ES2224304T3 - Espumas sopladas en agua absorbentes de energia. - Google Patents
Espumas sopladas en agua absorbentes de energia.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA MEZCLA REACTIVA DE ISOCIANATO QUE INCLUYE ENTRE APROXIMADAMENTE 17 Y APROXIMADAMENTE 85 % EN PESO DE UNO O MAS POLIOLES POLIETER NO REFORZADOS CON UNA FUNCIONALIDAD HIDROXILO DE ENTRE 1,5 Y 3 Y PESOS MOLECULARES DE ENTRE 1500 Y 8000; ENTRE APROXIMADAMENTE 12 Y APROXIMADAMENTE 80 % EN PESO DE UNO O MAS POLIOLES POLIETER QUE CONTIENEN AMINA NO TERCIARIA CON UNA FUNCIONALIDAD HIDROXILO DE ENTRE 3 Y 8 Y UN PESO MOLECULAR DE ENTRE 150 Y 1000; ENTRE APROXIMADAMENTE 0 Y APROXIMADAMENTE 4 % EN PESO DE UNO O MAS AMINOALCOHOLES O DIAMINAS PRIMARIAS O SECUNDARIAS Y ENTRE 3 Y APROXIMADAMENTE 12 % EN PESO DE AGUA. LA INVENCION SE REFIERE TAMBIEN A UNA ESPUMA EXPANDIDA EN AGUA, ABSORBENTE DE ENERGIA, HECHA A PARTIR DE LA MEZCLA REACTIVA DE ISOCIANATO.
Description
Espumas sopladas en agua absorbentes de
energía.
Las espumas absorbentes de energía basadas en la
química del uretano se conocen en la técnica. La bibliografía
reciente utilizaba por lo general agentes sopladores de halocarbón
(véase, por ejemplo, Patente de los Estados Unidos 3.926.866). Se
ha concedido un número significante de patentes referidas a espumas
absorbentes de energía sopladas con agua basadas en polioles
("polioles rellenos") preparadas por la polimerización de
mezclas de monómeros de estireno/acrilonitrilo en poliéteres
(véase, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos 4.116.893,
4.190.712, 4.212.954, 4.866.102, 5.216.041 y 5.232.957). Otra
tecnología patentada describe el uso de reticuladores de peso
molecular relativamente bajo (véanse, por ejemplo, las Patentes de
los Estados Unidos 4.282.330, 5.143.941, y 5.167.884) o el uso de
diversos polioles, tales como los aductos de óxido de etileno de
condensados de Mannich (Patente de los Estados Unidos 4.371.629),
toluendiamina alcoxilada (Patente de los Estados Unidos 4.614.754),
o polioles derivados de propilenglicol o etilendiamina (Patente de
los Estados Unidos 5.187.204). Otra tecnología patentada describe
las espumas absorbentes de energía sopladas con agua como una espuma
flexible (Patentes de los Estados Unidos 4.981.880 y
5.489.618).
El documento EP-A 91 828 describe
un procedimiento para producir una espuma rígida de poliuretano en
un procedimiento de una sola etapa mediante la reacción de un
componente de poliol con un componente isocianato en presencia de un
catalizador de reacción, un agente soplador y un tensioactivo de
silicona. El componente de poliol es una mezcla que comprende un
poliol tetrafuncional del tipo tolilendiamina, un poliol
difuncional del tipo propileno, un poliol octafunctional del tipo
sacarosa y un poliol trifuncional del tipo dietanolamina.
En el documento US-A 51 67 884 se
describe una espuma de poliuretano absorbente de energía que
comprende el producto de la reacción de
A) un compuesto que contiene grupos hidroxilos
reactivos con isocianato seleccionados del grupo constituido por
glicoles alifáticos, aromáticos dihidroxi, bisfenoles, poliéteres
terminados en hidroxilo, poliésteres, poliacetales y mezclas de los
mismos,
B) un grupo orgánico isocianato seleccionado del
grupo constituido por 4,4'-difenilmetano
diisocianato, polimetilenpolifenilenpoliisocianato, difenilmetano
diisocianatos modificados, y mezclas de los mismos, en los que
otros isocianatos orgánicos pueden estar presentes en cantidades
menores,
C) un catalizador,
D) un agente soplador constituido por agua, en el
que el agua está presente en cantidades suficientes para producir la
formación de una espuma predominantemente de celda abierta, sin
provocar un colapso,
E) un tensioactivo, y
F) un reticulante,
en el que dicho producto de reacción tiene una
densidad de moldeo de aproximadamente 32,04 kg/m^{3} a
aproximadamente 72,09 kg/m^{3} y una resistencia al impacto que
permanece constante del aproximadamente 10 por ciento a
aproximadamente el 70 por ciento de flexión en cargas menores de 480
kPa.
