ES2254168T3 - Procedimiento para la preparacion de espumas de polimetacrilimidas, en forma de bloque. - Google Patents
Procedimiento para la preparacion de espumas de polimetacrilimidas, en forma de bloque.Info
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Abstract
Procedimiento para la preparación de espumas de polimetacrilimidas, en forma de placas o de bloques, mediante copolimerización de ácido metacrílico y metacrilonitrilo, así como, dado el caso, otros monómeros copolimerizables, en presencia de iniciadores formadores de radicales, polimerización posterior, y ciclación del copolímero para obtener la poliimida, en forma de placas poliméricas, y transformación en una espuma, caracterizado porque la copolimerización se lleva a cabo en presencia de una mezcla que comprende al menos cuatro iniciadores con períodos de semivalor escalonados, usándose como iniciadores mezclas de compuestos que se desintegran a temperatura baja, a temperatura media y a temperatura alta, que presentan un período de semivalor de una hora en los intervalos de temperaturas de 50-57ºC, 60-80ºC, 85-105ºC y 115-125ºC.
Description
Procedimiento para la preparación de espumas de
polimetacrilimidas, en forma de bloque.
La invención se refiere a un procedimiento para
la preparación de espumas de polimetacrilimidas, así como de
bloques, placas y similares, producidos a partir de tales espumas de
polimetacrilimidas, así como a los cuerpos moldeados a partir del
copolímero de ácido metacrílico y metacrilonitrilo, que se presentan
como productos intermedios.
Se conoce la preparación de espumas de
polimetacrilimidas, en forma de bloques. Aquí, en primer lugar, se
prepara un material preliminar, a partir de ácido metacrílico y
metacrilonitrilo, mediante copolimerización, que ya se obtiene en la
correspondiente forma de placas. A continuación, se cicla el
copolímero para formar una imida. Un agente de expansión presente en
la mezcla de reacción, durante el calentamiento, forma la espuma
correspondiente.
Hasta ahora sólo era posible preparar
directamente placas poliméricas correspondientes a un grosor de
hasta 30 mm. Como es imprescindible garantizar un transcurso
uniforme y seguro de la polimerización, durante la polimerización
debe enfriarse y calentarse de forma alterna, en particular, porque
con un calentamiento demasiado fuerte ya no puede controlarse la
polimerización, y se producen estructuras irregulares. Desde luego,
estas etapas alternantes de enfriamiento y calentamiento son
engorrosas y además, conllevan un elevado gasto de energía y
de
agua.
agua.
Además, las placas poliméricas de sólo 30 mm de
grosor presentan toda una serie de desventajas. Por un lado, cuando
se exigen bloques de espuma más gruesos, deben adherirse unas con
otras varias placas espumadas. Además, el desecho que se produce en
los ámbitos marginales durante la terminación, es muy alto.
En el documento EP 0874019 se da a conocer un
procedimiento para la preparación de espumas de polimetacrilimidas.
Aquí se añaden de 1 a 5% en peso de óxido de magnesio. Esto conduce
a propiedades termomecánicas mejoradas. Sin embargo, no pueden
producirse placas poliméricas o bloques de espuma muy gruesos.
Además, la conducción del procedimiento en dos etapas es otra
desventaja.
En la patente alemana Nº 1817156 ya se describe
un procedimiento, mediante el cual se preparan plásticos espumables,
en forma de placas, polimerizando mezclas de metacrilonitrilo y
ácido metacrílico, entre dos placas de vidrio que están cerradas
herméticamente mediante una cuerda flexible. A la mezcla de partida
ya se añade un agente de expansión, a saber, formamida o
monoalquilformamida. Además, están presentes formadores de
radicales, por ejemplo, como mezcla de dos componentes, de
perpivalato de terc-butilo y peróxido de
benzoílo.
La polimerización tiene lugar a temperaturas de,
por ejemplo, 40, 45 ó 48ºC, y dura, por ejemplo, de 15 a 40 horas. A
continuación, se maleabiliza a aproximadamente 100ºC y luego se
calienta hasta 170-300ºC. A estas últimas
temperaturas se produce la ciclación para formar la imida, y la
formación de espuma.
Es difícil conformar la polimerización de manera
uniforme, porque la temperatura fácilmente puede superar la
temperatura prescrita. Por ello, deben controlarse muy precisamente
las fluctuaciones de temperatura, y éstas deben compensarse por
medio de etapas alternantes de enfriamiento y de calentamiento.
