de fenol e um alquilfenol com formaldeído e um ou mais de monoetanolamina, dietanolamina e di- isopronolamina. Em algumas modalidades, os condensados de Mannich compreendem os produtos da reação de fenol ou nonilfenol com formaldeído e dietanolamina. Os condensados de Mannich da presente invenção podem ser feitos por qualquer processo conhecido. Em algumas modalidades, os condensados de Mannich servem como iniciadores para alcoxilação. Qualquer óxido de alquileno (por exemplo, aqueles óxidos de alquileno mencionados acima) pode ser usado para alcoxilar um ou mais condensados de Mannich. Quando a polimerização é concluída, o poliol de Mannich compreende grupos hidroxila primários e/ou grupos hidroxila secundários ligados a átomos de carbono alifáticos.

[0029] Em certas modalidades, os polióis que são usados são poliéter polióis que compreendem óxido de propileno (“PO”), óxido de etileno (“EO”) ou uma combinação de grupos PO e EO ou porções na estrutura polimérica dos polióis. Essas unidades de PO e EO podem ser arranjadas aleatoriamente ou em seções de bloco ao longo da estrutura polimérica. Em certas modalidades, o teor de EO do poliol varia de 0 a 100% em peso com base no peso total do poliol (por exemplo, 50% a 100% em peso). Em algumas modalidades, o teor de PO do poliol varia de 100 a 0% em peso com base no peso total do poliol (por exemplo, 100% a 50% em peso). Consequentemente, em algumas modalidades, o teor de

12 / 37 EO de um poliol pode variar de 99% a 33% em peso do poliol, enquanto o teor de PO varia de 1% a 67% em peso do poliol. Além disso, em algumas modalidades, as unidades EO e/ou PO podem estar localizadas terminalmente na estrutura polimérica do poliol ou dentro das seções internas da estrutura principal polimérica do poliol. Os poliéter polióis adequados incluem poli(oxietileno oxipropileno)dióis e trióis obtidos pela adição sequencial de óxidos de propileno e etileno a iniciadores di- ou trifuncionais que são conhecidos na técnica. Em certas modalidades, o componente (ii) compreende os dióis ou trióis acima mencionados ou, alternativamente, o componente (ii) pode compreender uma mistura desses dióis e trióis.

[0030] Os poliéter polióis mencionados também incluem os produtos de reação obtidos pela polimerização de óxido de etileno com outro óxido cíclico (por exemplo, óxido de propileno) na presença de iniciadores polifuncionais, como água e polióis de baixo peso molecular. Os polióis de baixo peso molecular adequados incluem etilenoglicol, propilenoglicol, dietilenoglicol, dipropilenoglicol, ciclohexano dimetanol, resorcinol, bisfenol A, glicerol, trimetilolopropano, 1,2,6-hexantriol, pentaeritritol ou combinações dos mesmos.

[0031] Poliéster polióis que podem ser usados como componente (ii) incluem poliésteres com uma estrutura polimérica linear e um peso molecular médio numérico (Mn) variando de cerca de 500 a cerca de 10.000 (por exemplo, de preferência de cerca de 700 a cerca de 5.000 ou 700 a cerca de 4.000) e um número de ácido geralmente menor que 1,3 (por exemplo, menor que 0,8). O peso molecular é determinado por ensaio dos grupos funcionais terminais e está relacionado ao peso molecular médio numérico. Os polímeros de poliéster podem ser produzidos usando técnicas conhecidas na técnica, tais como: (1) uma reação de esterificação de um ou mais glicóis com um ou mais ácidos dicarboxílicos ou anidridos; ou (2) uma reação de transesterificação (isto é, a reação de um ou mais glicóis com ésteres de ácidos dicarboxílicos). As razões molares geralmente em excesso de mais de um mol de glicol para ácido são

13 / 37 preferidas de modo a obter cadeias poliméricas lineares possuindo grupos hidroxila terminais. Os poliéster polióis adequados também incluem várias lactonas que são normalmente feitas de caprolactona e um iniciador bifuncional, como dietilenoglicol. Os ácidos dicarboxílicos do poliéster desejado podem ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos ou combinações dos mesmos. Os ácidos dicarboxílicos adequados que podem ser usados sozinhos ou em misturas geralmente têm um total de 4 a 15 átomos de carbono incluem succínico, glutárico, adípico, pimélico, subárico, azelaico, sebácico, dodecanodióico, isoftálico, tereftálico, ciclohexano dicarboxílico ou combinações dos mesmos. Anidridos dos ácidos dicarboxílicos acima mencionados (por exemplo, anidrido ftálico, anidrido tetra-hidroftálico ou combinações dos mesmos) também podem ser usados. Em algumas modalidades, o ácido adípico é o ácido preferido. Os glicóis usados para formar poliéster polióis adequados podem incluir glicóis alifáticos e aromáticos com um total de 2 a 12 átomos de carbono. Exemplos de tais glicóis incluem etilenoglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3- butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3- propanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, decametilenoglicol, dodecametilenoglicol ou combinações dos mesmos.

[0032] Exemplos adicionais de polióis adequados incluem politioéteres terminados em hidroxila, poliamidas, poliesteramidas, policarbonatos, poliacetais, poliolefinas, polissiloxanos e glicóis simples, como etilenoglicol, butanodióis, dietilenoglicol, trietilenoglicol, os propilenoglicóis, dipropilenoglicol, tripropilenoglicol, dipropilenoglicol glicol e misturas dos mesmos.

[0033] Exemplos adicionais de polióis adequados incluem aqueles derivados de uma fonte natural, como óleo vegetal, óleo de peixe, banha de porco e óleo de sebo. Os polióis à base de plantas podem ser feitos de qualquer óleo vegetal ou misturas de óleos contendo locais de insaturação, incluindo, mas não se limitando a, óleo de soja, óleo de rícino, óleo de palma, óleo de canola,

14 / 37 óleo de linhaça, óleo de colza, óleo de girassol, óleo de cártamo, azeite de oliva, óleo de amendoim, óleo de semente de gergelim, óleo de semente de algodão, óleo de noz e óleo de tungue.

[0034] O material contendo hidrogênio ativo pode conter outro material reativo a isocianato, como, sem limitação, poliaminas e politióis. As poliaminas adequadas incluem poliéteres terminados em amina primária e secundária, diaminas aromáticas, tais como dietiltoluenodiamina e semelhantes, poliaminas aromáticas e combinações das mesmas.

[0035] O componente (ii) pode compreender 20% a 50% (por exemplo, 23% a 47% ou 25% a 45%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Componente (iii): Água

[0036] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende água. Embora a água possa ser considerada um composto reativo de isocianato, para os fins desta descrição, a água deve ser considerada um componente distinto do componente (ii). Em outras palavras, a composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende não apenas o componente (ii), mas também água.

[0037] Qualquer tipo de água purificada pode ser usada como componente (iii) desde que tenha sido filtrada ou processada para remover impurezas. Tipos adequados de água incluem água destilada e água que foi purificada por meio de um ou mais dos seguintes processos: deionização capacitiva, osmose reversa, filtragem de carbono, microfiltração, ultrafiltração, oxidação ultravioleta e/ou eletrodeionização.

[0038] O componente (iii) pode compreender 0,25% a 2,5% (por exemplo, 0,4% a 9% ou 3% a 8%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Componente (iv): Composto de Amina Terciária e Outros Catalisadores Opcionais

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[0039] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende um ou mais compostos de amina terciária. Em algumas modalidades, o composto de amina terciária tem a estrutura da Fórmula (I). Fórmula (I): R1R2N-CH2-CH2-X-CH2-CH2-Y em que R1 e R2 são independentemente alquila C1-C4 ou alcanol C2-C4; X é oxigênio ou N-R3, em que R3 é alquila C1-C4 ou alcanol C2-C4 ou OH; e Y é OH ou NR4R5, em que R4 e R5 são independentemente alquila C1-C4 ou alcanol C2-C4.

