ES2300638T3 - Prepolimeros de poliuretano bloqueados con cetonas ciclicas con ch-acido, sistemas reactivos preparados a partir de ellos, su preparacion y uso. - Google Patents
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Abstract
Prepolímeros de poliuretano que presentan I) unidades de éter de óxido de alquileno y II) unidades estructurales de la fórmula (1) (Ver fórmula) en la que X es un grupo atractor de electrones, R1,R2 son independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno contiene hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3 heteroátomos de los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y están sustituidos eventualmente por átomos de halógenos, y n es un número entero de 0 a 5.
Description
Prepolímeros de poliuretano bloqueados con
cetonas cíclicas con CH-ácido, sistemas reactivos preparados a
partir de ellos, su preparación y uso.
La invención se refiere a nuevos polímeros de
poliuretano bloqueados, un procedimiento para su preparación y los
sistemas reactivos preparados a partir de ellos que endurecen a
temperatura ambiente y su uso.
Los sistemas de poliamina/resina epoxídica
conocidos según el estado actual de la técnica se caracterizan por
ejemplo por la excelente adherencia a metales, muy buena resistencia
a los productos químicos y notables propiedades de protección
frente a la corrosión. En el caso de las formulaciones que contienen
disolventes y los sistemas de barnices en polvo, usando resinas
epoxídicas con masas moleculares elevadas y/o poliaminoamidas, p.
ej. a base de ácidos grasos diméricos, se obtienen películas
reticuladas con alta flexibilidad. Debido a las bajas masas
moleculares de las resinas epoxídicas y a la alta densidad de
reticulación resultante de ello, los recubrimientos a base de
resinas líquidas libres de disolventes y agentes endurecedores
amínicos libres de disolventes son muy quebradizos. Por
consiguiente, en las formulaciones libres de disolvente se usan
para la plastificación p. ej. sustitutivos de alquitrán como las
resinas de cumarona. En especial al usar cantidades mayores de
resinas de hidrocarburo, los recubrimientos de este tipo tienden a
la fragilidad a largo plazo a consecuencia de la migración de los
componentes no funcionales.
Una buena y duradera elastificación de las
resinas epoxídicas puede conseguirse combinándolas con poliuretanos.
Así p. ej. en el documento DE-A 23 38 256 se
preparan ureas de polieteruretano de alto peso molecular con grupo
terminal amino haciendo reaccionar en soluciones muy diluidas
prepolímeros que contienen grupos isocianato libres con aminas y
endureciéndolas después con resinas epoxídicas. El uso de los
disolventes, especialmente aromáticos, necesarios para ello resulta
desventajoso en la práctica, tanto desde el punto de vista técnico
como fisiológico. Por otro lado, la viscosidad de los productos de
reacción libres de disolventes, tal como se prepararon
selectivamente según el documento DE-A 23 38 256, es
demasiado alta para las aplicaciones en la práctica.
En el documento DE-A 24 18 041
se describe un procedimiento para la fabricación de piezas moldeadas
y productos planos elastificados, en el que se hacen reaccionar
compuestos epoxídicos con compuestos amínicos que se obtienen
mediante hidrólisis de cetiminas o enaminas prepolímeras. Con este
procedimiento pueden obtenerse durómeros de buena adherencia y
resistentes a los productos químicos, con propiedades mejoradas. En
el procedimiento descrito es desventajoso el elevado esfuerzo
técnico del procedimiento.
El documento DE-A 21 52 606
describe sistemas reactivos a base de poliisocianatos y poliaminas
bloqueados con alquilfenol, que eventualmente pueden endurecerse
también en combinación con resinas epoxídicas. También estos
sistemas reactivos adolecen de algunas desventajas en cuanto a las
aplicaciones técnicas, p. ej. los sistemas reactivos tienen una
viscosidad relativamente alta y el agente de bloqueo que se libera
es de un peso molecular comparativamente bajo, lo cual conduce a
que con el tiempo migren fuera del recubrimiento y la adherencia de
éste al sustrato ya no sea suficiente.
Para permitir una reacción selectiva de
prepolímeros de poliisocianato con cantidades en exceso de diamina,
se ha propuesto muchas veces usar poliisocianatos en forma
bloqueada, así p. ej. en los documentos CA-A 219
986, EP-A 293 110 o EP-A 082 983. Se
usan allí como agentes de bloqueo preferidos fenoles o fenoles
sustituidos. Una vez finalizada la reacción con las poliaminas
estas sustancias, debido a su elevado punto de ebullición, no
pueden eliminarse por destilación de la mezcla de reacción, o sólo
de manera incompleta. Sin embargo, la permanencia de los fenoles
eventualmente sustituidos en las mezclas o en la masa plástica
conduce a las desventajas ya descritas.
En el documento EP-A 0 457 089,
por el contrario, se usan como agentes de bloqueo aminas secundarias
con un punto de ebullición preferentemente bajo. Si tras el
desbloqueo permanecen estas aminas en la mezcla de reacción,
fácilmente se produce una contaminación olorosa. Aunque la amina
secundaria se puede incorporar en principio al sistema tras el uso
en sistemas epoxídicos, esta reacción discurre relativamente lenta
precisamente a temperaturas bajas (p. ej. temperatura ambiente),
con lo cual una parte de la amina abandona el recubrimiento. En una
aplicación especialmente preferida, el agente de bloqueo amínico se
elimina por destilación de la mezcla de reacción después del
desbloqueo. Aunque este modo del procedimiento conduce a productos
sin contaminación olorosa, es muy laborioso y por lo tanto caro.
Del documento US-A 6,060,574 se
conocen además composiciones reactivas que constan de
poliisocianatos orgánicos bloqueados reversiblemente y como mínimo
una poliamina con al menos dos grupos amino primarios y que
eventualmente contienen además un compuesto que contiene grupos
oxirano. Como agentes de bloqueo para los poliisocianatos orgánicos
se usan resinas de hidrocarburo con grupos OH fenólicos. Los
poliisocianatos bloqueados de este modo se caracterizan por una
reactividad claramente reducida frente a las poliaminas comparado
con los poliisocianatos bloqueados con alquilfenol. Como
poliisocianatos orgánicos pueden usarse prepolímeros que se obtienen
haciendo reaccionar compuestos polihidroxi con un exceso de di- o
poliisiocianatos. Como compuestos polihidroxi pueden usarse p. ej.
polieterpolioles, que se consiguen alcoxilando moléculas iniciadoras
apropiadas (p. ej. polioles monómeros).