El documento US 47 22 946 desvela un poliuretano
absorbente de energía no líquido, resultante del proceso que
comprende la reacción de una mezcla de polioles lineales y
ramificados, un polisocianato y, opcionalmente, un agente soplador,
en condiciones de formación de poliuretano en un índice de
isocianato de aproximadamente 65 a aproximadamente 85.
Aunque que se han usado comercialmente los
sistemas basados en algunas de las patentes mencionadas antes, la
continúa búsqueda para sistemas que produzcan espumas absorbentes
de energía que reunirán una variedad de especificaciones, y que
también contendrán los requerimientos de procesamiento de la
producción comercial de un tiempo de cierre de molde mayor de
diecisiete (17) segundos y como máximo, de tres (3) minutos de
tiempo de desmoldeado. Se conocen sistemas con un tiempo de cierre
de molde menor de doce (12) segundos (Patente de los Estados Unidos
5.449.700). Tales sistemas, sin embargo, no usan tensioactivos de
apertura de celda ni tales sistemas requieren poliéterpolioles de
elevado peso molecular. El "tiempo de cierre de molde" se
define como el tiempo desde el comienzo de la introducción de los
reactantes espumables en el molde hasta que se cierra el molde.
"Tiempo de desmoldeado" se define como el tiempo desde el
comienzo de la introducción de los reactantes espumables en el molde
hasta que se retira la parte terminada del molde.
La presente invención se refiere a una espuma
producida a partir de una mezcla reactiva de isocianato. Más
concretamente, la mezcla reactiva de isocianato de la presente
invención comprende:
a) del 17 al 85% en peso de uno o más
polieterpolioles no rellenos con una funcionalidad hidroxilo de 1,5
a 3 y pesos moleculares de 1.500 a 8.000;
b) del 12 al 80% en peso de uno o más
polieterpolioles que contienen una amina no terciaria con una
funcionalidad hidroxilo de 3 a 8 y un peso molecular de 150 al
1.000;
c) del 0 a aproximadamente 4% en peso de uno o
más aminoalcoholes o diaminas primarias o secundarias; y
d) del 3 al 12% en peso de agua;
en los que los porcentajes en peso se refieren al
peso total de la mezcla reactiva de isocianato y en los que los
porcentajes en peso total son 100%.
La presente invención se refiere a una espuma
absorbente de energía soplada con agua producida por la reacción
de:
A) la mezcla reactiva de isocianato descrita
antes;
B) un polimetilenpoli(fenilisocianato) que
contiene del 40 al 85% en peso de poli(fenilisocianato) de
metileno y con un contenido de grupos isocianato del 20 al 35% en
peso, siendo la cantidad de dicho isocianato de tal que el índice de
isocianatos de la mezcla de todos los componentes reactivos de
isocianato y dicho isocianato sea de 150 a 250;
C) de 0,3 a 4 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de un tensioactivo de silicona de apertura de
celda;
D) de 2 a 13 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de al menos dos catalizadores de
trimerización diferentes; en los que uno de al menos dos
catalizadores de trimerización diferentes es acetato de potasio;
E) de 0,5 a 5,5 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de al menos uno o más catalizadores de amina
terciaria para catalizar la reacción entre grupos isocianato y
grupos hidroxilo.
Un objeto de la presente invención es desarrollar
una nueva mezcla de polioles que permita la producción de espumas
absorbentes de energía que reúnen los requerimientos de producción
comercial mayor de diecisiete (17) segundos de tiempo de cierre de
molde y menos de tres (3) minutos de tiempo de desmoldeado.
Un objeto adicional de la presente invención es
tener prevista para el uso un amplio intervalo de cantidades de
agua para producir espumas moldeadas que contienen grupos
isocianurato ("trímero") de diversas densidades, que exhiben
una buena estabilidad dimensional y un tipo muy uniforme de
absorción de energía.
