BRPI1005351B1 - composição formadora de espuma, espuma polimérica e processo para produzir uma espuma polimérica - Google Patents

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Abstract

composição formadora de espuma, espuma polimérica e processo para produzir uma espuma polimérica a presente invenção está relacionada a composições formadoras de espuma, que inclui uma mistura do cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno e do 1,1,1,3,3-pentafluoropropano. a presente invenção também se refere a uma espuma polimérica de poliuretano ou poliisocianurato de célula fechada, preparada a partir da reação de uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma com um poliisocianato adequado. também está descrito um processo para a produção de uma espuma polimérica de poliuretano ou poliisocianurato de célula fechada através da reação de uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma com um poliisocianato adequado.

Description

[001] A presente invenção está relacionada a composições formadoras de espuma que compreendem uma mistura de cis-1,1,1,4,4,4hexafluoro-2-buteno e 1,1,1,3,3-pentafluoropropano e um composto contendo hidrogênio ativo, e utilização de tais composições para a produção de espumas de poliuretano e poliisocianurato.
Antecedentes da Invenção [002] As espumas com base em poliisocianato de célula fechada são amplamente utilizadas para fins de isolamento, por exemplo, na construção civil e na fabricação de aparelhos elétricos de maior eficiência energética. Na indústria da construção, o painel laminado de poliuretano/ poliisocianurato é utilizado em coberturas e revestimentos para o seu isolamento e capacidades de sustentação de carga. As espumas de poliuretano vertidas e pulverizadas são amplamente utilizadas para uma variedade de aplicações, incluindo o isolamento de telhados, isolamento de grandes estruturas tais como os tanques de armazenamento, isolamento de eletrodomésticos, tais como geladeiras e freezers, isolamento de caminhões refrigerados e vagões, etc.
[003] Todos estes tipos diferentes de espumas de poliuretano/ poliisocianurato requerem agentes de expansão (também conhecidos como agentes de expansão de espuma ou composições de expansão de espuma) para sua produção. As espumas isolantes dependem da utilização de agentes de expansão de halocarbonetos, não apenas para espumar o polímero, mas principalmente por sua baixa condutividade térmica ao vapor, uma característica muito importante para o valor de isolamento. Historicamente, as espumas de poliuretano utilizaram o CFCs (clorofluorocarbonos, por exemplo, CFC-11, triclorofluorometano) e o HCFC (hidroclorofluorocarbonos, por
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2/19 exemplo, HCFC-141b, 1,1-dicloro-1-fluoroetano) como o principal agente de expansão. No entanto, devido à implicação das moléculas contendo cloro, como o CFC e o HCFC na destruição do ozônio estratosférico, a produção e o uso de CFCs e HCFCs foi restringido pelo Protocolo de Montreal. Mais recentemente, os hidrofluorcarbonos (HFCs), que não contribuem para a destruição do ozônio estratosférico, têm sido empregados como agentes de expansão para espumas de poliuretano. Um exemplo de um HFC empregado nesta aplicação é o HFC-245fa (1,1,1,3,3-pentafluoropropano). Os HFCs não contribuem para a destruição do ozônio estratosférico, mas são motivos de preocupação devido à sua contribuição para o “efeito estufa”, ou seja, eles contribuem para o aquecimento global. Como resultado da sua contribuição para o aquecimento global, os HFCs estão sob controle, e a sua utilização generalizada também pode ser limitada no futuro.
[004] Os hidrocarbonetos têm sido propostos como agentes de expansão de espuma. Entretanto, estes compostos são inflamáveis, e muitos são fotoquimicamente reativos, e como resultado, contribuem para a produção de ozônio troposférico (ou seja, poluição). Esses compostos são geralmente referidos como compostos orgânicos voláteis (VOCs), e estão sujeitos às normas ambientais.
[005] A patente JP 05.179.043 descreve e experimenta o uso do cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno como o agente de expansão para as espumas de poliuretano.
Descrição Resumida da Invenção [006] A presente invenção fornece uma composição formadora de espuma que compreende:
(a) uma mistura de cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno e
1,1,1,3,3-pentafluoropropano; e, (b) um composto contendo hidrogênio ativo que possui dois ou
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3/19 mais hidrogênios ativos.
