BR112021004862A2

BR112021004862A2 - espuma hidrofílica de poliuretano, método para produzir uma espuma hidrofílica de poliuretano, sistema de contenção de água, e, quase pré-polímero

Info

Publication number: BR112021004862A2
Application number: BR112021004862-6A
Authority: BR
Inventors: Cody Schoener; Yasmin N. Srivastava
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-06-22
Also published as: CN112739736A; WO2020068495A1; JP2022501467A; US11814466B2; KR20210068481A; US20220033564A1; CN112739736B; EP3856810A1

Abstract

A espuma hidrofílica de poliuretano é feita de um quase pré-polímero à base de difenilmetano com teores específicos de isocianato e oxietileno. As espumas têm uma capacidade excepcionalmente boa de reter água, mesmo quando sob forças de compressão. As mesmas também exibem um inchaço no máximo moderado quando saturadas com água. A espuma é útil como uma camada de um sistema de contenção de água, como um sistema de teto verde ou teto azul.

Description

1 / 25 ESPUMA HIDROFÍLICA DE POLIURETANO, MÉTODO PARA PRODUZIR UMA ESPUMA HIDROFÍLICA DE POLIURETANO, SISTEMA DE CONTENÇÃO DE ÁGUA, E, QUASE PRÉ-POLÍMERO

[001] Esta invenção se refere a uma espuma hidrofílica, um método para produzir a espuma hidrofílica e sistemas de gerenciamento de água que contêm um componente de espuma hidrofílica.

[002] A precipitação que se acumula nos tetos de edifícios ou outras estruturas, ou em outras grandes superfícies horizontais, como estradas e estruturas de estacionamento, é frequentemente descarregada nos sistemas locais de esgoto. Isso pode sobrecarregar o sistema de esgoto ou até mesmo ultrapassar sua capacidade, especialmente quando há chuvas fortes ou derretimento rápido de neve ou gelo. Isso pode resultar em inundações, descarga de escoamento não tratado e outros problemas.

[003] Em resposta a esses problemas, foi proposto capturar parte ou toda essa água para que a água não seja enviada para o sistema de esgoto ou possa ser despejada de forma mais gradual, por um período de tempo prolongado.

[004] Consequentemente, as chamadas estruturas de teto “azul” e “verde” estão sendo desenvolvidas. As estruturas de teto “azuis” incluem mecanismos de lagoa, que captam e acumulam a água, permitindo que ela seja liberada em uma taxa controlada ao longo do tempo. As estruturas de teto “verdes” captam a água e fornecem pelo menos parte dela para uma camada de vegetação na qual plantas vivas são cultivadas. A vegetação usa a água em processos metabólicos e, além disso, dissipa a água de volta à atmosfera por meio da transpiração. Os sistemas de teto azul e verde também costumam incluir mecanismos para descarga controlada de água além do que a vegetação pode usar ou além da capacidade de armazenamento do sistema.

[005] A água capturada é frequentemente imobilizada; ter grandes quantidades de água parada no topo de uma estrutura de edifício normalmente

2 / 25 não é desejado. Além disso, a superfície superior da estrutura de teto deve suportar o peso para tolerar o tráfego de pedestres (para reparos e manutenção, por exemplo), o peso da construção mecânica, como HVAC, energia e outros sistemas, decks recreativos, estrutura de suporte e equipamentos e, no caso de tetos verdes, o peso do solo, seus recipientes e a vegetação.

[006] Espumas hidrofílicas têm sido propostas para uso na imobilização de água capturada. Essas espumas atuam como “esponjas” para absorver e acumular a água. Em um sistema de teto azul, a espuma hidrofílica forma uma camada contínua ou descontínua em toda ou parte da estrutura de teto. Como as espumas são macias e compressíveis, é comum construir uma camada rígida de suporte de peso direta ou indiretamente no topo da espuma hidrofílica, de modo que a estrutura de teto possa suportar o peso sem danificar a camada de espuma. Em sistemas de teto verde, a camada de espuma hidrofílica é novamente tipicamente localizada abaixo de outras estruturas de teto que podem incluir tal camada de suporte de peso, bem como a camada superior de vegetação.

[007] Quando a camada de espuma hidrofílica é enterrada, ela deve suportar o peso das estruturas sobrepostas. Portanto, a espuma está frequentemente em algum estado de compressão. Como muitos materiais esponjosos, as espumas hidrofílicas que foram propostas para uso como uma camada de espuma hidrofílica tendem a liberar água quando colocadas sob uma força compressiva. Isso reduz sua capacidade de acumulação de água.

[008] O que se deseja é uma espuma hidrofílica de poliuretano e um material de camada de construção que exiba uma alta capacidade de acumulação de água e retenha uma grande proporção dessa capacidade de acumulação de água, mesmo quando sob uma força de compressão. É ainda desejado fornecer uma estrutura de múltiplas camadas que seja capaz de absorver água em uma ou mais de suas camadas e acumular essa água

3 / 25 absorvida, mesmo enquanto tal camada está sob compressão, e fornecer um sistema de gerenciamento de água que inclua essa estrutura de múltiplas camadas.

[009] Esta invenção, em um aspecto, é uma espuma hidrofílica de poliuretano que é o produto de reação de uma mistura de reação que compreende: a) água, b) um quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero tem um teor de isocianato de 5 a 15% em peso e contém 55 a 75 por cento em peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de i) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90%, com base no peso do polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo, tem uma funcionalidade hidroxila nominal média numérica de 2 a 2,5 e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80% em peso di-isocianato de difenilmetano, de cujo di- isocianato de difenilmetano, pelo menos 60% em peso é di-isocianato de 4,4'- difenilmetano, em que o componente b) está presente em uma quantidade suficiente para fornecer um índice de isocianato de 0,5 a 50; e c) um ou mais tensoativos.

[0010] A invenção é, em um segundo aspecto, um método para produzir uma espuma hidrofílica de poliuretano que compreende: A. formar uma mistura de reação que compreende: a) água, b) um quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero tem um teor de isocianato de 5 a 15% em peso e contém 55 a 75 por cento em

4 / 25 peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de i) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90%, com base no peso dos um ou mais polímeros terminados em hidroxila de óxido de etileno ou mistura dos mesmos e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80% em peso de di-isocianato de difenilmetano, de cujo di-isocianato de difenilmetano, pelo menos 60% em peso é 4,4'-difenilmetano di-isocianato, em que o componente b) está presente em uma quantidade suficiente para fornecer um índice de isocianato de 0,5 a 50; e c) um ou mais tensoativos; e B. curar a mistura de reação formada na etapa A.