Todos los prepolímeros de poliuretano bloqueados
reversiblemente descritos según el estado actual de la técnica, que
se preparan haciendo reaccionar un prepolímero de poliuretano que
contiene grupos isocianato con un agente de bloqueo, presentan sin
embargo la desventaja de que tras hacerlos reaccionar con una
poliamina el agente de bloqueo vuelve a liberarse. El agente de
bloqueo no está unido químicamente al plástico formado y de esta
manera con el tiempo puede escapar o ser lavado, lo cual es una gran
desventaja para las propiedades mecánicas del plástico.
Además, los prepolímeros de poliuretano
bloqueados reversiblemente conocidos hasta la fecha presentan una
gran viscosidad debido a la formación de puentes de hidrógeno
intermoleculares de los grupos uretano, lo cual es una gran
desventaja para el tratamiento de los correspondientes sistemas
reactivos con poliaminas y eventualmente epóxidos. Debido a la
elevada viscosidad de los sistemas de este tipo por lo general no es
posible una aplicación por rociado.
El objetivo de la presente invención era, por lo
tanto, facilitar nuevos prepolímeros de poliuretano que presentaran
una viscosidad claramente inferior a la de los prepolímeros de
poliuretano bloqueados reversiblemente conocidos hasta la fecha, y
que pudieran usarse, junto con poliaminas y compuestos que
eventualmente presentaran grupos oxirano, en sistemas reactivos que
se endurecen a temperatura ambiente sin que se liberara el agente de
bloqueo al endurecerse el sistema reactivo (sistemas libres de
agentes disociadores).
Se descubrió hora que prepolímeros de
poliuretano que están bloqueados con determinadas cetonas cíclicas
activadas presentan una viscosidad considerablemente inferior a la
de los prepolímeros bloqueados conforme al estado actual de la
técnica, y que tras la reacción con poliaminas no se produce una
disociación del agente de bloqueo (sistemas libres de agentes
disociadores).
Son objeto de la invención por lo tanto
prepolímeros de poliuretano que presentan
- I)
- unidades de éter de óxido de alquileno y
- II)
- unidades estructurales de la fórmula (1)
- \quad
- en la que
- X
- es un grupo atractor de electrones,
R^{1}, R^{2} pueden ser
independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto
alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto
aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno puede
contener hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3
heteroátomos de los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y puede
estar sustituido eventualmente por átomos de halógenos,
y
- n
- es un número entero de 0 a 5.
Se entiende por unidades de éter de óxido de
alquileno de los polímeros de poliuretano según la invención
estructuras de la fórmula (2)
en la
que
- R:
- puede ser hidrógeno o un resto alquilo C1 a C10 y
- n:
- puede ser de 1 a 1000 y
- m:
- puede ser de 1 a 3.
Preferentemente R = hidrógeno o un grupo metilo
y n es igual a 1 hasta 300.
Es además objeto de la invención un
procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano
según la invención en el que
- A)
- uno o más poliisocianatos se hacen reaccionar con
- B)
- uno o más polieterpolioles
- C)
- eventualmente en presencia de uno o más catalizadores y a continuación los grupos NCO libres se hacen reaccionar con
- D)
- un agente de bloqueo que contiene como mínimo una cetona cíclica con CH ácido de la fórmula general (3),
- \quad
- en la que
- X
- es un grupo atractor de electrones
R^{1}, R^{2} pueden ser
independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto
alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto
aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno puede
contener hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3
heteroátomos de los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y puede
estar sustituido eventualmente por átomos de halógenos,
y
- n
- es un número entero de 0 a 5,
- E)
- eventualmente en presencia de uno o más catalizadores.
Poliisocianatos adecuados como componente A) son
todos los isocianatos orgánicos alifáticos, ciclocalifáticos,
aromáticos o heterocíclicos conocidos, preferentemente di- o
poliisocianatos con al menos dos grupos isocianato así como mezclas
de las citadas composiciones. Ejemplos de isocianatos alifáticos
adecuados son di- o triisocianatos como p. ej.
1,4-butanodiisocianato,
1-5-pentanodiisocianato,
1,6-hexanodiisocianato (hexametilenodiisocianato,
HDI),
4-isocianatometilo-1,8-octanodiisocianato
(triisocianatononano, TIN) o sistemas cíclicos como p. ej.
bis-ciclohexilisocianato de metileno (Desmodur® W,
Bayer AG, Leverkusen),
3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianotometil-ciclohexano
(isoforondiisocianato, IPDI) así como
\omega,\omega'-diisocianato-1,3-dimetilciclohexano
(H_{6}XDI). Especialmente adecuados son poliisocianatos
aromáticos como p. ej. 1,5-naftalendiisocianato,
diisocianato difenilmetano (2,2'-, 2,4- y
4,4'-metilendifenildiisocianato, MDI), en especial
el isómero 4,4' y mezclas técnicas de los isómeros 2,4 y 4,4',
diisocianatometilbenceno (2,4- y
2,6-toluilendiisocianato, TDI), en especial los
isómeros 2,4 y 2,6 y mezclas técnicas de ambos isómeros así como
1,3-bis-isocianatometilbenceno
(XDI).
Un diisocianato aromático muy especialmente
adecuado es 2,4-toluilendiisocianato así como su
mezcla técnica del 70 al 90% de
2,4-toluilendiisocianato y del 30 al 10% de
2,6-toluilendiisocianato.
Igualmente adecuados en el sentido de la
invención son los derivados en sí conocidos de los isocianatos
citados con estructura de biuret, isocianurato,
iminooxadiazindiona, uretdiona, alofanato y/o uretano.
Como componente B) del procedimiento según la
invención para la preparación de los polímeros de poliuretano según
la invención se usan polieterpolioles de alto peso molecular en sí
conocidos de la química de poliuretanos, que pueden conseguirse de
manera en sí conocida mediante alcoxilación de moléculas iniciadoras
apropiadas.
