ES2343221T3 - Poliuretanos curados con aminas y su preparacion. - Google Patents
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Abstract
Un elastómero de poliuretano que se puede obtener haciendo reaccionar un prepolímero terminado en NCO a base de 2,4''-diisocianatodifenilmetano preparado por medio de un procedimiento que comprende los pasos de (a) hacer reaccionar diisocianatodifenilmetano que incluye más del 80% de 2,4''-diisocianatodifenilmetano con un poliol de alto peso molecular seleccionado del grupo constituido por poliolalquilenéter con un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y polioléster con un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y mezclas de los mismos a una temperatura de entre 30ºC y 150ºC durante un tiempo suficiente para formar el prepolímero terminado en NCO, y hacer reaccionar los grupos OH del poliol en una relación entre grupos NCO y grupos OH de 1,5:1 a 20:1; y (b) añadir al prepolímero terminado en NCO un diisocianato alifático seleccionado del grupo constituido por los isómeros de 1,1''-metilen-bis-(4-isocianatociclohexano), 1,4-ciclohexanodiisocianato, isoforondiisocianato, 1,3-xililendiisocianato, hexametilendiisocianato y los isómeros de 1,1,4,4-tetrametilxililendiisocianato y mezclas de los mismos y prepolímeros de los mismos; con (c) una cantidad efectiva para el curado de una di- o poliamina alifática y/o aromática, haciéndose reaccionar los reactantes en cantidades tales que la relación de equivalentes entre grupos NCO y la suma de los grupos reactivos con NCO sea de 0,8:1 a 1,2:1.
Description
Poliuretanos curados con aminas y su
preparación.
La presente invención se refiere a poliuretano
moldeable y/o composiciones elastoméricas de poliuretano/urea con
características de procesamiento mejoradas, incluyendo una mayor
duración de la fluidez, tendencia al agrietamiento reducida y
mejores aspectos sanitarios y de seguridad, porque carecen de
diisocianato de tolueno. Se usan prepolímeros terminados en
isocianato (isocianato-endcapped). Se dan a conocer
procedimientos eficaces para la producción de los prepolímeros y
elastómeros de este tipo. Estos prepolímeros pueden sustituir a los
prepolímeros TDI, incluidos los isocianatos alifáticos,
proporcionando unos prepolímeros con características de curado
similares pero con mejores aspectos sanitarios y de seguridad.
Los poliisocianatos aromáticos son bien
conocidos y se usan ampliamente en la preparación de elastómeros de
poliuretano y poliuretano/urea. Estos diisocianatos aromáticos
incluyen por lo general composiciones tales como
2,4-toluenodiisocianato (2,4-TDI),
diisocianato de 2,6-tolueno
(2,6-TDI),
4,4'-metilen-bis-(fenilisocianato)
y 2,4'-metilen-bis-(fenilisocianato)
(4,4'-MDI y 2,4'-MDI) y similares.
En la preparación de los elastómeros de poliuretano y de
poliuretano/urea se hacen reaccionar los diisocianatos aromáticos
con un poliol de cadena larga (peso molecular alto) para producir
un prepolímero que contiene grupos isocianato libres. Se puede
extender después la cadena de este prepolímero con un poliol de
cadena corta (peso molecular bajo) o una diamina aromática para
producir un elastómero de poliuretano o poliuretano/urea (conocido
de modo genérico como poliuretano o uretano). Se polimeriza una
mezcla líquida de prepolímero y un agente de curado, aumentando de
manera constante la viscosidad hasta que finalmente se forma un
elastómero sólido.
Entre los extensores de cadena o agentes
reticulantes (agentes de curado) usados, los más comunes son los
polialcoholes primarios y secundarios, las diaminas aromáticas y en
particular la
4,4'-metilen-bis-(2-cloroanilina)
(MBOCA). El uso de MBOCA permite la preparación de elastómeros de
uretano con buenas propiedades mecánicas y unos tiempos de
procesamiento aceptables.