[0011] A invenção é, em um terceiro aspecto, um quase pré-polímero com um teor de isocianato de 5 a 15% em peso e contendo 55 a 75 por cento em peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de i) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90%, com base no peso de um ou mais polímeros terminados em hidroxila de óxido de etileno ou mistura dos mesmos e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80% em peso de di-isocianato de difenilmetano, de cujo di-isocianato de difenilmetano, pelo menos 60% em peso é di-isocianato de 4,4'-difenilmetano.

[0012] A invenção é também uma esteira de camada única ou de

5 / 25 múltiplas camadas, em que a esteira inclui pelo menos uma camada de uma espuma hidrofílica de poliuretano do primeiro aspecto da invenção e/ou produzida de acordo com o segundo aspecto da invenção.

[0013] A invenção também é um sistema de contenção de água que compreende uma espuma hidrofílica de poliuretano da invenção. O sistema de contenção de água pode ser, por exemplo, um teto azul, um teto verde, um teto azul-esverdeado ou um sistema para capturar e conter a água da chuva caindo e/ou escorrendo de outras estruturas, como um terreno de estacionamento, uma garagem de estacionamento, asfalto, estrada, ponte e semelhantes.

[0014] Em aspectos particulares, o sistema de contenção de água da invenção compreende pelo menos uma camada de barreira de água, pelo menos uma camada da espuma hidrofílica de poliuretano da invenção direta ou indiretamente no topo de pelo menos uma porção da camada de barreira de água, e pelo menos uma camada de superfície superior posicionada direta ou indiretamente no topo de pelo menos uma porção da camada de espuma hidrofílica de poliuretano, o sistema de contenção de água compreendendo meios para drenar a água depositada sobre a camada de superfície superior para a camada de espuma hidrofílica.

[0015] A FIGURA é uma vista em corte transversal de uma modalidade de uma contenção de água da invenção.

[0016] O quase pré-polímero é um produto de reação de um poli- isocianato orgânico que inclui di-isocianato de difenilmetano (MDI) e um ou mais polímeros de óxido de etileno. Os poli-isocianatos orgânicos (exceto MDI que tem um peso equivalente de isocianato de aproximadamente 125), quando presentes, podem ter um peso equivalente de isocianato de, por exemplo, até 300 ou até 200.

[0017] Por “quase pré-polímero”, entende-se que o produto de reação é uma mistura de poli-isocianato livre (não reagido) orgânico e moléculas de

6 / 25 pré-polímero terminadas em isocianato formadas na reação das moléculas de poli-isocianato orgânico e poliéter. A quantidade de poli-isocianato orgânico livre pode constituir, por exemplo, pelo menos 5 por cento, pelo menos 10 por cento, pelo menos 15 por cento ou pelo menos 20 por cento do peso total do pré-polímero, até uma quantidade de 50 por cento, 35 por cento por cento, 30 por cento ou 25 por cento do mesmo.

[0018] O MDI constitui pelo menos 80% do peso do poli-isocianato orgânico. O mesmo pode constituir pelo menos 85%, pelo menos 90% ou pelo menos 95% do mesmo e pode constituir até 100% ou até 99% do mesmo. O MDI contém di-isocianato de 4,4'-difenilmetano (4,4'-MDI) ou uma mistura do mesmo com di-isocianato de 2,4'-difenilmetano (2,4'-MDI). Pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 75% ou pelo menos 80% do peso do MDI podem ser o 4,4'-isômero. O 4,4'-isômero pode constituir até 100%, até 99% ou até 98% do peso do MDI.

[0019] Em algumas modalidades, o poli-isocianato orgânico pode ter uma funcionalidade de isocianato média numérica de 1,95 a 2,15, preferencialmente, 1,95 a 2,05, e um peso equivalente de isocianato de 123 a 128, preferencialmente, 124 a 126.

[0020] O poli-isocianato orgânico pode conter até 20% em peso, preferencialmente, até 10% em peso, até 5% em peso ou até 2% em peso de outros compostos que contêm isocianato, embora qualquer um ou todos esses outros compostos possam estar ausentes. Exemplos de outros compostos que contêm isocianato incluem di-isocianato de 2,2'-difenilmetano (que geralmente está presente em níveis muito pequenos em produtos de MDI comercialmente disponíveis), poli-isocianatos de polifenileno polimetileno com três ou mais anéis, di-isocianato de tolueno, um ou mais poli-isocianatos alifáticos e similares, bem como compostos que contêm isocianato que contêm, por exemplo, biureto, alofanato, ureia, uretano, isocianurato e/ou ligações de carbodi-imida.

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[0021] O poli-isocianato orgânico pode conter pelo menos 60% em peso, pelo menos 70% em peso ou pelo menos 80% em peso de di-isocianato de 4,4'-difenilmetano.

[0022] O poli-isocianato orgânico mais preferencial é um produto de MDI que contém pelo menos 60% em peso, pelo menos 70% em peso ou pelo menos 80% em peso de 4,4'-MDI, até 40% em peso, preferencialmente, até 30% em peso ou até 20% em peso de 2,4'-MDI e 0 a 2 por cento em peso de outros compostos de isocianato.

[0023] O polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno é um homopolímero de óxido de etileno ou um copolímero aleatório ou em bloco terminado em hidroxila de óxido de etileno e um ou mais outros óxidos de alquileno, particularmente óxido de 1,2-propileno. O polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90% com base no peso dos um ou mais pré- polímeros terminados em hidroxila, tem uma funcionalidade hidroxila nominal média numérica de 2 a 2,5 e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350. Quando dois ou mais polímeros de óxido de etileno estão presentes, esses valores de teor de oxietileno, funcionalidade e peso equivalente aplicam-se à mistura como um todo, em vez de aos polímeros de óxido de etileno individuais contidos na mistura. Quando uma mistura de polímeros de óxido de etileno está presente, os componentes individuais da mistura podem ter funcionalidades e pesos equivalentes dentro ou fora desses valores, desde que a mistura tenha os valores acima mencionados de óxido de oxietileno, funcionalidade e peso equivalente.

[0024] O teor de óxido de oxietileno de um polímero ou mistura de óxido de etileno é 100% vezes a razão em peso de unidades de oxietileno (-O- CH2-CH2-) no polímero ou mistura para o peso total do polímero ou mistura. O teor de oxietileno do polímero de óxido de etileno ou mistura pode ser, por exemplo, pelo menos 92% ou pelo menos 94% em peso, e pode ser até 100%,

8 / 25 até 99%, até 98% ou até 97%.

