ES2297793T3 - Composicion para la preparacion de revestimientos de poliurea. - Google Patents
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Abstract
Composiciones que contienen A) un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato y B) poliaminas con al menos dos grupos amino primarios, así como C) dado el caso poliisocianatos adicionales.
Description
Composición para la preparación de
revestimientos de poliurea.
La invención se refiere a nuevas composiciones
que contienen poliisocianatos con grupos alofanato y poliaminas,
preferentemente diaminas aromáticas, y, dado el caso, otros
poliisocianatos adicionales que, preferentemente, presentan grupos
uretodiona, así como a su uso para la preparación de revestimientos
de poliurea de endurecimiento rápido.
Los revestimientos de poliurea son especialmente
interesantes porque la reacción entre los poliisocianatos y las
aminas transcurre con extraordinaria rapidez y las superficies
revestidas se pueden (volver a) usar muy pronto. Además, la
presencia de grupos urea en los poliuretanos proporciona una
relación muy favorable entre dureza y elasticidad, lo que resulta
deseable para muchas aplicaciones de los revestimientos.
En el documento EP-A 0936235,
por ejemplo, se describen poliureas que se pueden usar para el
revestimiento de tubos. Se obtienen mezclando un poliisocianato
alifático líquido, que puede contener además una resina epoxídica
líquida, con una poliamina aromática líquida. Estos revestimientos,
sin embargo, son muy frágiles.
Para flexibilizar estos revestimientos de
poliurea se pueden añadir a las diaminas aromáticas según el
documento EP-A 1486522, por ejemplo, compuestos
polihidroxílicos, tales como polioléteres o poliolésteres,
prepolímeros del hexametilendiisocianato (HDI), así como su dímero
y trímero, o también poliéteres terminados en amina. Sin embargo,
estas opciones de flexibilización de los revestimientos de poliurea
presentan los siguientes inconvenientes: Cuando se usan poliéteres
y poliésteres, el tiempo de endurecimiento aumenta considerablemente
puesto que la reacción NCO/OH es bastante más lenta que la reacción
NCO/NH_{2}. Además, los poliésteres presentan una elevada
viscosidad, lo que dificulta considerablemente su procesamiento en
estas mezclas altamente reactivas. También los prepolímeros
sencillos de HDI o sus oligómeros muestran una viscosidad demasiado
alta, así como incompatibilidades en la poliurea que ha terminado
de reaccionar (revestimientos no homogéneos). Puesto que la
reactividad de los poliéteres terminados en amina y de las diaminas
aromáticas es muy distinta, el resultado son también en este caso
sistemas no homogéneos.
El objetivo de la presente invención era, por lo
tanto, proporcionar composiciones que presentaran una baja
viscosidad y se pudieran endurecer en poco tiempo en condiciones
ambiente para dar poliureas homogéneas flexibilizadas.
Ahora se ha descubierto sorprendentemente que
composiciones que contienen determinados prepolímeros de
poliisocianatos alifáticos con grupos alofanato en combinación con
poliaminas y, dado el caso, con otros poliisocianatos adicionales se
pueden endurecer en poco tiempo en condiciones ambiente para dar
poliureas homogéneas y
flexibles.
flexibles.
El objeto de la invención son composiciones que
contienen
- A)
- un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato y
- B)
- poliaminas con al menos dos grupos amino primarios, así como
- C)
- dado el caso poliisocianatos adicionales.
Los alofanatos usados en el componente A) se
pueden obtener por reacción de
- A1)
- uno o varios poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con
- A2)
- uno o varios compuestos polihidroxílicos, de los cuales al menos uno es un polioléter,
para obtener un prepolímero de
poliuretano con funciones NCO y alofanatización siguiente parcial o
completa de sus grupos uretano así formados
añadiendo
- A3)
- poliisocianatos, que pueden ser distintos de los de A1), y
- A4)
- catalizadores y
- A5)
- dado el caso estabilizadores.
Ejemplos de poliisocianatos alifáticos y
cicloalifáticos A1) adecuados son di- o triisocianatos, tales como
butanodiisocianato, pentanodiisocianato, hexanodiisocianato
(hexametilendiisocianato, HDI),
4-isocianatometil-1,8-octanodiisocianato
(triisocianatononano, TIN), o sistemas cíclicos, tales como
4,4'-metilenbis(ciclohexilisocianato),
3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano
(isoforondiisocianato, IPDI), así como
\omega,\omega'-diisocianato-1,3-dimetilciclohexano
(H_{6}XDI).
