ES2315972T3 - Procedimiento para la fabricacion de poliuretanos procesables termoplasticamente. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de elastómeros de poliuretano procesables termoplásticamente (TPU) con comportamiento de procesamiento mejorado en una reacción de varias etapas que comprende los pasos de A) mezclar en un equipo de mezcla con elevada energía de corte uno o más polioles lineales terminados en hidroxilo a) con un peso molecular ponderado medio de 500 a 5000 con un diisocianato orgánico b) en una relación de equivalencia de grupos reactivos frente a NCO a grupos NCO de 1,1:1 a 5,0:1, B) hacer reaccionar la mezcla de reacción preparada en la etapa A) a temperaturas de > 80ºC hasta una transformación de > 90%, referida al componente b), para obtener un prepolímero terminado en OH C) mezclar el prepolímero OH preparado en la etapa B) con uno o más alargadores de cadena c) con un peso molecular de 60 a 490, D) hacer reaccionar la mezcla preparada en la etapa C) con una cantidad de componente b) para obtener el poliuretano termoplástico de modo que teniendo en cuenta todos los componentes se ajuste una relación de equivalencia de grupos NCO a grupos reactivos frente a NCO de 0,9:1 a 1,1:1, en el que los pasos A) a D) se llevan a cabo dado el caso en presencia de catalizadores y dado el caso con adición de 0 a 20% en peso, referido a la cantidad total de TPU, de coadyuvantes y aditivos.
Description
Procedimiento para la fabricación de
poliuretanos procesables termoplásticamente.
La invención se refiere a un procedimiento
multietapa para la fabricación de poliuretanos procesables
termoplásticamente con comportamiento de procesamiento mejorado,
especialmente con homogeneidad mejorada.
Los elastómeros de poliuretano termoplásticos
(TPU) son conocidos desde hace largo tiempo. Debido a la combinación
de valiosas propiedades mecánicas con las ventajas conocidas de la
económica procesabilidad termoplástica estos son técnicamente
importantes. Mediante el uso de distintos componentes químicos de
síntesis puede conseguirse una gran amplitud de variación de
propiedades mecánicas. Una reseña sobre los TPU, sus propiedades y
aplicaciones se da p.ej. 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, mayoritariamente poliol-ésteres o éteres, diisocianatos
orgánicos y dioles de cadena corta (alargadores de cadena). Mediante
los polioles pueden ajustarse selectivamente una diversidad de
combinaciones de propiedades. Para la aceleración de la reacción de
formación pueden añadirse adicionalmente catalizadores. Para el
ajuste de las propiedades pueden variarse los componentes de
síntesis en relaciones molares relativamente amplias. Se han
acreditado relaciones molares de polioles a alargadores de cadena de
1:1 a 1:12. De tal manera resultan productos en el intervalo de 60
Shore A a 75 Shore D.
La síntesis de los elastómeros de poliuretano
procesables termoplásticamente puede realizarse o bien por pasos
(procedimiento de dosificación del prepolímero) o bien por la
reacción simultánea de todos los componentes en un paso
(procedimiento de dosificación "one-shot").
Los TPU pueden fabricarse de forma continua o
discontinua. Los procedimientos industriales de fabricación más
conocidos son el procedimiento de cinta (documento
GB-A 1 057 018) y el procedimiento de extrusor
(documentos DE-A 19 64 834, DE-A 23
02 564 y DE-A 20 59 570).
Para la mejora del comportamiento de
procesamiento en los artículos de fundición inyectada es de gran
interés una rápida desmoldeabilidad y en los productos de extrusión
una elevada estabilidad de la masa fundida, los tubos y los perfiles
con una fácil fusión del TPU. La morfología de los TPU, es decir, el
especial comportamiento de recristalización, es de importancia
decisiva para el comportamiento de desmoldeo y la estabilidad.
Además, para una buena homogeneidad deben evitarse reacciones
secundarias, en especial por parte del NCO (formación de alofanatos,
biuretes y triisocianuratos).