[0025] O peso equivalente de hidroxila médio numérico do polímero de óxido de etileno ou mistura pode ser, por exemplo, pelo menos 400 ou pelo menos 450, e em algumas modalidades pode ser até 2.000, até 1.500, até

1.200, até 1.000 ou até 750. O peso equivalente é determinado medindo o número de hidroxila em mg KOH/g de polímero usando números de titulação bem conhecidos e calculando o peso equivalente a partir do número de hidroxila de acordo com a relação peso equivalente = 56.100 ÷ número de hidroxila. A funcionalidade nominal média de hidroxila pode ser pelo menos 2,0 ou pelo menos 2,1, e pode ser, por exemplo, até 2,4 ou até 2,3.

[0026] É preferido incluir um homopolímero de óxido de etileno como polímero de óxido de etileno ou como um componente da mistura de polímeros de óxido de etileno. Tal homopolímero de óxido de etileno pode ter um peso equivalente de hidroxila de, por exemplo, pelo menos 350, pelo menos 400 ou pelo menos 450 e, por exemplo, até 2.000, até 1.500 até 1.200, até 1.000 ou até 750. O mesmo pode ter uma funcionalidade nominal hidroxila de 2 a 4, especialmente 2 a 3 e, se usado como o único polímero de óxido de etileno, 2. Quando usado como um componente de uma mistura de polímeros de óxido de etileno, tal homopolímero pode constituir, por exemplo, pelo menos 30% em peso, pelo menos 40% em peso, pelo menos 50% em peso, pelo menos 60% em peso, ou pelo menos 70% em peso da mistura. Esse homopolímero de óxido de etileno pode ser um sólido à temperatura ambiente.

[0027] Um copolímero de óxido de etileno e um ou mais outros óxidos de alquileno (especialmente óxido de 1,2-propileno) é um polímero de óxido de etileno útil, desde que ele ou uma mistura que o contenha tenha o teor de óxido de etileno, peso equivalente de hidroxila e funcionalidade hidroxila especificados acima. Qualquer um desses copolímeros contém preferencialmente pelo menos 50% em peso de grupos de oxietileno com base

9 / 25 no peso total do copolímero. Um copolímero de interesse particular é um copolímero aleatório ou em bloco de óxido de etileno e óxido de 1,2- propileno que contém 50 a 95% em peso, preferencialmente, 60 a 95% em peso, de grupos oxietileno, e correspondentemente 5 a 50% em peso, preferencialmente, 5 a 40% em peso, de grupos 2-metiloxipropileno.

[0028] Um agente de ramificação e/ou extensor de cadeia está opcionalmente presente quando o quase pré-polímero é formado. Esse agente de ramificação ou extensor de cadeia pode ter um peso equivalente de hidroxila de até 250 ou até 125 e pode ter pelo menos 3 grupos hidroxila por molécula no caso de um agente de ramificação e exatamente dois grupos hidroxila por molécula no caso de um extensor de cadeia. Se esses estiverem presentes, estão adequadamente presentes em uma quantidade de até 5, preferencialmente, até 2 partes em peso por 100 partes em peso do polímero de óxido de etileno ou mistura do mesmo.

[0029] Um ou mais outros materiais reativos a isocianato podem estar presentes na mistura de reação que produz o quase pré-polímero, mas se presentes estão preferencialmente presentes em pequenas quantidades, tais como até 5, preferencialmente até 2, partes em peso por 100 partes em peso do polímero de óxido de etileno ou mistura dos mesmos.

[0030] Em algumas modalidades, o quase pré-polímero é um produto de reação apenas do poli-isocianato (ou poli-isocianatos), do polímero (ou polímeros) de óxido de etileno e um ou mais agentes de ramificação e/ou extensores de cadeia. Em outras modalidades, o quase pré-polímero é um produto de reação apenas do poli-isocianato (ou poli-isocianatos) e polímero (ou polímeros) de óxido de etileno. Em cada um desses casos, o polímero de óxido de etileno é com máxima preferência um homopolímero de óxido de etileno como descrito acima, ou uma mistura de polímeros de óxido de etileno que consiste em um ou mais homopolímeros de óxido de etileno como descrito acima e um ou mais copolímeros aleatórios ou em bloco de óxido de

10 / 25 etileno e outro óxido de alquileno, especialmente óxido de 1,2-propileno como descrito antes.

[0031] O peso equivalente e o teor de oxietileno do poliéter (ou poliéteres) (e materiais reativos a isocianato opcionais tais como agentes de ramificação e extensores de cadeia) são selecionados juntamente com a quantidade e peso equivalente do poli-isocianato orgânico para produzir, após reação, um quase pré-polímero que tem um teor de isocianato de 5 a 15% em peso do quase pré-polímero e um teor de oxietileno de 55 a 75% em peso do quase pré-polímero. O teor de isocianato pode ser de pelo menos 6% ou pelo menos 6,5% e pode ser, por exemplo, até 12%, até 10% ou até 9%.

[0032] O teor de isocianato do quase pré-polímero pode ser determinado em o uso de métodos de titulação bem conhecidos.

[0033] O teor de oxietileno do quase pré-polímero é convenientemente calculado a partir do teor de oxietileno do polímero (ou polímeros) de óxido de etileno e dos pesos dos materiais de partida reativos, isto é, os pesos do polímero (ou polímeros) de óxido de etileno e do poli- isocianato orgânico usados na produção do quase pré-polímero, bem como os pesos de quaisquer agentes de ramificação, extensores de cadeia e/ou outros materiais reativos a isocianato que possam ser usados.

[0034] O quase pré-polímero é convenientemente preparado misturando-se o poli-isocianato orgânico e materiais reativos a isocianato como descrito acima e submetendo a mistura de reação resultante a condições sob as quais os grupos isocianato e grupos hidroxila reagem para formar ligações de uretano. Essa reação é convenientemente realizada a uma temperatura elevada (tal como de 60 a 180 °C) e, preferencialmente, sob uma atmosfera inerte, tal como nitrogênio, hélio ou argônio. A reação é geralmente continuada até que o produto atinja um teor constante ou alvo de isocianato, indicando o consumo de essencialmente todos os grupos hidroxila dos materiais de partida.

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[0035] A reação que forma o quase pré-polímero pode ser realizada na presença de um catalisador de uretano, ou seja, um catalisador para a reação de um grupo isocianato com água e/ou com um grupo hidroxila para formar um grupo uretano, conforme descrito abaixo.

