ES2328132T5 - Procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano - Google Patents

Procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano Download PDF

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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano
La invencion se refiere a un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano altamente elasticas.
Las espumas de poliuretano altamente elasticas, que se denominan frecuentemente tambien espumas HR, son conocidas desde hace mucho tiempo y han sido descritas en multiples ocasiones, por ejemplo en la publicacion Kunststoffhandbuch, tomo 7 "Polyurethane", Carl Hanser Verlag Munchen, 3a edicion 1993.
La obtencion de estas espumas se lleva a cabo, de manera usual, por medio de la reaccion de poliisocianatos, de manera preferente de diisocianatos, con polioles en presencia de agentes propulsores, de catalizadores as! como, en caso dado, de productos auxiliares y/o aditivos usuales. A tltulo de poliisocianatos son empleados, de manera especial, el toluilendiisocianato (TDI) y/o el difenilmetanodiisocianato (MDI), en caso dado en mezcla con polifenilen- polimetilen-poliisocianatos (MDI en bruto). A tltulo de polioles son empleados, en la mayorla de las ocasiones, los polieteralcoholes y/o los poliesteralcoholes.
Como agente propulsor se utiliza en los ultimos tiempos, cada vez mas, el agua, que reacciona con los grupos isocianato con liberacion de dioxido de carbono. Se ha observado que los isocianatos aromaticos llquidos, que representan por regla general moleculas apolares, solo se mezclan con el agua de manera insuficiente. Esto conduce a un retardo y a un desarrollo de la reaccion en parte incompleto. De manera especial, a la hora de la obtencion de las espumas blandas en bloque se produce, por este motivo, la formacion de cavidades en la espuma, denominadas rechupes. Por otra parte pueden presentarse inconvenientes con relacion a las propiedades mecanicas de las espumas, de manera especial con respecto a la elasticidad. As! mismo se retrasan con frecuencia los tiempos de iniciacion y de curado a la hora de la obtencion de las espumas como consecuencia de la baja miscibilidad entre el agua y los componentes apolares de la reaccion.
Se conocen una serie de procedimientos para la obtencion de espumas blandas de poliuretano, en los cuales se utiliza agua como agente propulsor.
De este modo, el documento DE 15 20 737 describe un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano por medio de la reaccion de poliisocianatos con polioxipropilen-polioxietilen-polietertrioles, que contienen enlazado oxido de etileno como bloque final en un 3 hasta un 5 % en peso.
En el documento GB 1.079.105 se describe un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano muy blandas, segun el cual el componente poliol contiene un polieterpoliol o una mezcla constituida por polieterpolioles, que esta constituida por un polieterpoliol difuncional y por un polieterpoliol trifuncional con un Indice de hidroxilo situado en el intervalo comprendido entre 70 y 170 mg de KOH/g y empleandose como poliisocianato, de manera preferente, el toluilendiisocianato (TDI). Con el fin de obtener las propiedades deseadas, se utiliza, sin embargo, como agente propulsor, ademas del agua, tambien un agente propulsor flsico.
El documento EP 676 434 describe prepollmeros apolares a base de MDI y de polioxialquilenpolioles trifuncionales, que pueden ser elaborados ulteriormente para proporcionar espumas blandas de poliuretano altamente elasticas.
El documento EP 485 953 describe un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano con una dilatacion a la rotura mejorada, que se obtienen por medio del empleo de polieteralcoholes trifuncionales con un contenido en oxido de etileno comprendido entre un 40 y un 68 % en peso, que se presenta distribuido de manera estadlstica con oxido de propileno.
En el documento EP 10 850 se describe un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano propulsadas por medio de agua, segun el cual se prepara un prepollmero a partir de un MDI de 2 nucleos, puro, y este se mezcla con MDI pollmero como paso previo a la reaccion para dar el poliuretano.
En el documento EP 555 742 se describe un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano, segun el cual se emplean, como componentes poliol, dos polieteralcoholes, uno de los cuales debe tener en la cadena, al menos, un 10 % de unidades de oxido de etileno.
Ninguno de los procedimientos citados puede resolver el problema de la mala miscibilidad del agua en el sistema de la espuma con los inconvenientes relacionados con ello, que han sido citados al principio.
El objetivo de la invencion consistla en desarrollar un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano, de manera especial de espumas blandas en bloque, segun el cual se verificase una buena homogeneizacion del agua, empleada como agente propulsor, en los componentes de partida, que mostrase un
tiempo corto de iniciacion y de curado y que condujese a espumas exentas de rechupes con buenas propiedades mecanicas, de manera especial con elasticidades al rebote > 60 %, determinadas segun el ensayo del pendulo en espumas flexibles segun la norma DIN 53573.
