ES2331473T3 - Espumas duras de poliuretano de celulas abiertas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de espumas duras de poliuretano de células abiertas mediante reacción de a) iisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) catalizadores, d) agentes propulsores, caracterizado porque como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) se emplea una mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que contiene bi) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, y en caso dado substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno, bii) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno, biii) al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.
Description
Espumas duras de poliuretano de células
abiertas.
Son objeto de la invención espumas duras de
poliuretano de células abiertas, en especial para el empleo como
material central en paneles aislantes de vacío.
Las unidades aislantes de vacío encuentran
aplicación, entre otras, para carcasas de aparatos refrigerantes,
depósitos para automóviles refrigerantes o tubos de calentamiento
para calefacción. Debido a su conductividad térmica más reducida,
éstas ofrecen ventajas frente a aislantes habituales. De este modo,
el potencial de ahorro de energía frente a espumas duras de
poliuretano de células cerradas se sitúa aproximadamente en un 20 a
un 30%.
Tales unidades aislantes de vacío están
constituidas generalmente por un material central termoaislante, a
modo de ejemplo espuma dura de poliuretano (PUR) de células
abiertas, espuma de poliestireno extrusionada de células abiertas,
geles de sílice, fibras de vidrio, cargas de material sintético,
material molturado prensado a partir de espuma de PUR dura, o bien
semidura, o perlitas, que se envasa en una lámina hermética a gases,
se evacua y se suelda herméticamente.
En otra forma de ejecución se pueden obtener
unidades aislantes de vacío mediante introducción de un sistema de
espuma para espumas duras de poliuretano de células abiertas en el
interior de la pared doble de una carcasa de pared doble, a modo de
ejemplo una puerta de refrigerador o carcasa de refrigerador, donde
el sistema se endurece para dar una espuma de células abiertas, y
subsiguiente evacuación. En esta forma de ejecución se puede unir
una bomba de vacío a la pared doble cargada con espuma, a través de
la cual se puede renovar el vacío en caso necesario.
En el caso de empleo de espumas duras de
poliuretano para tales aplicaciones es esencial que las células de
la espuma sean abiertas, para conseguir una evacuación completa del
panel aislante de vacío.
La EP 905159, así como la EP 905158, dan a
conocer procedimientos para la obtención de espumas duras de células
abiertas, empleándose preferentemente un producto de esterificado
constituido por ácidos grasos y alcoholes polifuncionales como
agentes auxiliares emulsionantes para apoyar la emulsión estable al
almacenaje que contiene agentes propulsores. En este caso se
emplean en especial combinaciones de perfluoralcanos y alcanos como
agentes propulsores físicos. El empleo de perfluoralcanos para la
generación de células finas es ya conocido por la EP 351614.
Generalmente, el empleo de agentes propulsores
físicos, que son gases inertes en la mayor parte de los casos, no
es deseable en la obtención de espumas duras de poliuretano de
células abiertas para el empleo como material central para paneles
de vacío, ya que éstos se deben eliminar completamente durante el
tratamiento previo y la evacuación de las espumas. Por lo demás,
éstos pueden reducir el vacío necesario.
En la DE 100 09 649 se describe un procedimiento
para la obtención de espumas duras de células abiertas, en el que
se puede prescindir de agentes propulsores físicos. En la obtención
de estas espumas se emplea un componente de poliol que contiene,
además de un producto de esterificado de glicerina y aceite de
ricino, otros alcoholes de poliéter habituales para la obtención de
espumas duras de poliuretano, con un índice de hidroxilo en el
intervalo de 175 a 300 mg de KOH/g.
Tales espumas muestran una buena porosidad y
buenas propiedades mecánicas en el interior. Sin embargo, se ha
mostrado que estos sistemas presentan un endurecimiento
insuficiente. Esto es muy desfavorable en especial en la obtención
continua de espumas, a modo de ejemplo en instalaciones de doble
banda, y conduce a pérdidas de capacidad. Además se puede llegar a
una porosidad insuficiente en la zona límite, y a la formación de
cavidades en la espuma, los denominados rechupes, y por
consiguiente a una producción elevada de material de desecho.