Mediante este procedimiento, no pueden prepararse
placas de grosor mayor de 30 mm, porque siempre se producen
aumentos de temperatura y el calor producido no puede evacuarse de
forma suficientemente rápida, porque la conductibilidad térmica de
la mezcla de polimerización es relativamente baja. Aumentos de
temperatura no controlables y que no se pueden dirigir, desde luego,
conducen a una formación más aumentada de radicales, de manera que
la reacción fácilmente se vuelve incontrolable.
En el documento EP 0356714 A1 se describe un
procedimiento similar al que se describe en la patente alemana Nº
1817156. Como formadores de radicales, por ejemplo, se usa
azo-bis-isobutironitrilo; a la
mezcla que se ha de polimerizar se añaden de 0,1 a 10% en peso de
partículas que poseen conductibilidad eléctrica.
También en este procedimiento se presentan los
problemas mencionados anteriormente, y las placas poliméricas
obtenidas conforme al ejemplo 1 de esta solicitud de patente europea
sólo presentan un grosor de 25 mm.
Aunque ya se conocen toda una serie de
procedimientos para la preparación de placas espumadas a partir de
polimetacrilimidas, existe una necesidad de procedimientos mejorados
para la preparación de los mismos y también de placas mejoradas de
polimetacrilimidas.
En particular, por ello existe una necesidad de
bloques gruesos de espuma y, en particular, de un procedimiento
mediante el cual puedan prepararse tales bloques, sin tener que unir
varios bloques por adhesión.
Por ello, es el objetivo de la invención,
proporcionar tales bloques, en particular, en forma de placas, así
como un procedimiento para la preparación de los mismos, mediante el
cual pueda prepararse un bloque unitario con grosores de hasta 80 mm
y más, que permita un transcurso seguro y controlado de la
polimerización, y que trabaje con un gasto reducido de agua y de
energía, y que provea bloques con los que se produzca relativamente
poco desecho en la terminación. Además, el objetivo de la invención
es poner a disposición un procedimiento correspondiente, en el que
el baño que regula la temperatura, en particular, el baño de agua
que regula la temperatura, pueda mantenerse a temperatura
constante.
Se alcanza este objetivo mediante un
procedimiento para la preparación de espumas en forma de bloque, de
polimetacrilimidas, mediante la copolimerización de ácido
metacrílico y metacrilonitrilo, así como, dado el caso, otros
monómeros copolimerizables, en presencia de iniciadores formadores
de radicales, polimerización posterior, y ciclación del copolímero
para formar la poliimida, y transformación en una espuma, que está
caracterizado porque la copolimerización se lleva a cabo en
presencia de una mezcla que comprende al menos tres iniciadores con
períodos de semivalor escalonados.
Por lo tanto, el objeto de la invención es un
procedimiento conforme a la enseñanza de la reivindicación 1. En las
reivindicaciones 2 a 7 se describen otras realizaciones ventajosas,
así como bloques producidos de manera correspondiente, en las
reivindicaciones 8 y 9. Además, es objeto de la invención un
procedimiento conforme a la reivindicación 10, así como placas
poliméricas, conforme a la reivindicación 11, y el uso, conforme a
la reivindicación 12.
Períodos de semivalor escalonados, dentro del
marco de la invención, significa que los al menos tres iniciadores
respectivamente, a una determinada temperatura poseen diferentes
períodos de semivalor o presentan el mismo período de semivalor,
pero en diferentes intervalos de temperaturas. Preferentemente, se
usan iniciadores que respectivamente, presenten un período de
semivalor de media hora, en intervalos de temperaturas que difieran
en al menos
10ºC.
10ºC.
En una realización especialmente ventajosa del
procedimiento conforme a la invención, se usa una mezcla de
iniciadores que comprende compuestos que se desintegran a
temperatura baja, a temperatura media y a temperatura alta, que
presentan un intervalo de semivalor de 1 hora en los intervalos de
40 a 80, 80 a 110 y 110 a 200ºC, preferentemente, de 110 a
150ºC.
Preferentemente, se usan mezclas de iniciadores
que al menos comprenden cuatro iniciadores con un período de
semivalor del orden de una hora, en diferentes intervalos de
temperaturas.