El objetivo pudo resolverse, de manera sorprendente, empleandose como componente isocianato a la hora de la 5 obtencion de las espumas, una mezcla constituida por, al menos, dos prepollmeros, uno de los cuales se preparo por medio de la reaccion de MDI con un defecto de, al menos, un polieterpoliol polar y el otro se preparo por medio de la reaccion de MDI con un defecto de, al menos, un polieterpoliol apolar.
Los polieterpolioles polares en el sentido de la presente invencion son los polioxietilen-polioxipropilen-polioles con un contenido en oxido de etileno en la cadena de polieter de, al menos, un 60 % en peso, de manera especial 10 comprendido entre un 60 y un 80 % en peso, de manera preferente comprendido entre un 60 y un 70 % en peso.
Los polieterpolioles apolares, en el sentido de la presente invencion, son polioxipropilen-polioles y polioxietilen- polioxipropilen-polioles con un contenido en oxido de etileno en la cadena de polieter en el intervalo de un 10 % en peso como maximo, siendo el Indice de hidroxilo del polioxipropilen-poliol o de un polioxietilen-polioxipropilen-poliol con un contenido de oxido de etileno en la cadena de polieter en el intervalo de como maximo 10 % en peso entre 15 30 y 60 mg de KOH/g.
Por consiguiente, el objeto de la invencion esta constituido por un procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano por medio de la reaccion de
a) poliisocianatos con
b) compuestos con, al menos, dos atomos de hidrogeno reactivos con los grupos isocianato en presencia de
20 c) agua como agente propulsor,
caracterizado por que como poliisocianatos a) se emplea una mezcla constituida por, al menos,
ai) un prepollmero, preparado por medio de la reaccion de MDI con un defecto de, al menos, un polieterpoliol apolar, siendo el Indice de hidroxilo del polioxipropilen-poliol o de un polioxietilen-polioxipropilen-poliol con un contenido de oxido de etileno en la cadena de polieter en el intervalo de como maximo 10 % en peso entre 30 y 25 60 mg de KOH/g.
aii) un prepollmero, preparado por medio de la reaccion de MDI con un defecto de un polieterpoliol polar,
situandose la relacion de peso del prepollmero ai) y aii) en el componente a) en el intervalo comprendido entre 70 : 30 y 50 : 50.
El contenido en NCO de los prepollmeros ai) y aii) se encuentra situado, de manera preferente, en el intervalo 30 comprendido entre un 24 y un 31 % en peso, de manera especial esta situado en el intervalo comprendido entre un 26 y un 30 % en peso.
Los polieteralcoholes apolares, que son empleados para la obtencion de los prepollmeros ai) se preparan, como se ha indicado precedentemente, de manera usual por medio de la adicion de oxido de propileno o de mezclas constituidas por oxido de etileno y por oxido de propileno sobre substancias de iniciacion H-funcionales, siendo la
35 cantidad de oxido de etileno en la cadena de polieter de un 10 % como maximo, referido a la cantidad total del oxido
de alquileno empleada, cuando se utilicen las mezclas que han sido citadas. Es preferente el empleo de oxido de polipropileno-polieteralcoholes puros. Como substancias de iniciacion H-funcionales son empleados alcoholes como mlnimo difuncionales, de manera preferente trifuncionales, de manera especial se emplean la glicerina y/o el trimetilolpropano (TMP). El Indice de hidroxilo de los polieteralcoholes citados se encuentra situado de manera 40 preferente en el intervalo comprendido entre 30 y 60 mg de KOH/g, de manera especial esta situado en el intervalo comprendido entre 40 y 50 mg de KOH/g.
A tltulo de MDI pueden ser empleados los isomeros del MDI con dos nucleos, denominado tambien MDI monomero, solo o en mezcla con polifenileno-polimetilen-poliisocianatos (MDI en bruto). Cuando se utilizan las mezclas citadas, la proporcion en MDI monomero en la mezcla se encuentra situada de manera preferente en el intervalo 45 comprendido entre un 60 y un 90 % en peso, referido a la cantidad del isocianato empleado. La proporcion del
isomero 2,4' del MDI esta situada, de manera preferente, en el intervalo comprendido entre un 20 y un 30 % en
peso, la proporcion del isomero 4,4' del MDI esta situada, de manera preferente, en el intervalo comprendido entre un 40 y un 50 % en peso, referido respectivamente a la cantidad total del isocianato empleado. El contenido en NCO del prepollmero aii) esta situado, as! mismo, de manera preferente en el intervalo comprendido entre un 24 y un 31 50 % en peso, de manera especial esta comprendido en el intervalo comprendido entre un 26 y un 30 % en peso.