[0040] Compostos catalisadores de amina adequados compreendendo pelo menos um grupo terciário incluem bis-(2-dimetilaminoetil)éter (por exemplo, catalisador JEFFCAT® ZF-20, DABCO BL-19 disponível na Evonik Industries AG e Niax A-99), N,N,N’-trimetil-N’-hidroxietilbisaminoetiléter (por exemplo, catalisador JEFFCAT® ZF-10), N-(3-dimetilaminopropil)-N,N-di- isopropanolamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® DPA), N,N- dimetiletanolamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® DMEA), misturas de N,N-dimetiletanolaminaetilenodiamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® TD-20), N,N-dimetilciclohexilamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® DMCHA; N-metildiciclohexilamina (por exemplo, POLYCAT 12 disponível na Evonik Industries AG), benzildimetilamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® BDMA), pentametildietilenotriamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® PMDETA), N,N,N’,N’’,N’’-pentametildipropilenotriamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® ZR-40), N,N-bis(3-dimetilaminopropil)-N- isopropanolamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® ZR-50), N’-(3- (dimetilamino)propil-N,N-dimetil-1,3-propanodiamina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® Z-130), 2-(2-dimetilaminoetoxi)etanol (por exemplo, catalisador JEFFCAT® ZR-70), N,N,N’-trimetilaminoetil-etanolamina (por exemplo,

16 / 37 catalisador JEFFCAT® Z-110 , DABCO T disponível na Evonik Industries AG e TOYOCAT-RX5 disponível na Tosho Corporation), 2-[N- (dimetilaminoetoxietil)-N-metilamino]etanol (por exemplo, catalisador DABCO NE200 disponível na Evonik), N,N,N’-trimetil-N’-3-aminopropil-bis(aminoetil) éter (por exemplo, catalisador DABCO NE300 disponível na Evonik), N,N,N’, N’,N”-pentametil-dietilenotriamina (por exemplo, Kaolizer # 3), N,N,N’,N’- tetrametilenodiamina (por exemplo, TOYOCAT-TE disponível na Tosho Corporation), N-etilmorfolina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® NEM), N- metilmorfolina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® NMM), 4- metoxietilmorfolina, N,N’-dimetilpiperzina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® DMP), éter 2,2’dimorfolinodietílico (por exemplo, catalisador JEFFCAT® DMDEE), 1,3,5-tris(3-(dimetilamino)propil)-hexa-hidro-s-triazina (por exemplo, catalisador JEFFCAT® TR-90), 1-propanamina, 3-(2- (dimetilamino)etoxi), imidazóis substituídos (por exemplo, 1-metilimidazol, 1,2- dimetilimidazol (por exemplo, DABCO 2040 disponível na Evonik Industries AG e TOYOCAT DM70 disponível na Tosho Corporation), 1-metil-2- hidroxietilimidazol (por exemplo, N-(3-aminopropil)imidazol, 1-n-butil-2- metilimidazol, 1-iso-butil-2-metilimidazol, N,N’-dimetilpiperazinas), piperazinas bis-substituídas (por exemplo, aminoetilpiperazina, N,N’,N’- trimetilaminoetilpiperazina ou bis-(N-metilpiperazina)ureia), N-metilpirrolidinas e metilpirrolidinas substituídas (por exemplo, 2-aminoetil-N-metilpirrolidina ou bis-(N-metilpirrolidina)etil ureia), 3-dimetilaminopropilamina, N,N,N’’,N’’- tetrametildipropilenotriamina, tetrametilguanidina, 1,2-bis-di-isopropanol ou combinações dos mesmos.

Outros exemplos de catalisadores de amina incluem N-alquilmorfolinas, N-butilmorfolina e éter dimorfolinodietílico, N,N’- dimetilaminoetanol, N,N-dimetilamino etoxietanol, bis-(dimetilaminopropil)- amino-2-propanol, bis-(dimetilamino)-2-propanol, bis-(N,N-dimetilamino) etiléter; N,N,N’-trimetil-N’hidroxietil-bis-(aminoetil)éter; N,N-dimetilaminoetil- N’-metilamino etanol; tetrametiliminobispropilamina; N,N-dimetil-p-toluidina;

17 / 37 dietiltoluenodiamina (Ethacure 100); 3,5-dimetiltio-2,4-toluenodiamina (Ethacure 300); poli(oxipropileno)triamina (JEFFAMINE® T-5000) catalisadores de ácido reativo bloqueado (por exemplo, sal de ácido fenólico de 1,8-diazabiciclo(5,4,0)undeceno-7 (POLYCAT SA-1), catalisadores JEFFCAT® LED e JEFFCAT® da marca ZF ou combinações dos mesmos.

[0041] Outros catalisadores de amina que podem ser usados na composição de poliuretano aqui descrita podem ser verificados no Apêndice D em “Dow Polyurethanes Flexible Foams” por Herrington et al. nas páginas D.1 a D.23 (1997), que é aqui incorporado por referência. Outros exemplos podem ser verificados em “JEFFCAT® Amine Catalysts for the Polyurethane Industry”, versão JCT-0910 que é aqui incorporada por referência.

[0042] Os compostos de catalisador não amina podem ser usados em combinação com os compostos de amina terciária que compreendem o componente (iv). O composto de catalisador não amina adequado que pode ser usado inclui compostos organo-metálicos (por exemplo, sais orgânicos de metais de transição, como titânio, ferro, níquel), metais pós-transição (por exemplo, zinco, estanho e bismuto), metais alcalinos (por exemplo, lítio, sódio e potássio), metais alcalino-terrosos (por exemplo, magnésio e cálcio) ou combinações dos mesmos. Outros compostos de catalisador não amina adequados incluem cloreto férrico, acetilacetonato férrico, sais de zinco de ácidos carboxílicos, 2- etilhexanoato de zinco, cloreto estanoso, cloreto estânico, sais de estanho de ácidos carboxílicos, sais de dialquil estanho de ácidos carboxílicos, 2- etilhexanoato de estanho (II), dilaurato de dibutilestanho (por exemplo, DABCO T-12 disponível na Evonik Industries AG), dimercaptida de dimetilestanho (por exemplo, FOMREZ UL-22 disponível na Momentive Performance Materials Inc.), sais de bismuto (III) carboxilato (por exemplo, (2-etilhexanoato) de bismuto), neodecanoato de bismuto (DABCO MB-20 disponível na Evonik Industries AG), pivalato de bismuto, catalisadores à base de bismuto (por exemplo, os compostos identificados na Publicação de

18 / 37 Patente No. US 016/020888), complexos de 1,1’,1’’,1’’’-(1,2-etanodildinitrilo) tetraquis[2-propanol]neodecanoato (por exemplo, BICAT 8840 disponível na Shepherd Chemicals Co.), complexos de 2,2’,2’’,2’’’-(1,2-etanodildinitrilo) tetraquis[etanol] neodecanoato (por exemplo, BICAT 8842 disponível na Shepherd Chemicals Co.), sal de bismuto K-KAT XC-C227 (disponível na King Industries), acetato de sódio, N-(2-hidroxi-5-nonilfenol)metil-N-metilglicinato de sódio (JEFFCAT® TR52), (2-etilhexanoato) de bismuto ou combinações dos mesmos.

[0043] Catalisadores de trimerização adequados que podem ser usados em combinação com os catalisadores listados acima (isto é, componente (iv) e/ou os compostos de catalisador não amina) incluem sais de potássio de ácidos carboxílicos (por exemplo, acetato de potássio, pivlato de potássio, octoato de potássio, trietilacetato de potássio, neo-heptanoato de potássio, neooctanoato de potássio), carboxilatos de amônio quaternário (por exemplo, 2-etilhexanoato de (2-hidroxipropil)trimetilamônio (“TMR”), formato de (2-hidroxipropil) trimetilamônio (“TMR-2”) , pivalato de tetrametilamônio, trietilacetato de tetrametilamônio, TOYOCAT TRX (disponível em Tosoh, Corp)) ou combinações dos mesmos.