En el documento EP-A 0 571 830
se describe como se obtiene en un procedimiento sencillo por lotes
por reacción de 1 mol de poliol con 1,1 a 5,0 mol de diisocianato,
adición del resto del diisocianato y subsiguiente alargamiento de
cadena un TPU con una temperatura de recristalización claramente
elevada respecto a un TPU fabricado por el procedimiento estándar.
Con ello se obtienen TPU con desmoldeabilidad y estabilidad del tubo
de láminas mejoradas. Los productos así obtenidos dan sin embargo a
causa del procedimiento de fabricación láminas moteadas y no son por
consiguiente adecuados para el procesamiento por extrusión. Son
inconvenientes del procesamiento igualmente las elevadas
temperaturas de fusión, en especial con una relación
diisocianato/poliol de 1,5 a 2,0 descrita en los ejemplos.
En el documento DE-A 2 248 382
se describe otro procedimiento de prepolímero de segmento blando.
Mediante la reacción de un exceso de 1 mol de poliol con 0,2 a 0,7
mol de un diisocianato distinto del
4,4'-difenilmetanodiisocianato se genera un
prepolímero terminado en OH al que en un paso siguiente se le añade
un alargador de cadena y se le hace reaccionar con un diisocianto
distinto al del 1^{er} paso (optativamente en una o varias
etapas). De este modo se consigue un aumento del intervalo de fusión
y una baja eflorescencia de oligómeros de bajo peso molecular.
Tampoco se consigue con este procedimiento una mejora del
comportamiento de recristalización y con ello de la estabilidad. Los
productos obtenidos con él son adecuados por consiguiente para el
recubrimiento y el procesamiento por calandrado, pero no para el
procesamiento de láminas.
En el documento EP-A 0 010 601
se describe un procedimiento para la fabricación continua de
elastómeros de poliuretano y poliuretanourea en un extrusor de
tornillo sin fin con elementos de tornillo sin fin especiales y con
una dosificación de componentes de uno o dos componentes monómeros
en al menos dos cantidades parciales. A este respecto se utiliza
tanto un prepolímero NCO (exceso de NCO) como también un prepolímero
OH (exceso de OH; por mol de poliol de 0,3 a 0,8 mol de
diisocianato). También aquí la cantidad restante de diisocianato y
el alargador de cadena se dosifica optativamente en una o varias
etapas. Con este procedimiento se compensan distintas reactividades
de las materias primas y se obtienen elastómeros con un nivel de
propiedades reproducible y con tensión de flexión límite,
resiliencia y elasticidad de rebote mejoradas.
Ha sido por consiguiente el objetivo
proporcionar un procedimiento con el que fuera posible fabricar TPU
procesables en cuerpos de moldeo homogéneos, en especial láminas,
con buena estabilidad.
Este objetivo ha podido conseguirse
sorprendentemente mediante el procedimiento de fabricación en varias
etapas conforme a la invención.
Es objeto de la invención un procedimiento para
la fabricación de elastómeros de poliuretano procesables
termoplásticamente (TPU) con comportamiento de procesamiento
mejorado, caracterizado porque en una reacción de varias etapas
- A)
- se mezcla en un equipo de mezcla con elevada energía de corte uno o más polioles lineales terminados en hidroxilo a) con un peso molecular ponderado medio de 500 a 5000 con un diisocianato orgánico b) en una relación de equivalencia de grupos reactivos frente a NCO a grupos NCO de 1,1:1 a 5,0:1,
- B)
- la mezcla de reacción preparada en la etapa A) se hace reaccionar a temperaturas de > 80ºC hasta una transformación de > 90%, referida al componente b), para obtener un prepolímero terminado en OH
- C)
- el prepolímero OH preparado en la etapa B) se mezcla con uno o más alargadores de cadena c) con un peso molecular de 60 a 490,
- D)
- la mezcla preparada en la etapa C) se hace reaccionar con una cantidad de componente b) para obtener el poliuretano termoplástico de modo que teniendo en cuenta todos los componentes se ajuste una relación de equivalencia de grupos NCO a grupos reactivos frente a NCO de 0,9:1 a 1,1:1,
en el que los pasos A) a D) se
llevan a cabo dado el caso en presencia de catalizadores y dado el
caso con adición de 0 a 20% en peso, referido a la cantidad total de
TPU, de coadyuvantes y
aditivos.