Los polieteralcoholes polares, que son empleados para la obtencion del prepollmero aii), se preparan tal como se ha indicado precedentemente, de manera usual, por medio de la adicion de mezclas de oxido de etileno y de oxido de propileno sobre substancias de iniciacion H-funcionales, siendo la cantidad del oxido de etileno en la cadena de polieter al menos de un 60 % en peso, de manera especial esta comprendida entre un 60 y un 80 % en peso, de 5 manera preferente esta comprendida entre un 60 y un 70 % en peso, referido a la cantidad total del oxido de
alquileno empleado. Como substancias de iniciacion H-funcionales son empleados alcoholes como mlnimo difuncionales, de manera preferente trifuncionales, de manera especial se emplea la glicerina y/o el trimetilolpropano (TMP). El Indice de hidroxilo de los polieteralcoholes citados se encuentra situado de manera preferente en el intervalo comprendido entre 20 y 60 mg de KOH/g, de manera especial esta comprendido en el intervalo 10 comprendido entre 30 y 50 mg de KOH/g.
A tltulo de MDI pueden ser empleados, de manera preferente, los compuestos y las mezclas que han sido descritos precedentemente.
La relacion en peso entre los prepollmeros ai) y aii) en el componente a) se encuentra situada de manera preferente en el intervalo comprendido entre 70 : 30 y 50 : 50, siendo preferente la relacion comprendida entre 55 : 45 y 50: 50.
15 La obtencion de los prepollmeros ai) y aii) se lleva a cabo segun procedimientos usuales y conocidos por medio de
la reaccion de los citados isocianatos con un defecto de los citados polieteralcoholes. La reaccion se lleva a cabo en la mayorla de los casos en presencia de catalizadores de uretano conocidos. En la mayorla de los casos, para la obtencion se deposita inicialmente el poliol y se le dosifica el isocianato bajo agitacion. La reaccion va seguida de manera preferente por una fase de reaccion final. La reaccion tiene lugar a temperaturas usuales, la mayorla de las 20 ocasiones comprendidas entre 60 y 100°C.
Los prepollmeros ai) y aii) son llquidos a la temperatura ambiente y son facilmente manipulables.
Para la obtencion de las espumas blandas de conformidad con la invencion se hacen reaccionar los prepollmeros ai) y aii) con los compuestos con al menos dos atomos de hidrogeno b), reactivos con los grupos isocianato. La reaccion tiene lugar, como se ha indicado precedentemente, en presencia de agua como agente propulsor. Por otra 25 parte, la reaccion puede llevarse a cabo por medio del empleo concomitante de catalizadores as! como, en caso dado, de agentes copropulsores y de productos auxiliares y/o aditivos usuales.
Con respecto a otros compuestos, que son empleados para la realizacion del procedimiento de conformidad con la invencion, puede indicarse en particular lo siguiente:
Como compuesto con al menos dos atomos de hidrogeno activos b) son empleados, de manera especial, 30 poliesteralcoholes y, de manera preferente, polieteroles con una funcionalidad comprendida entre 2 y 8, de manera
especial comprendida entre 2 y 4, de manera preferente comprendida entre 2 y 3, y con un peso molecular situado en el intervalo comprendido entre 400 y 8500, de manera preferente comprendido entre 1000 y 6000. Los polieteralcoholes pueden ser preparados segun procedimientos conocidos, en la mayorla de los casos por medio de una adicion catalltica de oxidos de alquileno, especialmente de oxido de etileno y/o de oxido de propileno, sobre 35 substancias de iniciacion H-funcionales, o por medio de una condensacion de tetrahidrofurano. Como substancias
de iniciacion H-funcionales son empleados, de manera especial, alcoholes y/o aminas polifuncionales. Los alcoholes empleados de manera preferente son los alcoholes divalentes, por ejemplo el etilenglicol, el propilenglicol, o butanodioles, los alcoholes trivalentes, por ejemplo la glicerina, el trimetilolpropano o la pentaeritrita, as! como los alcoholes de valencia superior, tales como los alcoholes sacaricos, por ejemplo la sucrosa, la glucosa o la sorbita. 40 Las aminas, empleadas de manera preferente, son las aminas alifaticas con hasta 10 atomos de carbono inclusive,
por ejemplo la etilendiamina, la dietilentriamina, la propilendiamina, las aminas aromaticas, por ejemplo la toluilendiamina o el diaminodifenilmetano, as! como los aminoalcoholes tales como la etanolamina o la dietanolamina.