[0044] O componente (iv) pode compreender 0,5% a 4% (por exemplo, 0,7% a 3,7% ou 0,5% a 3,5%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Se usado em combinação com outros catalisadores de amina ou não amina, então tais catalisadores (isto é, não os compostos usados como componente (iv)) podem compreender 0% a 4% (por exemplo, 0,2% a 3,7% ou 0,5% a 3,5%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição.

[0045] Embora a quantidade de catalisador dependa dos requisitos de reatividade da aplicação, incluindo requisitos geográficos e sazonais, a razão em peso de: (1) o catalisador de amina terciária de fórmula (I) para (2) o catalisador de amina contendo pelo menos um grupo amina e/ou o catalisador não amina é

19 / 37 pelo menos 1:5 (por exemplo, pelo menos 1:2, pelo menos 1:1, pelo menos 2:1, ou pelo menos 5:1). Componente (v): Composto de ácido carboxílico hidrofílico

[0046] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende um ou mais compostos de ácido carboxílico hidrofílico que compreendem a estrutura de fórmula (II). Fórmula (II): (HO)n-R’-(COOH)m em que R’ é uma fração de hidrocarboneto alifático divalente C1-C10, n e m são ambos números inteiros e em que n ≥ 0 e m ≥ 1.

[0047] A fração de hidrocarboneto alifático divalente C1-C10 pode compreender uma fração alifática linear/ramificada compreendendo 1 a 10 átomos de carbono. Exemplos adequados de tais frações de hidrocarboneto alifático C1-C10 incluem metileno, etileno, n-propileno, iso-propileno, n-butileno, isobutileno, n-amileno, n-decileno, 2-etilhexileno ou combinações dos mesmos. Embora as porções de hidrocarboneto alifático C1-C10 acima mencionadas compreendam dois locais de substituição disponíveis, é contemplado que os hidrogênios adicionais no hidrocarboneto poderiam ser substituídos por outros grupos carboxila e/ou hidroxila.

[0048] Os compostos adequados que podem ser usados como componente (v) incluem ácido mono-carboxílico (como fórmico, acético, propiônico, butírico), ácido hidroxil-carboxílico (como glicólico, lático, 2- hidroxibutárico), ácido dicarboxílico (tal como, malônico, glutárico, maleico) e ácido hidroxil-policarboxílico (tal como cítrico), ácido AGS ou combinações dos mesmos. O ácido AGS é uma mistura de ácidos dicarboxílicos (isto é, ácido adípico, ácido glutárico e ácido succínico) que é obtido como um subproduto da oxidação de ciclohexanol e/ou ciclohexanona no processo de fabricação de ácido adípico. O ácido AGS adequado que pode ser usado como componente (v)

20 / 37 incluem RHODIACID AGS (disponível na Solvay SA), DIBASIC ACID (disponível na Invista S.á.rl), “FLEXATRAC-AGS-200 (disponível na Ascend Performance Materials LLC) e ácido glutárico, grau técnico (AGS) (disponível na Lanxess AG).

[0049] Tal como aqui utilizado, um ácido carboxílico deve ser considerado hidrofílico quando 25 gm ou mais (por exemplo, 40 gm ou mais ou 60 gm ou mais) do ácido carboxílico é solúvel em 100 gm de água a 25°C.

[0050] O ácido fórmico, o ácido acético e o ácido láctico são os ácidos carboxílicos hidrofílicos preferidos. O ácido fórmico e o ácido acético são os ácidos carboxílicos hidrofílicos mais preferidos

[0051] O componente (v) pode compreender 0,1% a 4% (por exemplo, 0,15% a 3,5% ou 0,2% a 3%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Componente (vi): Composto de olefina halogenada

[0052] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende um ou mais compostos de olefina halogenada (“HFOs”) que servem como um agente de expansão para a composição de espuma de poliuretano.

[0053] O composto de olefina halogenada usado como componente (vi) compreende pelo menos um haloalqueno (por exemplo, fluoroalqueno ou clorofluoroalqueno) compreendendo de 3 a 4 átomos de carbono e pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono. Os compostos adequados que podem ser usados como componente (vi) incluem hidrohaloolefinas, tais como trifluoropropenos, tetrafluoropropenos (por exemplo, tetrafluoropropeno (1234)), pentafluoropropenos (por exemplo, pentafluoropropeno (1225)), clorotrifluoropropenos (por exemplo, clorotrifluoropropeno (1233)), clorodifluoropropeno, clorotetrafluoropropenos, hexafluorobutenos (por exemplo, hexafluorobuteno (1336)), ou combinações dos mesmos. Em certas modalidades, o tetrafluoropropeno, o pentafluoropropeno e/ou os compostos de

21 / 37 clorotrifluoropropeno usados como componente (vi) não tem mais do que um substituinte de flúor ou cloro conectado ao átomo de carbono terminal da cadeia de carbono insaturada (por exemplo, 1,3,3,3-tetrafluoropropeno (1234ze); 1,1,3,3-tetrafluoropropeno, 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno (1225ye), 1,1,1- trifluoropropeno, 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno, 1,1,1,3,3-pentafluoropropeno (1225zc), 1,1,2,3,3-pentafluoropropeno (1225yc), (Z)-1,1,1,2,3- pentafluoropropeno (1225yez), 1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno (1233zd), 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno (1336mzzm), ou combinações dos mesmos).

[0054] Outros agentes de expansão que podem ser usados em combinação com os HFOs descritos acima incluem ar, nitrogênio, dióxido de carbono, hidrofluorocarbonos (“HFCs”), alcanos, alquenos, sais de ácido mono- carboxílico, cetonas, éteres ou combinações dos mesmos. HFCs adequados incluem 1,1-difluoroetano (HFC-152a), 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a), pentafluoroetano (HFC-125), 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa), 1,1,1,3,3-pentaflurobutano (HFC-365mfc), ou combinações dos mesmos. Alcanos e alquenos adequados incluem n-butano, n-pentano, isopentano, ciclopentano, 1-penteno ou combinações dos mesmos. Os sais de ácido mono- carboxílico adequados incluem formato de metila, formato de etila, acetato de metila ou combinações dos mesmos. Cetonas e éteres adequados incluem acetona, éter dimetílico ou combinações dos mesmos.

[0055] O componente (vi) pode compreender 2% a 10% (por exemplo, 2,5% a 9% ou 3% a 8%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição. Componente (vii): Composto de Estabilização

[0056] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita compreende um ou mais compostos de estabilização que auxiliam na estabilização geral da composição de espuma de poliuretano. Por exemplo, o componente (vii) auxilia na estabilização de uma composição de espuma de poliuretano que usa um composto com uma ligação dupla eletrofílica (por

22 / 37 exemplo, HFO-1233zd) como componente (v). Sem o componente (vii), existe a possibilidade de HFO-1233zd interagir com os compostos de amina terciária usados no componente (iv) que são nucleofílicos por projeto. Essas interações indesejadas podem levar à formação de compostos indesejados na composição, tornando-a instável. O componente (vii) ajuda a proteger ou prevenir tais interações com o HFO-1233zd, intensificando assim a estabilidade geral da composição da espuma de isolamento de poliuretano. Acredita-se que, em alguns casos, o componente (vii) forma uma camada de hidratação protetora em torno do componente (iv) que protege o composto do HFO-1233zd.

[0057] Os compostos adequados que podem ser usados como componente (vii) incluem compostos poli-hidroxilados não alcoxilados tendo 4 ou mais grupos hidroxila. Exemplos de tais compostos são açúcares e álcoois de açúcar, incluindo eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, isomalte, lactitol, maltitol, xilose, glicose, frutose, sacarose, trealose, lactose, rafinose, ciclodextrina, maltodextrina, xarope de milho, amilopectina ou combinações dos mesmos.