Otro objeto de la presente invención es permitir
que la cantidad de agua se ajuste fácilmente de modo que se pueda
ajustar la densidad de la espuma.
Otro objeto de la presente invención es evitar el
uso de polioles de aminas terciarias que contribuyen a la velocidad
de la reactividad de la espuma, que tiende a aumentar el contenido
de celdas cerradas y por tanto, aumenta la presión de la espuma en
el molde.
Un objeto adicional de la presente invención es
prescindir del uso de polioles rellenos costosos mientras que aún
cuenta con la producción de espumas que presentan presiones de
moldeo muy bajas con una buena moldeabilidad.
Las espumas de la presente invención son espumas
absorbentes de energía sopladas con agua producidas en general
mediante la reacción de una mezcla reactiva especificada de
isocianato con un poli(fenilisocianato) de polimetileno.
La mezcla reactiva de isocianato A) comprende los
siguientes componentes específicos: a) un polieterpoliol no relleno
con una funcionalidad hidroxilo de 1,5 a 3 y un peso molecular que
oscila de 1.500 a 8.000, y con un índice de hidroxilos de 10 - 112;
b) un polieterpoliol que contiene una amina no terciaria con una
funcionalidad hidroxilo de 3 a 8 y un peso molecular de 150 a 1.000
y con un índice de hidroxilos de 168-1250; c)
opcionalmente, uno o más aminoalcoholes o diaminas primarias o
secundarias y d) agua en cantidad que oscila del 3 al 12 por ciento
en peso.
Los polieterpolioles usados en los componentes
A)a) y A)b) y sus procedimientos de fabricación
generalmente se conocen en la técnica. Los iniciadores con
funcionalidad polihidroxi tales como la glicerina, el
propilenglicol, la sacarosa, reaccionan con el óxido de etileno,
óxido de propileno, o con ambos en bloques en serie o aleatorios
usando catalizadores básicos como el KOH.
Los aminoalcoholes primarios o secundarios se
producen por reacción de amoniaco (1 mol) con óxido de etileno o de
propileno (1 ó 2 moles). Las diaminas primarias tales como la
dietiltoluendiamina ("DEDTA") se producen por la doble
nitración del tolueno seguido por la reducción de la diamina. Esto
continúa con la etilación del anillo de Friedel Crafts. Las
diaminas o aminoalcoholes primarias o secundarias adecuadas
incluyen la dietanolamina, la monoetanolamina, la DETDA y la
2-metil-1,5-pentanodiamina
(disponible en DuPont como DYTEK A).
Los poli(fenilisocianatos) de polimetileno
útiles en la presente memoria conocidos en la técnica se producen
mediante la reacción del fosgeno con condensados de
anilina/formaldehído. Los procedimientos conocidos para preparar
los condensados de anilina/formaldehído y los poliisocianatos
resultantes se describen en la bibliografía y en muchas patentes,
por ejemplo, de los Estados Unidos 2.683.730, 2.950.263, 3.012.008,
3.344.162 y 3.362.979. Los isocianatos útiles en la presente
memoria contienen del 40 al 85% en peso de
bis(fenilisocianato) de metileno y tienen un contenido de
grupos isocianato del 20 al 35% en peso, preferiblemente del 30 al
35% en peso, y lo más preferiblemente del 31 al 33% en peso. Como
se cita anteriormente, el índice de isocianatos del sistema total
es de 150 a 250.
El agua se usa en una cantidad que oscila del 3
al 12 por ciento en peso, y preferiblemente del 4 al 10 por ciento
en peso.
Los tensioactivos de silicona de apertura de
celda, que se usan en cantidades del 0,3 al 4 por ciento en peso se
conocen en la técnica. En una realización preferida, los
tensioactivos de silicona de apertura de celda se usan en una
cantidad del 0,5 al 2,0 por ciento en peso. Los siloxanos de
poliéter son tensioactivos de silicona de apertura de celda
particularmente adecuados; aquellos que son solubles en agua son
especialmente útiles. Estos compuestos tienen por lo general un
grupo polidimetilsiloxano unido a un copolímero de óxido de etileno
y óxido de propileno. Los ejemplos de tensioactivos activos de
silicona de apertura de celda incluyen aquellos comercializados como
DC-5244 de Air Products, L-3801 y
L-3803 de WITCO. También son útiles los
tensioactivos de polisiloxano conocidos usados generalmente en la
técnica del poliuretano.