La cantidad de la mezcla de iniciadores puede
variarse dentro de amplios límites; de esta manera puede controlarse
el tiempo de polimerización, también puede influirse sobre la
temperatura de polimerización mediante la cantidad de los
iniciadores usados. Dentro del marco de la invención, las
indicaciones de masa están en partes en peso de iniciador por 100
partes en peso de monómeros. Es ventajoso, usar una cantidad total
de mezcla de iniciadores de aproximadamente 0,2 a 0,3 partes en peso
por 100 partes en peso de monómeros, preferentemente, de 0,21 a 0,24
partes en peso.
La relación de pesos de los iniciadores
individuales unos respecto a otros en la mezcla de iniciadores
también puede variarse dentro de límites relativamente amplios;
preferentemente, la relación de pesos de los iniciadores
individuales unos respecto a otros, se encuentra en el intervalo de
1:1 a 1:10, preferentemente, de 1:1 a 1:4. Pueden establecerse
cantidades y relaciones de peso apropiados mediante ensayos previos
sencillos.
Además, son objeto de la invención, bloques de
espuma, en particular, placas de espuma, con un grosor de 80 mm, que
pueden obtenerse mediante uno de los procedimientos indicados
anteriormente.
Para la preparación de las espumas en forma de
bloque, en primer lugar, se producen mezclas de monómeros, que
contienen ácido metacrílico y metacrilonitrilo como componentes
principales, preferentemente, en una relación molar de entre 2:3 y
3:2. Adicionalmente, pueden usarse otros comonómeros como, por
ejemplo, ésteres del ácido acrílico o metacrílico, estireno, ácido
maleico o ácido itacónico o sus anhídridos, vinilpirrolidona, etc.
Aquí, la proporción de los comonómeros no debería ascender a más del
30% en peso, preferentemente, a no más del 10% en peso, de ambos
componentes principales. Pueden usarse adicionalmente bajas
cantidades de monómeros reticulantes como, por ejemplo, acrilato de
alilo. Sin embargo, las cantidades preferentemente sólo deberían
ascender a 0,05 hasta 1% en peso. La mezcla de polimerización además
contiene al menos tres iniciadores, que respectivamente presenten un
período de semivalor del orden de una hora, en diversos intervalos
de temperaturas. Es ventajoso usar iniciadores correspondientes de
al menos cuatro intervalos de temperaturas. Intervalos de
temperaturas apropiados son, por ejemplo, de 50 a 57ºC, como primer
intervalo, de 60 a 80ºC, como segundo intervalo, de 85 a 105ºC, como
tercer intervalo, así como de 115 a 125ºC, como cuarto intervalo.
Como iniciador de los intervalos individuales de temperaturas,
respectivamente, puede usarse un único compuesto como iniciador, sin
embargo, también es posible, usar respectivamente dos o varios
iniciadores con los períodos de semivalor correspondientes de los
intervalos correspondientes de
temperaturas.
temperaturas.
Como iniciadores apropiados, que conforme a la
invención se usan en una mezcla que comprende al menos tres
iniciadores, pueden usarse iniciadores en sí usuales, como los que
se usan para la formación de radicales en la polimerización iniciada
mediante iniciadores por radicales. A éstos pertenecen compuestos
como peróxidos orgánicos, como peróxido de dicumilo,
peroxidicarbonatos como peroxidicarbonato de diisopropilo,
perésteres como
peroxi-2-etilhexanoato de
terc-butilo, y similares. Dentro del marco de la
invención, también son apropiados otros tipos de compuestos que
pueden formar radicales. A éstos, en particular, pertenecen
azocompuestos, como azo-bis(isobutironitrilo)
y
azo-bis-(2,4-dimetilvaleronitrilo).
Dentro del marco de la invención, en particular,
son apropiadas mezclas de iniciadores, cuyos componentes están
seleccionados entre los siguientes iniciadores:
azo-bis-(isobutironitrilo), peroctoato de
t-butilo, perbenzoato de t-butilo,
perpivalato de t-butilo,
azo-bis-(2,4-dimetilvaleronitrilo),
perneodecanoato de t-butilo, peróxido de
dibenzoílo, peroxidicarbonato de
bis-(4-t-butilciclohexilo),
peroxi-neodecanoato de cumilo,
1,4-di(2-neodecanoilperoxi-isopropil)benceno,
y similares.