[0058] Em certas modalidades, o componente (vii) está presente em menos de 10 micromoles (por exemplo, menos de 5 micromoles, menos de 2 micromoles) por 100 gm da composição de espuma de poliuretano. Em ainda outras modalidades, um composto de ácido carboxílico hidrofílico (isto é, componente (v)) está presente na composição de espuma de isolamento de poliuretano em uma quantidade que varia de 0,2 a 4 (por exemplo, 0,25 a 2, 0,3 a 1,5 ou 0,3 a 1) equivalentes do grupo carboxila por equivalente de aminas terciárias no composto de amina terciária (isto é, componente (iv)) enquanto o componente (vii) está presente em uma quantidade menor que 0,8 (por exemplo, menor que 0,6, menor que 0,5 ou menor que 0,4) moles por mole do componente (v). Componente (viii): Outros Agentes Auxiliares e Aditivos

[0059] A composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui

23 / 37 descrita pode compreender vários agentes auxiliares e aditivos que são conhecidos na técnica de tecnologia de espuma de isolamento à base de isocianato. Os aditivos adequados incluem tensoativo, retardadores de chama, supressores de fumaça, agentes de reticulação, redutor de viscosidade, chupetas infravermelhas, compostos de redução de tamanho de célula, pigmentos, enchimentos, reforços, agentes de liberação de molde, antioxidantes, corantes, pigmentos, agentes antiestáticos, agentes biocidas, ou combinações dos mesmos.

[0060] Exemplos de retardadores de chama adequados que podem ser usados na composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento incluem compostos organo-fósforo (por exemplo, fosfatos orgânicos, fosfitos, fosfonatos, polifosfatos, polifosfitos, polifosfonatos), polifosfatos de amônio (por exemplo, trietil fosfato, fosfonato de dietila e tris(2-cloropropil) fosfato); e retardadores de chama halogenados (por exemplo, ésteres de tetrabromoftalato e parafinas cloradas).

[0061] Exemplos de outros agentes auxiliares adequados e aditivos que podem ser usados na composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita incluem trietanolamina e agentes de reticulação de glicerol; carbonato de propileno e redutores de viscosidade de 1-metil-2-pirrolidinona; opacificadores infravermelhos de negro de fumo, dióxido de titânio e flocos de metal; compostos fluorados inertes, insolúveis e compostos redutores de tamanho de células perfluorados; cargas de carbonato de cálcio; fibras de vidro e/ou agentes de reforço de resíduos de espuma triturados; agentes de desmoldagem de estearato de zinco; antioxidantes hidroxitolueno butilados; corante azo/diazo e pigmentos de ftalocianinas.

[0062] Em certas modalidades, os tensoativos usados na composição de espuma da presente descrição podem compreender um ou mais tensoativos à base de silicone ou não-silicone. Esses tensoativos são normalmente usados para controlar o tamanho das células que se formam à medida que a composição de espuma reage para formar o produto de espuma de poliuretano, permitindo assim

24 / 37 o controle da estrutura celular interna do produto de espuma. Em certas modalidades, uma espuma compreendendo um conjunto uniforme de células de tamanho pequeno (por exemplo, < 300 µm) é desejada porque a espuma exibirá excelentes propriedades físicas (por exemplo, resistência à compressão e propriedades de condutividade térmica). Além disso, os tensoativos acima mencionados também ajudarão na estabilização das células internas, garantindo assim que as células não entrem em colapso conforme a composição reage para formar o produto de espuma de poliuretano.

[0063] Tensoativos de silicone adequados que podem ser usados na composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento incluem copolímeros de poliéter de poliorganosiloxano e copolímeros de bloco de polissiloxano polioxialquileno (por exemplo, L-5345, L-5440, L-6100, L- 6642, L-6900, L-6942, L-6884, L-6972 da Momentive e DC-193, DC5357, Si3102, Si3103, Tegostab B8490; B8496, B8536; B84205; B84210; B84501; B84701, B84715 da Evonik Industries AG). Outros tensoativos de silicone que podem ser usados também são descritos na Patente No. US 8.906.974 e na Publicação de Patente No. US 2016/0311961.

[0064] Tensoativos não de silicone que podem ser usados na composição de espuma de isolamento de poliuretano aqui descrita incluem tensoativos orgânicos não iônicos, aniônicos, catiônicos, anfolíticos, semipolares, zwitteriônicos. Os tensoativos não iônicos adequados incluem alcoxilatos de fenol e alcoxilatos de alquilfenol (por exemplo, fenol etoxilado e nonilfenol etoxilado, respectivamente). Outros tensoativos não iônicos sem silicone úteis incluem LK-443 (disponível na Evonik Industries AG) e VORASURF 504 (disponível na Dow Chemicals).

[0065] O componente (viii) pode compreender 0,5% a 10% (por exemplo, 0,8% a 9% ou 1% a 8%) em peso da composição de espuma de isolamento de poliuretano com base no peso total da composição.

[0066] Em algumas modalidades, a composição de espuma de

25 / 37 isolamento de poliuretano não contém um composto de guanidina. Processamento

[0067] Um produto de espuma de isolamento de poliuretano (por exemplo, um produto de espuma de isolamento de poliuretano de célula fechada) pode ser feito a partir da composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento por meio de um componente, dois componentes ou sistema multicomponentes (isto é, mais de dois componentes). Conforme usado neste documento, um produto de espuma de poliuretano deve ser considerado uma espuma de “célula fechada” se o teor de célula fechada de tal espuma for superior a 70% (por exemplo, 80% ou 85%) conforme medido pela ASTM D6226-15. Além disso, em certas modalidades, o produto de espuma de isolamento de poliuretano da presente descrição exibiria um valor de condutividade térmica (valor K) variando de 0,10 a 0,16 Btu-in/h.ft2°F (por exemplo, 0,11 a 0,15 Btu-in/h.ft2°F ou 0,12 a 0,14 Btu-in/h.ft2°F) conforme medido por ASTM C518-17 na temperatura média da placa de 23,8°C (75°F). Em um sistema de dois componentes, o lado B da composição de espuma de isolamento de poliuretano, que normalmente está no estado líquido, é misturado com o lado A da composição, ativando assim a polimerização do sistema de reação. Como será entendido por uma pessoa versada na técnica, o componente (i) da composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento estará no lado A de um sistema de dois componentes, enquanto o componente (ii) estará no lado B. No entanto, note-se que os componentes (iv), (v), (vi), (vii) e (viii) podem ser adicionados a um ou ambos os lados A e B. Em outras palavras, os componentes (iv) a (viii) podem ser combinados com um ou ambos os componentes (i) e (ii) simplesmente com base na compatibilidade química e física desses compostos com os componentes (i) e (ii).

[0068] Independentemente do número de componentes usados em conexão com a composição de espuma de isolamento de poliuretano descrita neste documento, as proporções relativas dos componentes podem ser medidas,

26 / 37 em peso ou em volume, para prover uma razão de grupos de isocianato livres para o total de grupos reativos a isocianato variando de 0,9 a 5 (por exemplo, 0,95 a 4 ou 1 a 3,5) com base no isocianato total e compostos reativos de isocianato presentes na composição de espuma de isolamento de poliuretano.

[0069] Em certas modalidades, um produto de espuma de poliuretano pode ser feito usando a composição de espuma de isolamento de poliuretano e uma técnica de pré-polímero ou semi-pré-polímero única juntamente com um método de mistura, tal como mistura de impacto. Em outras modalidades, após a mistura, a composição de espuma de isolamento de poliuretano (embora ainda em um estado substancialmente líquido) pode ser dispensada em uma cavidade (isto é, preenchimento da cavidade), moldada, vazada aberta (por exemplo, processo para fazer placa), pulverizada, espumada, ou laminada com materiais de revestimento, como papel, metal, plástico ou placa de madeira. Esses produtos de espuma são úteis em quaisquer superfícies isolantes ou recintos, como casas, telhados, edifícios, geladeiras, freezers, eletrodomésticos, encanamentos e veículos.

