ES2337351T3 - Proceso para preparar polioles polimericos. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la preparación discontinua o semicontinua de un poliol polimérico, comprendiendo el proceso (1) preparar una semilla por polimerización en un poliol base de al menos un monómero etilénicamente insaturado en presencia de un iniciador de polimerización y un macrómero, y en presencia de 0,5 a 50% en peso de un residuo de poliol polimérico, basándose en la cantidad de polímero presente en el residuo comparada con la cantidad total de polímero formado, (2) añadir más cantidad de monómero etilénicamente insaturado a la semilla obtenida en la etapa (1) y opcionalmente más cantidad de poliol, y (3) polimerizar la mezcla obtenida en la etapa (2).
Description
Proceso para preparar polioles poliméricos.
La presente invención se refiere a un proceso
para la preparación de polioles poliméricos.
Los polioles poliméricos se usan habitualmente
para la fabricación de espumas de poliuretano flexibles. Las
espumas de poliuretano flexibles se usan mucho en numerosas
aplicaciones. Los principales sectores de aplicación son la
industria automovilística y aeronáutica, mobiliario tapizado y
artículos técnicos. Por ejemplo, en automóviles y aviones se usan
mucho asientos hechos totalmente de espuma, almohadillas para los
asientos y sujeciones para la espalda y la cabeza, todos ellos
hechos de espuma de poliuretano flexible. Otras aplicaciones
incluyen el uso de espuma de poliuretano flexible como refuerzos
para alfombras, productos de descanso y colchones, sillines de
espuma para motocicletas, juntas entre el cuerpo de un automóvil y
sus luces, sellos de reborde de filtros de aire para motores y
capas aislantes sobre partes de automóviles y partes del motor para
reducir el ruido y la vibración. Se apreciará que cada aplicación
específica plantea sus propias necesidades sobre la espuma flexible
a usar. Son características importantes en este sentido la densidad,
dureza, elasticidad y comportamiento de amortiguación de la espuma,
y con el fin de adaptarse a cada aplicación, estas características
deberían estar equilibradas y ajustadas de manera óptima.
Un problema que se encuentra generalmente en la
fabricación de polioles poliméricos, es decir, un sistema en el que
un polímero se dispersa de forma estable en un poliol base, es
obtener un poliol polimérico que tenga un contenido de polímero
sólido relativamente alto y una viscosidad lo suficientemente baja
para facilitar su manipulación. Un poliol polimérico que tiene esta
combinación de propiedades generalmente es favorable para las
propiedades de la espuma de poliuretano producida a partir de dicho
poliol polimérico.
El documento
EP-A-698628 describe un proceso
semicontinuo para preparar un poliol polimérico por polimerización
de estireno y acrilonitrilo en un poliol de poliéter en un reactor
discontinuo en presencia de un poliol polimérico preformado, donde
de 0,25 a 3% en peso de los sólidos poliméricos en el poliol
polimérico final proviene del poliol polimérico preformado.
El documento
EP-A-768324 describe un proceso
continuo para la preparación de polioles poliméricos muy estables,
finamente divididos, de baja viscosidad, donde en la primera etapa
se prepara un intermedio haciendo reaccionar (1) una mezcla de
estireno y acrilonitrilo en una mezcla de (2) un poliol de poliéter
de polioxialquileno y (3) un macrómero en presencia de (4) un
iniciador de radicales libres, (5) un disolvente que tiene una
actividad de transferencia de cadena moderada y opcionalmente (6)
un moderador de reacción.
El documento
US-A-5223570 enseña que es necesaria
una combinación de operación continua y semicontinua para obtener
dispersiones de polímero injertado que tengan una distribución
amplia del tamaño de partículas sin fluctuación violenta de las
viscosidades. Esta combinación es poco atractiva ya que requiere
equipo para la operación continua y equipo para la operación
semicontinua.