[007] A presente invenção também apresenta uma espuma polimérica de poliuretano ou poliisocianurato de célula fechada preparada a partir da reação de uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma e de um poliisocianato adequado.
[008] A presente invenção também apresenta um método para a produção de uma espuma polimérica de poliuretano ou poliisocianurato de célula fechada. O método compreende reagir uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma e de um poliisocianato adequado.
Descrição Detalhada da Invenção [009] A composição da presente invenção é uma composição formadora de espuma que compreende:
(a) uma mistura do cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno (Z-FC1336mzz, ou Z-CF3CH = CHCF3) e 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa, ou CF3CH2CF2H); e (b) um composto contendo hidrogênio ativo possuindo dois ou mais hidrogênios ativos, na forma de grupos hidroxila. Na presente invenção, a mistura de Z-FC-1336mzz e de HFC-245fa é utilizada como um agente de expansão. Normalmente, estes são combinados antes da mistura com os outros componentes nas composições formadoras de espuma. Alternativamente, um destes pode ser misturado com alguns ou todos os outros componentes antes do outro ser misturado. Por exemplo, o Z-FC-1336mzz pode ser o primeiro a ser misturado com os outros componentes das composições formadoras de espuma, antes que o HFC-245fa seja adicionado.
[010] Em algumas realizações da presente invenção, as misturas do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa são do tipo azeótropo, conforme descritas na publicação WO2008/134061 e na patente US 61/015218 [FL1443 US PRV] depositada em 20 de dezembro de 2007, ambas incorporadas no presente
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4/19 como referência em sua totalidade.
[011] Em algumas realizações na presente invenção, as misturas do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa não são do tipo azeótropo.
[012] Em algumas realizações na presente invenção, as misturas do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa contêm cerca de 1 a 25% em peso do ZFC-1336mzz e cerca de 99 a 75% em peso do HFC-245fa. Em algumas realizações na presente invenção, as misturas do Z-FC-1336mzz e do HFC245fa contêm cerca de 25 a 95% em peso do Z-FC-1336mzz e cerca de 75 a 5% em peso do HFC-245fa. Em algumas realizações na presente invenção, a mistura do tipo azeótropo do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa contém cerca de 23% em peso do Z-FC-1336mzz e cerca de 77% em peso do HFC-245fa.
[013] O Z-FC-1336mzz é um composto conhecido, e seu método de preparação foi descrito, por exemplo, na patente US 60/926293 [FL1346 US PRV] depositada em 26 de abril de 2007, incorporada no presente como referência em sua totalidade.
[014] “Tempo para espumar” se refere ao período de tempo que começa a partir da mistura de composto contendo hidrogênio ativo com poliisocianato, e termina quando a espuma começa a aparecer e a cor da mistura começa a mudar.
[015] “Tempo de subida” se refere ao período de tempo que começa a partir da mistura dos compostos contendo hidrogênio ativo com poliisocianato, e termina quando a espuma para de subir.
[016] “Tempo sem pegajosidade” se refere ao período de tempo que começa a partir da mistura dos compostos contendo hidrogênio ativo com poliisocianato, e termina quando a superfície da espuma não é mais pegajosa.
[017] “Valor R inicial” se refere ao valor de isolamento da espuma polimérica (resistência térmica) medido em uma temperatura média de 75° F em 24 horas após a espuma ser formada e se tornar não pegajosa.
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5/19 [018] Como reconhecido na técnica, uma mistura azeotrópica ou do tipo azeótropo é uma mistura de dois ou mais componentes diferentes que, quando em forma líquida sob uma dada pressão, ferverá a uma temperatura substancialmente constante, em que a temperatura pode ser superior ou inferior as temperaturas de ebulição dos componentes individuais, e que proporcionará uma composição do vapor essencialmente idêntica à composição do líquido submetido à ebulição.
[019] Para o propósito da presente invenção, uma mistura do tipo azeótropo significa uma composição que se comporta como um azeótropo (isto é, possui características de ebulição constantes ou uma tendência para não fracionar em ebulição ou evaporação). Portanto, a composição do vapor formado durante a ebulição ou a evaporação é o mesmo ou substancialmente o mesmo que a composição do líquido original. Consequentemente, durante a ebulição ou a evaporação, a composição do líquido, caso haja mudança, muda apenas de forma mínima ou insignificante. Isto deve ser contrastado com as composições do tipo não azeótropo em que durante a ebulição ou a evaporação, a composição do líquido muda para um grau substancial.