[0036] Alternativamente, o quase pré-polímero pode ser feito na ausência substancial de um catalisador de uretano. Em tais modalidades, a mistura de reação contém, preferencialmente, até 1 parte por milhão em peso de metais e não mais que 100 partes por milhão de compostos de amina. Consequentemente, o quase pré-polímero resultante contém quantidades igualmente pequenas desses materiais (se houver). Em tais modalidades, o polímero (ou polímeros) de óxido de etileno, preferencialmente, não é iniciado por amina e não contém grupos amina que exibem atividade como catalisadores de uretano.

[0037] A espuma é feita reagindo o quase pré-polímero com água na presença de um tensoativo estabilizador de espuma.

[0038] O tensoativo estabilizador de espuma ajuda a estabilizar bolhas de gás formadas pelo agente de sopro durante o processo de espumação até o polímero ter curado. Uma ampla variedade de tensoativos de silicone, como são comumente usados na fabricação de espumas de poliuretano, pode ser utilizada na produção de espumas dessa invenção. Os tensoativos que são autodispersíveis ou solúveis em água são preferidos. Exemplos de tais tensoativos de silicone estão comercialmente disponíveis com os nomes comerciais Tegostab (Th. Goldschmidt and Co.), Niax (GE OSi Silicones) e Dabco (Air Products and Chemicals). Outros tensoativos úteis incluem copolímeros em bloco de óxido de etileno e óxido de propileno e/ou óxido de butileno, em que o bloco ou blocos de poli(óxido de etileno) constituem 35 a 75% do peso total do copolímero em bloco. Esses copolímeros em bloco podem ter um ou mais grupos hidroxila. O tensoativo (ou tensoativos) pode estar presente em uma quantidade de 0,25 a 5 ou 0,5 a 2,5 partes em peso por

12 / 25 100 partes em peso da mistura de poliol.

[0039] A mistura de reação de formação de espuma pode conter vários outros ingredientes. Esses outros ingredientes podem incluir, por exemplo, um ou mais materiais reativos a isocianato, tais como polióis, poliaminas e aminoálcoois. Exemplos de tais materiais reativos a isocianato incluem extensores de cadeia, reticuladores, poliéter polióis, poliéteres terminados em amina, poliéster polióis e semelhantes. Se tais materiais reativos a isocianato adicionais estiverem presentes, eles estarão, preferencialmente, presentes em quantidades menores, tais como até 25%, preferencialmente, até 10% do peso total combinado da água e materiais reativos ao isocianato adicionais. Os materiais reativos a isocianato adicionais podem estar ausentes.

[0040] A mistura de reação formadora de espuma pode conter um catalisador de uretano. Catalisadores adequados incluem, por exemplo, aminas terciárias, amidinas cíclicas, fosfinas terciárias, vários quelatos de metais, sais metálicos de ácidos, bases fortes, vários alcoolatos e fenolatos de metal e sais metálicos de ácidos orgânicos. Exemplos de catalisadores contendo metais são sais de estanho, bismuto, cobalto e zinco. Catalisadores de mais importância são catalisadores de aminas terciárias, amidinas cíclicas, catalisadores de zinco e catalisadores de estanho. Exemplos de catalisadores de aminas terciárias incluem trimetilamina, trietilamina, N-metilmorfolina, N- etilmorfolina, N,N-dimetilbenzilamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N,N',N'- tetrametil-1,4-butanodiamina, N,N-dimetilpiperazina, 1,4-diazobiciclo-2,2,2- octano, bis(dimetilaminoetil)éter, trietilenodiamina e dimetilalquilaminas, em que o grupo alquila contém 4 a 18 átomos de carbono. Misturas destes catalisadores de amina terciária são frequentemente utilizadas.

[0041] Um catalisador de amina reativa, tal como DMEA (dimetiletanolamina) ou DMAPA (dimetilaminopropil amina), ou um poliol iniciado com amina, agindo como um poliol autocatalítico, pode também ser

13 / 25 usado.

[0042] Catalisadores de estanho incluem cloreto estânico, cloreto estanoso, octoato estanoso, oleato estanoso, dimetilestanho dilaurato, dibutilestanho dilaurato, estanho ricinoleato e outros compostos de estanho de fórmula SnRn(OR)4-n, em que R é alquila ou arila e n é de 0 a 4, e semelhantes. Catalisadores de zinco e estanho são geralmente usados em conjunto com um ou mais catalisadores de aminas terciárias, caso sejam usados.

[0043] Catalisadores são tipicamente utilizados em pequenas quantidades, por exemplo, cada catalisador sendo empregado de cerca de 0,0015 a cerca de 5 ou 0,1 a 0,5 partes em peso por 100 partes em peso do quase pré-polímero, se presentes. O catalisador pode ser omitido.

[0044] A mistura de reação de formação de espuma também pode conter vários ingredientes funcionais líquidos, tais como corantes, fungicidas, inseticidas, pigmentos, herbicidas seletivos e semelhantes. Se presentes, esses, preferencialmente, constituem até 10% ou até 5% do peso total da mistura de reação.

[0045] A espuma hidrofílica de poliuretano é feita combinando os ingredientes para formar uma mistura de reação e submetendo a mistura de reação resultante a condições nas quais o quase pré-polímero com funcionalidade isocianato e água (bem como outros componentes reativos a isocianato) reagem para formar a espuma de poliuretano.

[0046] As proporções dos ingredientes são selecionadas para fornecer um índice de isocianato de 0,5 a 50. O índice de isocianato é 100 vezes a razão entre grupos de isocianato e grupos reativos a isocianato fornecidos à mistura de reação (antes de qualquer reação), com água sendo considerada como tendo dois grupos reativos a isocianato. O índice de isocianato pode ser de 0,5 a 25, 1 a 25, 2 a 20 ou 2 a 15, por exemplo.

[0047] O índice de água na mistura de reação pode ser, por exemplo,

14 / 25 pelo menos 200, pelo menos 400, pelo menos 500 ou pelo menos 650 e pode ser, por exemplo, até 20.000, até 15.000, até 12.000 ou até 10.000. O índice de água é 100 vezes a razão entre equivalentes de água e os equivalentes de grupos isocianato fornecidos à mistura de reação (antes de qualquer reação), com água sendo novamente considerada como tendo dois grupos reativos a isocianato.

[0048] O tensoativo (ou tensoativos) é convenientemente combinado com a água antes de a água e o quase pré-polímero serem combinados para formar a mistura de reação. Alternativamente, o tensoativo (ou tensoativos) pode ser combinado com os outros ingredientes ao mesmo tempo em que a água e o quase pré-polímero são combinados. O tensoativo (ou tensoativos) pode ser combinado com uma porção da água antes de ser combinado com o restante da água e do quase pré-polímero.