\newpage
Como poliisocianatos de los componentes A1) y
A3) se usan preferentemente hexanodiisocianato
(hexametilendiisocianato, HDI),
4,4'-metilenbis(ciclohexilisocianato) y/o
3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano
(isoforonadiisocianato, IPDI). Un poliisocianato especialmente
preferido es el HDI.
En A1) y A3) se usan preferentemente
poliisocianatos del mismo tipo.
Como compuestos polihidroxílicos del componente
A2) se pueden usar todos los compuestos polihidroxílicos conocidos
para el experto que presenten preferentemente una funcionalidad
media de OH superior o igual a 1,5, debiendo ser al menos uno de los
compuestos contenidos en A2) un polioléter.
Los compuestos polihidroxílicos adecuados que se
pueden usar en A2) son dioles (por ejemplo
1,2-etanodiol, 1,3- y/o
1,2-propanodiol, 1,4-butanodiol),
trioles (por ejemplo glicerol, trimetilolpropano) y tetraoles (por
ejemplo pentaeritrita) de bajo peso molecular, polioléteres,
poliolésteres, poliolcarbonatos y polioltioéteres. Preferentemente
se usan como compuestos polihidroxílicos A2) exclusivamente
sustancias del tipo antes mencionado basadas en poliéter.
Los polioléteres usados en A2) presentan
preferentemente unos pesos moleculares medios en número M_{n} de
300 a 20.000 g/mol, con especial preferencia de 1.000 a 12.000, con
muy especial preferencia de 2.000 a 6.000 g/mol. Asimismo poseen
preferentemente una funcionalidad media de OH \geq 1,5, con
especial preferencia \geq 1,90, con muy especial preferencia
\geq 1,95.
Estos polioléteres son accesibles de manera
conocida en sí por alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas
mediante catálisis con base o el uso de compuestos de cianuro
bimetálico (compuestos DMC).
Los polioléteres del componente A2)
especialmente adecuados son los del tipo antes mencionado con un
contenido en grupos terminales insaturados inferior o igual a 0,02
miliequivalentes por gramo de poliol (mequiv/g), preferentemente
inferior o igual a 0,015 mequiv/g, con especial preferencia inferior
o igual a 0,01 mequiv/g (procedimiento de determinación: ASTM
D2849-69).
Las moléculas iniciadoras adecuadas para la
preparación de los polioléteres son, por ejemplo, polioles sencillos
de bajo peso molecular, agua, poliaminas orgánicas con al menos dos
enlaces N-H o cualquier mezcla de este tipo de
moléculas iniciadoras. Los óxidos de alquileno adecuados para la
alcoxilación son, en especial, óxido de etileno y/u óxido de
propileno, que se pueden usar en la alcoxilación en cualquier orden
o también en mezcla.
Las moléculas iniciadoras preferidas para la
preparación de los polioléteres por alcoxilación, especialmente
según el procedimiento DMC, son en particular polioles sencillos,
tales como etilenglicol, propilenglicol, 1,3- y
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
neopentilglicol,
2-etil-1,3-hexanodiol,
glicerol, trimetilolpropano, pentaeritrita, así como ésteres con
grupos hidroxilo de bajo peso molecular de polioles de este tipo con
ácidos dicarboxílicos del tipo mencionado a continuación a modo de
ejemplo, o productos de etoxilación o propoxilación de bajo peso
molecular de este tipo de polioles sencillos o cualquier mezcla de
este tipo de alcoholes modificados o no modificados.
La preparación de los prepolímeros de
poliuretano con contenido en grupos isocianato se lleva a cabo por
reacción de los compuestos polihidroxílicos del componente A2) con
un exceso de los poliisocianatos A1). La reacción generalmente se
lleva a cabo a temperaturas de 20 a 140ºC, preferentemente de 40 a
110ºC, usando dado el caso catalizadores conocidos en sí de la
química del poliuretano, como, por ejemplo, jabones de estaño,
dilaurato de dibutilestaño o aminas terciarias, por ejemplo
trietilamina o diazabiciclooctano. La alofanatización se lleva a
cabo a continuación por reacción de los prepolímeros de poliuretano
con contenido en grupos isocianato resultantes con los
poliisocianatos A3), que pueden ser iguales o diferentes de los del
componente A1), añadiéndose catalizadores A4) adecuados para la
alofanatización. Para la estabilización se añaden a continuación
típicamente los aditivos ácidos del componente A5), y el exceso de
poliisocianato se elimina del producto mediante, por ejemplo,
destilación en capa fina o extracción.