Como diisocianatos orgánicos b) se consideran
por ejemplo diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos,
heterocíclicos y aromáticos, como los descritos p.ej. en Justus
Liebigs Annalen der Chemie, 562, páginas 75 a 136.
En particular son de mencionar a modo de
ejemplo: diisocianatos alifáticos, como hexametilendiisocianato,
diisocianatos cicloalifáticos, como isoforondiisocianato,
1,4-ciclohexano-diisocianato,
1-metil-2,4- y
-2,6-ciclohexano-diisocianato así
como las correspondientes mezclas de isómeros, 4,4'-, 2,4'- y
2,2'-diciclohexilmetano-diisocianato
así como las correspondientes mezclas de isómeros, y diisocianatos
aromáticos, como 2,4-toluilendiisocianato, mezclas
de 2,4- y 2,6-toluilendiisocianato,
4,4'-difenilmetanodiisocianato,
2,4'-difenilmetanodiisocianato y
2,2'-difenilmetanodiisocianato, mezclas de
2,4'-difenilmetanodiisocianato y
4,4'-difenilmetanodiisocianato,
4,4'-difenilmetanodiisocianatos y/o
2,4'-difenilmetanodiisocianatos líquidos
uretanizados,
4,4'-diisocianatodifenil-etano-(1,2)
y 1,5-naftilendiisocianato. Preferiblemente se
utilizan mezclas de isómeros de difenilmetanodiisocianato con un
contenido de 4,4'-difenilmetanodiisocianato mayor
del 96% en peso y en especial
4,4'-difenilmetanodiisocianato,
hexametilendiisocianato y 4,4'-, 2,4'- y
2,2'-diciclohexilmetano-diisocianato
así como las correspondientes mezclas de isómeros. Los
diisocianatos indicados pueden utilizarse solos o en forma de
mezclas entre sí. Pueden utilizarse también junto con hasta 15%
(calculado sobre el diisocianato total) de un poliisocianato, pero
como máximo la cantidad con la que se forme un producto procesable
termoplásticamente. Son ejemplos
trifenilmetano-4,4',
4''-triisocianato y
polifenil-polimetilen-poliisocianatos.
Como polioles a) se utilizan polioles terminados
en hidroxilo. Debido a la producción estos contienen a menudo
pequeñas cantidades de compuestos no lineales. Frecuentemente se
habla por consiguiente de "polioles esencialmente
lineales".
Como componente a) pueden prepararse
polidioléteres adecuados haciendo reaccionar uno o más óxidos de
alquileno con 2 a 4 átomos de carbono en el resto alquileno con una
molécula iniciadora que contenga unidos dos átomos de hidrógeno
activos. Como óxidos de alquileno son de mencionar p.ej.: óxido de
etileno, óxido de 1,2-propileno, epiclorhidrina y
óxido de 1,2-butileno y
2,3-butileno. Preferiblemente se utilizan óxido de
etileno, óxido de propileno y mezclas de óxido de
1,2-propileno y óxido de etileno. Los óxidos de
alquileno pueden utilizarse solos, alternadamente uno tras otro, o
como mezclas. Como moléculas iniciadoras se consideran a modo de
ejemplo: agua, aminoalcoholes, como
N-alquil-dietanolaminas, por ejemplo
N-metil-dietanolamina y dioles, como
etilenglicol, 1,3-propilenglicol,
1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol.
Dado el caso pueden utilizarse también mezclas de moléculas
iniciadoras. Son además polioléteres adecuados los productos de
polimerización del tetrahidrofurano que contienen grupos hidroxilo.