La mezcla de reacción también debe contener al
menos dos catalizadores de trimerización diferentes en una cantidad
del 2 al 13 por ciento en peso en los que uno de al menos dos
catalizadores de trimerización diferentes es acetato de potasio.
Preferiblemente, la cantidad de catalizadores de trimerización en la
mezcla de reacción es del 3 al 10 por ciento en peso. En la técnica
se conocen catalizadores de trimerización (es decir, catalizadores
que promueven la reacción de auto-polimerizacion de
grupos de isocianato). Los catalizadores de trimerización adecuados
incluyen bases fuertes tales como hidróxidos de amonio cuaternario
(tal como el hidróxido de benciltrimetilamonio), hidróxidos de
metales alcalinos (tal como el hidróxido potásico) y alcóxidos de
metales alcalinos (tal como el metóxido sódico). Otros catalizadores
adecuados incluyen materiales de una naturaleza básica más débil
tales como las sales de metales alcalinos de ácidos carboxílicos
(tales como el acetato sódico, el 2-etilhexoato
potásico, el adipato potásico y el benzoato sódico),
N-alquil-etileniminas,
tris(3-dimetil-aminopropil)
hexahidro-s-triazina, ftalimida
potásica y aminofenoles terciarios tal como describe en la Patente
de los Estados Unidos 4.169.921 (tal como el
2,4,6-tris-(N,N-dimetilaminometil)fenol).
Los ejemplos de catalizadores de trimerización disponibles
comercialmente incluyen acetato de potasio en etilenglicol
comercializado como Polycat 46 de Air Products;
2-etilhexoato potásico en dietilenglicol
comercializado como Dabco K-15 de Air Products; una
mezcla de formato de amonio cuaternario y una amina terciaria
comercializada como DABCO TMR-5 de Air Products;
hexahidro-1,3,5-tris(3-dimetilamino-propil)-triazina
comercializada como Pel-Cat 9640 de Ele Company y
Polycat 41 de Air Products;
2,4,6-tris-(N,N-dimetil-aminometil)fenol
comercializado como Pel-Cat 9529 de Ele y
TMR-30 de Air Products; Hexchem 977 de Hexchem y
Pel-Cat 9540A de Ele.
La mezcla de reacción contiene también al menos
un catalizador para catalizar la reacción entre grupos isocianato y
grupos hidroxilo (es decir, un catalizador de uretano), tal como un
catalizador de una amina terciaria en una cantidad de por ejemplo
el 0,5 al 5,5 por ciento en peso. En una realización preferida, el
catalizador de amina terciaria en la mezcla de reacción oscila entre
el 1 por ciento al 4 por ciento en peso. Los catalizadores de
uretano se conocen por lo general e incluyen aminas terciarias
tales como trietilamina, tributilamina,
N-metilmorfolina,
N-etil-morfolina,
N-coco-morfolina,
N,N,N',N''-tetrametil-etilendiamina,
1,4-diaza-biciclo-(2,2,2)-octano,
N-metil-N'-dimetil-amino-etilpiperazina,
N,N-dimetilbencilamina,
bis-(N,N-dietil-aminoetil)-adipato,
N,N-dietilbencilamina,
pentametil-dietilenetriamina,
N,N-dimetil-ciclohexilamina,
N,N,N',N'-tetrametil-1,3-butanodiamina,
N,N-dimetil-\beta-feniletilamina,
1,2-dimetil-imidazol,
2-metilimidazol y similares. También son útiles las
aminas terciarias disponibles comercialmente tales como Niax Al y
Niax AI07, disponible en Union Carbide; Thancat DD, disponible en
Texaco; y similares. También se pueden usar como catalizadores
bases de Mannich conocidas por sí mismas obtenidas a partir de
aminas secundarias tales como la dimetilamina y aldehídos,
preferiblemente el formaldehído, o cetonas tales como la acetona, la
metiletilcetona o la ciclohexanona y fenoles tales como el fenol
nonilfenol o bisfenol. También se pueden usar como catalizadores
silaaminas con enlaces de carbono-silicio como se
describe, por ejemplo, en la Patente alemana nº 1.229.290 y la
Patente de los Estados Unidos nº 3.620.984. Los ejemplos incluyen
la
2,2,4-trimetil-2-silamorfolina
y el
1,3-dietilamino-etiltetrametildisiloxano.