Se usan preferentemente polieterpolioles de un
peso molecular en el intervalo de 300 a 20.000, preferentemente
1.000 a 12.000, de manera especialmente preferente de 2.000 a
6.000.
Moléculas iniciadoras apropiadas son por ejemplo
polioles sencillos tales como etilenglicol, 1,2- o
1,3-propilenglicol y
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
neopentilglicol,
2-etilhexanodiol-1,3, glicerina,
trimetilolpropano, pentaeritrita, sorbita así como ésteres de bajo
peso molecular que presentan grupos hidroxilo de los polioles de
este tipo con ácidos dicarboxílicos alifáticos o aromáticos. Otros
ejemplos son productos de bajo peso molecular de la etoxilación o
propoxilación de los polioles sencillos de este tipo o mezclas
discrecionales de tales alcoholes modificados o no modificados,
agua, poliaminas orgánicas con al menos dos enlaces
N-H o mezclas discrecionales de moléculas
iniciadoras iniciadoras de este tipo.
Son adecuados para la alcoxilación éteres
cíclicos tales como tetrahidrofurano y/o óxidos de alquileno tales
como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, óxido
de estireno o epiclorhidrina, en especial óxido de etileno y/u
óxido de propileno, que pueden usarse en la alcoxilación en orden
discrecional o también en mezcla.
Muy especialmente preferidos son los
polieterpolioles de un peso molecular en el intervalo de 300 a
20.000, preferentemente 1.000 a 12.000, de manera especialmente
preferente de 2.000 a 6.000, con un contenido de grupos terminales
insaturados inferior o igual a 0,02 miliequivalentes por gramo de
poliol, preferentemente inferior o igual a 0,015 miliequivalentes
por gramo de poliol, en especial preferentemente inferior o igual a
0,01 miliequivalentes por gramo de poliol (método de determinación
ASTM D2849-69). Los polieterpolioles tienen una
distribución de pesos moleculares especialmente pequeña, es decir,
una polidispersión (PD = M_{w}/M_{n}) de 1,1 a 1,5 y/o una
funcionalidad OH \geq 1,90. Los mencionados polieterpolioles
presentan preferentemente una polidispersión de 1,1 a 1,5 y una
funcionalidad OH \geq 1,90, en especial preferentemente \geq
1,95.
Los polieterpolioles con un contenido de grupos
terminales insaturados inferior o igual a 0,02 miliequivalentes y
una distribución de pesos moleculares especialmente pequeña, es
decir, de una polidispersión de 1,1 a 1,5 y una funcionalidad OH
\geq 1,90 y que pueden obtenerse de manera conocida mediante la
alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas, en especial usando
catalizadores de cianuros bimetálicos (catálisis DMC). Esto se
describe p. ej. en los documentos US-A 5158 922 (p.
ej. Ejemplo 30) y EP-A 0 654 302 302 (pág. 5, línea
26 a pág. 6, línea 32).
Ejemplos de estos polieterpolioles muy
especialmente preferidos se citan en la Tabla 1:
Todos los productos Acclaim® pueden obtenerse de
la empresa Bayer AG, Leverkusen.
Como compuestos del componente C) pueden usarse
los catalizadores en sí conocidos de la química de poliuretanos
para la aceleración de la reacción NCO/OH, en especial compuestos
organometálicos tales como octoato de estaño (II),
dibutildiacetato de estaño (II), dibutildilaurato de estaño (II) o
aminas terciarias tales como trietilamina o diazabiciclooctano.
En el componente D) se usan como agentes de
bloqueo cetonas cíclicas con CH ácido de la fórmula general (3),
en la
que
- X
- es un grupo atractor de electrones,
R^{1}, R^{2} pueden ser
independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto
alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto
aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno puede
contener hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3
heteroátomos de los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y puede
estar sustituido eventualmente por átomos de halógenos,
y
- n
- es un número entero de 0 a 5.
El grupo X atractor de electrones puede tratarse
de todos los sustituyentes que conducen a una acidez CH del
hidrógeno en posición \alpha. Pueden ser por ejemplo grupos éster,
grupos sulfóxido, grupos sulfona, grupos nitro, grupos fosfonato,
grupos nitrilo, grupos isonitrilo o grupos carbonilo. Se prefieren
grupos nitrilo y grupos éster, se prefieren especialmente grupos
éster metílico del ácido carbónico y grupos éster etílico del ácido
carbónico.
Son adecuados también compuestos de la fórmula
general (3), cuyo anillo contiene eventualmente heteroátomos tales
como oxígeno, azufre o nitrógeno. Se prefiere el diseño estructural
de una lactona. El sistema cíclico activado de la fórmula (3)
presenta preferentemente un tamaño de anillo de 5 (n = 1) y 6 (n =
2).
Compuestos de la fórmula general (3) preferidos
son éster 2-carboximetílico de ciclopentanona y
éster 2-carboxietílico de ciclopentanona, nitrilo
de ácido 2-carboxílico de ciclopentanona, éster
2-carboximetílico de ciclohexanona y éster
2-carboxietílico de ciclohexanona o
2-carbonil metano de ciclopentanona. Se prefieren
especialmente éster 2-carboximetílico de
ciclopentanona y éster 2-carboxietílico de
ciclopentanona así como éster 2-carboximetílico de
ciclohexanona y éster 2-carboxietílico de
ciclohexanona.
Naturalmente, las cetonas cíclicas con CH ácido
citadas en el componente D) pueden usarse tanto mezcladas entre sí
como también en mezclas discrecionales con otros agentes de bloqueo.
