ES2262597T3 - Procedimiento continuo para la fabricacion de elastomeros de poliuretano que pueden transformarse termoplasticamente con alta termoestabilidad y viscosidad constante. - Google Patents
Procedimiento continuo para la fabricacion de elastomeros de poliuretano que pueden transformarse termoplasticamente con alta termoestabilidad y viscosidad constante.Info
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Abstract
Procedimiento continuo para la fabricación de elastómeros de poliuretano termoplásticamente transformables a partir de polioles esencialmente lineales terminados en hidroxilo con un peso molecular de 600 a 5000, diisocianatos orgánicos y alargadores de cadena de diol y/o dado el caso de triol con un peso molecular de 62 a 500 con alta termoestabilidad y con comportamiento de fluidez de la masa fundida lo más constante posible, en el que con inclusión de todos los componentes de reacción se ajusta en total una relación NCO/OH de 0, 9:1 a 1, 2:1, caracterizado porque en la fase de puesta en marcha de la fabricación continua se determina la cantidad de adición necesaria de diisocianatos orgánicos para ajustar la viscosidad máxima de la masa fundida del elastómero de poliuretano, después se añade constantemente la cantidad de adición así determinada de diisocianatos orgánicos en la fabricación continua del elastómero de poliuretano y mediante la adición adicional y simultánea de pequeñas cantidades del 0, 3 al 6% en moles, referido al alargador de cadena, de compuestos con H ácidos del grupo compuesto por monoalcoholes y aminas primarias y/o secundarias se ajusta la viscosidad de la masa fundida del elastómero de poliuretano hasta un valor constante de < 90% de la viscosidad máxima anteriormente determinada.
Description
Procedimiento continuo para la fabricación de
elastómeros de poliuretano que pueden transformarse
termoplásticamente con alta termoestabilidad y viscosidad
constante.
La invención se refiere a un procedimiento
continuo para la fabricación de elastómeros de poliuretano que
pueden transformarse termoplásticamente con comportamiento de
fluidez de la masa fundida definido (previamente determinado) y
normalizado (constante) y alta termoestabilidad mediante ajuste de
una viscosidad de fusión definida mediante variación de isocianato
y posterior adición de compuestos con H ácidos.
Desde hace tiempo se conocen los elastómeros de
poliuretano termoplásticos (TPU). Son de importancia industrial
debido a la combinación de propiedades mecánicas de alta calidad con
las ventajas conocidas de la rentable capacidad de transformación
termoplástica. Mediante el uso de diferentes componentes de síntesis
química puede lograrse una gran amplitud de variaciones de
propiedades mecánicas. Una visión general sobre TPU, sus propiedades
y aplicaciones se da, por ejemplo, en Kunststoffe 68 (1978),
páginas 819 a 825, o Kautschuk, Gummi, Kunststoffe 35 (1982),
páginas 568 a 584.
Los TPU se sintetizan a partir de polioles
lineales, principalmente poliésteres o poliéteres, diisocianatos
orgánicos y dioles de cadena corta (alargadores de cadena). En este
sentido, como en todos los elastómeros de poliuretano, la síntesis
puede tener lugar o bien gradualmente (procedimiento de prepolímero)
o bien mediante la reacción simultánea de todos los componentes en
un paso (de un solo paso). En el procedimiento de prepolímero, a
partir del poliol y el diisocianato se forma un prepolímero que
contiene isocianato que se hace reaccionar en una segunda etapa con
el alargador de cadena. Este procedimiento permite un mejor control
de la reacción y separación de fases que el procedimiento de un
solo paso.
Los TPU pueden fabricarse continuamente o
discontinuamente. Como los procedimientos de fabricación industrial
más conocidos se emplean el denominado procedimiento de cinta
transportadora y el procedimiento con extruso-
ra.
ra.
La capacidad de transformación termoplástica
representa un gran avance industrial en comparación con los
procedimientos de transformación anteriormente conocidos mediante
colada. Sin embargo, hasta la fecha, la fabricación de grandes
cuerpos moldeados con contornos complicados o de cuerpos moldeados
con espesor de pared pequeño ocasiona dificultades ya que la alta
viscosidad y la limitada fluidez de la masa fundida de poliuretano
impiden el completo relleno del molde. Además, la transformación
especial mediante extrusión admite una tolerancia
extraordinariamente pequeña en la viscosidad de fusión. Por tanto,
se intentó alcanzar una viscosidad baja del material termoplástico
mediante aumento de las temperaturas de transformación. Sin embargo,
esto condujo a fenómenos de combustión o descomposición del
material que se hace notar en burbujas, rechupe, cuarteado o
pegajosi-
dad.
dad.