[0049] A cura ocorre espontaneamente mediante a mistura da água com o quase pré-polímero e, portanto, uma ampla gama de condições é adequada para realizar a reação. A temperatura de cura pode ser tão baixa quanto 0 °C ou tão alta quanto 100 °C. Temperaturas próximas à temperatura ambiente ou ligeiramente elevadas são inteiramente adequadas e geralmente preferenciais. Assim, a temperatura de cura pode ser de pelo menos 15 °C ou pelo menos 20 °C e até 50 °C, 40 °C ou 35 °C. A reação de cura produz gás dióxido de carbono que forma as células e expande a mistura de reação à medida que a cura ocorre.

[0050] A etapa de cura pode ser realizada em um recipiente aberto, no qual a espuma ascendente se expande contra o peso da atmosfera e/ou o peso de um filme fino. Esse processo de crescimento livre pode ser realizado dispensando a mistura de reação em uma calha onde ela sobe e cura.

[0051] A etapa de cura pode, em vez disso, ser realizada em um recipiente fechado, tal como um molde fechado, no qual a expansão é restringida pelas dimensões internas da cavidade para produzir uma espuma

15 / 25 com um tamanho e uma forma correspondentes à da cavidade do molde.

[0052] A etapa de cura pode ser realizada dispensando a mistura de reação em uma correia ou substrato móvel, calibrando-a para uma espessura desejada e curando a mistura de reação calibrada na correia ou no substrato para formar uma esteira ou rolo.

[0053] A espuma hidrofílica de poliuretano pode alternativamente ser formada no local usando métodos de pulverização de espuma em que os vários ingredientes da mistura de reação são combinados e a mistura de reação resultante pulverizada sobre uma superfície onde a espuma é desejada.

[0054] A quantidade de água na mistura de reação é muito superior à quantidade de grupos isocianato do quase pré-polímero. Por esse motivo, a espuma curada geralmente contém uma quantidade significativa de umidade que pode estar pelo menos parcialmente na forma de um líquido contido nas células da espuma. Uma etapa de secagem pode ser realizada para remover parte ou todo esse excesso de água.

[0055] Essa etapa de secagem pode ser realizada, por exemplo, passando um gás seco através da espuma, permitindo que a espuma fique sob uma atmosfera seca e/ou aquecendo a espuma a uma temperatura de, por exemplo, 50 a 150 °C. A secagem pode ser realizada até que seja alcançado qualquer teor de umidade desejável. Em algumas modalidades, a secagem é realizada até que seja alcançado um peso constante da espuma, indicando a remoção da água residual da espuma.

[0056] A espuma hidrofílica de poliuretano da invenção pode ter uma densidade de espuma de, por exemplo, 40 a 144 kg/m3, medida de acordo com o ASTM D3574. Uma vantagem significativa desta invenção é que as densidades de espuma de 80 kg/m3 e inferiores são prontamente obtidas. Em algumas modalidades, a densidade da espuma é de 48 a 80 kg/m3 ou 48 a 64 kg/m3.

[0057] A espuma hidrofílica de poliuretano absorve água. A espuma

16 / 25 exibe, preferencialmente, uma acumulação de água de pelo menos 150 g de água/2,54 cm de espessura quando medida em uma amostra de espuma de 10,16 cm x 10,16 cm x 2,54 cm de espessura. A espuma pode apresentar uma acumulação de água de pelo menos 165 g de água/2,54 cm de espessura ou pelo menos 180 g de água/2,54 cm de espessura.

[0058] A espuma exibe, preferencialmente, um inchaço de no máximo 150%, preferencialmente, no máximo 125%, quando saturada com água.

[0059] A acumulação de água e o inchaço são medidos por secagem de uma amostra de espuma retilínea (aproximadamente 4 polegadas × 4 polegadas × 1 polegada de espessura, (10,16 cm × 10,16 cm × 2,54 cm) a 100 °C até que um peso constante seja obtido (pelo menos 15 horas) e medindo as dimensões e o peso da espuma seca. A espuma é, então, submersa em água por pelo menos 12 horas a 22 ± 3 °C, removida e deixada em uma grade ou dreno por 2 horas a 22 ± 3 °C para permitir que o excesso de água escorra. As amostras são então pesadas novamente e suas dimensões novamente medidas. O inchaço é calculado como o volume ganho (volume da amostra molhada e drenada menos o volume da amostra seca), dividido pelo volume da amostra seca.

[0060] A acumulação de água é calculada em função da espessura da amostra como: Acumulação de água (g/pol) = (Peso2h,seco - Pesoseco) ÷ Espessura2h,seco em que Peso2h,seco é o peso da amostra após ser submersa e drenada por 2 horas, Pesoseco é o peso da amostra seca antes da submersão e Espessura2h,seco é a espessura da amostra após ser submersa e drenada por 2 horas.

[0061] Uma vantagem da espuma hidrofílica da invenção é a sua capacidade de reter a água absorvida, mesmo quando submetida a uma força de compressão. Esta característica é altamente benéfica quando a espuma é usada como componente de um sistema de contenção de água, no qual a

17 / 25 espuma suporta o peso de uma ou mais camadas ou outras estruturas que estão posicionadas acima da espuma. Preferencialmente, a espuma retém pelo menos 90%, mais preferencialmente pelo menos 95% da água absorvida quando sob uma força de compressão aplicada de 75 lb/ft2 (3,591 kPa), quando medida de acordo com o método de medição de acumulação de água. A espuma em algumas modalidades retém pelo menos 75% da água absorvida quando sob uma força de compressão aplicada de 150 lb/pé2 (7,182 kPa).

[0062] A retenção de água é medida da mesma maneira geral que a acumulação de água. Após pesar e medir a amostra submersa e drenada, a amostra é colocada sob cargas sucessivas por 3 minutos. Após cada carga ser aplicada e removida, o peso da espuma é medido, sendo a perda de peso atribuída à perda de água devido à compressão da espuma. A retenção de água em qualquer força de compressão é calculada como uma porcentagem do peso da água da espuma submersa e drenada, que por sua vez é igual a .

[0063] Devido a esta capacidade de acumular a água absorvida mesmo quando sob força compressiva, a espuma da invenção tem um benefício particular quando usada como um componente de um sistema de contenção de água. Em tal sistema de contenção de água, a água que entra no sistema é transferida, por exemplo, drenando, bombeando ou de outra forma, para o componente de espuma de poliuretano hidrofílico onde é absorvida e retida. A água é absorvida reversivelmente e pode ser removida do componente de espuma hidrofílica através de vários mecanismos, como sob a força da gravidade; absorção por capilaridade através de outras camadas e/ou componentes do sistema de contenção; secagem; e semelhantes.