La relación molar entre los grupos OH de los
compuestos del componente A2) y los grupos NCO de los
poliisocianatos de A1) y A3) asciende preferentemente a entre 1:1,5
y 1:20, con especial preferencia a entre 1:2 y 1:15, con muy
especial preferencia a entre 1:2 y 1:10.
Como catalizadores A4) para la alofanatización
se usan preferentemente compuestos de cinc(II), que son con
especial preferencia jabones de cinc de ácidos carboxílicos
alifáticos de cadena larga ramificados o no ramificados. Los jabones
de cinc(II) preferidos son los que están basados en ácido
2-etilhexanoico y en ácidos carboxílicos C_{4} a
C_{30} alifáticos lineales. Los compuestos del componente A4) muy
especialmente preferidos son
bis(2-etilhexanoato) de Zn(II),
bis(n-octoato) de Zn(II),
bis(estearato) de Zn(II) o sus mezclas. Estos
catalizadores de alofanatización se usan típicamente en cantidades
de hasta 5% en peso, respecto a la mezcla de reacción total.
Preferentemente se usan entre 5 y 500 ppm del catalizador, con
especial preferencia entre 20 y 200 ppm.
Antes, durante o después de la alofanatización
también se pueden usar dado el caso aditivos estabilizantes A5).
Éstos pueden ser aditivos ácidos, tales como los ácidos de Lewis
(compuestos con defecto de electrones) o los ácidos de Broenstedt
(ácidos protónicos) o aquellos compuestos que liberan ácidos de este
tipo al reaccionar con agua. Éstos son, por ejemplo, ácidos
inorgánicos u orgánicos o también compuestos neutros, tales como
halogenuros de ácido o ésteres, que reaccionan con agua para dar los
ácidos correspondientes. Son de mencionar en particular ácido
clorhídrico, ácido fosfórico, ésteres del ácido fosfórico, cloruro
de benzoílo, dicloruro del ácido isoftálico, ácido
p-toluenosulfónico, ácido fórmico, ácido acético,
ácido dicloroacético y ácido 2-cloropropiónico. Los
aditivos ácidos antes mencionados también se pueden usar para la
desactivación del catalizador de alofanatización. Mejoran asimismo
la estabilidad de los alofanatos preparados según la invención, por
ejemplo durante la solicitación térmica en la destilación en capa
fina o también durante el almacenamiento de los productos después
de la preparación. Los aditivos ácidos generalmente se añaden al
menos en una cantidad tal que la relación molar de los centros
ácidos del aditivo ácido y del catalizador ascienda a al menos 1:1.
No obstante, preferentemente se añade un exceso del aditivo ácido.
En caso de usar aditivos ácidos, éstos son preferentemente ácidos
orgánicos, tales como ácidos carboxílicos, o halogenuros de ácido,
tales como cloruro de benzoílo o dicloruro de isoftalilo.
Si se desea, el exceso de diisocianato
monomérico se puede separar una vez concluida la alofanatización. La
destilación en capa fina es el procedimiento preferido para ello, y
generalmente se realiza a temperaturas de 100 a 160ºC y a una
presión de 1 a 300 Pa. El contenido de monómeros residuales es
después preferentemente inferior a 1% en peso, con especial
preferencia inferior a 0,5% en peso (diisocianato).
Todos los pasos de procedimiento para la
preparación del prepolímero de poliisocianato con grupos alofanato
se pueden realizar, dado el caso, en presencia de disolventes
inertes. Por disolventes inertes se entienden aquéllos que no
reaccionan con los reactantes en las condiciones de reacción dadas.
Ejemplos son acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de
metoxipropilo, metiletilcetona, metilisobutilcetona, tolueno,
xileno, mezclas de hidrocarburos aromáticos o
(ciclo)alifáticos o cualquier mezcla de este tipo de
disolventes. Sin embargo, las reacciones según la invención se
realizan preferentemente sin disolventes.