Representaron un avance los procedimientos que,
mediante la adición de los denominados interruptores de cadena,
como por ejemplo alcoholes monofuncionales, disminuyen las
viscosidad de fusión (documento US4071505, DOS2418075) y/o la
proporción de gel (documento US3718622). Desventajoso en estos
procedimientos es, por una parte, que con ellos no puede ajustarse
en la práctica industrial ninguna viscosidad definida reproducible.
Pequeñas cantidades de estos interruptores de cadena tienen
concretamente un efecto considerable en la viscosidad. Pero debido
a que las materias primas industriales (por ejemplo, polioles; se
utilizan diferentes lotes de calidad de poliol) contienen una
cantidad no constante de impurezas reactivas, según los documentos
anteriores siempre se obtiene de nuevo a igual formulación, con
cantidad de interruptor de cadena respectiva constante mediante
diferentes conversiones de polímero, otras viscosidades que superan
los límites de tolerancia de la transformación.
Además, en la fabricación de poliuretano en el
intervalo de relación NCO/OH de aproximadamente 1 siempre se
obtiene una viscosidad determinada a al menos dos concentraciones de
isocianato distintas. La viscosidad de fusión a la concentración de
isocianato más alta (exceso de isocianato) se alcanza mediante una
proporción de poliuretano lineal y una proporción de poliuretano
reticulado. Esta viscosidad de fusión no es adecuada debido a los
reticulamientos, que parcialmente no son termoestables, para la
difícil transformación anteriormente expuesta. Se pretende la
viscosidad de fusión basada sólo en el poliuretano lineal, que se
obtiene a la dosificación de isocianato más
baja.
baja.
En el documento US4098772 se describe un
procedimiento para la fabricación de elastómeros de poliuretano
termoplástico con propiedades mejoradas (temperatura de proceso
reducida, capacidad de extrusión mejorada y estabilidad frente a la
hidrólisis y cizalladura) a partir de diisocianatos, dioles
poliméricos y alargadores de cadena bifuncionales con adición de
0,0005 a 0,05 equivalentes, referido a un equivalente de isocianato,
de un monoalcohol alifático.
En el caso de los productos fabricados según los
procedimientos conocidos hasta la fecha, durante la fabricación
continua no puede diferenciarse entre estas viscosidades debido a
las impurezas variables de las materias primas anteriormente
mencionadas. Esto conduce a una incertidumbre de la producción no
aceptable.
\newpage
Además, por esto existía el objetivo de buscar
un procedimiento económico y justificado industrialmente con el que
pudiera fabricarse un elastómero de poliuretano termoplásticamente
transformable con comportamiento de fluidez de la masa fundida
(viscosidad constante) definido y normalizado (constante).
De manera sorprendente se encontró ahora un
procedimiento continuo para la fabricación de elastómeros de
poliuretano termoplásticamente transformables a partir de polioles
esencialmente lineales terminados en hidroxilo con un peso
molecular de 600 a 5000, diisocianatos orgánicos y alargadores de
cadena de diol y/o dado el caso de triol con un peso molecular de
62 a 500, con comportamiento de fluidez de la masa fundida
(viscosidad constante) definido y normalizado (lo más constante
posible) y alta termoestabilidad, en el que con inclusión de todos
los componentes de reacción se ajusta en total una relación NCO/OH
de 0,9:1 a 1,2:1, que se caracteriza porque en la fase de puesta en
marcha de la fabricación continua se determina la cantidad de
adición necesaria de diisocianatos orgánicos para ajustar la
viscosidad máxima de la masa fundida del elastómero de poliuretano,
preferiblemente medida como establecimiento de presión antes de un
capilar acondicionado térmicamente de manera definida, después se
añade constantemente la cantidad de adición así determinada de
diisocianatos orgánicos en la fabricación continua del elastómero
de poliuretano y mediante la adición adicional y simultánea
preferida (preferiblemente con el alargador de cadena) de
cantidades más pequeñas del 0,3 al 6% en moles, referido al
alargador de cadena, de compuestos con H ácidos, preferiblemente
compuestos con H ácidos monofuncionales del grupo compuesto por
monoalcoholes y aminas primarias y/o secundarias, se ajusta la
viscosidad de la masa fundida del elastómero de poliuretano hasta
un valor constante de < 90% de la viscosidad máxima anteriormente
determinada. La fase de puesta en marcha significa el comienzo del
proceso continuo, mientras tanto se determinan y ajustan las
cantidades de las corrientes de
adición.
adición.