Aunque la MBOCA es el extensor de cadena más
ampliamente usado en la producción de poliuretanos moldeables,
adolece de la desventaja de descomponerse a temperaturas altas y de
ser bastante tóxica y dar positivo en la prueba de Ames. Las
características negativas de la MBOCA han animado a los implicados
en la técnica de poliuretanos a investigar materiales alternativos
como extensores de cadena. Ejemplos de otras aminas que se han
usado incluyen
3,3',5,5'-tetraisopropil-4,4'-diaminodifenilmetano
y
3,5-dimetil-3',5'-diisopropil-4,4'-diaminofenilmetano,
3,5-dietil-2,4-toluilendiamina,
3,5-dietil-2,6-toluilendiamina
(DEDTA),
4,4'-metilen-bis-(3-cloro-2,6-dietilanilina),
3,5-dimetiltio-2,4-toluilendiamina,
3,5-dimetiltio-2,6-toluilendiamina,
éster isobutílico del ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico
(Baytec® XL 1604, Bayer MaterialScience AG). Aunque estas aminas
funcionan como agentes reticulantes, el tiempo de uso de la mezcla
polimérica es tan corto que no es posible un tiempo de procesamiento
razonable para los elastómeros de moldeo.
Otro agente de curado usado en la preparación de
poliuretanos es la metilendianilina (MDA), que es bien conocida
para los expertos en la técnica como un buen agente de curado si
sólo están presentes diisocianatos alifáticos. Tiene un tiempo de
uso mucho más corto que la MBOCA. Este corto tiempo de uso se
acentúa con la presencia de diisocianato de tolueno (TDI). Existen
también cuestiones de toxicidad relacionadas con el uso de la
MDA.
Un agente extensor de cadena diferente para los
poliuretanos es
4,4'-metilen-bis-(3-cloro-2,6-dietilanilina)
(MCDEA, disponible como Lonzacure, marca comercial registrada de Lonza Corporation). Se ha informado que este material polimerizante tiene menor toxicidad pero reacciona con los isocianatos a mucha mayor velocidad que MBOCA. (Véase Th. Voelker et al, Journal of Elastomers and Plastics, 20, 1988, e ibíd. 30th Annnual Polyurethane Technical/Marketing Conference, octubre, 1986). Aunque este agente de curado no reacciona con prepolímeros terminados en isocianato (incluidos los prepolímeros a base de TDI o los prepolímeros a base de 2,4'-MDI) para dar elastómeros con las propiedades deseadas, estos tienen tendencia a agrietarse cuando son sometidos a polimeriza-
ción.
(MCDEA, disponible como Lonzacure, marca comercial registrada de Lonza Corporation). Se ha informado que este material polimerizante tiene menor toxicidad pero reacciona con los isocianatos a mucha mayor velocidad que MBOCA. (Véase Th. Voelker et al, Journal of Elastomers and Plastics, 20, 1988, e ibíd. 30th Annnual Polyurethane Technical/Marketing Conference, octubre, 1986). Aunque este agente de curado no reacciona con prepolímeros terminados en isocianato (incluidos los prepolímeros a base de TDI o los prepolímeros a base de 2,4'-MDI) para dar elastómeros con las propiedades deseadas, estos tienen tendencia a agrietarse cuando son sometidos a polimeriza-
ción.
La cantidad y la presencia de monómero TDI libre
y sin reaccionar tienen otros efectos deletéreos sobre el
procesamiento y la preparación de los uretanos. Un problema
principal con los diisocianatos aromáticos mononucleares tales como
diisocianato de tolueno, es que son tóxicos y que debido a su bajo
peso molecular tienden a ser bastante volátiles. Por lo tanto, los
prepolímeros a base de 2,4'-MDI tienen aspectos
sanitarios y de seguridad mucho mejores. Sin embargo, los
prepolímeros a base de 4,4'-MDI puros que se curan
con aminas son demasiado rápidos.