De la tabla 1 se desprenden iniciadores
apropiados, para los que respectivamente también están indicadas las
temperaturas para los períodos de semivalor, para 10 horas, 1 hora y
1 minuto, así como los períodos de semivalor en horas para una serie
de temperaturas. En la tabla 2 está representada de forma gráfica la
dependencia entre el período de semivalor y la temperatura. Con la
ayuda de estos gráficos pueden componerse mezclas de iniciadores de
forma sencilla.
En la tabla 3 se enumeran azocompuestos que son
apropiados como iniciadores, dentro del marco de la invención.
En la tabla 4 se representan gráficamente
períodos de semivalor de diferentes azocompuestos.
El período de semivalor de los iniciadores
usados, en general ya está indicado por la empresa fabricante. Puede
determinarse fácilmente de forma analítica, habiendo demostrado ser
apropiado, en general, el benceno, como disolvente para esto. La
determinación en general, se realiza en una solución 0,1 molar.
La mezcla para la copolimerización además
contiene agentes de expansión, que, a temperaturas de
aproximadamente 150 a 250ºC, o bien se desintegran o bien se
evaporan, y con ello forman una fase gaseosa. Como agentes de
expansión, por ejemplo, son de mencionar los compuestos nitrogenados
urea, monometilurea o N,N'-dimetilurea, formamida o
monometilformamida. Otros agentes de expansión exentos de nitrógeno
son ácido fórmico, agua o alcoholes monohidroxílicos alifáticos, en
particular, aquéllos con de tres a ocho átomos de carbono. Los
agentes de expansión, en general, se usan en cantidades de 0,5 a 8%
en peso, respecto a los monómeros usados.
La polimerización convenientemente tiene lugar en
forma de bloque. En la preparación de bloques planos, por ejemplo,
capas planas con grosores de hasta 80 mm, la mezcla de monómeros se
encuentra entre dos placas de vidrio, que respectivamente están
cerradas herméticamente en el borde y forman una especie de cámara
plana. Esta cámara plana está rodeada por un baño de agua, que se
ajusta a la temperatura de polimerización deseada.
La polimerización puede ser llevada a cabo en
alto grado o a lo largo de amplios intervalos, en condiciones
isotérmicas, es decir, a temperatura constante del baño de agua. En
muchos casos, es posible mantener constante la temperatura del baño
de agua desde el principio hasta el final de la polimerización.
Pero, dado el caso, en primer lugar, puede mantenerse constante la
temperatura del baño de agua durante un largo tiempo, y después de
un determinado tiempo, puede aumentarse, para llevar a cabo una
parte de la polimerización a una temperatura más
alta.
alta.
También en esta etapa siguiente de
polimerización, llevada a cabo a una temperatura más alta, puede
mantenerse constante la temperatura del baño de agua.
La temperatura seleccionada del agua, depende del
grosor de la cámara de polimerización y de la formulación usada para
la polimerización En general, es ventajoso desplazar la temperatura
de polimerización hacia valores más bajos, y con ello, la
temperatura del baño de agua, al aumentar el grosor deseado de la
placa que se ha de producir.
La temperatura apropiada para la formulación y el
grosor respectivos, puede optimizarse mediante ensayos previos
sencillos.
Se sobreentiende, que la temperatura se adapta de
tal manera al grosor de la cámara y a la formulación, que el calor
que se libera en la polimerización puede evacuarse en la medida
suficiente, sin que durante la polimerización se produzcan
temperaturas no deseadas en la mezcla de polimerización. Después del
final del proceso de polimerización, que es controlado por el baño
de agua circundante, se lleva a cabo una polimerización posterior en
una estufa. La polimerización posterior, en general, tiene lugar a
temperaturas de 38 a 140ºC. Para la polimerización final, en la
estufa de maleabilización, en general, alcanzan de 10 a 1000ºC.
Después de terminar la polimerización, se
calienta el bloque a una temperatura de aproximadamente 180 a 250ºC,
a la cual se produce la ciclación para obtener la estructura de
imida, y la formación de espuma.
En general, alcanzan tiempos de 3 a 5 horas para
este tratamiento térmico posterior.
Los bloques así obtenidos, destacan por una
estructura homogénea uniforme.