Pueden utilizarse también poliéteres trifuncionales en proporciones
de 0 a 30% en peso referido a los poliéteres bifuncionales, sin
embargo como máximo en aquella cantidad con la que se forme un
producto todavía procesable termoplásticamente. Los polidioléetres
esencialmente lineales poseen preferiblemente pesos moleculares
numéricos M_{n} medios de 500 a 5000.
Pueden utilizarse tanto solos como también en
forma de mezclas entre sí.
Pueden prepararse polidiolésteres (componente
a)) adecuados 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: ácidos dicarboxílicos alifáticos como ácido succínico,
ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico y
ácido sebácico, o ácidos dicarboxílicos aromáticos, como ácido
ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. Los ácidos
dicarboxílicos pueden utilizarse solos o como mezclas, p.ej. en
forma de una mezcla de ácido succínico, glutárico y adípico. Para
la preparación de los polidiolésteres puede ser ventajoso dado el
caso utilizar en lugar de los ácidos dicarboxílicos los
correspondientes derivados de los ácidos dicarboxílicos, 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. Son ejemplos de alcoholes polihidroxílicos
glicoles con 2 a 10, preferiblemente 2 a 6, átomos de carbono, p.ej.
etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butanodiol,
1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol,
1,10-decanodiol,
2,2-dimetil-1,3-propanodiol,
1,3-propanodiol o dipropilenglicol. Son adecuados
además ésteres del ácido carbónico con los dioles indicados, en
especial aquellos con 4 a 6 átomos de carbono, como
1,4-butanodiol o 1,6-hexanodiol,
productos de condensación como ácidos
\omega-hidroxicarboxílicos, como ácido
\omega-hidroxicaproico o productos de
polimerización de lactonas, p.ej.
\omega-caprolactonas dado el caso
substituidas.
Los polidiolésteres poseen pesos moleculares
numéricos M_{n} medios de 500 a 5000 y pueden utilizarse solos o
en forma de mezclas entre sí.
Como alargadores de cadena c) se utilizan dioles
de bajo peso molecular, dado el caso con pequeñas cantidades de
diaminas, con un peso molecular de 60 a 490 g/mol, preferiblemente
dioles alifáticos con 2 a 14 átomos de carbono, como p.ej.
etanodiol, 1,6-hexanodiol, dietilenglicol,
dipropilenglicol y en especial 1,4-butanodiol. Son
también adecuados sin embargo diésteres del ácido tereftálico con
glicoles con 2 a 4 átomos de carbono, como p.ej. ácido
tereftálico-bis-etilenglicol o ácido
tereftálico-bis-1,4-butanodiol,
hidroxialquilenéteres de la hidroquinona, como p.ej.
1,4-di(\beta-hidroxietil)-hidroquinona,
bisfenoles etoxilados, como p.ej.
1,4-di(\beta-hidroxietil)-bisfenol-A,
diaminas (ciclo)alifáticas, como p.ej. isoforondiamina,
etilendiamina,
1,2-propilen-diamina,
1,3-propilen-diamina,
N-metil-propilen-1,3-diamina,
N,N'-dimetil-etilendiamina y
diaminas aromáticas, como p.ej.
2,4-toluilen-diamina y
2,6-toluilen-diamina,
3,5-dietil-2,4-toluilen-diamina
y/o
3,5-dietil-2,6-toluilen-diamina
y 4,4'-diaminodifenilmetanos mono-, di-, tri- y/o
tetraalquilsubstituidos. Se prefieren como alargadores de cadena
etanodiol, 1,4-butanodiol,
1,6-hexanodiol,
1,4-di(\beta-hidroxietil)-hidroquinona
o
1,4-di(\beta-hidroxietil)-bisfenol
A. También pueden utilizarse mezclas de los alargadores de cadena
anteriormente indicados. Además pueden añadirse también cantidades
menores de trioles.