[0064] Um sistema de contenção de água da invenção pode ser, por exemplo, um teto azul, um teto verde, um teto azul-esverdeado ou um sistema para capturar e conter a precipitação que cai e/ou escorre de outras estruturas, como terrenos de estacionamento, garagens de estacionamento, asfaltos,

18 / 25 estradas, pontes e semelhantes.

[0065] Em modalidades particulares, o sistema de contenção de água compreende a espuma hidrofílica de poliuretano da invenção na forma de uma ou mais camadas ou corpos contidos dentro do sistema de contenção de água. Se na forma de uma camada, a espuma hidrofílica de poliuretano pode ter uma espessura, por exemplo, de pelo menos 10 mm, pelo menos 25 mm ou pelo menos 50 mm e, por exemplo, até 1 metro ou mais, até 250 cm, até 100 cm, até 50 cm ou até 25 cm.

[0066] O sistema de contenção de água pode incluir pelo menos uma camada de superfície superior posicionada direta ou indiretamente no topo de pelo menos uma porção da camada de espuma hidrofílica de poliuretano. A camada de superfície superior, como no caso de estruturas externas, como um edifício, um terreno de estacionamento, uma garagem, uma estrada, etc., pode ser aberta para a atmosfera de tal forma que a precipitação (chuva, granizo, chuva congelada e neve, por exemplo) caia sobre a mesma. A espuma hidrofílica pode direta ou indiretamente suportar parte ou todo o peso da camada superficial superior e/ou quaisquer camadas intermediárias que possam estar presentes.

[0067] A composição e estrutura da camada de superfície de topo serão obviamente selecionadas de acordo com a função da instalação particular. A camada de superfície de topo pode ser, por exemplo, uma passarela ou estrada. Essa passarela ou estrada pode ser construída de, por exemplo, concreto, concreto armado, pedra, ladrilho de cerâmica, macadame, concreto polimérico, aço, alumínio, outro metal, madeira ou outro material adequado.

[0068] A camada de superfície de topo pode ser uma camada de vegetação. Essa camada de vegetação incluirá pelo menos uma camada de solo e pode conter um ou mais recipientes para acumular o solo, bem como a própria vegetação (pelo menos durante a estação de crescimento). A camada

19 / 25 de solo e/ou seu recipiente podem residir diretamente sobre a espuma hidrofílica de poliuretano. Alternativamente, uma ou mais camadas ou estruturas adicionais podem residir entre a camada de superfície superior e a camada de espuma hidrofílica de poliuretano. As mesmas podem incluir várias camadas estruturais, como suportes para a camada superior, ou outras características estruturais ou funcionais.

[0069] O sistema de contenção de água pode compreender meios para drenar a água que cai sobre a camada de superfície superior para a camada de espuma hidrofílica. Em algumas modalidades, tais meios incluem poros ou outras aberturas nessas camadas, de modo que a água penetre através da camada (ou camadas) para a espuma hidrofílica de poliuretano abaixo. Quando o sistema de contenção de água forma todo ou parte de um sistema de teto verde, por exemplo, a água pode ser drenada da camada superior da vegetação por percolação através do solo e recipiente de solo, se houver, para a camada de espuma hidrofílica subjacente. Em outras modalidades, tais meios podem incluir drenos ou outras aberturas, opcionalmente acopladas a um ou mais condutos, através dos quais a água pode fluir para a espuma hidrofílica de poliuretano.

[0070] O sistema de contenção de água pode compreender ainda pelo menos uma camada de barreira de água direta ou indiretamente por baixo da espuma hidrofílica de poliuretano para capturar a água que permeia a partir da espuma hidrofílica de poliuretano e evitar que ela penetre mais para baixo na estrutura subjacente. Em um teto verde ou azul, por exemplo, este material de barreira contra a água pode ser, por exemplo, a própria membrana do teto ou outra camada de barreira.

[0071] A Figura ilustra uma modalidade de um sistema de contenção de água da invenção. O sistema de contenção de água 9 inclui, geralmente, a estrutura de suporte 1; estrutura de isolamento/barreira de raiz opcional 2; camada de barreira de água 3; camada de drenagem 4; filtro ou tecido de

20 / 25 separação 5; camada média de crescimento 6 e camada de vegetação 7. A espuma hidrofílica de poliuretano da invenção forma toda ou uma porção da camada de drenagem 4.

[0072] A estrutura de suporte 1 é uma camada de suporte de carga que suporta as estruturas sobrepostas. Pode ser de concreto, concreto armado, madeira, compósito, polímero orgânico ou outro material de construção que seja capaz de suportar o peso sobreposto. Pode ser, por exemplo, um teto, uma área pavimentada, o solo ou outra estrutura que suporte o peso dos demais elementos.

[0073] A estrutura de isolamento/barreira de raiz opcional 2, quando presente, serve para evitar que a água passe para baixo para a estrutura de suporte 1 e/ou para evitar que as raízes das plantas que crescem na camada de vegetação 7 penetrem até e para dentro da estrutura de suporte 1. Na modalidade ilustrativa mostrada, a estrutura de barreira de isolamento/raiz 2 inclui membrana impermeável 2A e camada de isolamento de placa 2B. A membrana impermeável 2A é geralmente uma borracha termoplástica, como olefina termoplástica, terpolímero de etileno-propileno-dieno ou polivinilcloreto. A camada de isolamento de placa 2B pode ser, por exemplo, uma placa de polímero rígido em espuma, como poliestireno em espuma, poliuretano em espuma, poli-isocianurato em espuma e semelhantes.

[0074] A camada de barreira de água 3 pode ser, por exemplo, uma membrana impermeável conforme descrito em relação à membrana impermeável 2A.

[0075] Na modalidade ilustrativa mostrada, o sistema de drenagem 4 inclui a camada 4A de um geotêxtil, isto é, um tecido semiporoso cuja função é facilitar o fluxo de água para um ou mais meios de drenagem (não mostrados) através dos quais a água pode ser removida do sistema de contenção de água em um esgoto ou outro sistema. O meio de drenagem pode incluir qualquer dreno ou outro sistema de conduíte através do qual a água

21 / 25 que passa pelo sistema de drenagem 4 é removida do sistema de contenção de água. O mesmo pode consistir em drenos, tubos, calhas ou outros conduítes de fluido, bem como dispositivos de gerenciamento de fluxo associados, como plugues, valores, bombas, sistemas de controle de fluxo e semelhantes.