A tltulo de polieteralcoholes pueden emplearse tambien los polieteralcoholes modificados con pollmeros. Estos son 45 preparados en la mayorla de las ocasiones por medio de la polimerizacion in-situ de monomeros oleflnicamente insaturados, de manera especial de acrilonitrilo y/o de estireno, en los polieteralcoholes. A los polieteralcoholes modificados con pollmeros pertenecen, as! mismo, los polieteralcoholes que contienen dispersiones de poliurea.
Para determinados campos de aplicacion puede ser conveniente, para la obtencion de las espumas blandas de poliuretano, el empleo concomitante, adicional, de los denominados agentes prolongadores de las cadenas y/o de 50 los agentes reticulantes, ademas de los citados compuestos polihidroxllicos. A tltulo de tales agentes entran en consideracion los compuestos polifuncionales, de manera especial los compuestos difuncionales y trifuncionales con pesos moleculares comprendidos entre 62 y 600, de manera preferente comprendidos entre 62 y 300. De manera preferente son empleados, por ejemplo, las dialcanolaminas y las trialcanolaminas tales como la dietanolamina y la trietanolamina, las diaminas alifaticas y aromaticas, tales como por ejemplo la etilendiamina, la butilendiamina, la 55 butilendiamina-1,4, la hexametilendiamina-1,6, el 4,4'-diamino-difenilmetano, 3,3'-dialquilsubstituidos los 4,4'-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
diaminodifenilmetanos, la 2,4-toluilendiamina y la 2,6-toluilendiamina y, de manera preferente, los dioles y los trioles alifaticos con 2 hasta 6 atomos de carbono, tales como el etilenglicol, el propilenglicol, el 1,4'-butilenglicol, el 1,6- hexametilenglicol, la glicerina 25 y el trimetilolpropano.
En tanto en cuanto sean empleados agentes prolongadores de las cadenas o agentes reticulantes, estos pueden ser empleados en cantidades comprendidas entre 1 y 20 partes en peso, de manera preferente entre 3 y 10 partes en peso por cada 100 partes en peso de los compuestos polihidroxllicos.
Como agente propulsor para el procedimiento, de conformidad con la invencion, se emplea, tal como ya se ha indicado precedentemente, agua, que reacciona con los grupos isocianato con formacion de dioxido de carbono. Las cantidades de agua, que son empleadas de manera conveniente, estan comprendidas, en funcion de la densidad pretendida para la espuma, entre 0,1 y 8 partes en peso, de manera preferente estan comprendidas entre 1,5 y 5 partes en peso, referido a 100 partes en peso del compuesto polihidroxllico.
En caso dado pueden emplearse tambien los denominados agentes propulsores de accion flsica en mezcla con el agua. Estos son aquellos llquidos que sean inertes frente a los componentes de la receta y que presenten puntos de ebullicion situados por debajo de 100°C, de manera preferente situados por debajo de 50°C, de manera especial comprendidos entre -50°C y 30°C a la presion atmosferica de tal manera, que se evaporen bajo el efecto de la reaccion exotermica de poliadicion. Ejemplos de tales llquidos, que pueden ser empleados de manera preferente, son los hidrocarburos tales como el pentano, el n-butano y el iso-butano y el propano, los eteres tales como el dimetileter y el dietileter, las cetonas tales como la acetona y la metiletilcetona, el acetato de etilo y, de manera preferente, los hidrocarburos halogenados, tales como el cloruro de metileno, el triclorofluormetano, el diclorodifluormetano, el dicloromonofluormetano, el diclorotetrafluoretano y el 1, 1,2-tricloro-1,2,2-trifluoretano. As! mismo pueden ser empleadas mezclas de estos llquidos de bajo punto de ebullicion entre si y/o con otros hidrocarburos substituidos o no substituidos.
La cantidad necesaria de agentes propulsores, de accion flsica, ademas del agua, puede determinarse facilmente en funcion de la densidad deseada de la espuma y esta comprendida aproximadamente entre 0 y 50 partes en peso, de manera preferente entre 0 y 20 partes en peso por cada 100 partes en peso del compuesto polihidroxllico.