Por lo tanto, era tarea de la presente invención
poner a disposición espumas duras de poliuretano de células
abiertas con una porosidad elevada, en especial en la zona límite, y
formación de rechupes reducida, que muestran buenas propiedades de
endurecimiento en su obtención, se pueden obtener continuamente en
una banda doble, y emplear ventajosamente para la obtención de
paneles de vacío. Sorprendentemente se descubrió que se pudo
solucionar la tarea de la presente invención mediante el empleo de
una mezcla de al menos tres polioles especiales, con una
funcionalidad de mezcla de al menos 3,5.
Por consiguiente, es objeto de la presente
invención un procedimiento para la obtención de espumas duras de
poliuretano de células abiertas mediante reacción de
- a)
- poliisocianatos con
- b)
- compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de
- c)
- catalizadores,
- d)
- agentes propulsores,
empleándose como compuestos con al
menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) una
mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que
contiene
- bi)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
- bii)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
- biii)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.
La fracción de poliol bi) asciende
preferentemente a un 50 hasta un 80% en peso, en especial un 60 a un
70% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1 hasta un 30%
en peso, en especial a un 5 hasta un 15% en peso, y la fracción de
poliol biii) asciende a un 1 hasta un 30% en peso, en especial a un
5 hasta un 20% en peso, referido respectivamente al peso de
componente b).
El alcohol de poliéter bi) se obtiene
preferentemente mediante reacción de substancias iniciadoras con H
funcionales con una funcionalidad de al menos 5, en caso dado en
mezcla con substancias iniciadoras con H funcionales con una
funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno. Como
substancias iniciadoras con una funcionalidad de al menos 5 se
emplean preferentemente azúcares, como sacarosa y/o sorbita. Ya que
las substancias iniciadoras altamente funcionales son altamente
viscosas o sólidas en la mayor parte de los casos, su reacción se
efectúa preferentemente en presencia de coiniciadores de baja
funcionalidad, de viscosidad reducida, como glicerina, glicoles,
como etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol o
dipropilenglicol. De modo especialmente preferente se emplean
mezclas de sacarosa y glicerina.
Como iniciador para la obtención de poliol bii)
se emplean preferentemente glicerina o mezclas de sorbita,
sacarosa, toluilendiamina (TDA) o pentaeritrita con glicerina y/o
trimetilolpropano (TMP). Como iniciador es especialmente preferente
glicerina.
Como iniciador para la obtención de poliol biii)
entran en consideración preferentemente TMP y/o glicerina, o
mezclas de sorbita, sacarosa, TDA y/o pentaeritrita con glicerina
y/o TMP. Son preferentes glicerina y TMP, es especialmente
preferente TMP.
Los alcoholes de poliéter bi) a biii) se pueden
obtener mediante procedimientos habituales y conocidos. La
obtención se efectúa preferentemente mediante adición catalítica de
óxidos de alquileno, preferentemente óxido de etileno, óxido de
propileno, óxido de butileno, así como cualquier mezcla de al menos
dos de los citados óxidos de alquileno, a las citadas substancias
iniciadoras con H funcionales. Como óxidos de alquileno se emplean
preferentemente óxido de propileno y mezclas de óxido de etileno y
óxido de propileno.
Como catalizadores se emplean catalizadores
básicos en la mayor parte de los casos, preferentemente hidróxido
potásico. La obtención de polioles bii) y biii) se puede efectuar
también bajo empleo de catalizadores de cianuro multimetálicos,
también denominados catalizadores DMC. Tales catalizadores se
describen, a modo de ejemplo, en la EP 862 947.
Además de los polioles bi) a biii), el
componente b) puede contener otros compuestos con al menos dos
átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato. En este caso
se emplean casi siempre alcoholes de poliéter y/o alcoholes de
poliéster.