[0076] O geotêxtil pode ser, por exemplo, um geotêxtil Classe 1 ou Classe 2 da American Association of State Highway and Transportation Officials. Um exemplo de um geotêxtil adequado é um tecido de polipropileno pesando de 50 a 500 g/m2, tal como está disponível comercialmente como Optigreen Separation Fabric. A camada 4A é opcional e sua função pode ser realizada pela camada de espuma hidrofílica de poliuretano 4B. Por exemplo, a camada de espuma hidrofílica de poliuretano 4B pode ser produzida com um ou mais canais em sua superfície inferior, canais esses que formam caminhos através dos quais a água pode fluir e ser removida do sistema de contenção de água.

[0077] Na modalidade ilustrativa mostrada, o sistema de drenagem 4 inclui ainda tecido poroso 4C e sistema de reservatório mecânico 4D, cada um dos quais é opcional e cada um dos quais pode ser substituído pela camada de espuma hidrofílica 4B. O sistema de reservatório mecânico 4D pode ser, por exemplo, uma folha ou tecido ondulado, no qual a água é coletada nas ondulações. Essa folha ondulada é às vezes referida como uma estrutura de “caixa de ovos” e pode ser projetada com aberturas através das quais o excesso de água pode fluir para as camadas inferiores quando as cavidades foram preenchidas.

[0078] Assim, o sistema de drenagem 4 pode consistir apenas em camada de espuma hidrofílica de poliuretano 4B ou pode compreender espuma hidrofílica de poliuretano 4B com qualquer uma ou mais das camadas 4A, 4C e 4D, bem como outras camadas opcionais, conforme seja desejável.

[0079] Na modalidade ilustrativa mostrada, a camada 5 do sistema de contenção de água 9 é um tecido de separação que funciona para evitar que a

22 / 25 sujeira escorra para as camadas inferiores enquanto deixa a água passar. O tecido de separação, portanto, é poroso à água, mas tem aberturas pequenas o suficiente para evitar a passagem de sujeira. O tecido de separação 5 pode ser um geotêxtil como descrito acima, ou outro material fibroso tecido ou não tecido.

[0080] A camada 6 é uma camada de meio de crescimento que inclui matéria orgânica e pode incluir matéria inorgânica. A camada 6 tem preferencialmente um teor de umidade na capacidade máxima de acumulação de pelo menos 35% e uma porosidade na capacidade máxima de acumulação de água de pelo menos 6%, em cada caso conforme medido de acordo com o ASTM E2399.

[0081] Os exemplos a seguir são fornecidos para ilustrar a invenção, mas não são destinados a limitar o escopo da mesma. Todas as partes e porcentagens estão em peso, salvo indicação em contrário. EXEMPLO 1 E AMOSTRAS COMPARATIVAS A A B A. FORMAÇÃO DE QUASE PRÉ-POLÍMERO

[0082] O Quase Pré-polímero (QP) 1 é feito a partir de ingredientes indicados na Tabela 1. O homopolímero de óxido de etileno (Poliol A) é fundido e combinado com o Poliol B. A mistura é seca até um teor de umidade inferior a 250 ppm. Um vestígio de cloreto de benzoíla é adicionado aos polióis secos e agitado. O poli-isocianato (ou poli-isocianatos) é aquecido separadamente a 50 °C e combinado com o poliol (ou polióis). A mistura de reação resultante é aquecida a 75 °C sob nitrogênio até se obter um teor constante de isocianato. O quase pré-polímero é, então, resfriado até a temperatura ambiente e armazenado sob nitrogênio.

[0083] QP-A e QP-B são feitos da mesma maneira geral, a partir dos ingredientes listados na Tabela 1. No caso do QP-A, ambos os polióis são líquidos à temperatura ambiente e, portanto, são combinados sem a necessidade de fundi-los.

23 / 25

[0084] O teor de NCO, em cada caso, é medido de acordo com a ASTM D5155. O teor de oxietileno do quase pré-polímero é calculado a partir dos materiais de partida. O teor de 4,4’- do isocianato (ou isocianatos) é calculado a partir dos isocianatos de partida. Os valores resultantes são os relatados na Tabela 1.

[0085] O Poliol A é um homopolímero de peso moleculares 1.000, nominalmente difuncional, de óxido de etileno. Ele contém grupos 100% oxietileno e é um sólido à temperatura ambiente. O Poliol A está comercialmente disponível como o poliol Carbowax™ 1000 junto à The Dow Chemical Company.

[0086] O Poliol B é um copolímero de óxido de etileno e óxido de propileno com uma funcionalidade hidroxila nominal de 3 e um peso molecular médio numérico de aproximadamente 5.000 g/mol. O mesmo contém 75% de grupos oxietileno. O Poliol B está comercialmente disponível como poliol VORANOL™ CP-1421 junto à The Dow Chemical Company.

[0087] O Poliol C é um copolímero de óxido de etileno e óxido de propileno com uma funcionalidade hidroxila nominal de 2 e um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2.400 g/mol. O mesmo contém 64% de grupos oxietileno. O Poliol A está comercialmente disponível como poliol UCON™ PCL-270 junto à The Dow Chemical Company.

[0088] O Poliol D é o trimetilolpropano.

[0089] O Isocianato A é uma mistura de 98% de 4,4'-MDI e 2% de 2,4'-MDI. O mesmo tem um teor de isocianato de 33,5%. O Isocianato A está disponível junto à The Dow Chemical Company como poli-isocianato ISONATE™ 125M.

[0090] O Isocianato B é uma mistura de 50% de 4,4'-MDI e 50% de 2,4'-MDI. O mesmo tem um teor de isocianato de 33,5%. O Isocianato B está disponível junto à The Dow Chemical Company como poli-isocianato de ISONATE™ 50 O,P.

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[0091] O Isocianato C é uma mistura de 80% de di-isocianato de 2,4- tolueno e 20% de di-isocianato de 2,6-tolueno. TABELA 1 Partes em Peso Ingrediente QP-1 QP-A* QP-B* Poliol A 52 58 7 Poliol B 13 4 62 Poliol C 0 0 0 Poliol D 0 0 0 Isocianato A 21 0 18,6 Isocianato B 14 0 12,4 Isocianato C 0 38 0 Propriedades Teor de NCO, % 7% 10% 7% Teor de isômero de 4,4'-MDI 80% N/A 62% Teor médio de oxietileno de poliol 95% 100% 66% Teor de oxietileno de QP 62% 58% 46% *Comparativo.

B. PREPARAÇÃO DE ESPUMA HIDROFÍLICA

[0092] O Exemplo 1 de Espuma Hidrofílica e as Espumas Comparativas A a B são feitas a partir de Quase Pré-polímeros 1 e A a B, respectivamente.