La presente invención proporciona un proceso
para preparar polioles poliméricos que se ha descubierto que tienen
una baja viscosidad a un contenido de sólidos relativamente alto y
que al mismo tiempo tienen una distribución amplia del tamaño de
partículas. Se ha observado que una distribución amplia del tamaño
de partículas proporciona una mejor apertura de las celdas. La
mejor apertura de las celdas generalmente conduce a una disminución
en la fuerza inferior para la compresión, que es la fuerza
necesaria para comprimir la espuma por primera vez.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a
un proceso para la preparación discontinua o semicontinua de un
poliol polimérico, comprendiendo el proceso
- (1)
- preparar una semilla por polimerización en un poliol base de al menos un monómero etilénicamente insaturado en presencia de un iniciador de polimerización y un macrómero, y en presencia de 0,5 a 50% en peso de un residuo de poliol polimérico, basándose en la cantidad de polímero presente en el residuo comparada con la cantidad total de polímero formado,
- (2)
- añadir más cantidad de monómero etilénicamente insaturado a la semilla obtenida en la etapa (1) y opcionalmente más cantidad de poliol, y
- (3)
- polimerizar la mezcla obtenida en la etapa (2).
Aunque el uso de un residuo en un proceso
semicontinuo se ha descrito en el documento
EP-A-698628 y el uso de una semilla
para un proceso continuo se ha descrito en el documento
EP-A-768324, no se sabía que podía
obtenerse además un poliol polimérico mejorado adicionalmente
mediante el uso de una semilla y un residuo en un proceso
discontinuo o semicontinuo.
El poliol usado en el proceso de acuerdo con la
presente invención es preferiblemente un poliol de poliéter,
también referido con frecuencia como polioles de polioxialquileno.
Estos polioles de poliéter se obtienen típicamente haciendo
reaccionar un compuesto de partida que tiene una pluralidad de
átomos de hidrógeno activos con uno o más óxidos de alquileno,
tales como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno o
mezclas de dos o más de éstos. Son polioles de poliéter adecuados
los que tienen un peso molecular nominal en el intervalo de 1500 a
15.000 y una funcionalidad nominal media (Fn) de al menos 2,0.
Preferiblemente, el poliol también tiene un alto contenido de
hidroxilo primario, adecuadamente de al menos 70%. Se ha encontrado
particularmente ventajoso usar polioles que tengan un peso
molecular en el intervalo de 2500 a 14.000. Además, estos polioles
tienen preferiblemente una Fn en el intervalo de 2,5 a 6,0.
Preferiblemente, estos polioles tienen un contenido de hidroxilo
primario en el intervalo de 70 a 100%, más preferiblemente de 75 a
95%. El valor hidroxilo del poliol tiene adecuadamente un valor de
20 a 150 mg de KOH/g, más adecuadamente de 25 a 75 mg de KOH/g. Los
ejemplos de polioles adecuados incluyen CARADOL
SC46-02, CARADOL SC36-13, CARADOL
MC36-03, CARADOL SC56-02, CARADOL
SC 36-11 y CARADOL MH56-03 (CARADOL
es una marca comercial). Aún más preferiblemente, se usan poliol
CARADOL SC36-13 y CARADOL SC.
36-11.
Los monómeros etilénicamente insaturados
adecuados para preparar el polímero dispersado incluyen
hidrocarburos vinil aromáticos, tales como estireno,
alfa-metil estireno, metil estireno y varios otros
estirenos alquil-sustituidos. De éstos, se prefiere
el uso de estireno. El monómero vinil aromático puede usarse solo o
junto con otros monómeros etilénicamente insaturados, tales como
acrilonitrilo, metacrilonitrilo, cloruro de vinilideno, diversos
acrilatos y dienos conjugados tales como
1,3-butadieno e isopreno. Son monómeros
etilénicamente insaturados que prefieren usarse para el propósito
de la presente invención estireno y acrilonitrilo en una relación
molar de 30:70 a 100:0. Sin embargo, particularmente se prefiere el
uso de estireno solo o una combinación de estireno y acrilonitrilo
en una relación molar de estireno:acrilonitrilo de 33:67 a 67:33,
dando como resultado los polímeros dispersados de poliestireno y
copolímeros de estireno-acrilonitrilo (SAN),
respectivamente.
El residuo del poliol polimérico presente en la
etapa (1) es poliol polimérico preformado. Este poliol polimérico
preformado puede añadirse al reactor o formarse in situ antes
de añadir otros compuestos. Sin embargo, se prefiere que el residuo
del poliol polimérico sea el poliol polimérico que permanece en el
reactor. Una forma fácil de asegurar que el residuo está presente
en el reactor es interrumpir la retirada del producto de poliol
polimérico antes de que el reactor se haya vaciado
completamente.