La mezcla de reacción puede contener también una
cantidad suficiente de ácido carboxílico para neutralizar los
catalizadores de amina terciaria. Además, se puede añadir una
cantidad en exceso de ácido carboxílico que oscila del 10 al 100%
de los equivalentes totales de los catalizadores de trímeros de
carboxilato.
De acuerdo con la presente invención, los
componentes pueden reaccionar juntos mediante procesos conocidos
usando a menudo dispositivos mecánicos tales como los descritos en
la Patente de los Estados Unidos nº 2.764.565. Los detalles
concernientes a los dispositivos de procesamiento que se pueden usar
de acuerdo con la invención se pueden encontrar en
Kunststoff-Handbuch, Volumen VII, publicado por
Vieweg y Höchtlen, Editorial Carl-Hanser, Múnich,
1966, páginas 121 y 205.
La reacción de espumación para producir los
productos de espuma se lleva a cabo dentro de moldes. En este
proceso, la mezcla de reacción espumable se introduce en un molde,
que se puede realizar de un metal tal como el aluminio o de un
material plástico tal como una resina epoxídica. La mezcla de
reacción produce espuma dentro del molde para producir el producto
conformado. El procedimiento de espumación en moldes se realiza
para producir un producto con una estructura (piel) sin celdas
sobre su superficie. De acuerdo con la presente invención, el
resultado deseado se puede obtener al introducir la mezcla de
reacción espumable suficiente simplemente para rellenar el molde
con espuma después de completarse la reacción.
Los así llamados agentes desmoldantes externos
conocidos en la técnica, tales como ceras y aceites de silicona y
se usan frecuentemente cuando se realiza la espumación dentro de
moldes. El proceso se puede llevar a cabo también con la ayuda de
los así llamados agentes desmoldantes internos, si se desea, en
combinación de los agentes desmoldantes externos descritos, por
ejemplo, en las publicaciones alemanas nº 2.121.670 y
2.307.589.
La invención se ilustra adicionalmente pero no se
pretende limitarse por los siguientes ejemplos, en los que todas las
partes y porcentajes están en peso a menos que se especifique otra
cosa.
En los ejemplos que siguen, se usaron los
siguientes materiales:
A) POLIOL A: un poliol de polímero de
acrilonitrilo y estireno con un contenido en sólidos de
aproximadamente 28%, que está disponible comercialmente como Arcol
E-519 de Arco Chemicals. Este poliol polimérico
tiene un tiene un índice OH de aproximadamente 2,54, una
funcionalidad de aproximadamente 3 y una proporción en peso de
OP:OE de 81:19.
B) POLIOL B: un poliol de polímero de
acrilonitrilo y estireno con un contenido de sólidos del 45%. Este
poliol polimérico tiene un índice OH de 28, tiene una funcionalidad
de aproximadamente 3, y el 100% es OP.
C) POLIOL C: un poliéter de óxido de propileno
iniciado con sacarosa/propilenglicol con una funcionalidad
hidroxilo media de aproximadamente 5,24 y con un índice de
hidroxilos de 470.
D) POLIOL D: un poliéter de óxido de propileno
iniciado con glicerina con una funcionalidad hidroxilo de 3 y con un
índice de hidroxilos de 1050.
E) POLIOL E: un poliol de óxido de propileno
iniciado con glicerina con una funcionalidad hidroxilo de 3 y un
índice de hidroxilos de 56.
F) POLIOL F: un poliéter de óxido de propileno /
óxido de etileno iniciado con glicerina (proporción en peso de OP a
OE de aproximadamente 5:1), con una funcionalidad hidroxilo de 3 y
un índice de hidroxilos de 28.
G) POLIOL G: un poliéter de óxido de propileno
iniciado con sacarosa/propilenglicol con un funcionalidad hidroxilo
media de aproximadamente 6,18 y con un índice de hidroxilos de
340.
H) POLIOL H: un poliol iniciado con glicerina con
una funcionalidad hidroxilo de 3 y un índice de hidroxilos de 46 y
el 11% del peso de los óxidos es de óxido de etileno.