Otros agentes de bloqueo adecuados son por ejemplo alcoholes,
lactamos, oximas, éster malónico, acetoacetato de alquilo,
triazoles, fenoles, imidazoles, pirazoles así como aminas, como p.
ej. butanonoxima, diisopropilamina, 1,2,4-triazol,
dimetil-1,2,4-triazol, imidazol,
éster dietílico del ácido malónico, acetoacetato etílico,
acetonoxima, 3,5-dimetilpirazol,
\varepsilon-caprolactamo,
N-metil-, N-etil-,
N-(iso)propil-, N-n-butil-,
N-iso-butil-,
N-tert-butil-benzilamina o
1,1-dimetilbenzilamina,
N-alquil-N-1,1-dimetil-metilfenilamina,
aductos de benzilamina en compuestos con dobles enlaces activados
tales como ésteres del ácido malónico,
N,N-dimetilaminopropilbenzilamina y bencilaminas y/o
dibencilamina o mezclas discrecionales de estos agentes de bloqueo
eventualmente sustituidos y que contienen otros grupos amino
terciarios. En caso de usarse conjuntamente, la porción de estos
otros agentes de bloqueo del componente C) distintas de otras
cetonas cíclicas con CH ácido asciende hasta el 80% en peso,
preferentemente hasta el 40% en peso, especialmente hasta el 20% en
peso del componente D) total.
Preferentemente se usan exclusivamente cetonas
cíclicas con CH ácido de la fórmula (3) como componente D), en
especial éster 2-carboxietílico de
ciclopentanona.
Como catalizadores E) para el bloqueo pueden
usarse bases de metales alcalinos y alacalinotérreos como p. ej.
carbonato sódico (soda) en polvo, fosfato trisódico o bases amínicas
tales como DABCO
(1,4-diazabiciclo{2.2.2]octano). Son
igualmente adecuados los carbonatos de los metales del grupo IIb así
como sales de cinc. Se prefieren carbonato sódico, carbonato
potásico o 2-etilhexanoato de cinc.
El contenido de grupos NCO libres en los
prepolímeros de poliisocianato según la invención es preferentemente
< 1% en peso, de manera especial preferentemente < 0,1% en
peso, de manera muy especial preferentemente < 0,01% en peso.
En el procedimiento según la invención, se hace
reaccionar el componente B) con cantidades en exceso del componente
de poliisocianato A), eventualmente en presencia de un catalizador
C). Por vía destilativa, p. ej. mediante destilación en capa fina,
vuelve a eliminarse a continuación el poliisocianato que
eventualmente no haya reaccionado. La proporción en moles entre los
grupos OH del componente de polieterpoliol y los grupos NCO del di-
o poliisocianato se encuentra preferentemente entre 1:1,5 y 1:2,0,
de manera especial preferentemente entre 1:1,8 y 1:5 y de manera
muy especialmente preferente entre 1:1,95 y 1:2,05.
La reacción de B) con A) se realiza por lo
general a temperaturas de 0 a 250ºC, preferentemente de 20 a 140ºC,
de manera especialmente preferente de 40 a 100ºC, eventualmente
usando un componente de catalizador C).
Para la preparación de los productos según la
invención se hacen reaccionar finalmente los prepolímeros de
poliuretano que contienen grupos isocianato, obtenidos a partir de
A) y B) usando eventualmente C), con el agente de bloqueo D) a
temperaturas de 0 a 250ºC, preferentemente de 20 a 140ºC, de manera
especialmente preferente de 40 a 100ºC, eventualmente usando
catalizadores E) adecuados.
El agente de bloqueo debe usarse en una cantidad
tal que los equivalentes usados de los grupos del agente de bloqueo
adecuados para el bloqueo del isocianato corresponda como mínimo al
30% en moles, preferentemente al 50% en moles, de manera
especialmente preferente a más del 95% en moles de la cantidad de
grupos de isocianato que haya que bloquear. Puede ser conveniente
un pequeño exceso de agente de bloqueo para garantizar una reacción
completa de todos los grupos isocianato. Por regla general, el
exceso no supone más del 20% en moles, preferentemente no más del
15% en moles y de manera especialmente preferente no más del 10% en
moles referido a los grupos isocianato que hay que bloquear. Por
consiguiente, la cantidad de grupos del agente de bloqueo adecuado
para el bloqueo NCO se sitúa en el 95% en moles al 110% en moles
referido a la cantidad de los grupos isocianato del preopolímero de
poliuretano que hay que bloquear.
En el procedimiento según la invención se pueden
añadir, referido a la mezcla de reacción total, del 0,001 al 10% en
peso, preferentemente del 0,005 al 5% en peso, de manera
especialmente preferida del 0,005 al 0,1% en peso de
catalizador.
En general, en cada instante E) de la
preparación de los poliisocianatos según la invención pueden usarse
conjuntamente bajo las condiciones del procedimiento uno o más
disolventes orgánicos inertes. La preparación de los productos
según la invención se realiza preferentemente sin disolventes
adicionales.
En una forma de realización del procedimiento
según la invención, en un recipiente de reacción apropiado se
dispone el componente B) y se calienta a 40 hasta 100ºC,
eventualmente con agitación. Una vez alcanzada la temperatura
deseada se añade a continuación con agitación el componente de
poliisocianato A) y se agita hasta que se alcanza, o se queda
ligeramente por debajo del contenido teórico de NCO del prepolímero
de poliuretano esperado según la estequiometría elegida. Para
acelerar la reacción de bloqueo que va a continuación se añade
entonces un catalizador E) apropiado, como p. ej.
2-etilhexanoato de cinc (II), ajustándose la
temperatura de la mezcla de reacción antes o después de la adición
del catalizador eventualmente a un valor entre 50 y 100ºC. Después
de alcanzarse la temperatura deseada se añade ahora el agente de
bloqueo D) y se calienta la mezcla de reacción hasta que el
contenido de grupos isocianato libres es inferior al 0,5% en peso,
preferentemente inferior al 0,2% en peso, de manera especialmente
preferente inferior al 0,1% en peso. A continuación se enfría la
mezcla de reacción y eventualmente se dota de un agente interruptor
de la reacción, como p. ej. cloruro de benzoílo.
En otra forma de realización del procedimiento
según la invención, para preparar los prepolímeros se dispone el
componente de poliisocianato de A) en un recipiente de reacción
apropiado y se calienta a 40 hasta 100ºC agitando eventualmente. Una
vez alcanzada la temperatura deseada se añade a continuación con
agitación el componente B) y se agita hasta que se alcanza, o se
queda ligeramente por debajo del contenido teórico de NCO del
prepolímero de poliuretano esperado según la estequiometría elegida.