La adición de los componentes implicados se
puede efectuar en cualquier orden tanto durante la preparación de
los prepolímeros con contenido en grupos isocianato como también
durante la alofanatización. Se prefiere, sin embargo, añadir el
polioléter A2) al poliisocianato de los componentes A1) y A3)
dispuesto y añadir finalmente el catalizador de alofanatización
A4).
En una forma de realización preferida de la
invención, los poliisocianatos de los componentes A1) y A3) se
disponen en un recipiente de reacción adecuado y se calientan a
entre 40 y 110ºC, dado el caso bajo agitación. Una vez alcanzada la
temperatura deseada, se añaden bajo agitación los compuestos
polihidroxílicos del componente A2) y se agitan hasta alcanzar el
contenido de NCO teórico en el prepolímero de poliuretano que cabe
esperar según la estequiometría elegida o hasta alcanzar un
contenido ligeramente inferior a éste. Ahora se añade el
catalizador de alofanatización A4) y la mezcla de reacción se
calienta a 50 y 100ºC hasta alcanzar el contenido en NCO deseado o
un contenido ligeramente inferior a éste. Tras añadir los aditivos
ácidos como estabilizadores A5), la mezcla de reacción se enfría o
se conduce directamente a la destilación en capa fina. En ella se
separa el exceso de poliisocianato a temperaturas de 100 a 160ºC y
a una presión de 0,01 a 3 mbar hasta obtener un contenido de
monómeros residuales inferior a 1%, preferentemente inferior a 0,5%.
Después de la destilación en capa fina se puede añadir dado el caso
más estabilizador.
Los alofanatos así obtenidos que se han de usar
en A) presentan típicamente unos pesos moleculares medios en número
de 700 a 50.000 g/mol, preferentemente de 1.500 a 8.000 g/mol y con
especial preferencia de 1.500 a
4.000 g/mol.
4.000 g/mol.
Asimismo presentan típicamente unas viscosidades
a 23ºC de 500 a 100.000 mPas, preferentemente de 500 a 50.000 mPas y
con especial preferencia de 1.000 a 7.500 mPas, con muy especial
preferencia de 1.000 a 3.500 mPas.
Los alofanatos antes descritos corresponden
típicamente a la fórmula general (I)
en la
que
Q^{1} y Q^{2} representan independientemente
el resto de un diisocianato alifático lineal y/o cíclico del tipo
mencionado, preferentemente -(CH_{2})_{6}-,
R^{1} y R^{2} representan independientemente
hidrógeno o un resto alquilo C_{1}-C_{4}, siendo
R^{1} y R^{2} preferentemente hidrógeno y/o grupos metilo y
pudiendo ser el significado de R^{1} y R^{2} diferente en cada
unidad de repetición m,
Y es el resto de una molécula iniciadora del
tipo mencionado con una funcionalidad de 2 a 6 y, por lo tanto,
k adopta un valor de 2 a 6 que, debido al uso de
diferentes moléculas iniciadoras, naturalmente no tiene que ser un
número entero,
m corresponde preferentemente a un número de
unidades monoméricas tal que el peso molecular medio en número del
poliéter en el que se basa la estructura ascienda a entre 300 y
20.000 g/mol y
n es 1 ó 3.
Preferentemente se obtienen alofanatos
correspondientes a la fórmula general (II)
en la
que
Q representa el resto de un diisocianato
alifático lineal y/o cíclico del tipo mencionado, preferentemente
-(CH_{2})_{6},
R^{1} y R^{2} representan independientemente
hidrógeno o un resto alquilo C_{1}-C_{4}, siendo
R^{1} y R^{2} preferentemente hidrógeno y/o grupos metilo y
pudiendo ser el significado de R^{1} y R^{2} diferente en cada
unidad de repetición m,
Y representa el resto de una molécula iniciadora
difuncional del tipo mencionado y
m corresponde a un número de unidades
monoméricas tal que el peso molecular medio en número del poliéter
en el que se basa la estructura ascienda a entre 300 y 20.000 g/mol
y
n es igual a 1 ó 3.