[020] Além disso, as composições do tipo azeótropo apresentam pressão do ponto de orvalho e pressão do ponto de bolha com praticamente nenhuma pressão diferencial. Isto significa que a diferença entre a pressão do ponto de orvalho e a pressão de ponto de bolha a uma dada temperatura apresentará um valor pequeno. Na presente invenção, as composições com uma diferença entre a pressão do ponto de orvalho e a pressão do ponto de bolha menor ou igual a 3% (com base na pressão do ponto de bolha) são consideradas como do tipo azeótropo.
[021] Consequentemente, as características essenciais de uma composição azeotrópica ou do tipo azeótropo são que em uma dada pressão, o ponto de ebulição da composição do líquido é fixo e a composição do vapor
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6/19 acima da composição de ebulição é essencialmente o da composição do líquido em ebulição (isto é, não ocorre fracionamento dos componentes da composição do líquido). É também reconhecido na técnica que tanto o ponto de ebulição como as percentagens de peso de cada componente da composição azeotrópica pode mudar quando a composição, azeotrópica ou tipo azeótropo do líquido, é submetido à ebulição em diferentes pressões. Assim, uma composição azeotrópica ou do tipo azeótropo pode ser definida em termos da relação única que existe entre os componentes ou em termos de faixas de composição dos componentes ou, em termos de percentagens de peso exato de cada componente da composição caracterizada por um ponto de ebulição fixo em uma pressão especificada. É também reconhecido na técnica que várias composições azeotrópicas (incluindo os seus pontos de ebulição em pressões particulares) podem ser calculadas (veja, por exemplo, W. Schotte Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. (1980) 19, 432-439). Identificação experimental, de composições azeotrópicas envolvendo os mesmos componentes, pode ser utilizado para confirmar a exatidão de tais cálculos e/ou modificar os cálculos, em temperaturas e pressões iguais ou diferentes.
[022] Os compostos contendo hidrogênio ativo da presente invenção podem compreender os compostos com dois ou mais grupos que contêm um átomo de hidrogênio ativo reativo com um grupo de isocianato, tal conforme descrito na patente US 4.394.491, incorporada no presente como referência. Os exemplos de tais compostos apresentam, pelo menos, dois grupos hidroxila por molécula e, mais especificamente incluem os polióis, tais como o poliéter ou poliéster de poliol. Os exemplos de tais polióis são aqueles que têm um peso equivalente de cerca de 50 a cerca de 700, de preferência, de cerca de 70 a cerca de 300, de maior preferência, de cerca de 90 a cerca de 270, e contém pelo menos dois grupos hidroxila, em geral, de 3 a 8 grupos.
[023] Os exemplos de polióis adequados compreendem os
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7/19 poliésteres de polióis, tais como os poliésteres de polióis aromáticos, por exemplo, aqueles produzidos por transesterificação do fragmento de tereftalato de polietileno (PET) com um glicol, tal como o dietileno glicol, ou produzido a partir da reação do anidrido ftálico com glicol. Os polióis de poliéster resultantes podem ser reagidos ainda com o óxido de etileno - e/ou de propileno - para formar um poliéster de poliol estendido contendo grupos alquilenóxi internos adicionais.
[024] Os exemplos de polióis adequados também compreendem os poliéteres de polióis, tal como os óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, óxidos de polietileno propileno mistos com grupos hidroxila terminais, entre outros. Outros polióis adequados podem ser preparados através da reação do óxido de etileno e/ou de propileno, com um iniciador possuindo de 2 a 16, em geral, de 3 a 8 grupos hidroxila como presentes, por exemplo, no glicerol, pentaeritritol e carboidratos, tais como o sorbitol, glicose, sacarose e outros compostos de poliidróxi. Os poliéteres de polióis adequados também podem incluir os polióis com base em amina aromática ou alifática. Os poliéteres de polióis adequados também podem incluir os poliéteres de polióis de base de Mannich.
[025] A presente invenção também se refere a processos para produzir uma espuma polimérica de poliuretano ou poliisocianurato de célula fechada através da reação de uma quantidade eficaz das composições formadoras de espuma com um poliisocianato adequado.