El documento US 5,077,371 da a conocer un
prepolímero que es bajo en TDI libre. El documento US 4,182,825
trata también sobre un polímero a base de poliéter y hecho de
poliéteres con terminación hidroxi terminados con diisocianato de
tolueno, teniendo reducida de manera sustancial la cantidad de TDI
sin reaccionar. Estos prepolímeros se pueden hacer reaccionar
adicionalmente con diaminas orgánicas convencionales o agentes de
curado de poliol para formar poliuretanos. Al combinar las
enseñanzas de esta patente con el uso de MCDEA como extensor de
cadena, el elastómero sólido resultante pasa por una etapa de gel de
baja resistencia que puede permitir que se produzca el
agrietamiento de la masa de polimerización. Los prepolímeros de TDI
convencionales con niveles más altos de TDI libre también dan el
mismo estado de gel insatisfactorio.
Se ha encontrado sorprendentemente que ciertos
prepolímeros preparados con 2,4'-MDI y un
diisocianato alifático pueden usarse con éster isobutílico del
ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico
para dar elastómeros con un tiempo de curado mucho mayor,
proporcionando de este modo más tiempo y/o artículos más grandes y/o
una menor propensión al agrietamiento. Este fenómeno sólo se
conocía para los prepolímeros a base de TDI preparados con TDI y un
diisocianato alifático (documento US 6,046,297). Los prepolímeros
proporcionan también un tiempo de uso más amplio y, en comparación
con los preparadops a base de TDI conocidos en este campo, aspectos
sanitarios y de seguridad (MDI tiene una presión de vapor muy
inferior) muchos mejores al estar libres de TDI tóxico. Un ejemplo
de diisocianato alifático sería una mezcla de los tres isómeros
geométricos de
1,1'-metilen-bis-(4-isocianatociclohexano),
abreviado de manera conjunta como "H12MDI". Una mezcla de
isómeros de este tipo puede adquirirse comercialmente bajo el
nom-
bre de Desmodur® (marca comercial registrada de Bayer MaterialScience AG). Estos resultados son sorprendentes.
bre de Desmodur® (marca comercial registrada de Bayer MaterialScience AG). Estos resultados son sorprendentes.
Estos resultados se harán evidentes en la
descripción siguiente y en los ejemplos ilustrativos.
De acuerdo con la presente invención, se ha
descubierto que pueden formularse elastómeros de poliuretano
moldeables con características de procesamiento mejoradas durante
la operación de moldeo, incluidas una menor tendencia al
agrietamiento, un mayor tiempo de uso y la ausencia de TDI tóxico.
La invención da a conocer un prepolímero terminado en isocianato
que se ha preparado con 2,4'-MDI y un diisocianato
alifático tal como una mezcla isomérica de
1,1'-metilen-bis-(4-isocianatociclohexano)
[H12MDI, por ej. Desmodur® W], estando dicho prepolímero libre de
monómero TDI pero proporcionando las mismas propiedades de curado
que los prepolímeros basados en TDI. Otros ejemplos de
diisocianatos alifáticos que pueden usarse incluyen los diversos
isómeros geométricos puros de H12DMI, isoforondiisocianato (IPDI),
1,6-hexametilendiisocianato (HDI) y
1,4-ciclohexanodiisocianato (CHDI), así como
mezclas de los mismos.
El prepolímero puede curarse con un agente de
curado de diamina aromática tal como el éster isobutílico del ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico
para proporcionar artículos de uretano moldeables con las
propiedades deseables de unas mejores características de
procesamiento.
En la práctica de esta invención se hace
reaccionar un diisocianato orgánico, tal como
2,4'-MDI, con poliésteres o polioléteres de alto
peso molecular para producir un prepolímero. Se usa de manera
preferente una mezcla de 2,4'-MDI con sus isómeros,
siendo la cantidad de 2,4'-MDI de la mezcla superior
al 80%, preferentemente superior al 90% y de manera más preferente
superior al 97%. La ventaja es que no hay que llevar a cabo ninguna
etapa de purificación (por ej. eliminación del isocianato
libre).