Los alcoholes de poliéster empleados junto con
los alcoholes de poliéter bi) a biii) empleados según la invención
se obtienen en la mayor parte de los casos mediante condensación de
alcoholes polifuncionales, preferentemente dioles con 2 a 12 átomos
de carbono, preferentemente 2 a 6 átomos de carbono, con ácidos
carboxílicos polifuncionales con 2 a 12 átomos de carbono, a modo
de ejemplo ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido
subérico, ácido acelaico, ácido sebácico, ácido
decanodicarboxílico, ácido maleico, ácido fumárico, y
preferentemente ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico,
y los ácidos naftalindicarboxílicos isómeros.
Los alcoholes de poliéter empleados junto con
los alcoholes de poliéter bi) a biii) empleados según la invención
tienen casi siempre una funcionalidad entre 2 y 8, en especial 4 a
8.
Como compuestos polihidroxílicos se emplean en
especial polieterpolioles, que se obtienen según procedimientos
conocidos, a modo de ejemplo mediante polimerización aniónica de
óxidos de alquileno en presencia de hidróxidos alcalinos.
Como óxidos de alquileno se emplean
preferentemente óxido de etileno y óxido de
1,2-propileno. Los óxidos de alquileno se pueden
emplear aislados, de manera alternante sucesivamente, o como
mezclas.
Como moléculas iniciadoras entran en
consideración, a modo de ejemplo: agua, ácidos dicarboxílicos
orgánicos, como por ejemplo ácido succínico, ácido adípico, ácido
ftálico y ácido tereftálico, diaminas alifáticas y aromáticas, en
caso dado N-mono-, N,N- y
N,N'-dialquilsubstituidas con 1 a 4 átomos de
carbono en el resto alquilo, como por ejemplo etilendiamina mono- y
dialquilsubstituida, dietilentriamina, trietilentetraamina,
1,3-propilendiamina, 1,3-, o
1,4-butilendiamina, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- y
1,6-hexametilendiamina, anilina, fenilendiaminas,
2,3-, 2,4-, 3,4- y 2,6- 4,4'- toluilendiamina y 4,4'-, 2,4'- y
2,2'-diamino-difenilmetano.
Como moléculas iniciadoras entran en
consideración además: alcanolaminas, como por ejemplo etanolaminas,
N-metil- y N-etiletanolamina,
dialcanolaminas, como por ejemplo dietanolamina,
N-metil y N-etildietanolamina y
trialcanolaminas, como por ejemplo trietanolamina y amoniaco.
Además se emplean alcoholes polivalentes, en
especial tri- y/o tetravalentes, como etanodiol, 1,2- y
1,3-propanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol,
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
glicerina, pentaeritrita, sorbita y sacarosa, fenoles polivalentes,
como por ejemplo
4,4'-dihidroxi-difenilmetano y
4,4'-dihidroxi-2,2-difenilpropano,
resoles, como por ejemplo productos de condensación de fenol y
formaldehído, y condensados de Mannich a partir de fenoles,
formaldehído y dialcanolaminas, así como melamina.
Los polieterpolioles poseen casi siempre una
funcionalidad preferentemente de 3 a 8, y en especial 3 a 6, e
índices de hidroxilo preferentemente de 120 mg de KOH/g a 770 mg de
KOH/g, y en especial 240 mg de KOH/g a 570 mg de KOH/g.
En tanto para la obtención de alcoholes de
poliéter empleados junto con los alcoholes de poliéter utilizados
según la invención se empleen como substancias iniciadoras los
compuestos empleados para la obtención de alcoholes de poliéter
utilizados según la invención, los alcoholes de poliéter empleados
junto con los alcoholes de poliéter utilizados según la invención
presentan un índice de hidroxilo fuera del intervalo de 100 a 250 mg
de KOH/g.
A los compuestos con al menos dos átomos de
hidrógeno reactivos con grupos isocianato pertenecen también los
prolongadores de cadenas y reticulantes, en caso dado empleados de
modo concomitante. Para la modificación de propiedades mecánicas se
puede mostrar ventajosa la adición de agentes de prolongación de
cadenas difuncionales, agentes reticulantes trifuncionales y de
funcionalidad más elevada, o en caso dado también mezclas de los
mismos. Como agentes de prolongación de cadenas y/o reticulantes se
emplean preferentemente alcanolaminas, y en especial dioles y/o
trioles, con pesos moleculares menores que 400, preferentemente 60 a
300.