En la etapa (1), está presente un macrómero. El
macrómero se considera un poliol que contiene insaturación
inducida. Los macrómeros que pueden usarse incluyen, pero sin
limitación, el producto de reacción de un poliol con un compuesto
reactivo insaturado tal como anhídrido maleico, ácido fumárico,
1,1-dimetil-m-isopropenil-bencil-isocianato,
isocianatoetilmetacrilato,
2-buteno-1,4-diol,
1-buteno-3,4-diol,
hidroxietilmetacrilato, hidroxipropil acrilato, metil metacrilato,
ácido acrílico y metacrílico, cloruro de metacroílo, glicidil
metacrilato y alil glicidil éter. Si se emplea un ácido o anhídrido
policarboxílico, se prefiere hacer reaccionar el poliol insaturado
con un óxido de alquileno. El poliol para preparar el macrómero
tiene preferiblemente una funcionalidad hidroxilo de al menos
3.
En el documento
WO-A-99/40144 se ha descrito un
macrómero preferido. Este macrómero es adecuado como precursor
estabilizador en un poliol polimérico, y se ha preparado por un
proceso que comprende hacer reaccionar un poliol con un anhídrido
del ácido dicarboxílico cíclico que no contiene ningún doble enlace
polimerizable, y posteriormente hacer reaccionar el aducto obtenido
de esta manera con un compuesto epoxídico que contiene un doble
enlace polimerizable. Preferiblemente, el poliol es sorbitol que ha
reaccionado con una mezcla de óxido de propileno y óxido de
etileno. El anhídrido del ácido dicarboxílico cíclico es
preferiblemente anhídrido ftálico. El compuesto epoxídico es
preferiblemente glicidil metacrilato o glicidil acrilato. Primero,
el aducto puede hacerse reaccionar parcialmente con un compuesto
epoxídico difuncional o con una funcionalidad mayor funcional antes
de hacerse reaccionar con el compuesto epoxídico que contiene un
doble enlace polimerizable. Además, el poliol puede hacerse
reaccionar con un compuesto de isocianato difuncional o con una
funcionalidad mayor con anterioridad a la reacción entre el poliol
y el anhídrido del ácido dicarboxílico cíclico. Un método para
preparar el macrómero comprende primero hacer reaccionar
parcialmente el aducto con el compuesto epoxídico que contiene un
doble enlace polimerizable y posteriormente hacer reaccionar el
producto de reacción obtenido de esta manera con un compuesto
epoxídico difuncional o con una funcionalidad superior o con un
compuesto de isocianato difuncional o con una funcionalidad
superior.
Preferiblemente, el macrómero tiene un peso
molecular nominal de al menos 4000, preferiblemente en el intervalo
de 5000 a 50.000.
La cantidad de monómeros etilénicamente
insaturados presentes durante las etapas de proceso de la presente
invención puede variar ampliamente. En cada etapa del proceso de
acuerdo con la presente invención, la cantidad de monómero
etilénicamente insaturado generalmente diferirá entre 10 y 60% en
peso basándose en el peso total del poliol base, polímero, monómero
o monómeros y macrómero. Sin embargo, la cantidad de
monómero(s) en la etapa (1) puede ser mayor o menor
dependiendo de si el (parte del) poliol se añade junto con el
monómero o monómeros. Es posible tener todo el poliol base ya
presente en la etapa (1), aunque también es posible añadir la mayor
parte del poliol base en la etapa (2) y/o (3). Preferiblemente, la
cantidad de monómero o monómeros etilénicamente insaturados en la
etapa (1) y/o (2) es de 20 a 55% en peso, más preferiblemente de 30
a 50% en peso, basándose en el peso total del poliol base,
polímero, monómero o monómeros y macrómero.
El poliol base añadido opcionalmente en la etapa
(2) puede ser el mismo o puede ser diferente del poliol base que
estaba presente en la etapa (1). Preferiblemente, los polioles base
de la etapa (1) y (2) son los mismos.