[0070] A preparação de espumas de poliuretano usando as composições aqui descritas pode seguir qualquer um dos métodos bem conhecidos na técnica que podem ser empregados (por exemplo, ver Saunders e Frisch, Volumes I e II Polyurethanes Chemistry and technology, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY; ou Oertel, Polyurethane Handbook 1985, Hanser Publisher, New York; ou Randall e Lee, The Polyurethanes Book 2002). Produto de espuma de poli-isocianurato

[0071] Embora a presente descrição tenha sido focada em uma composição de espuma de isolamento de poliuretano e o produto de espuma de poliuretano resultante (por exemplo, um produto de espuma de isolamento de poliuretano rígido de célula fechada), a composição também pode ser usada para formar um produto de espuma de poli-isocianurato (por exemplo, um produto de espuma de poli-isocianurato de célula fechada rígida) simplesmente adicionando

27 / 37 um ou mais catalisadores de trimerização ao sistema reativo aqui descrito. Os catalisadores de trimerização de isocianato adequados que podem ser adicionados aos componentes (i) a (viii) incluem aqueles listados acima. Por conseguinte, em algumas modalidades, a composição de espuma de isolamento de poliuretano é uma composição de espuma de isolamento de poli-isocianurato. É notado que a composição de espuma de isolamento de poli-isocianurato formaria um produto de espuma de poli-isocianurato que compreende produtos de reação de poli-isocianurato e poliuretano.

[0072] Em certas modalidades, as proporções relativas dos componentes usados para formar a composição de espuma de isolamento de poli-isocianurato podem ser medidas, em peso ou em volume, para prover uma razão de grupos isocianato livres para o total dos grupos reativos a isocianato em uma faixa de 2 a 5 (por exemplo, 2,25 a 4) com base no isocianato total e compostos reativos de isocianato presentes na composição de espuma de isolamento de poliuretano. Modificações

[0073] Embora modalidades específicas da descrição tenham sido descritas em detalhes, será reconhecido por aquelas pessoas versadas na técnica que várias modificações e alternativas para esses detalhes podem ser desenvolvidas à luz dos preceitos gerais da descrição. Por conseguinte, os arranjos particulares descritos destinam-se a ser apenas ilustrativos e não limitativos quanto ao escopo da descrição, que deve ser dada a amplitude total das reivindicações anexas e qualquer e todos os seus equivalentes. Portanto, qualquer uma das características e/ou elementos listados acima podem ser combinados uns com os outros em qualquer combinação e ainda estar dentro da amplitude desta descrição. Exemplos Componentes:

[0074] Os seguintes compostos são referidos nos exemplos.

[0075] Poliol 1: um poliéter poliol tendo um valor OH de 360 mg de

28 / 37 KOH/g feito por propoxilação da mistura de sacarose e dietilenoglicol.

[0076] Poliol 2: um poliéter poliol feito por propoxilação da mistura de polimetileno polifenileno poliamina e dietileno glicol e misturado com um redutor de viscosidade para dar um valor OH de 291 mg de KOH/g.

[0077] Poliol 3: um poliéter poliol com um valor OH de 650 mg de KOH/g feito por propoxilação de glicerol.

[0078] Poliol 4: um poliéter poliol com um valor OH feito por propoxilação de uma mistura de polimetileno polifenileno poliamina e dietileno glicol.

[0079] Poliol 5: um poliéter poliol com um valor OH de 437 mg de KOH/g feito por propoxilação de uma mistura de polimetileno polifenileno poliamina e dietileno glicol e misturado com um redutor de viscosidade para fornecer um(a).

[0080] Sacarose: disponível na Research Products International

[0081] DABCO® 2040: Um catalisador de amina de baixo odor usado para intensificar a cura e a adesão em espuma de poliuretano rígida disponível na Evonik Industries AG.

[0082] JEFFCAT® ZF-20: catalisador de bis-(2-dimetilaminoetil)éter disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

[0083] POLYCAT® 203: Um catalisador à base de amina disponível na Evonik Nutrition & Care GmbH

[0084] JEFFCAT® DMCHA: catalisador de N,N-dimetilciclohexilamina disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

[0085] JEFFCAT® PMDETA: catalisador de pentametildietilenotriamina disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

[0086] JEFFCAT® ZF-10: catalisador de éter N,N,N’-trimetil-N’- hidroxietilbisaminoetílico disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

[0087] JEFFCAT® Z-110: catalisador de N,N,N’-trimetilaminoetil- etanolamina disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

29 / 37

[0088] JEFFCAT® DMEA: catalisador de N,N-dimetiletanolamina disponível na Huntsman Petrochemical LLC.

[0089] JEFFCAT® ZR-70: catalisador de 2-(2-dimetilaminoetoxi)etanol disponível na Huntsman Petrochemical.

[0090] Ácido fórmico: disponível na Aldrich Chemical.

[0091] D-Sorbitol: disponível na Research Products International.

[0092] TEGOSTAB® EP-A-69: um tensoativo de silicone resistente à hidrólise disponível na Evonik Industries AG.

[0093] TEGOSTAB® B8491: um tensoativo de silicone resistente à hidrólise disponível na Evonik Industries AG.

[0094] HFO-1233zd (E): 1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno disponível na Honeywell International Inc. como Solstice® LBA.

[0095] RUBINATE M: MDI polimérico com um valor NCO de 30,5% disponível na Huntsman International LLC. Descrição do TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA:

[0096] A MUDANÇA DE REATIVIDADE de uma composição (por exemplo, as composições descritas na Tabela 1) (isto é, MUDANÇA DE REATIVIDADE CT calculada pela Fórmula X, MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT calculada pela Fórmula Y e MUDANÇA DE REATIVIDADE EOR calculada pela Fórmula Z) foi calculada através da utilização de vários pontos de dados coletados através do TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA. O TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA compreende as seguintes etapas: (i) equilibrar o lado A (pré-mistura de poliol) e o lado B (isocianato) de uma composição a 15°C, colocando os lados A e B em um termostato de resfriamento (por exemplo, termostato de resfriamento LAUDA Alpha RA 24); (ii) despejar o conteúdo do lado A e do lado B equilibrados em um copo de papel não encerado de 32 onças (por exemplo, Solo H4325-2050) combinando assim os dois componentes; (ii) misturar os componentes combinados durante 4 segundos a 2500 rpm usando um misturador

30 / 37 mecânico (por exemplo, agitador Caframo BDC3030); (iii) permitir que os componentes da composição reajam, formando assim o produto de espuma de poliuretano; e (iv) medir um ou mais CT, TFT e/ou EOR da composição (cada um definido abaixo) durante a formação do produto de espuma de poliuretano.

[0097] Para fins desta descrição, os seguintes termos serão definidos como segue.

[0098] Tempo de creme (“CT”) significa o tempo decorrido entre o momento em que o componente de isocianato de uma composição é misturado com o componente reativo de isocianato da composição e a formação da espuma fina ou creme na composição.

[0099] Tempo livre de aderência (“TFT”) significa o tempo decorrido entre o momento em que o componente de isocianato de uma composição é misturado com o componente reativo de isocianato da composição e o ponto em que a camada externa da espuma perde sua pegajosidade ou qualidade adesiva. Experimentalmente, essa perda de aderência ocorre quando um depressor de língua de madeira de 6” (por exemplo, Puritan 705) é colocado em contato com a superfície da mistura de reação e parece não pegajoso quando é removido da superfície.

[00100] Tempo de fim de crescimento (“EOR”) significa o tempo decorrido entre o momento em que o componente de isocianato de uma composição é misturado com o componente reativo de isocianato da composição e o ponto em que o crescimento da espuma está completo. Cálculo de MUDANÇA DE REATIVIDADE:

[00101] A MUDANÇA DE REATIVIDADE CT de uma composição foi calculada usando a Fórmula X: Fórmula X: MUDANÇA DE REATIVIDADE CT = 100 * [(CT79 - CT0) / CT0] em que CT79 significa o CT de uma composição conforme determinado

31 / 37 usando o TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648- 251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 79 dias. CT0 significa o CT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648-251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 0 dias.