El resto de la reacción se produce del modo ya descrito.
Otro objeto de la reacción son sistemas que
contienen
- a)
- uno o más prepolímeros de poliuretano según la invención
- b)
- uno o varios compuestos orgánicos con al menos 2 grupos amino primarios,
- c)
- eventualmente uno o varios compuestos que presentan grupos oxirano de una funcionalidad oxirano media > 1, así como
- d)
- eventualmente productos de las reacciones de los componentes a) a d) entre sí,
así como un procedimiento para su
preparación.
En el caso de las aminas del componente b) se
trata de poliaminas que presentan como mínimo dos grupos amino
primarios por molécula y eventualmente todavía grupos amino
secundarios y poseen preferentemente un peso molecular medio de 60
a 500. Son adecuadas por ejemplo etilendiamina, 1,2- y
1,3-diaminopropano,
1,4-diaminobutano, 2,2,4- y/o
2,4,4-trimetilhexametilendiamina, las
xilolendiaminas isómeras, 1,4-diaminociclohexano,
4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
1,3-diaminociclopentano,
4,4'-diaminodiciclohexilsulfona,
4,4'-diaminodiciclohexilpropano-1,3,
4,4'-diaminodiciclohexilpropano-2,2,
3,3'-dimetil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
3-aminometil-3,3,5-trimetilciclohexilamina
(isoforondiamina),
3(4)-aminometil-1-metilciclohexilamina,
bisaminometiltriciclodecano técnico,
octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina
o también aquellas poliaminas que además de como mínimo dos grupos
amino primarios presentan también grupos amino secundarios como por
ejemplo dietilentriamina o trietilentetramina.
Se prefieren especialmente poliaminas, en
especial diaminas del citado intervalo de pesos moleculares que
presentan uno o más anillos cicloalifáticos. Se incluyen entre ellas
por ejemplo 1,4-diaminociclohexano,
4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
1,3-diaminociclopentano,
4,4'-diaminodiciclohexilsulfona,
4,4'-diaminodiciclohexilpropano-1,3,
4,4'-diaminodiciclohexilpropano-2,2,
3,3'-dimetil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
3-aminometil-3,3,5-trimetilciclohexilamina
(isoforondiamina), 3- y
4-aminometil-1-metilciclohexilamina
o bisaminometiltriciclodecano.
Como integrante del componente amino pueden
usarse igualmente aductos que se obtienen haciendo reaccionar un
exceso de las citadas poliaminas con resinas epoxídicas del tipo que
se menciona a continuación.
Pueden usarse además en el componente b)
polieteraminas que se obtienen haciendo reaccionar polieterpolioles
con amoniaco y que las comercializa por ejemplo Huntsman bajo el
nombre comercial de Jeffamin®.
Además, las resinas de poliamida son también
adecuadas como integrantes del componente b). Las resinas de
poliamida de este tipo, entre las que se encuentran las
poliaminoamidas y la poliaminoimidazolina, las comercializa, entre
otros, Henkel KGaA bajo el nombre comercial "Versamid®".
Naturalmente también es posible usar mezclas de
las mencionadas poliaminas como componente amina b).
Compuestos del componente epoxídico c) son
resinas epoxídicas que contienen en promedio más de un grupo
epoxídico por molécula. Ejemplos de resinas epoxídicas adecuadas
son éteres glicidílicos de alcoholes polihidroxílicos como p. ej.
butanodiol, hexanodiol, glicerina, difenilolpropano hidrogenado o
fenoles polihidroxílicos tales como p. ej.
difenilolpropano-2,2 (bisfenol A), difenilolmetano
(bisfenol F) o condensados de fenol-aldehído. Se
pueden usar también ésteres glicidílicos de ácidos policarboxílicos
tales como ácido hexahidroftálico o ácidos grasos diméricos.
Se prefiere especialmente el uso de resinas
epoxídicas líquidas a base de epiclorhidrina y
difenilolpropano-2,2 (bisfenol A) o difenilolmetano
(bisfenol F) o sus mezclas. Si se desea, con compuestos epoxídicos
monofuncionales se puede reducir la viscosidad de las mezclas y
mejorar con ello el tratamiento. Ejemplos son éteres glicidílicos
alifáticos y aromáticos tales como éter butilglicidílico, éter
fenilglicidílico o ésteres glicidílicos tales como éster
glicidílico del ácido versático o epóxidos tales como óxido de
estireno o 1,2-epoxidodecano.
En los sistemas reactivos según la invención,
libres de disolvente y que endurecen a temperatura ambiente hay en
general por cada grupo epóxido del componente c) de 0,4 a 0,9,
preferentemente de 0,5 a 0,8 grupos amino primarios del componente
b) y de 0,02 a 0,6, preferentemente de 0,03 a 0,5 grupos isocianato
bloqueados del componente a).
Para la preparación de mezclas listas para usar,
en los sistemas reactivos según la inversión pueden incluirse los
adyuvantes y aditivos habituales tales como cargas, disolventes,
agentes de nivelación, pigmentos, disolventes, acelerantes de
reacción o reguladores de viscosidad. Pueden citarse a modo de
ejemplo acelerantes de reacción tales como ácido salicílico,
bis-(dimetilamino-metil)-fenol o
tris-(dimetilaminometil)-fenol, cargas tales como
arenas, polvo de roca, ácido silícico, polvo de amianto, caolín,
talco, polvo metálico, alquitrán, pez de brea, asfaltos, bastos de
corcho, poliamida, plastificantes tales como por ejemplo éster del
ácido ftálico u otros reguladores de viscosidad como por ejemplo
alcohol bencílico.
Naturalmente, a la mezcla lista para usar se le
puede añadir eventualmente hasta el 20% en peso, preferentemente
hasta el 10% en peso, de manera especialmente preferente hasta el 5%
en peso de un disolvente o disolvente de barnices del tipo descrito
ya anteriormente para fines de aplicaciones técnicas. Si en este
lugar hubiera que usar disolvente, también en caso de un eventual
uso de disolventes durante la síntesis de los prepolímeros de
poliuretano se puede prescindir de la retirada del disolvente.