Lo esencial de la presente invención reside en
la presencia del residuo de poliol polimérico cuando se hace
reaccionar una cantidad minoritaria de monómero etilénicamente
insaturado y macrómero, y posteriormente se añade y se hace
reaccionar la cantidad principal de monómero etilénicamente
insaturado. En general, queda una cantidad minoritaria del producto
final cuando se retira el poliol polimérico del reactor operado en
operación discontinua o semicontinua. Sin embargo, esta cantidad
estará generalmente muy por debajo de 0,5% en peso.
La cantidad de polímero obtenido a partir del
residuo presente en la etapa (1), basándose en la cantidad total de
polímero presente después de que haya tenido lugar la reacción de la
etapa (1), es de 0,5 a 50% en peso, preferiblemente de 3 a 30% en
peso, más específicamente de 4 a 20% en peso.
Preferiblemente, la cantidad de polímero
obtenido en la etapa (1) presente en el producto final es de 3 a
30% en peso, más específicamente de 4 a 20% en peso. La cantidad de
polímero obtenido a partir de la etapa (1) es la cantidad de
polímero obtenido a partir del residuo y la cantidad de polímero
formado en la etapa (1) cuando se hacen reaccionar el polímero
obtenido a partir del residuo, el macrómero, el monómero
etilénicamente insaturado y el iniciador. En vista de la reacción
sustancialmente completa del estireno, el acrilonitrilo y el
macrómero preferido, debe asumirse que el estireno, el acrilonitrilo
y dicho macrómero son el polímero que está presente en la semilla.
Además, el polímero seminal contendrá polímero obtenido a partir del
residuo del poliol polimérico.
La polimerización de los monómeros se realiza
por la presencia de un iniciador de polimerización. Dicho iniciador
se aplica habitualmente en una cantidad de 0,01 a 5% en peso
basándose en el peso total de los monómeros. Los iniciadores de
polimerización adecuados son conocidos en la técnica e incluyen
tanto compuestos de peróxido como compuestos azo. Son ejemplos de
peróxidos peróxido de dibenzoílo, peróxido de lauroílo,
hidroperóxido de t-butilo, peróxido de benzoílo y
peróxido de di-t-butilo. Son
ejemplos de compuestos azobis(isobutironitrilo) (AIBN) y
azobis(2-metilbutanonitrilo) (AMBN).
También pueden añadirse al medio de reacción de
polimerización, o estar presentes en él, agentes de transferencia
de cadena, en pequeñas cantidades. El uso de agentes de
transferencia de cadena y su naturaleza se conocen en la técnica.
Los agentes de transferencia de cadena permiten un control de la
reticulación que se produce entre las diversas moléculas
poliméricas y por lo tanto puede afectar a la estabilidad del poliol
polimérico. Si se usa, un agente de transferencia de cadena se usa
adecuadamente en una cantidad de 0,1 a 6% en peso, preferiblemente
de 0,2 a 5% en peso, basándose en el peso total de los reactivos.
Son ejemplos de agentes de transferencia de cadena adecuados
1-butanol, 2-butanol, isopropanol,
etanol, metanol, ciclohexano y mercaptanos, tales como
dodecanotiol, etanotiol, 1-heptanotiol,
2-octariotiol y toluenotiol.
También pueden aplicarse otros compuestos, tales
como compuestos que facilitan el mezclado de los diversos
componentes, compuestos que tienen un efecto reductor de la
viscosidad y/o compuestos que permiten que uno o más de los
componentes usados se disuelvan mejor en el medio de reacción. Un
ejemplo de un compuesto que tiene un efecto reductor de la
viscosidad, permitiendo de esta manera un mejor mezclado de los
componentes, es
tolueno.
tolueno.
Los diversos componentes usados en el proceso
para preparar polioles poliméricos de acuerdo con la presente
invención pueden mezclarse juntos de diferentes formas. Esto puede
conseguirse de forma discontinua o en una operación semicontinua.