En el procedimiento según la invención pueden
añadirse hasta 2% en peso menos de diisocianato orgánico que el
determinado en la fase de puesta en marcha para obtener así
elastómeros de poliuretano termoplásticamente transformables con
viscosidades de fusión muy especialmente bajas.
Los polioles preferidos son poliésteres,
poliéteres, policarbonatos o una mezcla de estos.
Los polioléteres adecuados pueden fabricarse
haciendo reaccionar uno o varios óxidos de alquileno con 2 a 4
átomos de carbono en el resto alquileno con una molécula iniciadora
que contiene unidos dos átomos de hidrógeno activos. Como óxidos de
alquileno son de mencionar, por ejemplo: óxido de etileno, 1,2-óxido
de propileno, epiclorhidrina y 1,2- y 2,3-óxido de butileno.
Preferiblemente se usan óxido de etileno, óxido de propileno y
mezclas de 1,2-óxido de propileno y óxido de etileno. Los óxidos de
alquileno pueden usarse por separado, de manera seguida alterna o
como mezclas. Como moléculas iniciadoras se consideran, por ejemplo:
agua, aminoalcoholes, como N-alquildietanolamina,
por ejemplo, N-metil-dietanolamina,
y dioles, como etilenglicol, 1,3-propilenglicol,
1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol.
Dado el caso también pueden utilizarse mezclas de moléculas
iniciadoras. Los polioléteres adecuados son además los productos de
polimerización del tetrahidrofurano que contienen grupos
hidroxilo.
También pueden utilizarse polioléteres
trifuncionales en proporciones del 0 al 30% en peso, referido a los
polioléteres bifuncionales.
Los polioléteres esencialmente lineales poseen
pesos moleculares de 600 a 5000. Pueden aplicarse tanto por
separado como también en forma de mezclas entre sí.
Los poliolésteres adecuados pueden fabricarse,
por ejemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos con 2 a 12 átomos de
carbono, preferiblemente 4 a 6 átomos de carbono, y alcoholes
polihidroxílicos. Como ácidos dicarboxílicos se consideran, por
ejemplo: ácidos dicarboxílicos alifáticos, como ácido succínico,
ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico y
ácido sebácico, y ácidos dicarboxílicos aromáticos, como ácido
ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. Los ácidos
dicarboxílicos pueden usarse por separado o como mezclas, por
ejemplo, en forma de una mezcla de ácido succínico, glutárico y
adípico. Dado el caso, para la fabricación de los poliolésteres
puede ser ventajoso usar, en lugar de los ácidos dicarboxílicos, los
derivados de ácidos dicarboxílicos correspondientes, como diésteres
de ácidos carboxílicos con 1 a 4 átomos de carbono en el resto
alcohol, anhídridos de ácidos carboxílicos o cloruros de ácidos
carboxílicos. Ejemplos de alcoholes polihidroxílicos son glicoles
con 2 a 10, preferiblemente 2 a 6 átomos de carbono, como
etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butanodiol,
1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol,
1,10-decanodiol,
2,2-dimetil-1,3-propanodiol,
1,3-propanodiol y dipropilenglicol. Dependiendo de
las propiedades deseadas, los alcoholes polihidroxílicos pueden
usarse solos o, dado el caso, en mezcla entre sí.
También son adecuados los ésteres del ácido
carbónico con los dioles mencionados, especialmente aquellos con 4
a 6 átomos de carbono, como 1,4-butanodiol y/o
1,6-hexanodiol, productos de condensación de ácidos
\omega-hidroxicarboxílicos, por ejemplo, ácido
\omega-hidroxicaproico y preferiblemente productos
de polimerización de lactonas, por ejemplo, dado el caso,
\omega-caprolactonas sustituidas.
Como poliolésteres se usan preferiblemente
poli(etanodiol)adipatos,
poli(1,4-butanodiol)adipatos,
poli(etanodiol-1,4-butanodiol)adipatos,
poli(1,6-hexanodiol-neopentilglicol)adipatos,
poli(1,6-hexanodiol-1,4-butanodiol)adipatos
y policaprolactonas.