Además pueden utilizarse también en pequeñas
cantidades compuestos monofuncionales habituales, p.ej. como
interruptores de cadena o coadyuvantes de desmoldeo. A modo de
ejemplo son de mencionar alcoholes como octanol y alcohol
estearílico o aminas como butilamina y estearilamina.
Para la fabricación de los TPU los componentes
de síntesis se hacen reaccionar, dado el caso en presencia de
catalizadores, coadyuvantes y/o aditivos, preferiblemente en
cantidades tales que la relación de equivalencia de los grupos NCO
del componente b) a la suma de los grupos reactivos frente a NCO, en
especial de los grupos OH (o NH) de los compuestos de bajo peso
molecular c) y de los polioles a) sea de 0,9:1,0 a 1,1:1,0,
preferiblemente de 0,95:1,0 a 1,05:1,0.
Son catalizadores adecuados las aminas
terciarias conocidas y habituales del estado de la técnica, como
p.ej. trietilamina, dimetilciclohexilamina,
N-metilmorfolina,
N,N'-dimetilpiperazina,
2-(dimetilamino-etoxi)-etanol,
diazabi-
ciclo-(2,2,2)-octano y similares, así como en especial compuestos organometálicos como ésteres del ácido titánico, compuestos de hierro, compuestos de estaño, p.ej. diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de dialquilestaño de ácidos carboxílicos alifáticos como diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño o similares. Son catalizadores preferidos compuestos organometálicos, en especial ésteres del ácido titánico, compuestos de hierro y/o estaño. La cantidad total de catalizadores en los TPU asciende por regla general a aproximadamente 0 a 5% en peso, preferiblemente a 0 a 1% en peso, referida al TPU.
ciclo-(2,2,2)-octano y similares, así como en especial compuestos organometálicos como ésteres del ácido titánico, compuestos de hierro, compuestos de estaño, p.ej. diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de dialquilestaño de ácidos carboxílicos alifáticos como diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño o similares. Son catalizadores preferidos compuestos organometálicos, en especial ésteres del ácido titánico, compuestos de hierro y/o estaño. La cantidad total de catalizadores en los TPU asciende por regla general a aproximadamente 0 a 5% en peso, preferiblemente a 0 a 1% en peso, referida al TPU.
Además de los componentes de reacción y los
catalizadores pueden añadirse también coadyuvantes y/o aditivos
hasta en un 20% en peso, referido a la cantidad total de TPU. Estos
pueden disolverse en uno de los componentes de reacción,
preferiblemente en el componente a) o también dosificarse dado el
caso una vez realizada la reacción en un equipo de mezcla
post-conectado, como p.ej. en un extrusor.
Son de mencionar por ejemplo lubricantes, como
ésteres de ácidos grasos, sus jabones metálicos, amidas de ácidos
grasos, esteramidas de ácidos grasos y compuestos de silicona,
agentes antiadherencia, inhibidores, estabilizadores frente a la
hidrólisis, la luz, el calor y la coloración, agentes ignífugos,
colorantes, pigmentos, cargas inorgánicas y/o orgánicas y agentes de
refuerzo. Son agentes de refuerzo en especial substancias de
refuerzo de tipo fibroso, como p.ej. fibras inorgánicas que se
fabrican conforme al estado de la técnica y que también pueden estar
recubiertas con un encolante. Datos más detallados sobre los
coadyuvantes y aditivos indicados pueden sacarse de la literatura
especializada, por ejemplo de la monografía de J.H. Saunders y K.C.
Frish "High Polymers", volumen XVI, Poliuretanos, parte 1 y 2,
editorial Interscience Publishers 1962 ó 1964, del Taschenbuch für
Kunststoff-Additive (manual de aditivos de
plásticos) de R. Gächter y H. Müller (editorial Hanser, Munich 1990)
o del documento DE-A 29 01 774.