Otro objeto de la invención, es un procedimiento
para la preparación de placas poliméricas mediante la
copolimerización de ácido metacrílico y metacrilonitrilo, así como,
dado el caso, otros monómeros copolimerizables, en presencia de
iniciadores formadores de radicales, y polimerización posterior, que
está caracterizado porque la copolimerización se lleva a cabo en
presencia de una mezcla que comprende al menos tres iniciadores con
períodos de semivalor escalonados.
Estas placas poliméricas se forman como producto
intermedio en la preparación de las espumas de metacrilimidas, en
forma de bloques, conforme a la invención. Además, son objeto de la
invención las placas poliméricas que pueden obtenerse mediante el
procedimiento indicado anteriormente.
Era especialmente sorprendente, que con el
procedimiento conforme a la invención fuera posible llevar a cabo la
polimerización de forma isotérmica, es decir, a temperatura
constante, y obtener bloques poliméricos de grosores de hasta 80 mm,
que presentan un perfil de propiedades uniforme a través de todo el
grosor del bloque, lo que es un signo de una polimerización uniforme
homogénea. Los bloques de espuma preparados pueden confeccionarse
como tales, con lo que en los ámbitos marginales sólo se produce muy
poco material de desecho. De esta manera, es posible preparar
cuerpos moldeados del grosor correspondiente, usando sólo un único
bloque, para lo que antes se requerían varios bloques adheridos unos
a otros. Los bloques o placas obtenidos, espumados en una sola
pieza, preferentemente, tienen grosores de 80 a 300 mm.
Las placas o los bloques de espuma conforme a la
invención, son materiales muy valiosos y, en particular, pueden
usarse como componentes en la construcción de aviones. Los bloques
poliméricos preparados conforme a la invención, destacan por una
estructura muy regular, pueden almacenarse durante el tiempo que se
desee y, dado el caso, pueden transformarse en placas mediante el
calentamiento correspondiente.
La invención se explica más detalladamente
mediante los siguientes ejemplos:
Durante 66 horas, se polimeriza una mezcla de 61
partes de ácido metacrílico, 39 partes de metacrilonitrilo, 4,7
partes de formamida y 4,2 partes de 2-propanol y una
mezcla de iniciadores de 0,3 partes de perpivalato de
t-butilo, 0,04 partes de
per-2-etilhexanoato de
t-butilo, 0,07 partes de perbenzoato de
t-butilo y 0,077 partes de perneodecanoato de cumilo
entre dos placas de vidrio que presentan una distancia entre sí de
23 mm, y están cerradas herméticamente mediante una cuerda
selladora, a una temperatura de baño de agua de 38ºC, a
continuación, se polimeriza posteriormente durante 24 horas en una
estufa, a 115ºC. Se obtienen placas uniformes. Durante la
polimerización, que se controla por el baño de agua, prácticamente
no tienen lugar fluctuaciones de temperatura o sólo despreciables,
que no hacen necesario un cambio de la temperatura del baño de
agua.
Las placas obtenidas pueden transformarse sin
problemas en placas espumadas, mediante un tratamiento por calor, a
una temperatura de 170 a 200ºC.
Se polimeriza una mezcla igual a la del ejemplo
1, en una cámara plana de 30 mm. Se mantiene el baño de agua durante
92 horas a 33ºC, durante 10 horas a 33 hasta 38ºC, y durante 14
horas a 38ºC. La maleabilización en la estufa, a 115ºC, se lleva a
cabo durante 40 horas.
Las placas presentan una estructura uniforme y
pueden transformarse sin problemas en materiales espumados.
Se polimeriza una composición igual que la del
ejemplo 1, en una cámara plana de placas de vidrio de 50 mm. Se
mantiene el baño de agua durante 198 horas a 28ºC, durante 30 horas,
a 28 hasta 37ºC y durante 24 horas, a 37ºC. La polimerización
posterior se realiza a una temperatura de 115ºC, en el transcurso de
50 horas.