Los poliolésteres poseen pesos moleculares de
600 a 5000.
Como diisocianatos orgánicos se consideran, por
ejemplo, diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos,
heterocíclicos y aromáticos, como se describen en Justus Liebigs
Annalen der Chemie, 562, páginas 75 a 136.
En particular son de mencionar, por ejemplo:
diisocianatos alifáticos, como hexametilendiisocianato,
diisocianatos cicloalifáticos, como isoforondiisocianato,
1,4-ciclohexanodiisocianato,
1-metil-2,4-ciclohexanodiisocianato
y
1-metil-2,6-ciclohexanodiisocianato,
así como las mezclas isoméricas correspondientes, 4,4'-, 2,4'- y
2,2'-diciclohexilmetanodiisocianato, así como las
mezclas isoméricas correspondientes y preferiblemente diisocianatos
aromáticos como 2,4-toluilendiisocianato, mezclas
de 2,4- y 2,6-toluilendiisocianato, 4,4'-, 2,4'- y
2,2'-difenilmetanodiisocianato, mezclas de 2,4'- y
4,4'-difenilmetanodiisocianato, 4,4'- y/o
2,4'-difenilmetanodiisocianatos líquidos modificados
con uretano,
4,4'-diisocianato-(1,2)-difeniletano
y 1,5-naftilendiisocianato. Preferiblemente se usan
1,6-hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato,
diciclohexilmetanodiisocianato, mezclas isoméricas de
difenilmetanodiisocianatos con un contenido de
4,4'-difenilmetanodiisocianato mayor del 96% en peso
y especialmente de 4,4'-difenilmetanodiisocianato y
1,5-naftilendiisocianato.
Los diisocianatos mencionados pueden usarse
juntos con hasta el 15% (calculado respecto al diisocianato), pero
como mucho tanto de un poliisocianato que se produzca un producto no
reticulado. Ejemplos son
trifenilmetano-4,4',4''-triisocianato
y
polifenil-polimetilen-poliisocianatos.
Como agentes alargadores de cadena con pesos
moleculares de 62 a 500 se consideran preferiblemente dioles
alifáticos con 2 a 14 átomos de carbono, como por ejemplo,
etanodiol, 1,6-hexanodiol, dietilenglicol,
dipropilenglicol y especialmente 1,4-butanodiol.
Sin embargo, también son adecuados diésteres del ácido tereftálico
con glicoles con 2 a 4 átomos de carbono, como por ejemplo, ácido
tereftálico-bis-etilenglicol o ácido
tereftálico-bis-1,4-butanodiol,
éter de hidroxialquileno de hidroquinona, como por ejemplo,
1,4-di-(\beta-hidroxietil)-hidroquinona,
diaminas (ciclo)alifáticas, como por ejemplo,
isoforondiamina, etilendiamina, 1,2-,
1,3-propilendiamina,
N-metilpropilen-1,3-diamina,
N,N'-dimetiletilendiamina y diaminas aromáticas,
como por ejemplo, 2,4- y 2,6-toluilendiamina,
3,5-dietil-2,4-toluilendiamina
y
3,5-dietil-2,6-toluilendiamina
y 4,4'-diaminodifenilmetanos primarios
orto-di-, tri- y/o
tetra-alquilsustituidos. También pueden utilizarse
mezclas de los alargadores de cadena anteriormente
mencionados.
mencionados.
Los compuestos con H ácidos según la invención
pueden ser, por ejemplo, butanol, hexanol, octanol, isooctanol,
alcohol nonílico, alcohol dodecílico, alcohol estearílico, éter
monoalquílico de etilenglicol, como por ejemplo éter monometílico
de etilenglicol, alcohol isopropílico, alcohol isobutílico, alcohol
terc-pentílico. Aminas primarias y secundarias
adecuadas son, por ejemplo, butilamina, hexilamina, estearilamina,
dibutilamina y etilendiami-
na.
na.
Para la fabricación del TPU se hacen reaccionar
los componentes de síntesis, dado el caso en presencia de
catalizadores, coadyuvantes y/o aditivos, en cantidades tales que la
relación de equivalentes de grupos NCO respecto a la suma de todos
los grupos reactivos NCO, especialmente de los grupos OH de los
dioles/trioles y polioles de bajo peso molecular, ascienda a de
0,9:1,0 a 1,2:1,0, preferiblemente 0,95:1,0 a 1,10:1,0.