Otros aditivos que pueden incorporarse en el TPU
son termoplásticos, por ejemplo policarbonatos y terpolímeros de
acrilonitrilo/butadieno/estireno, en especial ABS. Igualmente pueden
utilizarse otros elastómeros como caucho, copolímeros de
etileno/acetato de vinilo, copolímeros de estireno/butadieno así
como otros TPU. Además son adecuados para la incorparación
plastificantes comerciales como fosfatos, ftalatos, adipatos,
sebacatos y ésteres de ácidos alquilsulfónicos.
El procedimiento de fabricación multietapa puede
realizarse por lotes o en continuo.
Los componentes de la etapa A) se mezclan a
temperaturas por encima de su punto de fusión, preferiblemente a
temperaturas de 50 a 220ºC, en una relación OH/NCO de 1,1:1 a
5,0:1.
\newpage
En la etapa B) esta mezcla se lleva a
temperaturas superiores a 80ºC, preferiblemente entre 100ºC y 250ºC,
esencialmente a transformación total, preferiblemente de más del 90%
(referida al componente isocianato). Se obtiene un prepolímero
terminado en OH.
Estas etapas se llevan a cabo preferiblemente en
un equipo de mezcla con elevada energía de corte. Por ejemplo,
pueden utilizarse un agitador en un recipiente o un cabezal
mezclador o un mezclador tubular de alto número de revoluciones, una
tobera o un mezclador estático. Mezcladores estáticos que pueden
utilizarse están descritos en Chem.-Ing. Techn 52, nº 4, página 285
a 291 así como en "Mischen von Kunststoff y
Kautschukprodukten", editorial VDI, Düsseldorf 1993. A modo de
ejemplo son de mencionar los llamados mezcladores estáticos SMX de
la firma Sulzer.
En una forma de realización especial, para la
reacción puede utilizarse también un tubo como reactor.
En una forma de realización especial la reacción
puede llevarse a cabo también en una primera parte de un extrusor de
varios árboles (por ejemplo una amasadora de dos árboles (ZSK)).
En la etapa C) se mezcla intensamente el
prepolímero terminado en OH con el alargador de cadena de bajo peso
molecular c).
El mezclado del alargador de cadena se realiza
preferiblemente en un equipo de mezcla que trabaja con elevada
energía de corte. A modo de ejemplo son de mencionar un cabezal
mezclador, un mezclador estático, una tobera o un extrusor de varios
árboles.
En la etapa D) se mezcla intensamente el resto
del diisocianato b) y la reacción se lleva a término hasta el
poliuretano termoplástico, ajustándose en total en las etapas A) a
D) una relación de equivalencia de grupos NCO a grupos reactivos
frente a NCO de 0,9:1 a 1,1:1.
También el mezclado citado en último lugar se
realiza preferiblemente en un equipo de mezcla que trabaja con
elevada energía de corte, como p.ej. un cabezal mezclador, un
mezclador estático, una tobera o un extrusor de varios árboles.
Las temperaturas de la carcasa de extrusión se
eligen de modo que los componentes de reacción lleguen a la
transformación total y la posible incorporación de los coadyuvantes
anteriormente mencionados o de los otros componentes pueda llevarse
a cabo con el mayor ahorro posible de producto.
Al final del extrusor se granula. Se obtiene un
granulado que puede procesarse bien.
El TPU fabricado según el procedimiento conforme
a la invención puede procesarse para obtener artículos de fundición
inyectada y artículos de extrusión homogéneos, en especial
láminas.
La invención se ilustrará seguidamente con más
detalle con ayuda de los siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Materias primas utilizadas:
- PE 1000
- Poliéter con un peso molecular M_{n} = 1000 g/mol
- PES 2250
- Adipato de butanodiol con un peso molecular M_{n} = 2250 g/mol
- MDI
- Difenilmetano-4,4'-diisocianato
- HDI
- Hexametilendiisocianato-1,6
- TDI
- Toluilendiisocianato
- IPDI
- Isoforondiisociaanto
- BUT
- Butanodiol-1,4
\vskip1.000000\baselineskip
En un recipiente de reacción se calentó un
poliol a 180ºC. En el poliol estaba disuelto 0,4% en peso, referido
al TPU, de bis-etilenestearilamida (cera).