Ejemplos 4 a
6
En los siguientes ejemplos se polimeriza una
mezcla de polimerización, que tiene la siguiente composición: 56
partes de ácido metacrílico, 44,0 partes de metacrilonitrilo, 1,0 de
formamida, 3,3 partes de 2-propanol, 0,31 partes de
metacrilato de alilo, 0,03 partes de perpivalato de
t-butilo, 0,03 partes de
per-2-etilhexanoato de
t-butilo, 0,1 partes de perbenzoato de
t-butilo y 0,077 partes de perneodecanoato de
cumilo. La polimerización respectivamente se lleva a cabo en cámaras
planas, con distancias entre las placas de vidrio de 23 mm, 30 mm y
50 mm. El tiempo de polimerización, en el caso de la distancia de 23
mm, asciende a 80 horas a 37ºC y una polimerización posterior
durante 32 horas, en la estufa; en el caso de la distancia de 30 mm
114 horas a 32ºC, 10 horas a 32 hasta 38ºC y 24 horas a 38ºC, así
como una polimerización posterior durante 45 horas en la estufa; en
el caso de 50 mm de distancia, el tiempo de polimerización asciende
a 198 horas a 27ºC, 24 horas a 27 hasta 37ºC y 24 horas a 37ºC. La
polimerización posterior en la estufa dura 57 horas. Todas las
placas muestran una construcción uniforme y pueden procesarse sin
problemas para obtener materiales espumados.
Otros ejemplos están recopilados en la tabla
A.
Iniciadores | Grosor (mm) | Temperatura de | \DeltaT (ºC) |
polimerización (ºC) | |||
DIPND:V77:V69:V73 | |||
0,083:0,03:0,04:0,07 | 23 | 38 | 2,0 |
0,078:0,03:0,04:0,07 | 23 | 38 | 1,4 |
0,09:0,03:0,04:0,07 | 23 | 38 | 2,3 |
0,09:0,03:0,04:0,07 | 30 | 35 | 3,4 |
0,09:0,03:0,04:0,07 | 50 | 29 | 2,3 |
\begin{minipage}[t]{160mm} \Delta T significa la diferencia máxima de temperaturas entre el baño de agua y la mezcla de polimerización, durante la polimerización. \end{minipage} | |||
DIPND = 1,4-di(2-neodecanoilperoxi-isopropil)benceno | |||
TBPP = perpivalato de t-butilo | |||
TBPEH = peroctoato de t-butilo | |||
TBPB = perbenzoato de t-butilo |
Las placas poliméricas obtenidas de esta manera
presentan una estructura uniforme regular. Durante la
polimerización, que se controla mediante una temperatura constante
del baño de agua (temperatura de polimerización), también la
temperatura interna de la masa de polimerización prácticamente se
mantiene constante. Las desviaciones en la masa de polimerización
ascienden a sólo pocos grados, con un máximo de 3,4ºC. La
temperatura durante la polimerización se controla mediante un
elemento termométrico, introducido en la masa de polimerización. Las
pequeñas fluctuaciones de temperatura son despreciables y están
lejos de las desviaciones de temperatura que ocurren cuando se
trabaja sólo con uno o dos iniciadores y se intenta controlar la
reacción con un baño de agua isotérmico. Aquí se producen
desviaciones de temperatura de 13ºC y más, por lo que la
polimerización se vuelve incontrolable y se origina una
polimerización acelerada, y se obtienen placas que son de calidad
inferior o productos de
descarte.
descarte.
Además, era sorprendente que el procedimiento
pudiera usarse para la preparación de placas poliméricas o las
espumas correspondientes, en forma de placas o chapas, que contienen
materiales de carga. Así pueden producirse placas que contienen
materiales de carga usuales. Preferentemente, conforme a la
invención, también pueden prepararse espumas que contienen
partículas que conducen la electricidad, en particular, partículas
de carbono, como hollín conductor, por ejemplo, el producto
comercial Ketjenblack 600EC, fabricante: Akzo Nobel Chemie. Además
de hollín, también pueden usarse fibras de carbono como material de
carga, tanto solas, como adicionalmente a otros materiales de
carga.
Se dispersan 1680,00 g de hollín (Ketjenblack
600EC), durante 50 minutos, en 41901,18 g de ácido metacrílico,
32656,08 g de metacrilonitrilo, 2982,29 g de
2-propanol, 149,11 g de MgO y 1,4911 g de
metacrilato de alilo. Entonces, se añaden con agitación los
iniciadores disueltos y se evacua la solución de polimerización
durante 30 minutos. Además, se estabiliza la solución de
polimerización con 50 ppm de quinona.
De igual manera, se llena una segunda cámara,
pero dispersando durante 45 minutos y evacuando durante 40 minutos.