Los catalizadores adecuados que aceleran
especialmente la reacción entre los grupos NCO de los diisocianatos
y los grupos hidroxilo de los componentes de diol son las aminas
terciarias habituales y conocidas según el estado de la técnica,
como por ejemplo, trietilamina, dimetilciclohexilamina,
N-metilmorfolina,
N,N'-dimetilpiperazina,
2-(dimetilaminoetoxi)-etanol,
diazabiciclo-(2,2,2)-octano y similares, así como
especialmente compuestos organometálicos como ésteres del ácido
titánico, compuestos de hierro, compuestos de estaño, por ejemplo,
diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las
sales dialquílicas de estaño de ácidos carboxílicos alifáticos,
como diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño o
similares. Los catalizadores se utilizan normalmente en cantidades
de 0,0005 a 0,1 partes por 100 partes de compuesto polihidroxi.
Además de los catalizadores, a los componentes
de síntesis también pueden incorporarse coadyuvantes y/o aditivos.
Son de mencionar, por ejemplo, lubricantes, agentes antiadherencia,
inhibidores, estabilizadores contra la hidrólisis, la luz, el calor
y la coloración, ignifugantes, colorantes, pigmentos, cargas
inorgánicas y/u orgánicas y agentes reforzantes.
Los agentes reforzantes son especialmente
sustancias reforzantes de tipo fibroso, como por ejemplo fibras
inorgánicas, que pueden fabricarse según el estado de la técnica y
que también pueden cargarse con un encolan-
te.
te.
De la bibliografía técnica pueden extraerse
indicaciones más detalladas sobre los coadyuvantes y aditivos
anteriormente mencionados, por ejemplo, de la monografía de J.H.
Saunders y K.C. Frisch: "High Polymers", tomo XVI,
Polyurethane, parte 1 y 2, editorial Interscience Publishers 1962
y/o 1964 o el documento DE-A2901774.
Otros componentes adicionales que pueden
incorporarse en el TPU son materiales termoplásticos, por ejemplo,
policarbonatos y terpolímeros de
acrilonitrilo-butadieno-estireno,
especialmente ABS. También pueden usarse otros elastómeros como por
ejemplo caucho, polímeros de etileno-acetato de
vinilo, copolímeros de estireno-butadieno, así como
otros TPU. Además, los plastificantes habituales en el comercio son
adecuados para ser introducidos, como por ejemplo fosfatos,
ftalatos, adipatos, sebacatos.
Los TPU según la invención se fabrican
continuamente. En este sentido puede aplicarse tanto el conocido
procedimiento de cinta transportadora como el procedimiento con
extrusora. La dosificación de los componentes puede tener lugar
simultáneamente, es decir, de un solo paso, o sucesivamente, es
decir, según un procedimiento de prepolímero. En este sentido, el
prepolímero puede producirse tanto por lotes como continuamente en
la primera parte de la extrusora o en una unidad de prepolímero
preconectada independiente.
Preferiblemente se aplica el procedimiento con
extrusora, dado el caso junto con un reactor de prepolímeros.
Según la invención, en la formulación
previamente facilitada de los componentes anteriormente mencionados
poliol, isocianato y alargador de cadena, pero sin el compuesto con
H ácido adicional, se busca por diferentes cantidades de isocianato
variadas en pequeños pasos de dosificación aquella cantidad de
isocianato con la que la viscosidad de fusión sea la más grande.
Estos pasos de dosificación pueden ser por ejemplo las relaciones
NCO/OH teóricamente calculadas 0,98, 0,99, 1,00, 1,01, 1,02, 1,03,
1,04, que naturalmente no consideran las impurezas de las materias
primas.
La medición de la viscosidad de fusión del TPU
puede tener lugar de distintas formas. Por un lado pueden extraerse
discontinuamente muestras de masa fundida que se miden según
procedimientos conocidos, como por ejemplo viscosímetro rotativo o
espiral de fluidez o valor de MVI (índice volumétrico de masa
fundida) según DIN 53 735. Un procedimiento preferido es la
medición continua del establecimiento de presión de la masa fundida
que fluye continuamente de la reacción de TPU antes de un capilar
calentado de manera definida que se coloca en el extremo del reactor
(por ejemplo, de la extrusora). En el capilar con un diámetro
determinado y una longitud determinada se mide la presión a
temperatura previamente facilitada de la masa fundida. La
temperatura de medición en el capilar calentado está
preferiblemente en el intervalo entre 150º y 260ºC. La presión de la
masa fundida medida se correlaciona con la viscosidad de fusión MVI
según DIN 53 375.