[0093] O Tensoativo A é um tensoativo estabilizador de espuma de silicone disponível comercialmente.

[0094] O Tensoativo B é um copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno tendo um peso molecular de cerca de 2.500 e uma funcionalidade hidroxila nominal de 2.

[0095] 54,4 partes de água, 5 partes de Tensoativo A e 1 parte de Tensoativo B são mescladas para formar uma fase aquosa. Em cada caso, 39,7 partes do quase pré-polímero são combinadas com a fase aquosa à temperatura ambiente e misturadas com um misturador de laboratório de alta velocidade durante 10 a 20 segundos. A mistura de reação resultante é vertida para um molde aberto de 11,2 cm x 11,2 cm x 2,54 cm e deixada subir livremente. Após a formação de espuma, a espuma é deixada em repouso por 10 minutos. A coroa é removida para produzir um corpo de espuma de 11,2 cm x 11,2 cm x 2,54 cm.

[0096] As espumas são condicionadas durante a noite em temperatura

25 / 25 ambiente e umidade antes de realizar o teste de propriedade. A acumulação de água, a retenção de água e o inchaço são medidos conforme descrito acima.

[0097] Os resultados dos testes são os indicados na Tabela 2. TABELA 2 Propriedade Ex. 1 Comparativo A* Comparativo B* Acumulação de água (sem pressão 194 123 228 aplicada, g/2,54 cm de espessura Retenção de água, %, sob as pressões aplicadas da seguinte forma: - 12,5 lb/ft2 (0,599 kPa) 99 85 99 - 50 lb/ft2 (2,394 kPa) 97 72 86 - 62,5 lb/ft2 (2,993 kPa) 96 68 78 - 75 lb/ft2 (3,591 kPa) 94 62 68 - 112,5 lb/ft2 (5,387 kPa) 91 57 58 - 150 lb/ft2 (7,182 kPa) 81 50 46 Inchaço total, % 112 81 159 *Comparativo

[0098] Como os dados da Tabela 2 demonstram, o exemplo da invenção exibe uma retenção de água muito superior.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Espuma hidrofílica de poliuretano caracterizada pelo fato de que é o produto de reação de uma mistura de reação que compreende: a) água, b) um quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero tem um teor de isocianato de 5 a 15% em peso e contém 55 a 75 por cento em peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de 1) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90 por cento em peso, com base no peso do polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo, tem uma funcionalidade de hidroxila nominal média de 2 a 2,5 e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80 por cento em peso di-isocianato de difenilmetano, de cujo di-isocianato de difenilmetano, pelo menos 60 por cento em peso, é di-isocianato de 4,4'-difenilmetano, em que o componente b) está presente em uma quantidade suficiente para fornecer um índice de isocianato de 0,5 a 50; e c) um ou mais tensoativos.

2. Espuma hidrofílica de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo inclui pelo menos um homopolímero de óxido de etileno.

3. Espuma hidrofílica de poliuretano de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais dos mesmos inclui pelo menos um copolímero aleatório ou em bloco de óxido de etileno e óxido de 1,2-propileno que contém 50 a 95 por cento em peso de grupos oxietileno e correspondentemente 5 a 50 por cento em peso de grupos 2- metiloxipropileno.

4. Método para produzir uma espuma hidrofílica de poliuretano caracterizado pelo fato de que compreende: A. formar uma mistura de reação que compreende: a) água, b) um quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero tem um teor de isocianato de 5 a 15% em peso e contém 55 a 75 por cento em peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de 1) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90 por cento em peso, com base no peso de um ou mais polímeros terminados em hidroxila de óxido de etileno ou mistura dos mesmos e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80 por cento em peso de di-isocianato de difenilmetano de cujo di-isocianato de difenilmetano, pelo menos 60 por cento em peso é di-isocianato de 4,4'- difenilmetano, em que o componente b) está presente numa quantidade suficiente para proporcionar um índice de isocianato de 0,5 a 50; e c) um ou mais tensoativos; e B. curar a mistura de reação formada na etapa A.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais dos mesmos inclui pelo menos um homopolímero de óxido de etileno.

6. Método de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais dos mesmos inclui pelo menos um copolímero aleatório ou em bloco de óxido de etileno e óxido de 1,2-propileno que contém 50 a 95 por cento em peso de grupos oxietileno e correspondentemente 5 a 50 por cento em peso de grupos 2- metiloxipropileno.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação tem como característica um índice de isocianato de 2 a 25 e um índice de água de 400 a 12.000.

8. Sistema de contenção de água caracterizado pelo fato de que compreende uma espuma hidrofílica de poliuretano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, e/ou feita de acordo com o método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7.

9. Sistema de contenção de água caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma camada de barreira de água, pelo menos uma camada da espuma hidrofílica de poliuretano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, e/ou feita de acordo com o método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, direta ou indiretamente no topo de pelo menos uma porção da camada de barreira de água e pelo menos uma camada de superfície de topo posicionada direta ou indiretamente no topo de pelo menos uma porção da camada de espuma hidrofílica, em que o sistema de contenção de água compreende meios de drenagem para drenar a água caindo sobre a camada de superfície de topo para camada de espuma hidrofílica.

10. Sistema de contenção de água de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a camada de superfície superior inclui camadas de solo e vegetação e os meios de drenagem incluem poros na camada de solo em comunicação de fluido com a camada de espuma hidrofílica.

11. Sistema de contenção de água de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a camada de espuma hidrofílica de poliuretano tem um ou mais canais em uma superfície de fundo, canais esses que formam caminhos através dos quais a água pode fluir e ser removida do sistema de contenção de água.

12. Sistema de contenção de água de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma estrutura de teto direta ou indiretamente abaixo da camada de barreira de água.

13. Quase pré-polímero caracterizado pelo fato de que tem um teor de isocianato de 5 a 15 por cento em peso e que contém 55 a 75 por cento em peso de unidades de oxietileno com base no peso do quase pré-polímero, em que o quase pré-polímero é um produto de reação de 1) um polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura de dois ou mais do mesmo, em que o polímero terminado em hidroxila de óxido de etileno ou mistura do mesmo tem um teor médio de oxietileno de pelo menos 90%, com base no peso de um ou mais polímeros terminados em hidroxila de óxido de etileno ou mistura dos mesmos e tem um peso equivalente de hidroxila médio numérico de pelo menos 350, com ii) um excesso de um poli-isocianato orgânico que inclui pelo menos 80 por cento em peso de di-isocianato de difenilmetano, de cujo di-isocianato de difenilmetano, pelo menos 60 por cento em peso é di-isocianato de 4,4'-difenilmetano.