En el último caso, al reactor se le añaden de forma continua uno o
más compuestos durante una cantidad de tiempo limitada. La
operación discontinua y la operación semicontinua se diferencian de
la operación continua en que en la operación discontinua o
semicontinua el producto se retira del reactor de forma
discontinua. En principio, cualquier manera conocida es adecuada
para los propósitos de la presente invención. Una manera, por
ejemplo, es preparar el poliol polimérico mediante dosificación de
los monómeros, el iniciador de polimerización y parte
(10-90%) del poliol base en el reactor que contiene
el resto del poliol base (90-10%), el macrómero y
un agente de transferencia de cadena. También pueden usarse otros
auxiliares tales como tolueno y pueden estar presentes en el
suministro y/o en el reactor.
El poliol polimérico de acuerdo con la presente
invención es muy adecuado para la preparación de espumas de
poliuretano flexibles haciéndolo reaccionar con un poliisocianato
adecuado en presencia de un catalizador de poliuretano adecuado, un
agente de soplado adecuado y opcionalmente sustituido un agente de
reticulación. Esta reacción también se denomina comúnmente como
espumación. Por lo tanto, la presente invención también se refiere
a una espuma de poliuretano flexible que puede obtenerse por
espumación de una composición que comprende un poliol polimérico
como se ha especificado anteriormente en la presente memoria y un
componente de poliisocianato.
Los catalizadores de poliuretano son conocidos
en la técnica e incluyen muchos compuestos diferentes. Una lista
amplia de catalizadores de poliuretano se da, por ejemplo, en la
memoria descriptiva de patente de Estados Unidos Nº 5.011.908. Para
los propósitos de la presente invención, los catalizadores adecuados
incluyen catalizadores con base de estaño, tales como sales de
estaño y sales de dialquil estaño de ácidos carboxílicos. Son
ejemplos específicos octoato de estaño, oleato de estaño, dilaureato
de dibutilestaño, acetato de dibutilestaño y diacetato de
dibutilestaño. Otros catalizadores adecuados son aminas terciarías,
tales como, por ejemplo,
bis(2,2'-dimetilamino)etil éter,
trimetilamina, trietilamina, trietilendiamina y dimetiletanolamina.
Son ejemplos de catalizadores de aminas terciarias disponibles en
el mercado los que se comercializan con los nombres comerciales
NIAX, TEGOAMIN y DABCO (todas marcas comerciales). El catalizador se
usa típicamente en una cantidad de 0,01 a 2,0 partes en peso por
cien partes en peso de poliol polimérico (php). Son cantidades
preferidas de catalizador de 0,05 a 1,0 php.
El uso de agentes de reticulación en la
producción de espumas de poliuretano es bien conocido. Se sabe que
las glicol aminas polifuncionales son útiles para este propósito. La
glicol amina polifuncional que se usa con más frecuencia y también
es útil en la preparación de las espumas de poliuretano flexibles de
la presente invención es dietanol amina, abreviada normalmente como
DEOA. Si se usa, el agente de reticulación se aplica en cantidades
de hasta 3,0 php, pero se aplican más adecuadamente cantidades en el
intervalo de 0,2 a 1,5 php.
Los agentes de soplado adecuados incluyen agua,
acetona, dióxido de carbono (liquido), hidrocarburos halogenados,
alcanos alifáticos y alcanos alicíclicos. Debido al efecto de
empobrecimiento del ozono de los alcanos halogenados, completamente
clorados (CFC), generalmente no se prefiere el uso de este tipo de
agentes de soplado, aunque es posible usarlos dentro del alcance de
la presente invención. Los alcanos halogenados, en los que al menos
un átomo de hidrógeno no se ha sustituido con un átomo de halógeno
(los denominados HCFC), no tienen ningún o casi ningún efecto de
empobrecimiento del ozono y por lo tanto son los hidrocarburos
halogenados preferidos para usarlos en espumas sopladas
físicamente. Un agente de soplado de tipo HCFC muy adecuado es
1-cloro-1,1-difluoroetano.