Para acelerar la reaccion entre los compuestos polihidroxllicos, el agua y, en caso dado, los agentes prolongadores de las cadenas o los agentes reticulantes y los poliisocianatos se aportan a la mezcla de la reaccion catalizadores usuales de poliuretano. De manera preferente, se utilizan catalizadores basicos de poliuretano, por ejemplo las aminas terciarias tales como la dimetilbencilamina, la diciclohexilmetilamina, la dimetilciclohexilamina, el N,N,N',N'- tetrametil-diamino-dietileter, la bis-(dimetilaminopropil)-urea, la N-metil-morfolina o bien la N-etil-morfolina, la dimetilpiperazina, la piridina, el 1,2-dimetilimidazol, el 1-azobiciclo-(3,3,0)-octano, el dimetilaminoetanol, el 2-(N,N- dimetilaminoetoxi)etanol, las N,N',N"-tris-(dialquilaminoalquil)-hexahidrotriazinas y, de manera especial, la trietilendiamina. Sin embargo son adecuadas tambien las sales metalicas tales como el cloruro ferroso-(II), el cloruro de zinc, el octoato de plomo y, de manera preferente, las sales de estanos tales como el dioctoato de estano, el dietilhexanoato de estano y el dilaurato de dibutilestano as! como, de manera especial, mezclas constituidas por las aminas terciarias y las sales organicas de estano. De manera conveniente se emplea desde un 0,1 hasta un 10 % en peso, de manera preferente desde un 0,5 hasta un 5 % en peso de catalizador a base de aminas terciarias y/o desde un 0,01 hasta un 0,5 % en peso, de manera preferente desde un 0,05 hasta un 0,25 % en peso de sales metalicas, referido al peso de los compuestos polihidroxllicos.
Pueden incorporarse a la mezcla de la reaccion tambien agentes auxiliares y/o aditivos. A tltulo de ejemplo pueden citarse los estabilizantes, los agentes para la proteccion contra la hidrolisis, los reguladores de los poros, las substancias de accion fungistatica y bacteriostatica, los colorantes, los pigmentos, los materiales de carga, los productos tensioactivos y los agentes protectores contra la llama.
A tltulo de ejemplo entran en consideracion las substancias tensioactivas, que sirvan para favorecer la homogeneizacion de los materiales de partida y que, en caso dado, sean adecuadas tambien para regular la estructura celular de las espumas. A tltulo de ejemplo pueden citarse los pollmeros mixtos de siloxano-oxialquileno y otros organopolisiloxanos, los alquilfenoles oxetilados, los alcoholes grasos oxetilados, los aceites de parafina, los esteres del aceite de ricino o bien los esteres del acido ricinoleico, que son empleados en cantidades comprendidas entre 0,2 y 8, de manera preferente entre 0,5 y 5 partes en peso por cada 100 partes en peso de los compuestos polihidroxllicos.
Como agentes protectores contra la llama son adecuados, por ejemplo, los compuestos que contengan atomos de fosforo y/o de halogeno, tales como, por ejemplo, el fosfato de tricresilo, el fosfato de tris-2-cloroetilo, el fosfato de triscloro-propilo y el fosfato de tris-2,3-dibromopropilo.
Ademas de los fosfatos substituidos por halogeno, que ya han sido citados, pueden ser empleados, as! mismo, los agentes protectores contra la llama inorganicos, por ejemplo el trioxido de antimonio, el oxido de arsenico, el fosfato
5
10
15
20
25
30
de amonio y el sulfato de calcio, o la melamina con objeto de hacer resistentes a la llama a las espumas de poliuretano.
En general se ha revelado ventajoso el empleo de una cantidad comprendida entre 5 y 50 partes en peso, de manera preferente comprendida entre 5 y 25 partes en peso de los agentes protectores contra la llama, que han sido citados, por cada 100 partes en peso del compuesto polihidroxllico.
Para la obtencion de las espumas blandas de poliuretano se hacen reaccionar los prepollmeros, que son empleados de conformidad con la invencion, los compuestos con, al menos, dos atomos de hidrogeno reactivos con los grupos isocianato, en presencia de catalizadores, de agentes propulsores y, en caso dado, de agentes auxiliares y/o de aditivos a temperaturas comprendidas entre 0 y 70°C, de manera preferente entre 15 y 50°C, en proporciones cuantitativas tales, que esten presentes entre 0,5 y 2, de manera preferente entre 0,8 y 1,3 y, de manera especial, aproximadamente que este presente un atomo de hidrogeno reactivo enlazado sobre el compuesto polihidroxllico por grupo NCO y, en caso dado, agentes prolongadores de las cadenas o agentes reticulantes y que la relacion molar entre los equivalentes del agua y los equivalentes de los grupos NCO este comprendida entre 0,5 hasta 5 : 1, de manera preferente desde 0,7 hasta 0,95 : 1 y, de manera especial, desde 0,75 hasta 0,85 : 1.