Se llena una tercera cámara con la misma composición, pero se
dispersa durante 25 minutos al vacío y se evacua otros 20 minutos.
En los tres casos, se llevó a cabo la polimerización a 34ºC,
necesitándose 73,25 horas. A continuación, se maleabilizó durante 13
horas a 34 hasta 60ºC, durante 3 horas a 60ºC, durante 10 horas a 60
hasta 100ºC, durante 5 horas a 100 hasta 115ºC, y durante 3 horas a
115ºC. Las placas poliméricas obtenidas presentan una calidad
impecable. Las desviaciones de temperatura durante la polimerización
son despreciables.
Nº | Código de | Denominación química | Energía de | Temperatura [ºC] | ||
INTEROX | activación | para un período | ||||
[KJ/mol] de | de semivalor | |||||
10 h | 1 h | 1 m^{5)} | ||||
1 | ASCP | Sulfonilperóxido de acetil-ciclohexano | 124 | 31 | 46 | 75 |
2 | DIPND | 1,4-di(2-neodecanoilperoxi-isopropil) | ||||
benceno^{1)} | 114 | 37 | 54 | 85 | ||
3 | CUPND | Peroxineodecanoato de cumilo | 115 | 38 | 55 | 90 |
4 | *) | Peroxidicarbonatos | 124 | 41 | 57 | 90 |
5 | IPPC | Peroxidicarbonato de diisopropilo | 119 | 44 | 61 | 95 |
6 | TAPND | Peroxineodecanoato de terc-amilo | 113 | 44 | 62 | 100 |
7 | TBPND | Peroxineodecanoato de terc-butilo | 121 | 47 | 64 | 100 |
8 | TAPPI | Peroxipivalato de terc-amilo | 121 | 53 | 71 | 110 |
9 | DCLBP | Peróxido de di(2,4-dicloro-benzoílo | 121 | 54 | 72 | 110 |
10 | TBPPI | Peroxipivalato de terc-butilo | 121 | 56 | 74 | 110 |
11 | INP | Peróxido de di(3,5,5-trimetil-hexanoílo | 117 | 59 | 78 | 120 |
12 | DP | Peróxido de didecanoílo | 126 | 62 | 80 | 120 |
13 | LP | Peróxido de dilauroílo | 126 | 62 | 80 | 120 |
14 | Peróxido de di(2-metil-benzoílo | 119 | 62 | 81 | 120 | |
15 | DHPEH | 2,5-Dimetil-2,5-di(2-etil-hexanoilperoxi) | ||||
hexano | 137 | 67 | 84 | 125 | ||
16 | PMBP | Peróxido de di(4-metil-benzoílo) | 125 | 70 | 89 | 130 |
17 | BP | Peróxido de dibenzoílo | 126 | 72 | 91 | 130 |
18 | TAPEH | Peroxi-2-etilhexanoato de terc-amilo | 126 | 72 | 91 | 130 |
19 | TBPEH | Peroxi-2-etilhexanoato de terc-butilo | 135 | 74 | 92 | 130 |
20 | Peroxiisobutirato de terc-butilo | 130 | 77 | 96 | 135 | |
21 | TBPM | Monoperoximaleato de terc-butilo | 116 | 82 | 104 | 150 |
22 | TMCH | 1,1-Di(terc-butilperoxi)-3,3,5-trimetilciclo- | ||||
hexano^{2)} | 143 | 95 | 114 | 155 | ||
23 | CH | 1,1-Di(terc-butilperoxi)-ciclohexano^{2)} | 138 | 97 | 117 | 160 |
24 | Carbonato de terc-butilperoxi-isopropilo | 138 | 97 | 117 | 160 | |
25 | TBPIN | Hexanoato de terc-butilperoxi-3,5,5- | ||||
trimetilo | 147 | 100 | 119 | 160 | ||
26 | DHPBZ | 2,5-Dimetil-2,5-di(benzoil-peroxi)hexano | 147 | 100 | 119 | 160 |
Nº | Código de | Denominación química | Energía de | Temperatura [ºC] | ||
INTEROX | activación | para un período | ||||
[KJ/mol] de | de semivalor | |||||
10 h | 1 h | 1 m^{5)} | ||||
27 | TBP\cdotEHC | Carbonato de terc-butilperoxi-(2-etilhexilo)^{2)} | 128 | 100 | 122 | 175 |
28 | Peroxiacetato de terc-butilo | 149 | 102 | 121 | 160 | |
29 | TABP | Peroxibenzoato de terc-amilo^{2)} | 143 | 102 | 122 | 160 |
30 | TBPB | Peroxibenzoato de terc-butilo | 143 | 104 | 124 | 165 |
31 | BU | 2,2-Di(terc-butilperoxi)-butano^{2)} | 143 | 104 | 124 | 165 |
32 | NBV | 4,4-Di(terc-butilperoxi)-valerato de n-butilo | 141 | 110 | 131 | 175 |