[026] Tipicamente, antes de reagir com um poliisocianato adequado, o composto contendo hidrogênio ativo descrito acima e, opcionalmente, outros aditivos são misturados com o agente de expansão (por exemplo, uma mistura do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa) para formar uma composição formadora de espuma. Tal composição formadora de espuma é, em geral, conhecida no estado da técnica como uma pré-mistura reativa ao
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8/19 isocianato, ou composição lado B. A composição formadora de espuma da presente invenção pode ser preparada de qualquer maneira conveniente por um técnico no assunto, incluindo simplesmente pesar quantidades desejadas de cada componente e, em seguida, os combinar em um recipiente adequado em temperaturas e pressões adequadas.
[027] Ao preparar as espumas com base em poliisocianato, o reagente de poliisocianato é normalmente selecionado em tal proporção em relação ao do composto contendo hidrogênio ativo que a relação dos equivalentes dos grupos isocianato para os equivalentes dos grupos de hidrogênio ativo, ou seja, o índice de espuma, é de cerca de 0,9 a cerca de 10 e na maioria dos casos de cerca de 1 a cerca de 4.
[028] Embora qualquer poliisocianato adequado possa ser empregado no presente processo, os exemplos de poliisocianatos adequados, úteis na fabricação de espuma com base em poliisocianato compreendem, pelo menos, um dos poliisocianatos aromáticos, alifáticos ou cicloalifáticos, entre outros. Os membros representativos destes compostos compreendem os diisocianatos, tais como o meta- ou o parafenileno diisocianato, tolueno-2,4diisocianato, tolueno-2,6-diisocianato, hexametileno-1,6-diisocianato, tetrametileno-1,4- diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexahidrotolueno diisocianato (e isômeros), naftileno-1,5-diisocianato, 1-metilfenil-2,4fenildiisocianato, difenilmetano-4,4-diisocianato, difenilmetano-2,4-diisocianato, 4,4- bifenilenodiisocianato e 3,3-dimetóxi-4,4-bifenilenodiisocianato e 3,3dimetildifenilpropano-4,4-diisocianato; triisocianatos, tais como o tolueno-2,4,6triisocianato e poliisocianatos tal como o 4,4-dimetildifenilmetano-2,2,5,5tetraisocianato e os diversos polimetilenopoli-fenilopoliisocianatos, suas misturas, entre os outros.
[029] Um poliisocianato bruto também pode ser utilizado na prática da presente invenção, tal como o diisocianato de tolueno bruto obtido
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9/19 pela fosgenação de uma mistura que compreende o tolueno diaminas ou o diisocianato de difenilmetano bruto obtido pela fosgenação de uma difenilmetanodiamina bruta. Os exemplos específicos de tais compostos compreendem os polifenilpoliisocianatos com ponte de metileno, devido à sua capacidade de reticular o poliuretano.
[030] Muitas vezes é desejável empregar pequenas quantidades de aditivos na preparação de espumas com base em poliisocianato. Entre esses aditivos estão incluídos um ou mais membros do grupo que consiste em catalisadores, tensoativos, retardantes da chama, conservantes, corantes, antioxidantes, agentes de reforço, excipientes, agentes anti-estáticos, entre outros bem conhecidos no estado da técnica.
[031] Dependendo da composição, um tensoativo pode ser empregado para estabilizar a mistura de reação da espuma durante a cura. Tais tensoativos normalmente compreendem um composto de organossilicone líquido ou sólido. Os tensoativos são utilizados em quantidades suficientes para estabilizar a mistura de reação da espuma contra o colapso e para impedir a formação de grandes células irregulares. Em uma realização da presente invenção, cerca de 0,1% para cerca de 5% em peso de tensoativo com base no peso total de todos os ingredientes espumantes (ou seja, agentes de expansão + compostos contendo hidrogênio ativo + poliisocianatos + aditivos) são utilizados. Em uma outra realização da presente invenção, cerca de 1,5% a cerca de 3% em peso de tensoativo com base no peso total de todos os ingredientes espumantes são utilizados.