Las espumas blandas de poliuretano, preparadas segun el procedimiento de conformidad con la invencion, tienen densidades, de manera preferente, comprendidas entre 10 y 150 kg/m3, de manera especial comprendidas entre 20 y 70 kg/m3, caracterizandose por una elevada elasticidad y una elevada ausencia de rechupes y pueden ser empleadas, de manera especial, para muebles o colchones con una elevada comodidad tanto en posicion de asiento como en posicion horizontal. De manera sorprendente pueden conseguirse de esta manera con MDI aquellas propiedades de la espuma que en otro caso solo las presentan las espumas de TDI.
El procedimiento se caracteriza, as! mismo, por un tiempo de iniciacion y de curado muy corto. Como consecuencia de la reactividad mejorada del sistema de espuma se encuentra as! mismo un endurecimiento mas rapido de la espuma tras la produccion. Si, de manera usual, la espuma es sometida a una elaboracion ulterior solamente al cabo de un tiempo de almacenamiento de 48 horas, en el caso de las espumas de conformidad con la invencion estas pueden ser sometidas ya a una elaboracion ulterior al cabo de 24 horas.
La invencion se explica con mayor detalle por medio de los ejemplos siguientes.
1. Obtencion de los prepollmeros
Se dispusieron inicialmente las cantidades de poliol, que estan indicadas en la tabla 1, en un recipiente con agitador y se calentaron a 80°C y se dosificaron a las mismas, bajo agitacion, durante una hora, las cantidades de isocianato indicadas. Al cabo de un tiempo de reaccion final de una hora se dejo enfriar hasta la temperatura ambiente la carga de la reaccion. Se determinaron el contenido en NCO y la viscosidad de los productos obtenidos. Los valores obtenidos se encuentran, as! mismo, en la tabla 1.
Tabla 1
Prepollmero
A B
MDI de 2 nucleos * [g]
56 52
MDI pollmero ** [g]
34 35
Poliol
Poliol 1 Poliol 2
Cantidad del poliol [g]
10 13
Contenido en NCO del prepollmero [% en peso]
29,1 28,3
Viscosidad del prepollmero a 25°C [mPas] (segun la norma DIN 53019)
74 90
En el caso de A se trata de un prepollmero apolar, en el caso de B se trata de un prepollmero polar * MDI de 2 nucleos con un contenido del 50 % en peso en 4,4'-MDI y con un contenido del 50 % en peso de 4,4'- MDI ** MDI pollmero, contenido en NCO 33,6 % en peso (Lupranat® M20 W, BASF Aktiengesellschaft) Poliol 1 - polieteralcohol constituido por glicerina y por oxido de propileno, Indice de hidroxilo 42 mg de KOH/g
Prepollmero
A
B
Poliol 2 - polieteralcohol constituido por glicerina y por oxido de etileno y por oxido de propileno, contenido en oxido de etileno 75 % en peso incorporado de manera estadlstica. indice de hidroxilo 42 mg de KOH/g
Ejemplos 1 a 5 y ejemplos comparativos 1 a 3
Se preparo un componente poliol por mezcla de las cantidades, indicadas en la tabla 2, de Lupranol® 2090 de la firma BASF Aktiengesellschaft, Lupranol® 2047 de la firma BASF Aktiengesellschaft, Lupranol® 3093 de la firma 5 BASF Aktiengesellschaft, Lupragen® N203 de la firma BASF Aktiengesellschaft, Lupragen® 204 de la firma BASF Aktiengesellschaf, Lupragen® API de la firma BASF Aktiengesellschaft, estabilizante Tegostab® B 8616 de la firma Goldschmidt AG y agua. Se mezclaron las cantidades indicadas en la tabla 2 de este componente poliol con las cantidades, indicadas as! mismo en la tabla 1, de los prepollmeros A y B por medio de una agitacion y se introdujeron en recipientes abiertos con longitudes laterales de 40 x 40 cm. Al cabo de una hora se retiro la espuma 10 acabada y se determinaron los valores mecanicos.