[00102] A MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT de uma composição foi calculada usando a Fórmula Y: Fórmula Y: MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT = 100 * [(TFT79 - TFT0) / TFT0] em que TFT79 significa TFT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648- 251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 79 dias. TFT0 significa TFT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648- 251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 0 dias.

[00103] A MUDANÇA DE REATIVIDADE EOR de uma composição foi calculada usando a Fórmula Z:

32 / 37 Fórmula Z: MUDANÇA DE REATIVIDADE EOR = 100 * [(EOR79 - EOR0) / EOR0] em que EOR79 significa o EOR de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648- 251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 79 dias. EOR0 significa o EOR de uma composição, conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA após o lado B da composição ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal (por exemplo, garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648- 251)) que foi colocado em um forno (por exemplo, forno VWR 1370GM) por 0 dias.

[00104] Deve-se notar que em algumas modalidades, a temperatura usada para envelhecer o lado B de uma composição, conforme descrito acima, pode variar de 30°C a 40°C (por exemplo, 30°C a 55°C). Tabela 1:

[00105] A Tabela 1 mostra vários pontos de dados para quatro composições de poliuretano usadas para fazer um produto de espuma de poliuretano. O lado B de cada composição foi envelhecido a 40°C em uma garrafa de pressão ACE GLASS (# 8648-251) e colocado em um forno VWR 1370GM pelo número total de dias listados na Tabela 1. Quando um determinado dia foi atingido (por exemplo, no dia 22, 57 ou 79), o lado B foi retirado do forno e colocado em banho-maria a 15°C. Uma vez que a pré-mistura de poliol atingiu a temperatura do banho, a inspeção visual da pré-mistura de poliol foi feita para avaliar se estava límpida ou turva e se um precipitado (abreviado como “ppt” nas tabelas descritas neste documento) pode ser visto no

33 / 37 fundo do recipiente. Após a inspeção visual, um produto de espuma foi feito usando as etapas do TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA (descrito acima) e da MUDANÇA DE REATIVIDADE da composição (isto é, MUDANÇA DE REATIVIDADE CT calculada pela Fórmula X, MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT calculada pela Fórmula Y e MUDANÇA DE REATIVIDADE EOR conforme calculada pela Fórmula Z) foi calculada usando pontos de dados medidos durante o TESTE DE REATIVIDADE DA ESPUMA.

[00106] Deve-se notar que um produto de espuma foi feito para cada dia que está representado nas Tabelas (por exemplo, dia 0, 22, 57 ou 79). Tabela 1 Espumas / Formulações A B Pré-mistura de poliol Poliol 1 49,5 49,5 Poliol 2 11,6 11,6 Poliol 3 20,7 20,7 TEGOSTAB® EP-A-69 2,0 2,0 DABCO® 2040 1,5 1,5 JEFFCAT® ZF-20 0,1 0,1 Ácido fórmico 0,9 0,9 Água 1,9 1,9 Sacarose 0,5 D-Sorbitol 0,5 HFO-1233zd[E] 11,3 11,3 Pré-mistura de poliol total 100,0 100,0 Isocianato Rubinato M 148,5 148,5 Isocianato / Taxa de pré-mistura 1,49 1,49 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 0 0 CT/GT/TFT da espuma (s)* 10/81/123 10/83/126 Densidade de crescimento livre, pcf 1,88 1,81 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 22 22 CT/GT/TFT da espuma (s)* 10/80/127 10/82/127 Densidade de crescimento livre, pcf 1,88 1,78 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 57 57 CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/81/124 11/82/125 Densidade de crescimento livre, pcf 1,87 1,81 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 79 79 CT/GT/TFT da espuma (s)* 12/82/128 12/84/129 Densidade de crescimento livre, pcf 1,85 1,78 MUDANÇA DA REATIVIDADE CT ** 20 20 MUDANÇA DA REATIVIDADE GT** 1 1 MUDANÇA DA REATIVIDADE TFT ** 4 2 * CT, GT e TFT são definidos acima ** Calculadas conforme descrito acima

[00107] Também deve ser observado que os produtos de espuma feitos a partir das composições para as espumas A e B (todos os quais representam certas modalidades da presente descrição) tinham aparência interna excelente (por

34 / 37 exemplo, tamanho de célula interno uniforme e livre de vazios internos) e tinha células internas finas sem evidência de colapso celular. Em outras palavras, o produto de espuma de boa qualidade foi produzido usando as composições aqui descritas independentemente de se a pré-mistura de poliol usada era fresca ou envelhecida. Tabela 2:

[00108] A Tabela 2 mostra vários pontos de dados para três composições de poliuretano usadas para fazer um produto de espuma de poliuretano. Os procedimentos de preparação usados em conexão com as composições de poliuretano listadas na Tabela 1 foram seguidos para essas composições de poliuretano, exceto os dias exatos em que o lado B foi retirado do forno e colocado em um banho de água que foi no dia 11, 14, 49, ou 79. Note-se que estas composições de poliuretano não usam uma ou mais modalidades da presente descrição. Mais especificamente, a formulação “C” não usou o componente (vii) (isto é, um composto de estabilização); a formulação “E” não usou o componente (v) (isto é, um composto de ácido carboxílico hidrofílico); e a formulação “D” não usou o componente (vii) nem o componente (v). Tabela 2 Espumas /Formulações C D E Pré-mistura de poliol Poliol 1 49,4 49,6 49,4 Poliol 2 11,6 Poliol 3 20,7 20,8 20,7 Poliol 4 6,8 6,8 TEGOSTAB® EP-A-69 2,0 TEGOSTAB® B8491 1,6 1,6 DABCO® 2040 1,6 POLYCAT® 203 0,9 0,9 JEFFCAT® ZF-20 0,1 0,4 0,4 Ácido fórmico 0,9 Água 2,3 1,7 1,7 Sacarose 0,0 0,5 HFO-1233zd[E] 11,3 18,2 18,1 Pré-mistura de poliol total 100,0 100,0 100,0 Isocianato Rubinato M 148,40 141,00 141,00 Isocianato/Taxa de pré-mistura 1,48 1,41 1,41 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 0 0 0 CT/GT/TFT da espuma (s)* 10/78/130 10/96/129 10/98/134 Densidade de crescimento livre, pcf 1,85 1,83 1,77 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 14 11 11 CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/83/135 14/144/237 13/124/178

35 / 37 Densidade de crescimento livre, pcf 1,83 1,86 1,79 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 49 CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/86/132 Densidade de crescimento livre, pcf 1,80 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 79 CT/GT/TFT da espuma (s)* 13/88/136 Densidade de crescimento livre, pcf 1,84 MUDANÇA DA REATIVIDADE CT ** 30 >> 40 >> 30 MUDANÇA DA REATIVIDADE GT** 13 >> 50 >> 27 MUDANÇA DA REATIVIDADE TFT ** 5 >> 84 >>33 * CT, GT e TFT são definidos acima ** Calculada conforme descrito acima

[00109] Quando a pré-mistura de poliol fresca (isto é, dia 0 ou não envelhecida) foi usada, os produtos de espuma de poliuretano feitos a partir das formulações C, D e E tinham uma estrutura de células pequenas uniforme sem espaços vazios. Houve uma perda na reatividade da espuma C à medida que o tempo de envelhecimento aumentou (ver mudança de reatividade CT, GT e TFT de 30, 13, 5, respectivamente após 79 dias de envelhecimento da pré-mistura a 40°C).