Para preparar el prepolímero de la presente
invención se usan polioles de alto peso molecular, en concreto
polioléteres o poliolésteres que tienen un peso molecular numérico
medio de al menos 250. Se prefiere un peso molecular de
aproximadamente 500 a 4.000, siendo lo más preferente con un peso
molecular de 1.000 a 2.000. Sin embargo, el peso molecular del
poliol de peso molecular alto puede tener un valor tan alto como
10.000 o tan bajo como 250.
Los poliolalquilenéteres preferidos pueden
representarse por medio de la fórmula general
HO(RO)nH, en donde R es un radical alquileno y n es
un número entero lo suficientemente grande como para que el
polioléter tenga un peso molecular numérico medio de al menos 250,
preferentemente de al menos 500. Estos poliolalquilenéteres son
componentes bien conocidos de los productos de poliuretano y pueden
prepararse por procedimientos conocidos mediante la polimerización
de éteres cíclicos (tales como los óxidos de alquileno) y glicoles,
dihidroxiéteres y similares.
Los poliolésteres se preparan haciendo
reaccionar ácidos dibásicos (por lo general ácido adípico pero
pueden estar presentes otros componentes tales como ácidos
glutárico, sebácico o ftálico) con dioles tales como etilenglicol,
1,2-propilenglicol,
1,4-butilenglicol, dietilenglicol,
1,6-hexanodiol y similares en donde se requieren
segmentos de polímeros lineales. Si lo que se busca es una
ramificación de la cadena o una reticulación final, con
poliolésteres o polioléteres se pueden usar unidades de
funcionalidad más alta tales como glicerol, trimetilolpropano,
pentaeritritol, sorbitol y similares.
Algunos poliolésteres usan en su preparación
caprolactona y ácidos grasos insaturados dimerizados. Otro tipo de
poliéster que tiene interés es el obtenido en la polimerización por
adición de e-caprolactona en presencia de un
iniciador. Otros polioles más que se pueden usar son aquellos que
tienen por lo menos dos grupos hidroxilo y cuya cadena principal
básica se obtiene mediante la polimerización o copolimerización de
monómeros, tales como los monómeros butadieno e isopreno.
Polioles preferidos de la presente invención son
los éteres de polialquileno. Entre los más preferidos de este grupo
de compuestos se incluyen los éteres politetrametilenglicólicos
(PTMEG). También se pueden usar poliolcarbonatos.
La porción total de mezcla de poliol de la
presente invención puede ser una combinación de poliol de alto peso
molecular, tal como se ha descrito anteriormente, y un poliol de
bajo peso molecular. Un glicol alifático es el poliol de bajo peso
molecular preferido. Polioles alifáticos adecuados son etilenglicol,
dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, propilenglicol,
dipropilenglicol, tripropilenglicol, neopentilglicol,
1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol y
similares.
El poliol de bajo peso molecular más preferido
es dietilenglicol. Por regla general el peso del poliol de bajo
peso molecular no deberá ser superior al 20% de la combinación de
poliol de alto peso molecular y poliol de bajo peso molecular. El
intervalo preferido es del 0 al 15% de la combinación; más preferido
es del 0-8%.
Los prepolímeros a base de
2,4'-MDI se preparan disolviendo el
2,4'-MDI usado con cualquier otro diisocianato
convencional que se haya usado opcionalmente, añadiendo el poliol o
la mezcla de poliol, y manteniendo la temperatura desde la
temperatura ambiente a temperaturas de hasta 150ºC durante el tiempo
necesario para hacer reaccionar todos los grupos hidroxilo
disponibles. Las temperaturas de reacción preferidas son de 30ºC a
100ºC, más preferentemente son de 50ºC a 85ºC.
De manera alternativa se puede disponer el
poliol y añadirle después el isocianato. A continuación se añaden
al prepolímero de 2,4'-MDI el diisocianato
alifático, por ej. H12MDI, y/o el prepolímero preparado con
diisocianato alifático.