En tanto para la obtención de espumas duras a
base de isocianato se apliquen agentes de prolongación de cadenas,
agentes reticulantes, o mezclas de los mismos, éstos se emplean
convenientemente en una cantidad de un 0 a un 20% en peso,
preferentemente un 2 a un 5% en peso, referido al peso de compuestos
con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos
isocianato b).
En el caso de empleo concomitante de otros
compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos
isocianato, la fracción de polioles bi), bii) y biii) en el
componente b) asciende al menos a un 55, preferentemente al menos
un 80, y en especial al menos un 90% en peso, referido al componente
b).
El procedimiento según la invención se lleva a
cabo habitualmente en presencia de agentes propulsores,
catalizadores, así como, en caso necesario, substancias auxiliares
y/o aditivos.
Como catalizadores c) se pueden emplear los
catalizadores de poliuretano habituales y conocidos. En especial se
emplean compuestos que aceleran en gran medida la reacción de grupos
isocianato con los grupos reactivos con grupos isocianato. En
especial se emplean compuestos metálicos orgánicos, preferentemente
compuestos de estaño orgánicos, como sales de estaño (II) de ácidos
orgánicos.
Además se pueden emplear como catalizadores
aminas fuertemente básicas. Son ejemplos a tal efecto aminas
secundarias alifáticas, imidazoles, amidinas, triazinas, así como
alcanolaminas.
Según sea necesario, los catalizadores se pueden
emplear por separado o en cualquier mezcla entre sí.
En una forma ventajosa de ejecución del
procedimiento según la invención se emplea como catalizador c) una
mezcla de
dimetilamino-N-metil-etanolamina,
y una mezcla de
N-(dimetil-3-aminopropil)-urea
y/o
N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter.
El
N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter
se emplea en especial en disolución. Es preferente una disolución
en dipropilenglicol, ofreciéndose una disolución comercial al 17,3%
en dipropilenglicol.
Ambos catalizadores preferentes citados se
emplean preferentemente en una proporción ponderal de
N-(dimetil-3-aminopropil)-urea
para la disolución de
N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter
de 1 : 5, en especial de 1 : 1 - 1,5. En el caso de empleo de la
citada mezcla de catalizadores se puede conseguir un entremezclado
especialmente bueno en combinación con la mezcla de polioles
empleada según la invención.
Como agente propulsor se puede emplear
preferentemente agua, que reacciona con grupos isocianato bajo
eliminación de dióxido de carbono. En lugar de, pero
preferentemente en combinación con agua, se pueden emplear también
los denominados agentes propulsores físicos. En este caso se trata
de compuestos inertes frente a los componentes de empleo, que son
líquidos a temperatura ambiente en la mayor parte de los casos, y se
evaporan en las condiciones de reacción de uretano. El punto de
ebullición de estos compuestos se sitúa preferentemente por debajo
de 110ºC, en especial por debajo de 80ºC. Entre los agentes
propulsores físicos cuentan también gases inertes, que se
introducen en los componentes de empleo, o bien se disuelven en los
mismos, a modo de ejemplo dióxido de carbono, nitrógeno o gases
nobles.
Los compuestos líquidos a temperatura ambiente
se seleccionan en la mayor parte de los casos a partir del grupo
que contiene alcanos y/o cicloalcanos con al menos 4 átomos de
carbono, dialquiléteres, ésteres, cetonas, acetales, fluoralcanos
con 1 a 8 átomos de carbono, y tetraalquilsilanos con 1 a 3 átomos
de carbono en la cadena de alquilo, en especial
tetrametilsilano.
Como ejemplos cítense propano,
n-butano, iso- y ciclobutano, n-, iso- y
ciclopentano, ciclohexano, dimetiléter, metiletiléter,
metilbutiléter, formiato de metilo, acetona, así como fluoralcanos,
que se pueden degradar en la troposfera, y por lo tanto son
inofensivos para la capa de ozono, como trifluormetano,
difluormetano, 1,1,1,3,3-pentafluorbutano,
1,1,1,3,3-pentafluorpropano,
1,1,1,2-tetrafluoretano, difluoretano y
heptafluorpropano. Los citados agentes propulsores físicos se
pueden emplear por separado, o en cualquier combinación entre
sí.