[00110] Para as formulações D e E, a perda de reatividade foi muito grande logo após 11 dias de tempo de envelhecimento da pré-mistura. Após apenas 11 dias de envelhecimento da pré-mistura, os produtos de espuma feitos a partir das formulações D e E tinham uma aparência muito pobre (por exemplo, células internas do curso, muitos vazios internos e evidência de colapso celular). Em outras palavras, um produto de espuma de baixa qualidade foi produzido a partir das formulações D e E, embora o tempo de envelhecimento da pré-mistura fosse de apenas 11 dias. Devido a esses resultados, o envelhecimento das formulações D e E foi descontinuado após 11 dias, mas é razoável supor que uma perda de reatividade teria continuado (ver mudança de reatividade CT, GT e TFT foi significativamente maior do que 40, 50, 84, respectivamente, para a espuma D e 30, 27, 33, respectivamente, para espuma E).

[00111] A tabela 2 mostra que as composições de espuma que não usaram uma ou mais modalidades da presente descrição exibiram uma perda significativa na reatividade e, em alguns casos, colapso da espuma quando a pré- mistura foi envelhecida.

36 / 37 Tabela 3:

[00112] A Tabela 3 mostra vários pontos de dados para cinco composições de poliuretano usadas para fazer um produto de espuma de poliuretano de acordo com os preceitos da presente descrição. Tabela 3 Espumas /Formulações F G H I J Pré-mistura de poliol Poliol 1 51,3 51,3 51,2 51,0 51,3 Poliol 5 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Poliol 3 21,5 21,5 21,4 21,3 21,4 TEGOSTAB® EP-A-69 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 DABCO® 2040 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 JEFFCAT® PMDETA 0,2 JEFFCAT® ZF-10 0,2 JEFFCAT® Z-110 0,5 JEFFCAT® DMEA 0,9 JEFFCAT® ZR-70 0,3 Ácido fórmico 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Água 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 Sacarose D-Sorbitol 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 HFO-1233zd[E] 11,8 11,8 11,7 11,7 11,7 Pré-mistura de poliol total 100,0 100,0 100,1 100,0 100,0 Isocianato Rubinato M 154,7 154,7 154,4 153,6 154,5 Isocianato/Taxa de pré-mistura 1,55 1,55 1,54 1,54 1,55 Tempo de envelhecimento à 0 0 0 0 0 40oC, (dias) CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/81/114 11/82/116 11/83/117 11/84/122 11/85/122 Densidade de crescimento livre, pcf 2,00 2,01 1,99 2,00 2,00 Tempo de envelhecimento à 29 29 29 29 29 40oC, (dias) CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/81/114 11/86/124 11/85/116 11/87/124 11/87/124 Densidade de crescimento livre, pcf 1,92 2,02 1,97 2,00 2,00 Tempo de envelhecimento à 48 48 48 48 48 40oC, (dias) CT/GT/TFT da espuma (s)* 10/83/120 11/86/124 10/85/122 11/86/127 10/84/124 Densidade de crescimento livre, pcf 1,98 2,03 1,98 1,98 2,00 Tempo de envelhecimento à 79 79 79 79 79 40oC, (dias) CT/GT/TFT da espuma (s)* 11/81/116 12/85/122 12/85/122 11/85/125 12/87/125 Densidade de crescimento livre, pcf 2,02 2,02 2,06 1,98 2,02 MUDANÇA DA REATIVIDADE CT ** 0 9 9 0 9 MUDANÇA DA REATIVIDADE GT ** 0 4 2 1 2 MUDANÇA DA REATIVIDADE TFT ** 2 5 4 2 2 * CT, GT e TFT são definidos acima ** Calculada conforme descrito acima

[00113] Mudanças de reatividade para as formulações F, G, H, I e J eram produtos de espuma de baixa e de boa qualidade, independentemente da idade da pré-mistura de poliol usada. As espumas tinham excelente aparência interna (por exemplo, tamanho de célula interno uniforme e livre de vazios internos) com

37 / 37 tamanho de célula uniforme e livre de vazios. Tabela 4:

[00114] A Tabela 4 mostra vários pontos de dados para duas composições de poliuretano adicionais usadas para fazer um produto de espuma de poliuretano de acordo com modalidades da presente descrição. Tabela 4 Espumas /Formulações K L Pré-mistura de Poliol Poliol 1 49,1 48,8 Poliol 2 11,5 11,5 Poliol 3 20,5 20,4 TEGOSTAB® EP-A-69 2,0 2,0 DABCO® 2040 0,3 0,0 JEFFCAT® DMCHA 1,9 2,9 JEFFCAT® ZF-20 0,1 0,1 Ácido fórmico 0,9 1,2 D-Sorbitol 0,5 0,5 Água 1,7 1,4 HFO-1233zd[E] 11,3 11,2 Pré-mistura de poliol total 100,0 100,0 Isocianato Rubinato M 148,1 147,2 Isocianato/Taxa de pré-mistura 1,48 1,47 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 0 0 CT/GT/TFT da espuma (s)* 14/85/126 14/79/113 Densidade de crescimento livre, pcf 1,88 1,91 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 29 29 CT/GT/TFT da espuma (s)* 13/84/122 12/78/114 Densidade de crescimento livre, pcf 1,85 1,89 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 43 43 CT/GT/TFT da espuma (s)* 14/85/121 14/79/114 Densidade de crescimento livre, pcf 1,88 1,94 Tempo de envelhecimento à 40oC, (dias) 79 79 CT/GT/TFT da espuma (s)* 14/82/122 14/76/112 Densidade de crescimento livre, pcf 1,91 1,94 MUDANÇA DA REATIVIDADE CT ** 0 0 MUDANÇA DA REATIVIDADE GT ** -4 -4 MUDANÇA DA REATIVIDADE TFT ** -3 -1 * CT, GT e TFT são conforme definido acima ** Calculada conforme descrito acima

[00115] As espumas das formulações K e I produziram espuma de boa qualidade, independentemente da pré-mistura de poliol usada ser fresca ou envelhecida. A espuma tinha boa aparência interna com tamanho de célula uniforme e sem espaços vazios.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de espuma de isolamento de poliuretano, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) um composto de isocianato aromático; (ii) um composto reativo com isocianato; (iii) água; (iv) um composto de amina terciária; (v) um composto de ácido carboxílico hidrofílico; (vi) um agente de expansão de olefina halogenada; e (vii) um composto de estabilização em que o composto de estabilização compreende um composto poli-hidroxilado não alcoxilado tendo 4 ou mais grupos hidroxila; (viii) opcionalmente, outros aditivos; e em que o componente (v) está presente na composição de espuma de isolamento de poliuretano em uma quantidade que varia de 0,2 a 4 equivalentes de grupo carboxila por equivalente de aminas terciárias no componente (iv) e o componente (vii) está presente em uma quantidade menor que 0,8 moles por mol do componente (v).

2. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poli-isocianato compreende difenilmetano di-isocianato, polifenileno polimetileno poli- isocianato, tolileno di-isocianato, 1,5-naftaleno di-isocianato, p-fenileno di- isocianato, tolidina di-isocianato ou combinações dos mesmos.

3. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (ii) compreende um poliéter poliol, poliéster poliol, politioéteres terminados em hidroxila, poliamidas, poliesteramidas, policarbonatos, poliacetais, poliolefinas, poliaminas, politióis, polissiloxanos, glicóis ou combinações dos mesmos.

4. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (iv) compreende adicionalmente bis-(2-dimetilaminoetil)éter; éter N,N,N’- trimetil-N’-hidroxietilbisaminoetílico; N,N-dimetiletanolamina; N,N- dimetilciclohexilamina; N-metildiciclohexilamina; benzildimetilamina; pentametildietilenotriamina; N,N,N’,N’’,N’’-pentametildipropilenotriamina; N’- (3-(dimetilamino)propil-N,N-dimetil-1,3-propanodiamina; 2-(2- dimetilaminoetoxi)etanol; N,N,N’-trimetilaminoetil-etanolamina; 2-[N- (dimetilaminoetoxietil)-N-metilamino]etanol; N,N,N’-trimetil-N’-3- aminopropil-bis(aminoetil)éter; N,N,N’,N’-tetrametilenodiamina; N- etilmorfolina; éter 2,2’-dimorfolinodietílico; 1,3,5-tris(3- (dimetilamino)propil)-hexa-hidro-s-triazina; 1,2-dimetilimidazol; N-metil- ,N’-(2-dimetilamino)etil-piperazina; N,N-dimetilaminoetil morfolina e combinações de trietilenodiamina dos mesmos.

5. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (v) compreende as estruturas da seguinte fórmula: (HO)n-R’-(COOH)m em que R’ é uma fração de hidrocarboneto alifático divalente C1-C10, n e m são ambos números inteiros e em que n ≥ 0 e m ≥ 1, ou combinações dos mesmos.

6. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (v) compreende ácido fórmico, ácido acético, ácido lático ou combinações dos mesmos.

7. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (vi) compreende trifluoropropenos, tetrafluoropropenos, pentafluoropropenos, clorotrifloropropenos, clorodifluoropropenos, clorotrifluoropropenos,

clorotetrafluoropropenos, hexafluorobutenos ou combinações dos mesmos.

8. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (vi) compreende trans-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno; (z)-1,1,1,4,4,4- hexafluorobut-2-eno; trans-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-eno ou combinações dos mesmos.

9. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (vii) compreende eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, isomalte, lactitol, maltitol, xilose, glicose, frutose, sacarose, trealose, lactose, rafinose, ciclodextrina, maltodextrina, xarope de milho, amilopectina ou combinações dos mesmos.

10. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente (viii) compreende um agente de expansão secundário compreendendo ar, nitrogênio, dióxido de carbono, hidrofluoroalcanos, alcanos, alquenos, sais de ácido monocarboxílico, cetonas, éteres ou combinações dos mesmos.

11. Método para fabricar um produto de espuma de poliuretano a partir de uma composição de espuma de isolamento de poliuretano, caracterizado pelo fato de que compreende: reagir um ou mais dos seguintes ingredientes reativos da composição de espuma de isolamento de poliuretano para formar o produto de espuma de poliuretano: (i) um composto de isocianato aromático; (ii) um composto reativo com isocianato; (iii) água; (iv) um composto de amina terciária; (v) um ácido carboxílico hidrofílico; (vi) um agente de expansão de olefina halogenada; e

(vii) um composto de estabilização em que o composto de estabilização compreende um composto poli-hidroxilado não alcoxilado tendo 4 ou mais grupos hidroxila; (viii) opcionalmente, outros aditivos; em que o componente (v) está presente na composição de espuma de isolamento de poliuretano em uma quantidade que varia de 0,2 a 4 equivalentes de grupo carboxila por equivalente de aminas terciárias no componente (iv) e o componente (vii) está presente em uma quantidade menor que 0,8 moles por mole do componente (v); em que a MUDANÇA DE REATIVIDADE CT da composição de espuma de isolamento de poliuretano é menor que ou igual a 20 e a MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT é menor que ou igual a 4; e em que a MUDANÇA DE REATIVIDADE CT e a MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT da composição de espuma de isolamento de poliuretano é determinada usando as Fórmulas X e Y, respectivamente: Fórmula X: MUDANÇA DE REATIVIDADE CT = 100 * [(CT79 - CT0)/CT0] em que CT17 significa CT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição que compreende os componentes (ii) e (iii) ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal que foi colocado em um forno por 79 dias CT0 significa um CT de composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição que compreende os componentes (ii) e (iii) ter sido envelhecido a 40°C por 0 dias e

Fórmula Y: MUDANÇA DE REATIVIDADE TFT = 100 * [(TFT79 - TFT0)/TFT0] em que TFT17 significa TFT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição que compreende os componentes (ii) e (iii) ter sido envelhecido a 40°C em um recipiente de vidro fechado e com pressão nominal que foi colocado em um forno por 79 dias TFT0 significa TFT de uma composição conforme determinado usando o TESTE DE REATIVIDADE DE ESPUMA após o lado B da composição que compreende os componentes (ii) e (iii) ter sido envelhecido a 40°C por 0 dias.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o poli-isocianato compreende em que o poli-isocianato compreende difenilmetano di-isocianato, polifenileno polimetileno poli- isocianato, tolileno di-isocianato, 1,5-naftaleno di-isocianato, p-fenileno di- isocianato, tolidina di-isocianato ou combinações dos mesmos.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (ii) compreende um poliéter poliol, poliéster poliol, politioéteres terminados em hidroxila, poliamidas, poliesteramidas, policarbonatos, poliacetais, poliolefinas, poliaminas, politióis, polissiloxanos, glicóis ou combinações dos mesmos.

14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (iv) compreende adicionalmente bis-(2- dimetilaminoetil) éter; éter N,N,N’-trimetil-N’-hidroxietilbisaminoetílico; N,N-dimetiletanolamina; N,N-dimetilciclohexilamina; N- metildiciclohexilamina; benzildimetilamina; pentametildietilenotriamina; N,N,N’,N’’,N’’-pentametildipropilenotriamina; N’- (3-(dimetilamino)propil-

N,N-dimetil-1,3-propanodiamina; 2-(2-dimetilaminoetoxi)etanol; N,N,N’- trimetilaminoetil-etanolamina; 2-[N- (dimetilaminoetoxietil)-N- metilamino]etanol; N,N,N’-trimetil-N’-3-aminopropil-bis(aminoetil)éter; N,N,N’,N’-tetrametilenodiamina; N-etilmorfolina; éter 2,2’- dimorfolinodietílico; 1,3,5-tris(3-(dimetilamino)propil)-hexa-hidro-s-triazina; 1,2-dimetilimidazol; N-metil-,N’-(2-dimetilamino)etil-piperazina; N,N- dimetilaminoetil morfolina e combinações de trietilenodiamina dos mesmos.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (v) compreende um composto de ácido AGS residual, um composto de ácido natural ou combinações dos mesmos.

16. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (vi) compreende trifluoropropenos, tetrafluoropropenos, pentafluoropropenos, clorotrifloropropenos, clorodifluoropropenos, clorotrifluoropropenos, clorotetrafluoropropenos, hexafluorobutenos ou combinações dos mesmos.

17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (vi) compreende trans-1-cloro-3,3,3- trifluoropropeno; (z)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno; trans-1,3,3,3- tetrafluoroprop-1-eno ou combinações dos mesmos.

18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (vii) compreende eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, isomalte, lactitol, maltitol, xilose, glicose, frutose, sacarose, trealose, lactose, rafinose, ciclodextrina, maltodextrina, xarope de milho, amilopectina ou combinações dos mesmos.

19. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente (viii) compreende um agente de expansão secundário compreendendo ar, nitrogênio, dióxido de carbono, hidrofluoroalcanos, alcanos, alquenos, sais de ácido monocarboxílico, cetonas, éteres ou combinações dos mesmos.

20. Composição de espuma de poliuretano, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) um composto de isocianato aromático; (ii) um composto reativo com isocianato; (iii) água; (iv) um composto de amina terciária; (v) um ácido carboxílico hidrofílico; (vi) um agente de expansão de olefina halogenada; e (vii) um composto de estabilização em que o composto de estabilização compreende um composto poli-hidroxilado não alcoxilado tendo 4 ou mais grupos hidroxila; (viii) opcionalmente, outros aditivos; em que o componente (vii) está presente na composição de espuma de isolamento de poliuretano em uma quantidade menor que 10 micromoles por 100 gm da composição de espuma de poliuretano.

21. Composição de espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a composição de espuma de poliuretano rígida é uma composição de espuma em spray para uso em uma aplicação por spray ou composição de escoamento no local para uso em uma aplicação de escoamento no local.

22. Composição de espuma de isolamento de poliuretano de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o componente (vii) compreende eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, isomalte, lactitol, maltitol, xilose, glicose, frutose, sacarose, trealose, lactose, rafinose, ciclodextrina, maltodextrina, xarope de milho, amilopectina ou combinações dos mesmos.