Si hay que añadir al prepolímero un monómero de
diisocianato alifático, el monómero preferido es H12MDI u otro
monómero de diisocianato de peso molecular alto comparable, baja
volatilidad y baja toxicidad. Si se usan diisocianatos alifáticos
más volátiles (por ej. 1,4-ciclohexanodiisocianato
(CHDI), isoforondiisocianato (IPDI), hexametilendiisocianato
(HDI)), se prefiere que se usen en forma de sus prepolímeros para
reducir su volatilidad. De manera más preferente, los prepolímeros
de diisocianatos alifáticos volátiles de este tipo tales como CHDI,
HDI e IPDI podrían tener un contenido inferior al 0,4% en peso de
monómero sin reaccionar libre. Si es necesario, el monómero libre
se puede eliminar mediante el uso de técnicas de separación
convencionales tales como extracción, destilación o absorción.
Si al prepolímero de 2,4'-MDI
hay que añadirle prepolímero preparado a partir de H12MDI (u otro
diisocianato alifático), el prepolímero de H12MDI puede prepararse
de una manera similar a la del prepolímero de
2,4'-MDI. Sin embargo, debido a la reactividad más
lenta con los polioles de H12MDI frente a 2,4'-MDI,
se usan temperaturas de reacción más elevadas. Las temperaturas
preferidas son de 70ºC a 140ºC; más preferentemente son de 80ºC a
130ºC. El H12MDI libre se puede eliminar opcionalmente del
prepolímero por medio de los procesos de separación tradicionales
mencionados con anterioridad.
Al preparar un prepolímero con diisocianatos
aromáticos o alifáticos, la relación estequiométrica entre los
grupos isocianato y los grupos hidroxilo en los reactivos debería
ser preferentemente de 1,5/1 a 20/1, aunque pueden permitirse
relaciones algo inferiores y superiores. Si la relación es mucho más
pequeña, el peso molecular del poliuretano terminado en isocianato
se vuelve tan elevado que la viscosidad de la masa hace que la
mezcla de los extensores de cadena en el prepolímero resulte
relativamente más difícil. Una relación de 2 grupos isocianato a un
grupo hidroxilo es la relación teórica para la terminación de un
poliolalquilenéter o poliolalquilenéster con un diisocianato. Un
exceso que se aproxime a la relación 20/1 da como resultado niveles
más altos de diisocianato libre en la mezcla, que posteriormente
debe eliminarse a un mayor coste. El intervalo preferido es de 1,7/1
a 4/1 para los prepolímeros de 2,4'-MDI y de 2/1 a
12/1 para los prepolímeros de H12MDI u otros diisocianatos
alifáticos.
Entre los isocianatos alifáticos representativos
se incluyen los siguientes a modo de ejemplo:
hexametilendiisocianato (HDI),
1,3-xilendiisocianato (XDI),
1,1,4,4-tetrametilxililendiisocianato en sus formas
paraisomérica o metaisomérica (p-TMXDI,
m-TMXDI), isoforondiisocianato (IPDI),
1,4-ciclohexanodiisocianato (CHDI) y los isómeros
geométricos de
1,1'-metilen-bis-(-isocianatociclohexano)
(H12MDI). Entre los diisocianatos preferidos se incluyen H12MDI,
CHDI e IPDI. Entre los diisocianatos más preferidos se incluyen
H12MDI en sus varias formas isoméricas, mixtas o puras.
Se desea que aproximadamente el
30-95% del contenido de isocianato del prepolímero
final sea del prepolímero o monómero de isocianato aromático de la
composición final, tal como 2,4'-MDI.
Aproximadamente el 5-70% del isocianato debería ser
de prepolímero o monómero de isocianato alifático, por ejemplo
H12MDI.