I) POLIOL I: un poliéter iniciado con
glicerina/propilenglicol con una funcionalidad de aproximadamente
2,9 y un índice de hidroxilos de 56 y el 10% del peso de los óxidos
es de óxido de etileno.
J) DEOA-LF: 85% de dietanolamina
/ 15% de agua.
K) DC-5244: Un tensioactivo de
silicona de apertura de celda disponible comercialmente en Air
Products.
L) L3801: Un tensioactivo de silicona de apertura
de celda disponible comercialmente en WITCO.
M) L3803: Un tensioactivo de silicona de apertura
de celda disponible comercialmente en WITCO.
N) Dabco X8136: un catalizador de trimerización
que es una mezcla de formato de amonio cuaternario y una amina
terciaria, disponible comercialmente en Air Products.
O) Dabco K-15:
2-etilhexoato potásico en dietilenglicol, disponible
comercialmente en Air Products.
P) PC-46: Polycat 46, acetato de
potasio en etilenglicol, disponible comercialmente en Air
Products.
Q) NIAX A1: un catalizador de una amina terciaria
(disolución al 70% de bis(dimetilaminoetil)éter) disponible
en Union Carbide.
R) Dabco 33LV: una disolución al 33 por ciento de
trietilendiamina disponible en Air Products.
S) Dabco TMR-5: un catalizador de
trimerización que es una mezcla de formato de amonio cuaternario y
una amina terciaria, disponible comercialmente en Air Products.
T) agua.
U) ácido 2-etilhexanoico.
V) ISO1: un poli(fenilisocianato) de
polimetileno que contiene aproximadamente 45% en peso de
diisocianato, con un contenido de grupos isocianato de
aproximadamente 31,5%, un peso equivalente de aproximadamente 133, y
una viscosidad de aproximadamente 200 mPa\cdots a 25ºC,
disponible comercialmente en Bayer Corporation.
W) ISO2: Un poli(fenilisocianato) de
polimetileno con un contenido de grupos isocianato de
aproximadamente 32,2% en peso y que contiene aproximadamente 58% en
peso de diisocianato, en el que el diisocianato comprendía
aproximadamente 13% en peso de bis(fenilisocianato) de
2,4'-metileno y aproximadamente 45% en peso de
bis(fenilisocianato) de 4,4'-metileno,
disponible comercialmente como MONDUR 582 de Bayer Corporation.
Una máquina para espumación de alta presión,
usada para preparar bloques de molde de 254 mm x 254 mm x 63,5 mm,
se equipó con dos (2) bombas de pistón axial REXROTH 12 y un cabezal
de mezcla HENNECKE mQ-8. Las partes se prepararon en
un proceso de molde abierto en un molde de aluminio. La presión de
inyección fue de 13,5 MPa por el lado del poliol y 14,5 MPa por el
lado del isocianato. La producción en el cabezal de mezcla se
mantuvo a 136 g/s. La mezcla del poliol se preparó en las
proporciones indicadas y se calentó, junto con el isocianato, hasta
una temperatura de 30ºC. El ejemplo comparativo se realizó a una
temperatura de moldeado de 72ºC. Los ejemplos de la invención se
realizaron a una temperatura de moldeado de 66ºC. Todos los bloques
se extrajeron del molde después de tres minutos y se usó Chemtrend
RCTW A-6040 como agente desmoldante externo.
Las formulaciones usadas fueron como las
mostradas en la tabla 1 (todas la cantidades están en partes en
peso). El ejemplo nº 1 es un ejemplo comparativo. Es un sistema de
poliol relleno con un tiempo de cierre de molde de once (11)
segundos ("tiempo de tapado del recipiente"). El ejemplo nº 9,
que es la misma formulación que el ejemplo nº 1, se ejecuta a la
misma densidad (32,04 kg/m^{3}) así como a una densidad mayor
(40,85 kg/m^{3}). Todos los ejemplos restantes se ejecutaron a
una 3,4 kg/m^{3} densidad, excepto para el ejemplo 6, que también
se ejecutó a una densidad de 40,85 kg/m^{3}. La reactividad de
tapado del recipiente de todos los sistemas oscila entre
18-21 segundos, un aumento sorprendente del 64 al
90% frente al ejemplo comparativo. Todos los tiempos de desmoldeado
se mantienen a 3 minutos, que es el mismo tiempo de desmoldeado
mostrado en el ejemplo comparativo.