Sin embargo, se prefieren de manera muy especial
en el sentido de esta invención sistemas reactivos libres de
disolventes listos para usar.
En el procedimiento según la invención para
preparar los sistemas reactivos se mezcla el componente a),
preferentemente bajo agitación, con el componente b) en un orden
discrecional. Después, igualmente en un orden discrecional y de
nuevo eventualmente con agitación, se pueden añadir todavía los
componentes c) y d).
La preparación de los sistemas reactivos según
la invención a partir de a) y b) y eventualmente c) y/o d) se
realiza preferentemente a temperaturas de -20ºC hasta 50ºC, de
manera especialmente preferente de 0ºC hasta 40ºC.
Los poliisocianatos según la invención lo mismo
que también los sistemas reactivos son adecuados para la
preparación de recubrimientos, adhesivos, masillas para juntas,
masas de relleno o piezas moldeadas en todos los campos de
aplicación donde se requieran buena adherencia, resistencia a los
productos químicos así como elevada resistencia al impacto y
golpes, unido a buena flexibilidad y elasticidad. Especialmente bien
adecuados son los sistemas según la invención como recubrimientos
anti-corrosión. En especial en el caso de exposición
a medios agresivos, como por ejemplo en el recubrimiento de tanques
de lastre, los sistemas se caracterizan por una buena adherencia en
húmedo y una buena adherencia bajo condiciones de protección
catódica.
Los sistemas reactivos según la invención pueden
usarse sobre los sustratos más diversos. Como ejemplos cabe citar
sustratos minerales, p. ej. de hormigón y/o piedra, sustratos
metálicos, p. ej. de hierro, acero, cobre, latón, bronce, aluminio
o titanio así como de aleaciones de los metales citados, y
plásticos, p. ej. en forma de recubrimientos ya existentes sobre
por ejemplo los citados sustratos metálicos o minerales.
Los sistemas reactivos según la invención pueden
aplicarse por ejemplo mediante vertido, pintura, inmersión,
rociado, chorreado, recubrimiento con rasqueta o aplicación con
rodillo. Según el campo de aplicación pueden conseguirse así
espesores de capa desde 10 \mum (p. ej. para recubrimientos
anti-corrosión delgados) hasta varios centímetros
(p. ej. para masas de relleno de grietas).
Según la composición elegida de los sistemas
reactivos según la invención, éstos endurecen en condiciones
ambiente, es decir, temperaturas desde preferentemente -30ºC hasta
50ºC y una humedad relativa de preferentemente el 10% al 90% en el
plazo de unos pocos minutos hasta algunos días. Mediante
temperaturas más altas, es decir, por encima de los 50ºC citados,
se puede forzar adicionalmente el endurecimiento, lo cual puede ser
igualmente deseable en la práctica.
Todos los datos de porcentajes deben entenderse,
mientras no se diga lo contrario, como porcentajes en peso (% en
peso).
Los polieterpolioles usados en los ejemplos para
la preparación de los prepolímeros de poliuretano bloqueados según
la invención pueden obtenerse, por ejemplo, de la empresa Bayer AG,
Leverkusen, Alemania, y se caracterizan por los índices
siguientes:
\global\parskip0.910000\baselineskip
D.E.R 358 es una resina epoxídica líquida a base
de bisfenol A y bisfenol F con un equivalente epóxido de
170-180 y un contenido de epóxido correspondiente
del 23,9-25,3% (ambos valores según ASTM
D-1652), que puede obtenerse en la empresa Dow
Plastics, Midland, EE.UU. Perenol® E 8 es un aditivo para expulsar
aire y desespumar, que puede obtenerse en la empresa Cognis, GmbH
& Co KG, Düsseldorf, DE, y Laromin® C 260,
(bis-(4-amino-3-metilciclohexil)metano),
que puede obtenerse en la empresa BASF AG, Ludwigshafen, DE.
En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con
refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno
852,58 g (0,43 equiv.) del poliéter Acclaim® 4200 (Bayer AG, índice
de OH 28 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC
se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador
74,17 g (0,85 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato
(Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un
contenido de NCO del 1,93%. A continuación se añadió a la mezcla 1
g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 73,25 g
(0,47 equiv.) de éster 2-carboxietílico de
ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta
que el contenido de NCO fue infe-
rior al 0,1% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
rior al 0,1% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 1,79%
- viscosidad (23ºC):
- 19.000 mPas
- a)
- En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno 743,04 g (0,743 equiv.) del poliéter Acclaim® 2200 (Bayer AG, índice de OH 56 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 129,29 g (1,5 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un contenido de NCO del 3,58%. A continuación se añadió a la mezcla 1 g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 127,67 g (0,81 equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 3,12%
- viscosidad (23ºC):
- 23.700 mPas
- b)
- Se agitaron íntimamente 20 g del prepolímero de a) con 6,82 g de octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina, 20 g de D.E.R 358, 0,2 g de 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, 0,4 g de ácido oleico, 0,2 g de Perenol® E 8 y 0,2 g de alcohol bencílico. Se vertió a continuación la mezcla en un espesor de capa de 3 mm. Al cabo de una hora se obtuvo un plástico transparente muy elástico con los siguientes valores característicos mecánicos:
- Tensión de rotura:
- 20,1 MPa
- Alargamiento de rotura:
- 55,9% de dilatación longitudinal
- Resistencia al desgarre progresivo:
- 38,9 N/mm
\global\parskip1.000000\baselineskip
- a)
- En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno 591,14 g (1,18 equiv.) del poliéter Acclaim® 1000 (Bayer AG, índice de OH 112 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 205,72 g (2,36 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un contenido de NCO del 6,23%. A continuación se añadió a la mezcla 1 g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 203,14 g (1,3 equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 4,97%
- viscosidad (23ºC):
- 115.000 mPas
- b)
- Se agitaron íntimamente 20 g del prepolímero de a) con 7,33 g de octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina, 20 g de D.E.R 358, 0,2 g de 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, 0,4 g de ácido oleico, 0,2 g de Perenol® E 8 y 0,2 g de alcohol bencílico. Se vertió a continuación la mezcla en un espesor de capa de 3 mm. Al cabo de una hora se obtuvo un plástico transparente muy elástico con una dureza Shore A o Shore D de 92 o 60 respectivamente.