El agente de curado usado para el prepolímero
puede seleccionarse a partir de una amplia variedad de materiales
orgánicos de diamina o poliol convencionales y bien conocidos. Los
materiales preferidos son las diaminas aromáticas que son líquidas
o sólidas con baja temperatura de fusión. Especialmente preferidas
son las diaminas, los polioles o las mezclas de los mismos que
tienen una temperatura de fusión por debajo de los 120ºC. Estas
diaminas o polioles son por lo general los que se usan en la
actualidad en la industria como agentes de
2,4-toluenodiisocianato para poliuretano. La
selección de un agente de curado se basa en general en las
necesidades de reactividad, las necesidades de propiedades para una
aplicación específica, las necesidades del estado del proceso y la
duración de uso deseada. Junto con el agente de curado se pueden
usar catalizadores conocidos.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el
agente de curado más preferido es MBOCA, éster isobutílico del
ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico
o MCBEA, o mezclas de los mismos. Además de los agentes de curado
preferidos que se han mencionado anteriormente, pueden usarse
también otros tales como dietilén toluendiamina (DETDA), butil
terciario toluendiamina (TBTDA),
dimetiltio-toluendiamina (Ethacure^{TM} 300 de
Albemarle Corporation),
di-p-aminobenzoato de
trimetilenglicol (Polacure^{TM} 740 de Air Products and Chemicals
Inc.) y
1,2-bis(2-aminofeniltio)etano
(Cyanacure de American Cyanamid Company).
Para el curado de estos prepolímeros, el número
de grupos -NH_{2} en el componente de la diamina aromática
debería ser aproximadamente igual al número de grupos -NCO del
prepolímero. Es permisible una pequeña variación pero por lo
general deberá usarse aproximadamente del 80 al 120% del equivalente
estequiométrico, con preferencia aproximadamente del 85 al
100%.
La reactividad de los grupos isocianato con los
grupos amino varía de acuerdo con la estructura a la que se unen
los grupos. Tal como es bien conocido, por ejemplo del documento US
2,620,516, algunas aminas reaccionan muy rápidamente con algunos
isocianatos mientras que otras lo hacen con gran lentitud. En este
último caso es opcional usar catalizadores para hacer que la
reacción discurra lo suficientemente rápida como para que el
producto se vuelva no adhesivo en el plazo de 30-180
segundos. Sin embargo, es preferible con mayor frecuencia que la
mezcla de prepolímero/agente de curado se mantenga fluida (por
debajo de 50 poise) durante al menos 120 segundos y de manera más
preferente durante al menos 180 segundos.
Para algunas de las diaminas aromáticas, la
temperatura de la reacción o de los reactivos de poliuretano sólo
tendrá que controlarse con el fin de conseguir el tiempo de reacción
adecuado; de este modo, para una diamina que normalmente sería
demasiado reactiva resultaría innecesario un catalizador y sería
suficiente con disminuir la temperatura de reacción. Hay disponible
comercialmente una gran variedad de catalizadores para acelerar la
reacción de los grupos isocianato con compuestos que contienen
átomos de hidrógeno activos (tal como se determina con la conocida
prueba de Zerewitinoff). Forma parte de las habilidades del técnico
en este campo seleccionar los catalizadores que se adapten a unas
necesidades específicas y ajustar las cantidades usadas para afinar
todavía más las condiciones. El ácido adípico, el ácido oleico y la
trietilendiamina (que puede obtenerse bajo la marca comercial
Dabco^{TM} de Air Products and Chemicals, Inc.) son algunos de los
catalizadores disponibles típicos.
Los poliuretanos y los prepolímeros usados se
pueden estabilizar de forma adicional usando agentes auxiliares
tales como estabilizadores de ácidos, por ej. ácido cloropropiónico,
dialquilfosfatos o ácido p-toluenosulfónico, o
cloruros de ácidos, por ej. cloruro del ácido benzoico o dicloruro
del ácido ftálico, y antioxidantes, por ej. Ionol® y Stabaxol®,
fosfitos y otros estabilizadores conocidos de modo general en la
técnica. Dichos estabilizadores se usan en cantidades inferiores al
0,5% en peso (basado en la cantidad total del poliuretano o del
prepolímero usados).
Los productos de uretano encuentran su uso en
aplicaciones industriales que requieran unas propiedades físicas y
mecánicas duraderas en los elastómeros finales. Los rodillos
industriales tales como los de las fábricas de papel, las ruedas
industriales y los neumáticos industriales son aplicaciones que
requieren propiedades de este tipo.