[032] Um ou mais catalisadores para a reação dos compostos contendo hidrogênio ativo, por exemplo, os polióis, com o poliisocianato também podem ser empregados. Embora qualquer catalisador de uretano adequado possa ser empregado, o catalisador específico inclui os compostos de amina terciária e os compostos organometálicos. Os catalisadores
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10/19 exemplares são descritos, por exemplo, na patente US 5.164.419, cujo relatório descritivo é incorporado no presente como referência. Por exemplo, um catalisador para a trimerização dos poliisocianatos, tal como um alcóxido de metal alcalino, carboxilato de metal alcalino, ou composto de amina quaternária também pode ser, opcionalmente, empregado no presente. Tais catalisadores são utilizados em uma quantidade que aumenta de forma mensurável a taxa de reação do poliisocianato. As quantidades típicas dos catalisadores são de cerca de 0,1% a cerca de 5% em peso com base no peso total de todos os ingredientes espumantes.
[033] No processo da presente invenção para a produção de uma espuma com base em poliisocianato, o composto contendo hidrogênio ativo (por exemplo, o poliol), poliisocianato e outros componentes são colocados em contato, bem misturados, e deixados expandir e curar em um polímero celular. O aparelho de mistura não é crítico, e vários tipos convencionais de cabeça de mistura e aparelhos de pulverização são utilizados. Por aparelhos convencionais entendem-se aparelhos, equipamentos e procedimentos convencionalmente empregados na preparação de espumas com base em isocianato em que os agentes de expansão da espuma com base em isocianato, tal como o fluorotriclorometano (CCI3F, CFC-11), é empregado. Tais aparelhos convencionais são discutidos por: H. Boden et al., no capítulo 4 do Polyurethane Handbook, editado por G. Oertel, Hanser Publishers, New York, 1985; um trabalho de H. Grunbauer et al. intitulado Fine Celled CFC-Free Rigid Foam - New Machinery with Low Boiling Blowing Agents, publicado em Polyurethanes 92 do Proceedings of the SPI 34th Annual Technical/ Marketing Conference, 21 outubro - 24 outubro de 1992, New Orleans, Louisiana; e um trabalho de M. Taverna et al. intitulado Soluble or Insoluble Alternative Blowing Agents? Processing Technologies for Both Alternatives, Presented by the Equipment Manufacturer, publicado em Polyurethanes World Congress 1991
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11/19 pelos Proceedings of the SPI/ISOPA September 24-26, 1991, Acropolis, Nice, França. Estas descrições são incorporadas no presente como referência.
[034] Em uma realização da presente invenção, uma pré-mistura de certas matérias-primas é preparada antes de reagir o poliisocianato e os componentes contendo hidrogênio ativo. Por exemplo, muitas vezes é útil misturar o(s) poliol(óis), agente de expansão, tensoativo(s), catalisadores(s) e outros ingredientes espumantes, exceto para os poliisocianatos, e então colocar em contato esta mistura com o poliisocianato. Como alternativa, todos os ingredientes espumantes podem ser introduzidos individualmente na zona de mistura, onde o poliisocianato e o(s) poliol(óis) são colocados em contato. Também é possível pré-reagir a totalidade ou uma parte do(s) poliol(óis) com o poliisocianato para formar um pré-polímero.
[035] A composição da presente invenção e os processos são aplicáveis à produção de todos os tipos de espumas de poliuretano expandido, incluindo, por exemplo, pele integral, RIM e espumas flexíveis, e em particular, as espumas poliméricas célula fechada rígidas úteis no isolamento do spray, como as espumas de aparelhos do tipo pour-in-place ou como placa de material isolante rígida e laminados.
[036] A presente invenção também se refere ao poliuretano de célula fechada ou espumas poliméricas de poliisocianurato preparadas a partir da reação de quantidades eficazes da composição formadora de espuma da presente invenção e um poliisocianato adequado.
Exemplos [037] A presente invenção é ainda definida nos exemplos a seguir. Deve ser entendido que esses exemplos, embora indiquem as realizações preferidas, são apenas dados a título de ilustração. A partir da discussão acima e destes exemplos, um técnico no assunto pode verificar as características preferenciais, e sem se desviar de seu espírito e escopo, pode
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12/19 realizar diversas alterações e modificações para adaptá-las às várias utilizações e condições.
[038] O Poliol A é um poliol poliéter de base de Mannich (JEFFOL 315X) de Huntsman Polyurethanes em West Deptford, NJ 080661723. O Poliol A possui uma viscosidade de 2400 centerpoise a 25° C. O teor de grupos hidroxila no Poliol é equivalente a 336 mg KOH por grama de Poliol.