Sorprendentemente, en el procedimiento según la
invención es posible trabajar sólo con agua como agente propulsor,
lo que conduce a una simplificación y abaratamiento del
procedimiento.
Como agentes auxiliares y/o aditivos se emplean
las substancias conocidas en sí para este fin, a modo de ejemplo
substancias tensioactivas, estabilizadores de espuma, reguladores
celulares, cargas, agentes ignífugos, agentes protectores de
hidrólisis, antiestáticos, agentes de acción fungistática y
bacteriostática.
Se encuentran indicaciones más detalladas sobre
las substancias de partida empleadas en el procedimiento según la
invención, agentes propulsores, catalizadores, así como substancias
auxiliares y/o aditivos, a modo de ejemplo, en el manual de
materiales sintéticos, tomo 7, "Polyurethane", editorial
Carl-Hanser, Münich, 1ª edición, 1966, 2ª edición,
1983, y 3ª edición, 1993.
Para la obtención de espumas duras de
poliuretano, los poliisocianatos a), y los compuestos con al menos
dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) en
cantidades tales que la proporción de equivalencia de grupos NCO de
poliisocianatos a) respecto a la suma de átomos de hidrógeno
reactivos de componentes b) asciende a 0,85 hasta 1,75 : 1,
preferentemente 1,0 a 1,3 : 1, y en especial aproximadamente 1,0 a
1,15 : 1. En tanto las espumas que contienen grupos uretano se
modifiquen mediante la formación de grupos isocianurato, a modo de
ejemplo para el aumento del carácter ignífugo, se aplica
habitualmente una proporción de grupos NCO de poliisocianatos a)
respecto a la suma de átomos de hidrógeno reactivos de componente b)
de 1,6 a 60 : 1, preferentemente 3,0 a 8 : 1.
Las espumas duras de poliuretano se pueden
obtener discontinua o continuamente según el procedimiento de
prepolímero, o preferentemente según el procedimiento de una etapa,
con ayuda de dispositivos de mezcla conocidos.
Se ha mostrado especialmente ventajoso trabajar
según el procedimiento de dos componentes, y reunir los compuestos
con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato
junto con los agentes propulsores, los catalizadores, así como las
substancias auxiliares y/o aditivos para dar un denominado
componente de poliol, y hacer reaccionar éste con los
poliisocianatos o mezclas de los poliisocianatos, y en caso dado
agentes propulsores, también denominados componente de
isocianato.
Las espumas duras de poliuretano de células
abiertas obtenidas conforme al procedimiento según la invención,
como se describe anteriormente, se emplean preferentemente como
material central para paneles de aislamiento de vacío. Otra
aplicación preferente es el empleo como material termoaislante en
refrigeradores completamente evacuados.
En principio, las espumas según la invención son
empleables además siempre que materiales de poros abiertos, que
presentan buenas propiedades insonorizantes debido a su buena
porosidad, deban poseer también una resistencia elevada. Por
consiguiente, otros campos de empleo de las espumas según la
invención son en construcción de automóviles para la absorción de
ruido, en sector de construcción para aislamiento acústico al ruido
de choques, o también como agentes auxiliares de filtración.
Los paneles de aislamiento de vacío se pueden
obtener en diversas formas, a modo de ejemplo como paneles rígidos,
o también con otras geometrías no planas en bolsas de plástico
flexibles o revestimientos de camisa de acero, a modo de ejemplo en
tubos de calentamiento para calefacción, y otros campos de empleo.
Su obtención y los materiales empleables son conocidos en sí. Es
habitual soldar junto con el material central también un material
rarefactor para impedir que substancias volátiles que se desprenden
más tarde en forma de gases reduzcan el vacío.