Puesto que para la preparación de los alofanatos
de fórmula (I) y (II) se usan generalmente polioles basados en óxido
de etileno, óxido de propileno o tetrahidrofurano polimerizado, en
las fórmulas (I) y (II), en el caso de m = 1, con especial
preferencia al menos uno de los restos R^{1} y R^{2} es
hidrógeno, y en el caso de m = 3, R^{1} y R^{2} son
hidrógeno.
Las poliaminas B) adecuadas son todos los
compuestos aromáticos, alifáticos, cicloalifáticos o heterocíclicos,
preferentemente aromáticos, con al menos 2 grupos amino primarios o
secundarios, preferentemente al menos 2 grupos amino primarios, por
molécula.
Las poliaminas especialmente adecuadas son las
diaminas aromáticas, por ejemplo toluilendiaminas o
metilenbis(anilinas) dado el caso sustituidas. En particular
son de mencionar las dietiltoluilendiaminas, las
dimetiltiotoluilendiaminas, en especial sus isómeros con grupos
amino en las posiciones 2,4 y 2,6, así como sus mezclas, la
4,4'-metilenbis(2-isopropil-6-metilanilina),
la
4,4'-metilenbis-(2,6-diisopropilanilina),
la
4,4'-metilenbis-(2-etil-6-metilanilina),
así como la
4,4'-metilenbis-(3-cloro-2,6-dietilanilina).
Como poliisocianatos adicionales C) se pueden
usar en principio todos los productos conocidos en sí derivados de
poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con estructura
uretodiona, biuret y/o isocianurato que se pueden obtener por
modificación de diisocianatos monoméricos conocidos en sí, tales
como butanodiisocianato, pentanodiisocianato, hexanodiisocianato
(hexametilendiisocianato, HDI),
4-isocianatometil-1,8-octanodiisocianato
(triisocianatononano, TIN) o sistemas cíclicos tales como
4,4'-metilenbis(ciclohexilisocianato),
3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano
(isoforonadiisocianato, IPDI), así como
\omega.\omega'-diisocianato-1,3-dimetilciclohexano
(H_{6}XDI).
Las composiciones según la invención contienen
preferentemente poliisocianatos C) con estructura uretodiona, con
especial preferencia uretodionas basadas en hexametilendiisocianato
(HDI).
Naturalmente se pueden añadir a las
composiciones según la invención los coadyuvantes y aditivos
habituales, tales como pigmentos, aditivos (de barniz), agentes
tixotrópicos, agentes de nivelación, emulsionantes y
estabilizadores.
La adición de catalizadores para el
endurecimiento típicamente no es necesaria, pero es posible en
principio.
La preparación de las composiciones según la
invención se lleva a cabo mezclando los componentes A), B) y, dado
el caso, C) en cualquier orden antes o durante la aplicación, por
ejemplo en forma de revestimiento. Si se usa un componente C), éste
preferentemente se mezcla primero con el componente A) y la mezcla
resultante se endurece después con el componente B).
Las composiciones según la invención se pueden
aplicar sobre las superficies con las técnicas conocidas en sí,
tales como pulverización, inmersión, chorreo o vertido. Tras
eliminar los disolventes, dado el caso presentes, por aireación,
después de lo cual las composiciones preferentemente carecen de
disolventes, los revestimientos se endurecen después en condiciones
ambiente, en especial entre -20ºC y +40ºC, pero también a
temperaturas superiores, por ejemplo de +40 a 200ºC.
Las composiciones mencionadas se pueden aplicar,
por ejemplo, sobre metales tales como hierro, acero, aluminio,
bronce, latón, cobre, plásticos, materiales cerámicos tales como
vidrio, hormigón, piedra, así como sobre sustancias naturales,
pudiendo haber sido sometidos anteriormente los sustratos
mencionados a un tratamiento previo necesario dado el caso. Las
composiciones se aplican preferentemente sobre hierro o acero. Por
su rápido endurecimiento, las composiciones según la invención son
especialmente adecuadas también para el revestimiento (interior) de
tubos, en particular de tubos para el transporte de aceite mineral,
agua (potable), gas o productos químicos.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los datos en porcentaje se refieren al
peso, salvo que se indique lo contrario.
Los contenidos en NCO se determinaron por
retrotitulación de dibutilamina añadida en exceso con ácido
clorhídrico.
La medición de la viscosidad se llevó a cabo con
un viscosímetro rotativo de la empresa Haake a 23ºC.