Ejemplos / ejemplos comparativos
V1* 1 2 3 4 5 V2 V3
Componente poliol:
Lupranol® 2090
97,50 97,500 97,50 0 97,500 97,500 97,500 99,000 98,000
Lupranol® 2047
4,060 4,000 4,000 5,000 5,000 5,000 --- ---
Lupranol® 3903
--- --- --- --- --- --- 1,000 2,000
Tegostab® B 8616
0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300
Lupragen® API
0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380
Lupragen® N203
0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380 0,380
Lupragen® N206
0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240
Agua
3,600 3,600 3,600 3,600 3,600 3,600 3,600 3,600
Componente isocianato:
Isocianato apolar (A)
100,0 95,0 90,0 80,0 70,0 50,0 0,0 0,0
Isocianato polar (B)
0,0 5,0 10,0 20,0 30,0 50,0 100,0 100,0
indice
100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Tiempo de iniciacion
22 20 20 18 16 15 18 18
V1* 1 2 3 4 5 V2 V3
[seg]
Tiempo de curado [seg]
135 130 128 120 117 105 100 100
Tiempo de ascenso [seg]
200 190 180 157 144 135 140 150
Peso especlfico [kg/m3]
36,2 35,4 35,7 35,3 36,6 36,4 42 38,9
Resistencia a la traccion [N/mm2]
59 62 59 57 55 51 64 58
Dilatacion a la rotura [%]
94 93 95 96 88 77 62 61
Propagacion del desgarro- Graves [N/mm]
0,32 0,3 0,35 0,29 0,28 0,27 0,3 0,28
Dureza al recalcado 40 % [kPa]
2,3 2,1 2 2,1 2,4 2,5 4,3 4,1
DVR 22 h/70°C/50 % [%]
2,4 2,1 1,8 2,5 2,2 1,8 2,3 2,3
Compresion residual en humedo - Wet Compression Set-
10,5 11,1 10,4 10,9 10,2 8,9 7,5 8,5
Elasticidad al rebote [%]
63 63 63 65 65 67 66 65
Lupranol® 2090 - polioxipropilen-polioxietilen-poliol iniciado con glicerina con una proporcion de un 13,8 % en peso de oxido de etileno del conjunto de la cantidad de oxidos de alquileno, Indice de hidroxilo 28 mg de KOH/g Lupranol® 2047 - polioxipropilen-polioxietilen-poliol iniciado con glicerina con una proporcion de un 75 % en peso de oxido de etileno del conjunto de la cantidad de oxidos de alquileno, Indice de hidroxilo 42 mg de KOH/g Lupranol® 3903 - polioxietilen-poliol iniciado con trimetilolpropano, Indice de hidroxilo 950 mg de KOH/g Lupragen® API - aminopropilimidazol Lupragen® N203 - Trietilendiamina, al 33 % en etilenglicol Lupragen® N206 - bis(N,N-dimetilaminoetil)-eter, al 70 % en dipropilenglicol

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano por medio de la reaccion de
    a) poliisocianatos con
    b) compuestos con, al menos, dos atomos de hidrogeno reactivos con los grupos isocianato en presencia de
    c) agua como agente propulsor,
    caracterizado por que como poliisocianatos a) se emplea una mezcla constituida por, al menos,
    ai) un prepollmero, preparado por medio de la reaccion de MDI con un defecto de un polioxipropilen-poliol o de un polioxietilen-polioxipropilen-poliol con un contenido en oxido de etileno en la cadena de polieter en el intervalo de un 10 % en peso como maximo, siendo el Indice de hidroxilo del polioxipropilen-poliol o de un polioxietilen-polioxipropilen-poliol con un contenido de oxido de etileno en la cadena de polieter en el intervalo de como maximo 10 % en peso entre 30 y 60 mg de KOH/g.
    aii) un prepollmero, preparado por medio de la reaccion de MDI con un defecto de un polioxietilen- polioxipropilen-poliol con un contenido en oxido de etileno en la cadena de polieter de, al menos, un 60 % en peso, situandose la relacion de peso del prepollmero ai) y aii) en el componente a) en el intervalo comprendido entre 70 : 30 y 50 : 50.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los prepollmeros ai) y aii) presentan un contenido en NCO situado en el intervalo comprendido entre un 24 y un 31 % en peso.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el MDI, que es empleado para la obtencion de los prepollmeros ai) y aii), es una mezcla constituida por MDI monomero y por MDI pollmero.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la proporcion en MDI monomero en la mezcla se encuentra en el intervalo comprendido entre un 60 y un 90 % en peso, referido a la cantidad del isocianato empleado.