La viscosidad máxima así calculada depende, a la
misma composición de la masa fundida, de los tres parámetros
anteriormente mencionados. Pero su magnitud no es considerable ya
que siempre resultan curvas de viscosidad que transcurren igual
frente a la relación NCO/OH. Sólo es importante que, según el
presente procedimiento, se trabaje con el mismo capilar a la misma
temperatura de medición.
Después del cálculo de la viscosidad de fusión
máxima mediante variación de isocianato, a esta cantidad de
isocianato (por ejemplo, relación NCO/OH de 1,01) se aumenta ahora
gradualmente la dosificación de un compuesto con H ácido (por
ejemplo butanol, hexanol, octanol, alcohol estearílico) hasta que la
viscosidad de fusión, preferiblemente medida como establecimiento
de presión antes de un capilar, disminuya hasta un valor < 90%
de la viscosidad máxima. En este sentido, la cantidad de compuesto
con H ácido añadida asciende normalmente a entre el 0,3 al 6% en
moles, referido al alargador de cadena. La cantidad se varía en
función de las distintas materias primas (por ejemplo distintos
lotes con diferentes calidades de poliol) e impurezas de las
materias primas (por ejemplo diferencias de funcionalidad,
diferencias de peso molar, contenido de H_{2}O).
El compuesto con H ácido puede incorporarse
separado de las otras materias primas o también, por ejemplo en la
dosificación del alargador de cadena.
Con este procedimiento según la invención se
alcanza de forma segura una viscosidad de fusión baja definida y
concretamente en la parte de OH, que sobre todo se debe al peso
molecular del TPU lineal. Entonces vuelven a valorarse los excesos
de isocianato eventualmente presentes que pueden conducir a
reticulaciones. Los productos fabricados según el procedimiento de
la invención son más termoestables que los productos según el
procedimiento conocido y se mejora la homogeneidad en la aplicación
de extrusión.
Con el procedimiento según la invención, en una
fabricación de TPU continua industrialmente habitual se pueden
reaccionar así de forma variable a oscilaciones de las materias
primas (por ejemplo oscilaciones de la funcionalidad) y producir
productos con propiedades constantes.
Los productos así obtenidos poseen muy buenas
propiedades mecánicas y son especialmente adecuados para la
fabricación de complicados artículos de moldeo por inyección,
láminas de poliuretano, artículos de calandria y de fundición hueca
con polvo.
Con los siguientes ejemplos se aclara el
procedimiento según la invención, pero no se limita.
Ejemplos 1 a
9
En un intercambiador de calor se llevan hasta
130°C 100 partes en peso de un
poli(1,4-butanodiol)adipato con un
peso molar de aproximadamente 2250 (en forma de lotes A, B, C de
diferente calidad de poliol) y 1 parte en peso de una
2,2',6,6'-tetraisopropildifenilcarbodiimida y se
dosifican continuamente mediante una bomba de engranajes en el
primer alojamiento de una amasadora de dos cilindros (ZSK 120;
empresa Werner/Pfleiderer). En el mismo alojamiento se dosifican
distintas cantidades de difenilmetanodiisocianato (MDI - líquido)
caliente a 60°C y 0,6 partes en peso de
bis-etilen-estearilamida como polvo.
En el alojamiento 7 se bombean 11,0 partes en peso de butanodiol
calentado hasta 60°C. La dosificación total asciende a
aproximadamente 1100 kg/h.
Las temperaturas del alojamiento son de 200°C a
260°C. La velocidad de giro de la ZSK se ajusta a 300 rpm. El TPU
se extruye como barra de fusión, se enfría en agua y se granula.
En una corriente lateral de masa fundida que se
deriva en el extremo de la ZSK se midieron continuamente en bar las
viscosidades de fusión respectivas mediante el establecimiento de
presión antes de una capilar de medición (longitud: 52 mm; diámetro
interno: 2 mm; temperatura: 210°C).
La viscosidad de fusión máxima se alcanzó así a
una relación NCO/OH de 1,015.
Después de este calibrado se dosificó a esta
relación NCO/OH fija distintas cantidades crecientes de
n-octanol en la corriente de butanodiol.