Como material envolvente para los paneles de
aislamiento de vacío se emplea en general una lámina. Las láminas
preferentes son láminas compuestas, en especial láminas compuestas
multicapa con una capa metálica aplicada por vaporización o
aplicada por laminación, a modo de ejemplo de aluminio. Las láminas
apropiadas están constituidas, por ejemplo, por poliéster, cloruro
de polivinilo, poliolefinas, como polietileno o polipropileno, o
alcohol polivinílico. Como material envolvente entran en
consideración, a modo de ejemplo, también inliner de frigoríficos,
revestimientos tubulares o capas metálicas.
En la obtención de paneles de aislamiento de
vacío bajo empleo de las espumas duras de poliuretano obtenidas
conforme al procedimiento según la invención se obtiene en primer
lugar la espuma de modo conocido en sí. Después se llevan las
espumas obtenidas, en tanto no se obtuvieron ya como
correspondientes cuerpos moldeados, al molde que tienen como núcleo
del panel de aislamiento de vacío. Esto se efectúa preferentemente
mediante aserrado en correspondiente tamaño de placa. Los cuerpos
moldeados se empaquetan después en el revestimiento hermético a
gases, preferentemente la lámina compuesta, se evacúan y se sueldan
a prueba de gases.
En el procedimiento según la invención se llega
a un templado completo más rápido de la espuma, lo que conduce a un
régimen más rápido y a una menor producción de desechos en el
régimen de banda doble.
La invención se explicará más detalladamente en
los siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a
8
Se emplearon los siguientes eductos:
a) Isocianato:
- Lupranat® M20 contenido en NCO 31,1% en peso (MDI crudo)
b) Polioles:
- 1)
- poliéter iniciado con etilendiamina a base de óxido de propileno, índice de OH = 470.
- 2)
- poliéter iniciado con sacarosa y glicerina a base de óxido de propileno, índice de OH = 485.
- 3)
- poliéter iniciado con trimetilolpropano a base de óxido de propileno, índice de OH = 550.
- 4)
- gliceroléster de ricino, índice de OH = 385.
- 5)
- poliéter iniciado con glicerina a base de óxido de propileno, índice de OH = 400.
- 6)
- poliéter iniciado con trimetilolpropano a base de óxido de propileno, índice de OH = 160.
- 7)
- poliéter iniciado con toluilendiamina a base de óxido de propileno, índice de OH = 160.
- 8)
- poliéter iniciado con glicerina a base de óxido de propileno/etileno, índice de OH = 160.
c) Catalizadores:
- 9)
- dimetilamino-N-metiletanolamina (Dabco® T).
- 10)
- N,N'-dimorfolindietiléter (Jeffcat® DMDEE de Hunstmann).
- 11)
- dimetanolamina; Jeffcat® (DMEA de Hunstmann).
- 12)
- 3-dimetilaminoisopropil-diisopropanolamina (Jeffcat® DPA de Hunstmann).
- 13)
- N-(dimetil-3-aminopropil)-urea.
d) Aditivos:
- 14)
- Tegostab® B8919 de Th. Goldschmidt.
- 15)
- Tegostab® B8870 de Th. Goldschmidt.
- 16)
- Ortegol® 505 de Th. Goldschmidt.
- 17)
- Ortegol® 501 de Th. Goldschmidt.
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De los polioles b), los catalizadores c), los
aditivos d) y el agua se obtuvo un componente de poliol, también
llamado componente A, según las cantidades de la tabla 1 y 3. Este
se mezcló con el poliisocianato, con un índice de isocianato de
115, se introdujo en un vaso abierto, y se dejó espumar en el mismo.
Los resultados de medida se encuentran en las tablas 2 y 4.
El desarrollo temporal del procedimiento de
endurecimiento de una espuma PUR se detuvo con ayuda de un
cronómetro. Los valores de fuerza que debe aplicar un casquete
esférico (perno) para penetrar a 5 mm de profundidad en la espuma,
caracterizan el gradiente de endurecimiento.
Los momentos de medida se deben determinar para
cada sistema (por ejemplo 5/6/7/8 minutos).