El alargamiento y la resistencia a la tracción
se determinaron en un ensayo de tracción según la norma EN ISO 527.
La determinación de la dureza Shore se realizó con un aparato manual
de la empresa Erichsen.
Desmodur N 3400 (Bayer MaterialScience AG,
Leverkusen, DE) es un poliisocianato con contenido en grupos
uretodiona basado en hexametilendiisocianato con un contenido en NCO
de 21,8%.
Ethacure 300 (Albemarle Corporation) es una
mezcla de isómeros compuesta por
3,5-dimetiltiotoluilen-2,4-diamina
y
3,5-dimetiltiotoluilen-2,6-diamina,
con un peso equivalente de isocianato de 107 g.
BYK A 350 es un aditivo que se puede adquirir en
la empresa Byk Chemie, Wesel, DE.
\vskip1.000000\baselineskip
En primer lugar se añadieron 90 mg de dicloruro
del ácido isoftálico a 2.520,7 g de
1,6-hexanodiisocianato y después se calentó la
mezcla a 100ºC bajo agitación. A continuación se añadieron en un
plazo de 3 horas 1.978,5 g de un polipropilenglicol preparado
(exento de burbujas) mediante catálisis DMC (contenido en grupos
insaturados < 0,01 mequiv/g, peso molecular 2.000 g/mol, índice
de OH 56 mg de KOH/g, funcionalidad teórica 2). La mezcla de
reacción se calentó después a 100ºC hasta alcanzar un contenido en
NCO de 26,1%. Luego se disminuyó la temperatura a 90ºC y, tras
añadir 360 mg de bis(2-etilhexanoato) de
cinc(II), la mezcla de reacción se agitó hasta que se alcanzó
un contenido en NCO del 24,3%. Después de añadir 360 mg de dicloruro
del ácido isoftálico se eliminó el exceso de
1,6-hexanodiisocianato por destilación en capa fina
a < 100 Pa y 140ºC. El producto así obtenido presentaba los
siguientes datos característicos:
- Contenido en NCO:
- 5,81%
- Viscosidad (23ºC):
- 2.200 mPas
Se mezclaron 100 partes en peso del prepolímero
preparado en a) con 13,5 partes en peso de Ethacure 300 y se
aplicaron por vertido en forma de una película de 2 mm de grosor.
Después del endurecimiento (20 h a 40ºC, después 3 d a temperatura
ambiente) se obtuvo un plástico homogéneo transparente con los
siguientes datos mecánicos característicos:
- Alargamiento:
- 46%
- Resistencia a la tracción:
- 48 MPa
- Dureza Shore D:
- 25
Partiendo de un alofanato preparado de forma
análoga al ejemplo 1a) se formularon, endurecieron y ensayaron a
continuación composiciones con un poliisocianato adicional y una
diamina aromática.
Los componentes indicados en la tabla siguiente
se combinaron bajo agitación en la cantidad también indicada en la
tabla y se aplicaron por vertido en forma de una película de 2 mm de
grosor en un plazo correspondiente a la vida útil de aproximadamente
25 min. Después del endurecimiento (7 días a temperatura ambiente)
se obtuvieron plásticos homogéneos transparentes, cuyas propiedades
mecánicas se midieron a continuación (véase la tabla).
Ejemplo comparativo
1
A 734,7 g de
1,6-hexanodiisocianato se añadieron en un plazo de 5
h bajo agitación y calentamiento a 100ºC 865,0 g de un
polipropilenglicol preparado (exento de burbujas) por catálisis DMC
(contenido en grupos insaturados < 0,01 mequiv/g, peso molecular
2.000 g/mol, índice de OH 56 mg de KOH/g, funcionalidad teórica 2).
La mezcla de reacción se calentó después a 100ºC hasta alcanzar un
contenido en NCO de 20,4%. Tras añadir 320 mg de fosfato de dibutilo
se eliminó el exceso de 1,6-hexanodiisocianato por
destilación en capa fina a < 100 Pa y 140ºC. El producto así
obtenido presentaba los siguientes datos característicos:
- Contenido en NCO:
- 3,21%
- Viscosidad (23ºC):
- 1.360 mPas
Se mezclaron 54,3 partes en peso del prepolímero
preparado según el apartado a) del ejemplo comparativo 1 con 4,3
partes en peso de Ethacure 300 y se aplicaron por vertido en forma
de una película de 2 mm de grosor. Después del endurecimiento (20 h
a 40ºC, después 3 d a temperatura ambiente) se obtuvo un plástico
homogéneo transparente. La dureza Shore D no se pudo determinar
puesto que la probeta era claramente demasiado blanda.