En la tabla se indican los resultados de los
ensayos de estos productos. Los ejemplos 1, 2 y 7 son los ejemplos
comparativos a viscosidad de fusión máxima (*) a partir de distintos
lotes de poliéster.
Los ejemplos 2 a 6 y 7 a 9 se realizaron
respectivamente con materias primas idénticas.
Se reconoce inequívocamente que, respectivamente
en la primera disminución significativa de la viscosidad de fusión,
es decir, < 90% de la viscosidad de fusión máxima, se obtiene un
producto en una serie de producción que está claramente mejorado en
su comportamiento de transformación en una lámina soplada. Esto se
alcanza en ambas series debido a los diferentes lotes de materias
primas con distintas cantidades de octanol (ejemplo 4 y/o 9).
Según el procedimiento de la invención se
obtiene una masa fundida que puede fluir fácilmente en una
extrusora, que puede transformarse para dar una lámina estable y
homogénea. Además, aumenta la termoestabilidad.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
\begin{minipage}[t]{50mm}Los ejemplos se realizaron con tres lotes de poliéster distintos\end{minipage} | Ejemplo | Lote de poliol |
1 | A | |
2-6 | B | |
7-9 | C |
- Viscosidad de fusión relativa =
- viscosidad de fusión con octanol referida al ejemplo comparativo a partir de materias primas idénticas (sin octanol)
- Descomposición térmica =
- viscosidad de disolución relativa (disolución de N-metilpirrolidona al 0,4% referido a disolvente; viscosímetro de Ubbelohde; 25°C) después del tratamiento térmico en amasadora a 200°C/15 min referido al valor inicial.
Claims (4)
1. Procedimiento continuo para la
fabricación de elastómeros de poliuretano termoplásticamente
transformables a partir de polioles esencialmente lineales
terminados en hidroxilo con un peso molecular de 600 a 5000,
diisocianatos orgánicos y alargadores de cadena de diol y/o dado el
caso de triol con un peso molecular de 62 a 500 con alta
termoestabilidad y con comportamiento de fluidez de la masa fundida
lo más constante posible, en el que con inclusión de todos los
componentes de reacción se ajusta en total una relación NCO/OH de
0,9:1 a 1,2:1, caracterizado porque en la fase de puesta en
marcha de la fabricación continua se determina la cantidad de
adición necesaria de diisocianatos orgánicos para ajustar la
viscosidad máxima de la masa fundida del elastómero de poliuretano,
después se añade constantemente la cantidad de adición así
determinada de diisocianatos orgánicos en la fabricación continua
del elastómero de poliuretano y mediante la adición adicional y
simultánea de pequeñas cantidades del 0,3 al 6% en moles, referido
al alargador de cadena, de compuestos con H ácidos del grupo
compuesto por monoalcoholes y aminas primarias y/o secundarias se
ajusta la viscosidad de la masa fundida del elastómero de
poliuretano hasta un valor constante de < 90% de la viscosidad
máxima anteriormente determinada.
2. Procedimiento continuo para la
fabricación de elastómeros de poliuretano termoplásticamente
transformables según la reivindicación 1, caracterizado
porque el o los diisocianatos orgánicos son
diciclohexilmetanodiisocianato, hexametilendiisocianato,
isoforondiisocianato, naftilendiisocianato o una mezcla isomérica de
difenilmetanodiisocianatos con un contenido de
4,4'-difenilmetanodiisocianato mayor del 96% en peso
o 4,4'-difenilmetanodiisocianato, el o los
poliolésteres esencialmente lineales terminados en hidroxilo son
poliéteres y policarbonatos y el o los alargadores de cadena son
etilenglicol, butanodiol, hexanodiol,
1,4-di-(betahidroxietil)-hidroquinona
y, dado el caso, alargador de cadena de triol.
3. Procedimiento continuo según una o
varias de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque
constantemente se añade hasta 2% en peso menos que la cantidad de
adición determinada de diisocianatos orgánicos.
4. Procedimiento para la fabricación de
artículos de extrusión, moldeo por inyección, calandria y fundición
hueca con polvo que comprende la fabricación de elastómeros de
poliuretano termoplásticamente transformables según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 3 y la transformación de los elastómeros de
poliuretano mediante procedimientos de extrusión, moldeo por
inyección, calandria y fundición hueca con polvo.
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