  5. 5. Espumas blandas de poliuretano, que pueden ser obtenidas segun una de las reivindicaciones 1 a 4.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8901187B1 (en) 2008-12-19 2014-12-02 Hickory Springs Manufacturing Company High resilience flexible polyurethane foam using MDI
US8906975B1 (en) 2009-02-09 2014-12-09 Hickory Springs Manufacturing Company Conventional flexible polyurethane foam using MDI
WO2011045147A2 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Huntsman International Llc Process for preparing open-celled low density rigid polyurethane foam
US9115246B2 (en) 2010-04-30 2015-08-25 Basf Se Polyether polyols, process for preparing polyether polyols and their use for producing polyurethanes
MX2012012596A (es) 2010-04-30 2013-05-06 Basf Se Polioles de polieter, proceso para preparar polioles de polieter y su uso para producir poliuretanos.
DE102016220026A1 (de) 2016-10-14 2018-04-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Kontrolle der Schaumdichte in Schaumkissen
US20200157273A1 (en) 2017-06-27 2020-05-21 Basf Se Flexible polyurethane foams having improved air permeability
HUE062704T2 (hu) 2017-08-23 2023-11-28 Basf Se Eljárás lignocellulóz anyagok elõállítására kaprolaktám és oligomerjei jelenlétében
DE112018004708A5 (de) 2017-08-23 2020-06-10 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Lignocellulosewerkstoffen mittels Bestimmung von NCO-Werten
WO2019115261A1 (de) 2017-12-13 2019-06-20 Basf Se VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON EIN- ODER MEHRSCHICHTIGEN LIGNOCELLULOSEWERKSTOFFEN UNTER SPEZIELLEN BEDINGUNGEN IN DER HEIßPRESSE
PL3898745T3 (pl) 2018-12-19 2024-03-04 Basf Se Miękkie pianki poliuretanowe o polepszonych długotrwałych właściwościach użytkowych
BR112022026707A2 (pt) 2020-07-01 2023-01-24 Basf Se Processo de produção de espumas de poliuretano, espuma de poliuretano, uso de espuma de poliuretano, material de absorção de sons e uso
TR202022114A1 (tr) 2020-12-29 2022-07-21 Pimsa Otomotiv Anonim Sirketi Bi̇r poli̇üretan köpük bi̇leşi̇mi̇ ve bunun sentezi̇ i̇çi̇n yöntem
CN113527616B (zh) * 2021-06-21 2023-01-06 佳化化学科技发展（上海）有限公司 一种聚氨酯普通软泡及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3066568D1 (en) † 1979-07-11 1984-03-22 Ici Plc Prepolymers, polyisocyanate compositions prepared therefrom and their use in the preparation of polyurethane foams
US5114989A (en) * 1990-11-13 1992-05-19 The Dow Chemical Company Isocyanate-terminated prepolymer and polyurethane foam prepared therefrom
GB9126740D0 (en) † 1991-12-17 1992-02-12 Ici Plc Polyol compositions
DE4203918A1 (de) † 1992-02-11 1993-08-12 Basf Ag Verfahren zur herstellung von fluorchlorkohlenwasserstoff-freien polyurethan-weichschaumstoffen unter verwendung von urethangruppen enthaltenden polyisocyanatmischungen auf diphenylmethan-diisocyanatbasis sowie derartige modifizierte polyisocyanatmischungen
GB9208377D0 (en) † 1992-04-16 1992-06-03 Ici Plc Process for preparing flexible polyurethane foams
GB9311345D0 (en) † 1993-06-02 1993-07-21 Ici Plc Method for the preparation of flexible polymeric foams
DE4411781A1 (de) * 1994-04-06 1995-10-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Fluorchlorkohlenwasserstoff freien hochelastischen Polyurethan-Weichschaumstoffen und hierfür verwendbare, mit Urethangruppen modifizierte Polyisocyanatmischungen auf Diphenylmethan-diisocyanatbasis
CA2164467A1 (en) † 1994-12-06 1996-06-07 Werner Hinz Lignin-containing isocyanate prepolymer mixtures, their preparation and their use for producing polyurethanes, and also production of the polyurethanes
ES2247072T3 (es) † 2000-02-14 2006-03-01 Huntsman International Llc Procedimiento para preparar una espuma de poliuretano flexible.
US7339786B2 (en) † 2001-03-05 2008-03-04 Intel Corporation Modular server architecture with Ethernet routed across a backplane utilizing an integrated Ethernet switch module

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EP1471086A2 (de) 2004-10-27

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