- a)
- En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno 812,65 g (0,54 equiv.) del poliéter Acclaim® 3201 (Bayer AG, índice de OH 37 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 94,27 g (1,08 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un contenido de NCO del 2,51%. A continuación se añadió a la mezcla 1 g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 93,09 g (0,6 equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 2,28%
- viscosidad (23ºC):
- 15.200 mPas
- b)
- Se agitaron íntimamente 20 g del prepolímero de a) con 6,70 g de octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina, 20 g de D.E.R 358, 0,2 g de 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, 0,4 g de ácido oleico, 0,2 g de Perenol® E 8 y 0,2 g de alcohol bencílico. Se vertió a continuación la mezcla en un espesor de capa de 3 mm. Al cabo de una hora se obtuvo un plástico transparente muy elástico con los siguientes valores característicos mecánicos:
- Tensión de rotura:
- 19,9 MPa
- Alargamiento de rotura:
- 56,9% de dilatación longitudinal
- Resistencia al desgarre progresivo:
- 29,6 N/mm
- a)
- En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno 786,64 g (0,62 equiv.) de un polieterpoliol de índice de OH 42 [mg KOH/g], preparado mediante la etoxilación y propoxilación simultánea con catalización básica (proporción OE/OP = 2:8) de una mezcla 2:1 de propilenglicol y glicerina, y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 107,35 g (1,23 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un contenido de NCO del 2,90%. A continuación se añadió a la mezcla 1 g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 106,01 g (0,68 equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 2,59%
- viscosidad (23ºC):
- 29.900 mPas
\global\parskip0.950000\baselineskip
- b)
- Se agitaron íntimamente 20 g del prepolímero de a) con 6,75 g de octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina, 20 g de D.E.R 358, 0,2 g de 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, 0,4 g de ácido oleico, 0,2 g de Perenol® E 8 y 0,2 g de alcohol bencílico. Se vertió a continuación la mezcla en un espesor de capa de 3 mm. Al cabo de una hora se obtuvo un plástico transparente muy elástico con los siguientes valores característicos mecánicos:
- Tensión de rotura:
- 17,8 MPa
- Alargamiento de rotura:
- 41,2% de dilatación longitudinal
- Resistencia al desgarre progresivo:
- 37,7 N/mm
- a)
- En un matraz de cuatro bocas de 2 litros con refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno 845,6 g (0,45 equiv.) de una mezcla de polieterpolioles (índice de OH 28 [mg KOH/g]) formada por el 55% de un polieterpoliol lineal obtenido por etoxilación y propoxilación (proporción OE/OP = 1:3) de propilenglicol y el 45% de un polieterpoliol lineal obtenido por etoxilación y propoxilación (proporción OE/OP = 1:6) de propilenglicol, y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 77,68 g (0,9 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un contenido de NCO del 2,03%. A continuación se añadió a la mezcla 1 g de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 76,71 g (0,49 equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 4 horas). El prepolímero de isocianato bloqueado obtenido dio los siguientes datos característicos:
- contenido en NCO bloqueado:
- 1,88%
- viscosidad (23ºC):
- 15.600 mPas
- b)
- Se agitaron íntimamente 20 g del prepolímero de a) con 6,59 g de octahidro-4.7-metanoinden-1.5-dimetanamina, 20 g de D.E.R 358, 0,2 g de 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, 0,4 g de ácido oleico, 0,2 g de Perenol® E 8 y 0,2 g de alcohol bencílico. Se vertió a continuación la mezcla en un espesor de capa de 3 mm. Al cabo de algunas horas se obtuvo un plástico muy ligeramente turbio y muy elástico con los siguientes valores característicos mecánicos:
- Tensión de rotura:
- 18,7 MPa
- Alargamiento de rotura:
- 60,5% de dilatación longitudinal
- Resistencia al desgarre progresivo:
- 26,4 N/mm
10 g de cada uno de los prepolímeros de
poliuretano bloqueados preparados según los ejemplos
1-6 se mezclaron bajo agitación con 0,05 g de
Perenol® E 8 y 0,05 g de
2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina.
A continuación se añadieron respectivamente bajo agitación las
cantidades de Laromin® C 260 indicadas en la Tabla 3 y la mezcla
reactiva se dejo reposar entonces 3 días a temperatura ambiente. En
todos los casos, es decir, con todas las cantidades descritas de
Laromin® C 260, se obtuvieron plásticos transparentes, homogéneos,
que endurecen bien y elásticos.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En un matraz de tres bocas de 500 ml con
refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno
283,5 g (0,04 equiv.) del poliéter Acclaim® 8200 (Bayer AG, índice
de OH 15,8 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a
60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador
13,9 g (0,08 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato
(Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un
contenido de NCO del 1,13%. A continuación se añadieron a la mezcla
93 mg de tetrametilheptadionato de cinc, seguido de 12,5 g (0,08
equiv.) de éster 2-carboxietílico de ciclopentanona.
Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido
de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 22 horas).
- contenido en NCO bloqueado:
- 1,08%
- viscosidad (23ºC):
- 31.000 mPas
En un matraz de tres bocas de 250 ml con
refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno
112 g (0,01 equiv.) del poliéter Acclaim® 12200 (Bayer AG, índice
de OH 10,0 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a
60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador
3,5 g (0,02 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato
(Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un
contenido de NCO del 0,73%. A continuación se añadieron a la mezcla
59 mg de acetilacetonato de cinc, seguido de 3,1 g (0,01 equiv.) de
éster 2-carboxietílico de ciclopentanona. Se agitó
entonces a una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue
inferior al 0,2% (aprox. 22 horas).