[039] O Poliol B é um poliol poliéster (Terate 2031) de Invista Polyurethanes em Wichita, KS 67220. O Poliol B possui uma viscosidade de 10.000 centerpoise a 25° C. O teor de grupos hidroxila no Poliol é equivalente a 307 mg de KOH por grama de Poliol.
[040] O Poliol C é um poliéter de poliol aromático iniciado por tolueno diamina (o-TDA) (Voranol 391) adquirido pela Dow Chemicals Inc. em Midland, Ml, 49641 -1206. O Poliol possui uma viscosidade de 4.740 centerpoise a 25° C. O teor de grupos hidroxila de Poliol é equivalente a 391 mg de KOH por grama de Poliol.
[041] O tensoativo A (DABCO DC193) é um polissiloxano obtido pela Air Products Inc. em 7201 Hamilton Blvd, Allentown PA 18195.
[042] O tensoativo B é um tensoativo do tipo silício que é uma mistura de polialquileno oxidimetilsiloxano a 70% e óxido de polialquileno a 30% (Niax Silicone L-5440) obtido pela Momentive Performance Materials na 187 Danbury Road, Wilton, CT 06897 E.U.A.
[043] O amplificador do agente de expansão (Dabco PM300) é de 2-butoxietanol obtido pela Air Products Inc. em 7201 Hamilton Blvd, Allentown PA 18195 [044] O catalisador de amina A (Polycat 30) é uma amina terciária obtido pela Air Products Inc. em 7201 Hamilton Blvd, Allentown PA 18195.
[045] O catalisador de amina B (Polycat 8) é uma N,Ndimetilciclohexilamina obtido pela Air Products Inc. na 7201 Hamilton Blvd,
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13/19
Allentown PA 18195.
[046] O catalisador de potássio (Potássio HEX-CEM 977) contém 25% em peso do glicol dietileno e 75% em peso de potássio 2-etilhexanoato obtido pela OMG Americas Inc. em 127 Public Square, 1500 Key Tower, Cleveland OH 44114.
[047] O co-catalisador (Curithane 52) é o 2-metil(n-metil amino bacetato de sódio nonil fenol) obtido pela Air Products Inc. na 7201 Hamilton Blvd, Allentown PA 18195.
[048] O retardante de chama (PUMA 4010) é o tris-(1-cloro-2propil) fosfato (TCPP) obtido pela ExpoMix Corporation em Wauconda, IL 60084.
[049] O isocianato de polifenil polimetileno (PAPI 27) é obtido pela Dow Chemicals, Inc. em Midland, MI, 49641-1206.
[050] O valor de R inicial é medido por um medidor de condutividade térmica LaserComp FOX 304 a uma temperatura média de 75° F. A unidade do valor R é ft2-hr-oF/ BTU-in (m-K/W).
Exemplo 1
Espuma de Poliuretano Produzida a Partir de HFC-245fa [051] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (HFC-245fa) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. O HFC-245fa possui um ponto de ebulição de 15,2 °C a 1 atmosfera. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de papelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formul ação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 1 e 2 abaixo.
Tabela 1
Formulação de Poliuretano Utilizando HFC-245fa
Componente Partes por peso
Poliol A 50
Poliol B 50
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14/19
Componente Partes por peso
Tensoativo A 0,25
Amplificador do Agente de Expansão 3,0
Retardantes de Chama 21,5
Catalisador de Amina A 0,97
Catalisador de Potássio 0,25
Água 0,63
Agente de Expansão (HFC-245fa) 24
Isocianato de polimetileno polifenila 97
Tabela 2
Propriedades da Espuma de Poliuretano Utilizando HFC-245fa
Índice de espuma 1,1
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 85
Tempo sem pegajosidade (segundos) 90
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 40,7 (2,54)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 7,2 (49,95)
Exemplo 2
Espuma de Poliuretano Produzida a Partir de Z-FC-1336mzz [052] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (Z-FC-1336mzz) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. O Z-FC-1336mzz possui um ponto de ebulição de 33,4 °C a 1 atmosfera. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de papelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formulação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 3 e 4 abaixo.