Se mezclaron 30 partes en peso del prepolímero
preparado según el apartado a) del ejemplo comparativo 1 con 20
partes en peso de Desmodur N 3400 y 12,9 partes en peso de Ethacure
300 y se aplicaron por vertido en forma de una película de
aproximadamente 2 mm de grosor. Tras el endurecimiento (20 h a 40ºC,
3 d a temperatura ambiente) se obtuvo un plástico inhomogéneo y nada
transparente.
Aparte de la inhomogeneidad del plástico sólo se
alcanzó una dureza Shore D de 38, es decir, claramente inferior a la
de la composición 2 comparable del ejemplo 2 (relación de peso entre
el poliisocianato usado respectivamente y Desmodur N 3400 en ambos
casos 6:4).
Ejemplo comparativo
2
Se mezclaron 30 g de un alofanato preparado a
partir de un monoalcohol de bajo peso molecular y HDI, con un
contenido en NCO de 19,7% y una viscosidad de 415 mPas, con 14,3 g
de Ethacure 300 (1 min de agitación) y después se aplicaron por
vertido en forma de una placa de 3 mm de grosor. Al cabo de 2 h a
temperatura ambiente y 20 h a 40ºC se obtuvo un plástico cuyo
alargamiento o resistencia a la tracción no se pudieron determinar
debido a su elevada fragilidad.
Claims (12)
1. Composiciones que contienen
- A)
- un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato y
- B)
- poliaminas con al menos dos grupos amino primarios, así como
- C)
- dado el caso poliisocianatos adicionales.
2. Composiciones según la reivindicación 1,
caracterizadas porque los alofanatos usados en A) se preparan
por reacción de
- A1)
- uno o varios poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con
- A2)
- uno o varios compuestos polihidroxílicos, de los cuales al menos uno es un polioléter,
para obtener un prepolímero de
poliuretano con funciones NCO y alofanatización siguiente parcial o
completa de sus grupos uretano así formados
añadiendo
- A3)
- poliisocianatos, que pueden ser distintos de los de A1), y
- A4)
- catalizadores
- A5)
- dado el caso estabilizadores.
3. Composiciones según la reivindicación 2,
caracterizadas porque en la preparación de los alofanatos
usados en A) se usan como poliisocianatos de los componentes A1) y
A3) hexanodiisocianato (hexametilendiisocianato, HDI),
4,4'-metilenbis(ciclohexilisocianato) y/o
3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano
(isoforon-diisocianato, IPDI).
4. Composiciones según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizadas porque en A1) y A3) se usan poliisocianatos
del mismo tipo.
5. Composiciones según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizadas porque para la
alofanatización se usan como catalizadores A4) compuestos de
cinc(II).
6. Composiciones según la reivindicación 5,
caracterizadas porque como compuestos de cinc(II) se
usan bis(2-etilhexanoato) de cinc(II),
bis(n-octoato) de Zn(II),
bis(estearato de Zn(II) o sus mezclas.
7. Composiciones según una de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizadas porque en A2) se usan
exclusivamente polioléteres, los cuales presentan unos pesos
moleculares medios en número M_{n} de 2.000 a 6.000 g/mol, una
funcionalidad media de OH \geq 1,95 y un grado de grupos
terminales insaturados inferior o igual a 0,01 mequiv/g según la
norma ASTM D2849-69.
8. Composiciones según una de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizadas porque la relación
molar entre los grupos OH de los compuestos del componente A2) y los
grupos NCO de los poliisocianatos de A1) y A3) asciende a entre 1:2
y 1:10.
9. Composiciones según una de las
reivindicaciones 2 a 8, caracterizadas porque como
estabilizadores A5) se usan ácidos inorgánicos u orgánicos,
halogenuros de ácido o ésteres.
10. Composiciones según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizadas porque en B) se usan
diaminas aromáticas con grupos amino primarios.
11. Revestimientos que se pueden obtener a
partir de los sistemas de revestimiento de dos componentes según una
de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Sustratos revestidos con los revestimientos
según la reivindicación 11.
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