33 | EBU | 3,3-Di(terc-butilperoxi)-butirato de etilo^{3)} | 144 | 114 | 135 | 180 |
34 | DCUP | Peróxido de dicumilo | 152 | 116 | 136 | 175 |
35 | BCUP | Peróxido de terc-butilcumilo | 154 | 118 | 138 | 180 |
36 | DTAP | Peróxido de di(terc-amilo)^{4)} | 129 | 118 | 142 | 190 |
37 | DIPP | Di(2-terc-butilperoxi-isopropil)benceno | 142 | 120 | 142 | 190 |
38 | DHBP | 2,5-Dimetil-2,5-di(terc-butil-peroxi)hexano | 142 | 120 | 142 | 190 |
39 | DTBP | Peróxido de di(terc-butilo) | 152 | 125 | 146 | 190 |
40 | DYBP | 2,5-Dimetil-2,5-di(terc-butil-peroxi)-3- | ||||
hexino | 154 | 128 | 149 | 195 | ||
41 | HMCN | 3,3,6,6,9,9-Hexametil-1,2,4,5-tetraoxa- | ||||
ciclononano^{2)} | 146 | 135 | 158 | 205 | ||
42 | TBHP | Hidroperóxido de terc-butilo | 149 | 173 | 200 | 260 |
43 | CC DFH | 3,4-Dimetil-3,4-difenilhexano | 150 | 182 | 210 | 270 |
44 | CC DFB | 2,3-Dimetil-2,3-difenilbutano | 195 | 210 | 234 | 285 |
*) | EHPC | Peroxidicarbonato de di(2-etilhexilo) | ||||
CEPC | Peroxidicarbonato de dicetilo | |||||
MYPC | Peroxidicarbonato de dimiristilo | |||||
CHPC | Peroxidicarbonato de diciclohexilo | |||||
BCHPC | Peroxidicarbonato de di(4-terc-butilciclohexilo) | |||||
^{1)} | 0,1 molar en tolueno | |||||
^{2)} | 0,1 molar en isododecano | |||||
^{3)} | 0,1 molar en aceite mineral | |||||
^{4)} | 0,1 molar en estireno | |||||
^{5)} | valores normativos extrapolados |
\newpage
Claims (7)
1. Procedimiento para la preparación de espumas
de polimetacrilimidas, en forma de placas o de bloques, mediante
copolimerización de ácido metacrílico y metacrilonitrilo, así como,
dado el caso, otros monómeros copolimerizables, en presencia de
iniciadores formadores de radicales, polimerización posterior, y
ciclación del copolímero para obtener la poliimida, en forma de
placas poliméricas, y transformación en una espuma,
caracterizado porque la copolimerización se lleva a cabo en
presencia de una mezcla que comprende al menos cuatro iniciadores
con períodos de semivalor escalonados, usándose como iniciadores
mezclas de compuestos que se desintegran a temperatura baja, a
temperatura media y a temperatura alta, que presentan un período de
semivalor de una hora en los intervalos de temperaturas de
50-57ºC, 60-80ºC,
85-105ºC y 115-125ºC.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la temperatura de copolimerización es
regulada de forma completa o por etapas, mediante un baño de agua
cuya temperatura es constante durante todo el tiempo de
polimerización o respectivamente para las etapas parciales.
3. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la mezcla de
copolimerización contiene materiales de carga.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la mezcla de copolimerización contiene
partículas que poseen conductibilidad eléctrica.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque las partículas que poseen
conductibilidad están compuestas por fibras de carbono.
6. Placas poliméricas según la reivindicación 1,
caracterizadas por un grosor de > 30-80
mm.
7. Uso de los bloques o placas espumados, según
la reivindicación 1, como componentes en la construcción de
aviones.
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