En la prueba de impacto por tracción, impactaron
bloques de espuma de 254 x 254 x 63,5 mm con un cabezal cilíndrico
de 152 mm y 19,5 kg de maza de metal, desplazándose a 19,31 km/h.
Se obtuvieron las curvas de fuerza frente a flexión. La fuerza
máxima, la flexión máxima y la eficacia de transferencia de energía
de las espumas se registra en la tabla. Al nivel de densidad
central de 32,04 kg/m^{3}, todos los ejemplos exhiben una fuerza
máxima de aproximadamente 997,9 \pm 45,36 kg. Todas las flexiones
máximas son 48,30 \pm 2,54 mm. Además, todas las espumas exhiben
aproximadamente una eficacia del 90%. Esto significa que tiene
lugar un muy pequeño rebote tras el impacto y que la mayoría de la
energía resulta del colapso de la espuma. Los ejemplos 6 y 9, a alta
densidad, exhiben una máxima fuerza (\sim1088,62 kg) y una
eficacia (\sim90%) similares.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (10)
1. Una espuma absorbente de energía soplada con
agua producida por la reacción de:
A) una mezcla reactiva de isocianato que
comprende:
- a)
- del 17 al 85% en peso de uno más polieterpolioles no rellenos con una funcionalidad hidroxilo de 1,5 a 3 y pesos moleculares de 1.500 a 8.000;
- b)
- del 12 al 80% en peso de uno o más polieterpolioles de amina no terciaria con una funcionalidad hidroxilo de 3 a 8 y un peso molecular de 150 a 1.000;
- c)
- del 0 al 4% en peso de una o más aminas o aminoalcoholes primarios o secundarios; y
- d)
- del 3 al 12% en peso de agua;
en la que los porcentajes en peso se refieren al
peso total de la mezcla reactiva de isocianato y en los que los
porcentajes en peso total suman el 100%,
B) un polimetilenpoli(fenilisocianato) que
contiene del 40 al 85% en peso de poli(fenilisocianato) de
metileno y tiene un contenido de grupos isocianato del 20 al 35% en
peso, siendo la cantidad de dicho isocianato tal que el índice de
isocianatos de la mezcla de todos los componentes reactivos de
isocianato y dicho isocianato sea de 150 a 250, y
C) de 0,3 a 4 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de un tensioactivo de silicona de apertura de
celda;
D) de 2 a 13 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de al menos dos catalizadores de
trimerización diferentes; en los que uno de al menos dos
catalizadores de trimerización diferentes es acetato de potasio;
E) de 0,5 a 13 partes en peso por 100 partes en
peso del componente A) de al menos uno o más catalizadores de amina
terciaria para catalizar la reacción entre grupos isocianato y
grupos hidroxilo.
2. La espuma de la reivindicación 1, en la que
dicha amina se selecciona del grupo constituido por dietanolamina,
monoetanolamina, dietiltoluendiamina y 2- metil-1,5
pentanodiamina.
3. La espuma de la reivindicación 1, en la que
dicha amina es dietanolamina.
4. La espuma de la reivindicación 1, en la que
se añade una cantidad suficiente de ácido carboxílico para
neutralizar dicho componente E).
5. La espuma de la reivindicación 1, en la que el
contenido de grupos isocianato del componente B) es del 30 al 35%
en peso.
6. La espuma de la reivindicación 5, en la que
dicho contenido de grupos isocianato del componente B) es del 31 al
33% en peso.
7. La espuma de la reivindicación 1, en la que
dicho agua oscila del 4 al 10 por ciento en peso.
8. La espuma de la reivindicación 1, en la que
dicho tensioactivo de silicona es de 0,5 a 2,0 partes en peso por
100 partes en peso de dicho componente A.
9. La espuma de la reivindicación 1, en la que al
menos dos de los dichos catalizadores de trimerización diferentes
están en 3 a 10 partes en peso de dicho componente A).
10. La espuma de la reivindicación 1, en la que
al menos un catalizador de amina terciaria está presente en una
cantidad de 1 a 4 partes en peso de dicho componente (A).
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