- contenido en NCO bloqueado:
- 0,71%
- viscosidad (23ºC):
- 103.000 mPas
En un matraz de tres bocas de 250 ml con
refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno
100 g (0,1 equiv.) del poliéter Acclaim® 2200 (Bayer AG, índice de
OH 55,9 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a 60ºC
se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador 17,4
g (0,05 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato (Bayer
AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un
contenido de NCO del 3,58%. A continuación se añadieron a la mezcla
70 mg de 2-etilhexanoato de cinc, seguido de 18,7 g
(0,12 equiv.) de éster 2-carboxietílico de
ciclopentanona. Se agitó entonces a una temperatura de 50ºC hasta
que el contenido de NCO fue inferior al 0,2% (aprox. 16 horas).
- contenido en NCO bloqueado:
- 3,13%
- viscosidad (23ºC):
- 17.700 mPas
En un matraz de tres bocas de 2 litros con
refrigerador de reflujo se dispusieron en una atmósfera de nitrógeno
989,4 g (0,25 equiv.) del poliéter Acclaim® 4200 (Bayer AG, índice
de OH 28,3 [mg KOH/g]) y se calentaron a 60ºC. A continuación, a
60ºC se hicieron pasar rápidamente a través de un embudo dosificador
87 g (0,5 equiv.) de 2,4-toluilenodiisocianato
(Bayer AG, Leverkusen). Se estuvo agitando hasta que se alcanzó un
contenido de NCO del 1,95%. De la cantidad producida de prepolímero
se retiraron 215,4 g (0,1 equiv.) y se hicieron reaccionar en otro
matraz con 18,7 g de éster 2-carboxietílico de
ciclohexanona (0,11 equiv.), en el que previamente se habían
suspendido 350 mg de acetilacetonato de cinc. Se agitó entonces a
una temperatura de 50ºC hasta que el contenido de NCO fue inferior
al 0,2% (aprox. 30 horas).
- contenido en NCO bloqueado:
- 1,68%
- viscosidad (23ºC):
- 32.000 mPas
En un matraz de tres bocas de 250 ml con
refrigerador de reflujo, en una atmósfera de nitrógeno a 180 g (0,15
equiv.) de Desmodur® E 14 (prepolímero de poliuretano
isocianato-funcional de la empresa Bayer AG,
Leverkusen, contenido de NCO 3,3% en peso, viscosidad 6800 mPas,
peso equivalente aprox. 1270) así como 0,206 g de
2-etilhexanoato de cinc se añadieron lentamente
25,5 g (0,15 equiv.) de éster 2-carboxietílico de
ciclohexanona. Como disolvente se usaron 28,2 g de acetato de
metoxipropilo y 59,9 g de xileno. Al cabo de 20 horas se alcanzó un
contenido de NCO del 0,8%. Se añadieron además 14,4 g de
2-butanol.
- contenido en NCO bloqueado:
- 2,89%
10 g de cada uno de los prepolímeros de
poliuretano bloqueado preparados según los ejemplo
8-12, se mezclaron bajo agitación con 0,05 g de
Perenol® E 8 y 0,05 g de
2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina.
A continuación se añadieron respectivamente bajo agitación las
cantidades de Laromin® C 260 indicadas en la Tabla 4 y la mezcla
reactiva se dejo reposar entonces 3 días a temperatura ambiente. En
todos los casos, es decir, con todas las cantidades descritas de
Laromin® C 260, se obtuvieron plásticos transparentes, homogéneos y
elásticos.
Claims (9)
1. Prepolímeros de poliuretano que presentan
- I)
- unidades de éter de óxido de alquileno y
- II)
- unidades estructurales de la fórmula (1)
- \quad
- en la que
- X
- es un grupo atractor de electrones,
R^{1}, R^{2} son
independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto
alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto
aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno contiene
hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3 heteroátomos de
los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y están sustituidos
eventualmente por átomos de halógenos,
y
- n
- es un número entero de 0 a 5.
2. Prepolímeros de poliuretano según la
reivindicación 1, caracterizados porque el grupo atractor de
electrones X es un grupo éster, sulfóxido, sulfona, nitro,
fosfonato, nitrilo, isonitrilo o carbonilo.
3. Procedimiento para la preparación de
prepolímeros de poliuretano según la reivindicación 1 o 2, en el
que
- A)
- uno o más poliisocianatos se hacen reaccionar con
- B)
- uno o más polieterpolioles
- C)
- eventualmente en presencia de uno o más catalizadores y a continuación los grupos NCO libres se hacen reaccionar con
- D)
- un agente de bloqueo que contiene como mínimo una cetona cíclica con CH ácido de la fórmula general (3),
- \quad
- en la que
- X
- es un grupo atractor de electrones
R^{1}, R^{2} son
independientemente entre sí un átomo de hidrógeno, un resto
alifático o cicloalifático saturado o insaturado, un resto
aralifático o aromático eventualmente sustituido y cada uno contiene
hasta 12 átomos de carbono y eventualmente hasta 3 heteroátomos de
los elementos oxígeno, azufre, nitrógeno y están sustituidos
eventualmente por átomos de halógenos,
y
- n
- es un número entero de 0 a 5,
- E)
- eventualmente en presencia de uno o más catalizadores.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque el grupo atractor de electrones X de la
cetona cíclica con CH ácido es un grupo éster, sulfóxido, sulfona,
nitro, fosfonato, nitrilo, isonitrilo o carbonilo.
5. Sistemas reactivos que contienen
- a)
- uno o más prepolímeros de poliuretano según la reivindicación 1 o 2
- b)
- uno o varios compuestos orgánicos con al menos 2 grupos amino primarios,
- c)
- eventualmente uno o varios compuestos que presentan grupos oxirano de una funcionalidad oxirano media > 1, así como
- d)
- eventualmente catalizadores y/o aditivos
- e)
- eventualmente productos de las reacciones de los componentes a) a d) entre sí.
6. Procedimiento para la preparación de los
sistemas reactivos según la reivindicación 5, en el que los
componentes a) a d) se mezclan entre sí en un orden
discrecional.
7. Uso de los sistemas reactivos según la
reivindicación 6 para la preparación de adhesivos, masillas para
juntas, piezas moldeadas y recubrimientos.
8. Sustratos recubiertos con recubrimientos
según la reivindicación 7.
9. Cuerpos moldeados que se obtienen según la
reivindicación 7.
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