El uso de agua como agente de soplado (químico) también es bien
conocido. El agua reacciona con los grupos isocianato de acuerdo
con la bien conocida reacción de NCH/H_{2}O, liberando de esta
manera dióxido de carbono que hace que se produzca el soplado. Los
alcanos alifáticos y alicíclicos, finalmente, se desarrollaron como
agentes de soplado alternativos para los CFC. Son ejemplos de dichos
alcanos n-pentano y n-hexano
(alifáticos) y ciclopentano y ciclohexano (alicíclicos). Se
entenderá que los agentes de soplado anteriores pueden usarse
individualmente o en mezclas de dos o más. Las cantidades a las que
se usan los agentes de soplado son las aplicadas convencionalmente,
es decir, entre 0,1 y 5 php en el caso del agua y entre
aproximadamente 0,1 y 20 php en el caso de hidrocarburos
halogenados, alcanos alifáticos y alcanos alicíclicos.
Además, también pueden usarse otros auxiliares
bien conocidos, tales como ignirretardantes, estabilizadores de
espuma (tensioactivos) y cargas. Los tensioactivos de organosilicona
se aplican más convencionalmente como estabilizadores de espuma en
la producción de poliuretano. Está disponible una gran diversidad de
estos tensioactivos de organosilicona. Habitualmente, este
estabilizador de espuma se usa en una cantidad de hasta 5% en peso
basándose en la mezcla de reacción del reactivo de poliol polimérico
y el reactivo de poliisocianato.
En un aspecto final, la presente invención se
refiere a artículos moldeados que comprenden la espuma de
poliuretano flexible descrita anteriormente en la presente
memoria.
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Ejemplo
1
En un reactor de un litro provisto de agitador,
calentador, termopar, condensador, medios de entrada y salida y en
una atmósfera de nitrógeno, se cargaron, en una atmósfera de
nitrógeno, 692 g de un polioxialquileno hexa-ol que
contenía 21% en peso de óxido de etileno incorporado al azar. El
polioxialquileno hexa-ol tenía un valor OH de 30 mg
de KOH/g y un peso molecular nominal de 11.000. Después de calentar
a 80ºC, se cargaron y se disolvieron 7,2 gramos de anhídrido
ftálico (= 13 por ciento molar en el grupo OH). Posteriormente, se
añadieron 0,66 gramos de dilaurato de dibutilestaño (DBTDL) y 18
gramos de acetona, y la temperatura se aumentó hasta 120ºC. Después
de 4 horas, se estableció (por número ácido) que la reacción se
había completado, y la acetona se retiró por evaporación.
Posteriormente, se añadieron 7,86 gramos de glicidil metacrilato (=
114 por ciento molar en el grupo anhídrido) y 0,51 gramos de yoduro
de tetrabutilamonio (TBAI) en 20 gramos de isopropanol y la mezcla
se hizo reaccionar durante 16 horas a 120ºC.
El producto obtenido (macrómero A) era un
líquido de color amarillo transparente que tenía una viscosidad de
1560 mPa.s.
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Ejemplo
2
El macrómero B se preparó como se ha descrito en
el Ejemplo 1, con la diferencia de que el poliol basado en
hexa-ol contenía 18% en peso de óxido de etileno
incorporado al azar, y que tenía un valor OH de 30 mg de KOH/g El
macrómero B tenia una viscosidad de 1230 mPa.s.
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Ejemplo 3 y Ejemplos Comparativos 1
y
2
Los macrómeros se usaron para preparar polioles
poliméricos en los experimentos designados Ejemplo 3 (macrómero B),
Ejemplo Comparativo 1 (macrómero A) y Ejemplo Comparativo 2
(macrómero B).
Se usó un reactor equipado con un calentador, un
agitador, un termopar y medios de entrada y salida y en una
atmósfera de nitrógeno. El residuo cargado era parte del producto de
una reacción anterior.
Con el fin de preparar la semilla, al reactor se
le añadieron las cantidades de reactivos que se indican en la Tabla
I. El poliol base era CARADOL 36-13 poliol.
Posteriormente, el reactor y su contenido se calentaron a una
temperatura de 60 a 90ºC. En este momento, se añade el suministro
para la semilla y se deja que reaccione a 90ºC durante entre 30 y
45 minutos.
Después de que formara la semilla, la
temperatura se aumentó hasta 100ºC y se añadieron los reactivos
adicionales en le transcurso de 2 a 3 horas. 30 minutos después de
que finalizara la adición de los reactivos, el poliol polimérico en
bruto se sometió a separación a presión reducida (10 mbar) a
120ºC
Los resultados se indican en la Tabla II.