Tabela 3
Formulação de Poliuretano Utilizando Z-FC-1336mzz
Componente Partes por peso
Poliol A 50
Poliol B 50
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15/19
Componente Partes por peso
Tensoativo A 0,25
Amplificador do Agente de Expansão 3,0
Retardantes de Chama 21,5
Catalisador de Amina A 0,97
Catalisador de Potássio 0,25
Água 0,63
Agente de Expansão (Z-FC-1336mzz) 29,4
Isocianato de polimetileno polifenila 97
Tabela 4
Propriedades da Espuma de Poliuretano Utilizando Z-FC-1336mzz
Índice de espuma 1,1
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 71
Tempo sem pegajosidade (segundos) 85
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 44,2 (2,76)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 7,7 (53,41)
Exemplo 3
Espuma de Poliuretano Produzida a Partir da Mistura de 23%, Em Peso, de Z-FC-1336mzz e de 77%, Em Peso de HFC-245fa [053] Os agentes de expansão Z-FC-1336mzz e HFC-245fa foram pré-misturados para formarem uma mistura contendo 23% em peso do Z-FC-1336mzz e 77% em peso do HFC-245fa. A mistura do agente de expansão possui um ponto de ebulição de 17,2 °C a 1 atmosfera.
[054] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (77% em peso do HFC-245fa e 23% em peso do Z-FC1336mzz) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de pa pelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formulação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 5 e 6 abaixo.
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16/19
Tabela 5
Formulação de Poliuretano Utilizando a Mistura de 23% , Em Peso de ZFC-1336mzz e de 77%, Em Peso, de HFC-245fa
Componente Partes por peso
Poliol A 50
Poliol B 50
Tensoativo A 0,25
Amplificador do Agente de Expansão 3,0
Retardantes de Chama 21,5
Catalisador de Amina A 0,97
Catalisador de Potássio 0,25
Água 0,63
Agente de Expansão (23% em peso do Z-FC1336mzz e 77% em peso do HFC-245fa) 25,1
Isocianato de polimetileno polifenila 97
Tabela 6
Propriedades da Espuma de Poliuretano Utilizando a Mistura de 23%, Em
Peso, de Z-FC-1336mzz e de 77%, Em Peso, de HFC-245fa
Índice de espuma 1,1
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 77
Tempo sem pegajosidade (segundos) 80
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 46,6 (2,91)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 7,5 (52,02)
Exemplo 4
Espuma de Poliuretano Produzida a Partir da Mistura de 50%, Em Peso, de Z-FC-1336mzz e de 50%, Em Peso, de HFC-245fa [055] Os agentes de expansão Z-FC-1336mzz e HFC-245fa foram pré-misturados para formarem uma mistura contendo 50% em peso do Z-FC-1336mzz e 50% em peso do HFC-245fa. A mistura do agente de expansão possui um ponto de ebulição de 20,4 °C a 1 atmosfera.
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17/19 [056] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (50% em peso do HFC-245fa e 50% em peso do Z-FC1336mzz) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de papelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formulação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 7 e 8 abaixo.
Tabela 7
Formulação de Poliuretano Utilizando a Mistura de 50%, Em Peso, de ZFC-1336mzz e de 50%, Em Peso, de HFC-245fa
Componente Partes por peso
Poliol A 50
Poliol B 50
Tensoativo A 0,25
Amplificador do Agente de Expansão 3,0
Retardantes de Chama 21,5
Catalisador de Amina A 0,97
Catalisador de Potássio 0,25
Água 0,63
Agente de Expansão (50% em peso do Z-FC1336mzz e 50% em peso do HFC-245fa) 26,4
Isocianato de polimetileno polifenila 97
Tabela 8
Propriedades da Espuma de Poliuretano Utilizando a Mistura de 50%, Em
Peso, de Z-FC-1336mzz e de 50%, Em Peso, de HFC-245fa
Índice de espuma 1,1
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 69
Tempo sem pegajosidade (segundos) 90
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 47,4 (2,96)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 7,6 (52,71)
Exemplo 5
Espuma de Poliuretano Produzida a Partir da Mistura de 83%, Em Peso, de
Z-FC-1336mzz e de 17%, Em Peso, de HFC-245fa [057] Os agentes de expansão Z-FC-1336mzz e HFC-245fa
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18/19 foram pré-misturados para formarem uma mistura contendo 83% em peso do Z-FC-1336mzz e 17% em peso do HFC-245fa. A mistura do agente de expansão possui um ponto de ebulição de 26,9 °C a 1 atmosfera.