Con agitación (300 rpm) se añadió la cantidad
parcial 1 del diisocianato (60ºC). Se obtuvo el prepolímero
(transformación > 90% en moles). Al prepolímero agitado se le
añadieron conforme a los datos de la Tabla 1.
- a)
- el butanodiol y a continuación con entremezclado intenso la cantidad parcial 2 del diisocianato (ensayo 2, 3, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14) o
- b)
- la cantidad parcial 2 del diisocianato y a continuación con entremezclado intenso el butanodiol (ensayo 1, 5, 7, 9) o
- c)
- la cantidad parcial 2 del diisocianato y simultáneamente con entremezclado intenso el butanodiol (ensayo 8 y 15).
En los ensayos en los que se utilizó HDI, se
utilizaron aprox. 40-100 ppm, referidas al poliol,
de dilaurato de dibutilestaño (catalizador).
Tras aprox. 20-60 s (según cada
diisocianato) la mezcla de reacción se vertió sobre una chapa
recubierta y se mantuvo durante 30 minutos a 120ºC. Las placas con
el vertido se cortaron y se granularon.
Los datos de cantidades y relaciones pueden
tomarse de la Tabla 1.
El granulado se fundió en una máquina de
fundición inyectada D 60 (sin fin 32) de la firma Mannesmann y se
conformó en placas (125x50x2 mm).
La medición de la dureza se realizó conforme a
la norma DIN 53505.
El granulado se fundió en un extrusor de un
árbol 30/25D (Plasticorder PL 2000-6 de la firma
Brabender) (dosificación 3 kg/h; 230 a 195ºC) y se extruyó a través
de una cabeza de película plana obteniéndose una película plana.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (4)
1. Procedimiento para la fabricación de
elastómeros de poliuretano procesables termoplásticamente (TPU) con
comportamiento de procesamiento mejorado en una reacción de varias
etapas que comprende los pasos de
- A)
- mezclar en un equipo de mezcla con elevada energía de corte uno o más polioles lineales terminados en hidroxilo a) con un peso molecular ponderado medio de 500 a 5000 con un diisocianato orgánico b) en una relación de equivalencia de grupos reactivos frente a NCO a grupos NCO de 1,1:1 a 5,0:1,
- B)
- hacer reaccionar la mezcla de reacción preparada en la etapa A) a temperaturas de > 80ºC hasta una transformación de > 90%, referida al componente b), para obtener un prepolímero terminado en OH
- C)
- mezclar el prepolímero OH preparado en la etapa B) con uno o más alargadores de cadena c) con un peso molecular de 60 a 490,
- D)
- hacer reaccionar la mezcla preparada en la etapa C) con una cantidad de componente b) para obtener el poliuretano termoplástico de modo que teniendo en cuenta todos los componentes se ajuste una relación de equivalencia de grupos NCO a grupos reactivos frente a NCO de 0,9:1 a 1,1:1,
en el que los pasos A) a D) se
llevan a cabo dado el caso en presencia de catalizadores y dado el
caso con adición de 0 a 20% en peso, referido a la cantidad total de
TPU, de coadyuvantes y
aditivos.
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
en el que como polioles a) se utilizan poliolésteres, polioléteres,
poliolcarbonatos o mezclas de estos.
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
en el que como diisocianato orgánico b) se utiliza un diisocianato
alifático, en especial hexametilendiisocianato 1,6 ó 4,4'-, 2,4'- ó
2,2'-diciclohexilmetano-diisocianato
o las correspondientes mezclas de isómeros.
4. Uso de los elastómeros de poliuretano
procesables termoplásticamente fabricados según el procedimiento
conforme a las reivindicaciones 1 a 3 para la fabricación de
artículos de fundición inyectada y artículos de extrusión.
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