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La expresión "intervalo del tamaño de
partículas" se refiere a la anchura del pico que indica la
distribución monomodal del tamaño de partículas poliméricas. El
intervalo del tamaño de partículas (intervalo TP) se define
como
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde d(x%) es el diámetro
de partículas en micrómetros a la que x% en volumen de las
partículas tiene un diámetro de partículas menor. Las mediciones de
los tamaños de partículas estaban en una base en volumen y se
realizaron por una técnica de dispersión de luz láser con la ayuda
de un Malvern
Mastersizer.
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La "fuerza para la compresión" proporciona
una indicación del nivel de dificultad que se encuentra para
degradar las paredes de las celdas por primera vez, denominada
"compresión" de una espuma moldeada. La fuerza para la
compresión es la fuerza requerida para penetrar por primera vez la
porción central de una bolsa de espuma en un 25% de su altura
original con una punta de penetración circular. La fuerza para la
compresión se midió en una espuma que se preparó a partir de poliol
polimérico diluido con poliol hasta un contenido de sólidos de 17%
en peso. La cantidad de poliol polimérico se toma como 100 partes en
peso. La formulación de espuma comprende además 3 partes en peso de
agua, 0,12 partes en peso de catalizador de amina, 1 parte en peso
de dietanolamina, 0,4 partes en peso de tensioactivo de silicona y
0,15 partes en peso de dilaurato de dibutilestaño. Esta formulación
se hizo reaccionar con diisocianato de tolueno a un índice de
105.
La abreviatura AMBN indica
azobis(2-metilbutanonitrilo), que es un
iniciador.
La viscosidad se mide de acuerdo con ASTM D
4878.
El tamaño medio de partículas se determina
basándose en el volumen.
En la Tabla II puede observarse que el proceso
de acuerdo con la presente invención proporciona polioles
poliméricos estables que tienen viscosidades bajas (es decir,
<10.000 mPa.s a 25ºC) con un elevado contenido de sólidos (entre
37 y 45% en peso basándose en el peso total del poliol polimérico).
Además, el tamaño medio de partículas está muy por debajo de 2
\mum, lo cual es una indicación de que las partículas pueden
permanecer en una condición dispersada de forma estable. Además, el
intervalo de la distribución del tamaño de partículas es mayor de
2,0 y además la fuerza para la compresión está muy por debajo de
1000 N.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Claims (8)
1. Proceso para la preparación discontinua o
semicontinua de un poliol polimérico, comprendiendo el proceso
- (1)
- preparar una semilla por polimerización en un poliol base de al menos un monómero etilénicamente insaturado en presencia de un iniciador de polimerización y un macrómero, y en presencia de 0,5 a 50% en peso de un residuo de poliol polimérico, basándose en la cantidad de polímero presente en el residuo comparada con la cantidad total de polímero formado,
- (2)
- añadir más cantidad de monómero etilénicamente insaturado a la semilla obtenida en la etapa (1) y opcionalmente más cantidad de poliol, y
- (3)
- polimerizar la mezcla obtenida en la etapa (2).
2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la cantidad de polímero obtenido a partir de la etapa (1)
presente en el producto final es de 3 a 30% en peso.
3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1
y/o 2, en el que el poliol tiene un peso molecular nominal en el
intervalo de 2500 a 15.000 y una funcionalidad nominal media (Fn) de
al menos 2,0.
4. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que los monómeros etilénicamente
insaturados son estireno y acrilonitrilo en una relación molar de
50:50 a 100:0.
5. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el macrómero se obtiene haciendo
reaccionar un poliol con un anhídrido del ácido dicarboxílico
cíclico que no contiene ningún doble enlace polimerizable, y
posteriormente haciendo reaccionar el aducto obtenido de esta manera
con un compuesto epoxídico que contiene un doble enlace
polimerizable.
6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que el anhídrido del ácido dicarboxílico cíclico es anhídrido
ftálico.
7. Espuma de poliuretano flexible que puede
obtenerse por espumación de una composición que comprende un poliol
polimérico preparado de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 y un componente de poliisocianato.
8. Artículo moldeado que comprende la espuma de
poliuretano flexible de acuerdo con la reivindicación 7.
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