[058] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (83% em peso do HFC-245fa e 17% em peso do Z-FC1336mzz) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de papelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formulação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 9 e 10 abaixo.
Tabela 9
Formulação de Poliuretano Utilizando a Mistura de 83%, Em Peso, de ZFC-1336mzz e de 17%, Em Peso, de HFC-245fa
Componente Partes por peso
Poliol A 50
Poliol B 50
Tensoativo A 0,25
Amplificador do Agente de Expansão 3,0
Retardantes de Chama 21,5
Catalisador de Amina A 0,97
Catalisador de Potássio 0,25
Água 0,63
Agente de Expansão (83% em peso do Z-FC1336mzz e 17% em peso do HFC-245fa) 28,3
Isocianato de polimetileno polifenila 97
Tabela 10
Propriedades da Espuma de Poliuretano Utilizando a Mistura de 83%, Em
Peso, de Z-FC-1336mzz e de 17%, Em Peso, de HFC-245fa
Índice de espuma 1,1
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 75
Tempo sem pegajosidade (segundos) 80
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 47,1 (2,94)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 53,41 (7,7)
Petição 870190078851, de 14/08/2019, pág. 25/30
19/19
Exemplo 6 Espuma de Poliuretano Produzida a Partir da Mistura do Tipo Azeótropo do Z-FC-1336mzz e do HFC-245fa [059] Os agentes de expansão Z-FC-1336mzz e HFC-245fa foram pré-misturados para formarem uma mistura do tipo azeótropo contendo 20% em peso do Z-FC-1336mzz e 80% em peso do HFC-245fa.
[060] Os polióis, o tensoativo, os catalisadores, a água, e o agente de expansão (80% em peso do HFC-245fa e 20% em peso do Z-FC1336mzz) foram pré-misturados a mão e depois misturados com poliisocianato. A mistura resultante foi colocada em uma caixa de papelão 8” x 8” x 2,5 para formar a espuma de poliuretano. A formulação e as propriedades da espuma estão mostradas nas Tabelas 11 e 12 abaixo.
Tabela 11
Formulação de Poliuretano
Componente Partes por peso
Poliol C 100
Tensoativo B 2,0
Catalisador de Amina B 1,5
Co-catalisador 0,5
Água 1,0
Agente de Expansão (20% em peso do Z-FC1336mzz e 80% em peso do HFC-245fa) 25,0
Isocianato de polimetileno polifenila 132
Tabela 12
Propriedades da Espuma de Poliuretano
Índice de espuma 1,2
Tempo para espumar (segundo) 7
Tempo de subida (segundos) 90
Tempo sem pegajosidade (segundos) 90
Densidade da espuma (Quilogramas por metros cúbicos) (libras por pés cúbicos) 38,4 (2,4)
Valor R inicial (ft2-hr-°F/ BTU-in) (m-K/W) 7,1 (49,24)
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Claims (7)

1. COMPOSIÇÃO FORMADORA DE ESPUMA, caracterizada por compreender:
(a) uma mistura de cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno e
1,1,1,3,3-pentafluoropropano; e (b) um composto contendo hidrogênio ativo que possui dois ou mais hidrogênios ativos, em que a mistura contém de 25 a 95% em peso de cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno e 75 a 5% em peso de 1,1,1,3,3pentafluoropropano.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo dito composto contendo hidrogênio ativo ser um poliol poliéter.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação2, caracterizada pelo dito poliol poliéter ser um poliol poliéter de base de Mannich.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo dito composto contendo hidrogênio ativo ser uma mistura de poliol poliéter e de poliol poliéster.
5. ESPUMA POLIMÉRICA, de poliuretano ou poli-isocianurato de célula fechada, caracterizada por ser preparada a partir da reação de uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma, conforme definida na reivindicação 1, com um poli-isocianato adequado.
6. ESPUMA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pela dita espuma polimérica possuir um valor R inicial superior a 7,0 ft2-hr°F/BTU-in (48,55 m-K/W).
7. PROCESSO PARA PRODUZIR UMA ESPUMA POLIMÉRICA, de poliuretano ou poli-isocianurato de célula fechada, caracterizado por compreender: reagir uma quantidade eficaz da composição formadora de espuma, conforme definida na reivindicação 1, com um poliisocianato adequado.
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