Para la determinación del endurecimiento del
núcleo, una vez concluida la expansión de volumen y 30 segundos
antes del momento de medida se cortó el hongo de espuma sobre el
borde del vaso. La muestra de vaso se obtuvo según el procedimiento
conocido de control de vaso en laboratorio por medio de agitador de
laboratorio, empleándose un vaso de cartón revestido de polietileno
con un volumen neto de 735 ml.
A continuación se condujo el vaso bajo el
casquete esférico, que se encontraba a una distancia de 5 mm por
encima del borde del vaso, y se ajustó una tensión previa de 2 N. En
el momento determinado en cada caso se introdujo el casquete
esférico 5 mm de profundidad en el hongo de espuma con una velocidad
de avance de 100 mm/minuto. La fuerza aplicada en este caso se
midió y se leyó. Los puntos de medida del perno se encontraban a
una distancia definida respecto al punto medio del vaso (radio
respecto al centro del vaso = 25 mm). Para la determinación de la
absorción de fuerza se utilizó un Zwicki 1120, firma Zwick, con
casquete esférico (diámetro 20 mm).
Por consiguiente, como resultado se produce una
absorción espacio-tiempo (gradiente de templado
completo) de espuma. De este modo se pueden comparar entre sí
diferentes espumas respecto a su comportamiento de templado
completo. Sin embargo, en este caso se debe considerar que sólo son
comparables espumas con reactividad similar y densidades similares.
Cuanto más elevados son los valores en determinados momentos, tanto
mejor es el endurecimiento de la espuma, lo que conduce a un
comportamiento de desmoldeo más conveniente, y por consiguiente
aumenta la productividad en la banda doble.
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Claims (12)
1. Procedimiento para la obtención de espumas
duras de poliuretano de células abiertas mediante reacción de
- a)
- iisocianatos con
- b)
- compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de
- c)
- catalizadores,
- d)
- agentes propulsores,
caracterizado porque como compuestos con
al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b)
se emplea una mezcla con una funcionalidad de al menos 3,5, que
contiene
- bi)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de > 4 y un índice de hidroxilo de > 450 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de al menos 5, y en caso dado substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de un máximo de 3, con óxidos de alquileno,
- bii)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de > 350 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno,
- biii)
- al menos un alcohol de poliéter con una funcionalidad de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 100 a 200 mg de KOH/g, obtenido mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con óxidos de alquileno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fracción de poliol bi) asciende a un
50 hasta un 80% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1
hasta un 30% en peso, referido respectivamente al peso del
componente b).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fracción de poliol bi) asciende a un
50 hasta un 80% en peso, la fracción de poliol bii) asciende a un 1
hasta un 30% en peso, referido respectivamente al peso del
componente b).
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcohol de poliéter bi) se obtiene
mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales con
una funcionalidad de al menos 5, en caso dado en mezcla con
substancias iniciadoras con H funcionales con una funcionalidad de
un máximo de 3, con óxidos de alquileno.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcohol de poliéter bii) se obtiene
mediante reacción de glicerina y/o trimetilolpropano, o mezclas de
sorbita, sacarosa, toluilendiamina o pentaeritrita con glicerina
y/o trimetilolpropano con óxidos de alquileno.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcohol de poliéter biii) se obtiene
mediante reacción de trimetilolpropano y/o glicerina, o mezclas de
sorbita, sacarosa, TDA y/o pentaeritrita con glicerina y/o
trimetilolpropano con óxidos de alquileno.
7. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como catalizador c) se emplea una mezcla
de
dimetilamino-N-metil-etanolamina
y
N-(dimetil-3-aminopropil)-urea.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como catalizador c) se emplea una mezcla
de
dimetilamino-N-metil-etanolamina
y
N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis-aminoetiléter.
9. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como agente propulsor d) se emplea
exclusivamente agua.
10. Espumas duras de poliuretano de células
abiertas, obtenibles según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Empleo de espumas duras de poliuretano de
células abiertas según la reivindicación 10 para la obtención de
elementos aislantes de vacío.
12. Elementos aislantes de vacío,
caracterizados porque contienen como material central espumas
duras de poliuretano de células abiertas según la reivindicación
10.
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