Los ejemplos siguientes pretenden tener sólo un
fin ilustrativo y no buscan en modo alguno limitar el alcance de
esta invención.
Se agitó, a 50ºC y bajo nitrógeno seco, MDI
líquido con una cantidad de 2,4'-MDI del 97%
(Desmodur® 24M de Bayer MaterialScience AG). Se añadió poliol y se
agitó la mezcla durante 3-6 horas aproximadamente a
80ºC. Se midió el contenido de NCO.
- Poliol 1: politetrahidrofurano; Terathane® 1000 de Invista; índice de OH 112 mg KOH/g de poliol
- Poliol 2: polioléster con índice de OH 56 mg KOH/g de poliol; a base de ácido adípico y etilenglicol (Desmophen® 2000MZ de Bayer MaterialScience AG)
Las cantidades usadas y los datos medidos pueden
encontrarse en la tabla 1.
Durante 1 hora a 80ºC y bajo nitrógeno seco se
agitó el prepolímero A1 o A4 con Desmodur® W de Bayer
MaterialScience AG (H12MDI).
Las cantidades usadas y los datos medidos pueden
encontrarse en la tabla 2.
Todos los elastómeros de moldeo se prepararon
usando Baytec® XL 1604 de Bayer MaterialScience AG (éster
isobutílico del ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico)
como agente de curado. Se agitó el prepolímero a 90ºC en tanto que
se desgasificada hasta que se añadió el Baytec® XL 1604 libre de
burbujas a 100ºC mientras se continuaba con la agitación durante 30
segundos. Se vertió la mezcla en un molde abierto con una
temperatura de 110ºC y se curó durante 24 horas a 110ºC.
Las cantidades usadas y los datos medidos pueden
encontrarse en las tablas 3 y 4.
Tal como puede verse a partir de las tablas del
ejemplo 1*, el tiempo de colada fue de sólo 150 segundos, mientras
que en el ejemplo 6 pudo aumentarse el tiempo de colada hasta 465
segundos. En el ejemplo 5 el tiempo de colada fue de 420 segundos
en comparación con los sólo 279 segundos de ejemplo 2*. El tiempo de
colada mayor permite preparar piezas más grandes y más
complejas.
En el ejemplo 7 el tiempo de colada fue de 540
segundos a pesar del hecho de que el prepolímero tiene un alto
contenido de NCO. Con los prepolímeros de la invención pueden
prepararse elastómeros con una dureza elevada que tienen a la vez
un tiempo de colada suficiente.
Claims (4)
1. Un elastómero de poliuretano que se puede
obtener haciendo reaccionar un prepolímero terminado en NCO a base
de 2,4'-diisocianatodifenilmetano preparado por
medio de un procedimiento que comprende los pasos de
- (a)
- hacer reaccionar diisocianatodifenilmetano que incluye más del 80% de 2,4'-diisocianatodifenilmetano con un poliol de alto peso molecular seleccionado del grupo constituido por poliolalquilenéter con un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y polioléster con un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y mezclas de los mismos a una temperatura de entre 30ºC y 150ºC durante un tiempo suficiente para formar el prepolímero terminado en NCO, y hacer reaccionar los grupos OH del poliol en una relación entre grupos NCO y grupos OH de 1,5:1 a 20:1; y
- (b)
- añadir al prepolímero terminado en NCO un diisocianato alifático seleccionado del grupo constituido por los isómeros de 1,1'-metilen-bis-(4-isocianatociclohexano), 1,4-ciclohexanodiisocianato, isoforondiisocianato, 1,3-xililendiisocianato, hexametilendiisocianato y los isómeros de 1,1,4,4-tetrametilxililendiisocianato y mezclas de los mismos y prepolímeros de los mismos; con
- (c)
- una cantidad efectiva para el curado de una di- o poliamina alifática y/o aromática, haciéndose reaccionar los reactantes en cantidades tales que la relación de equivalentes entre grupos NCO y la suma de los grupos reactivos con NCO sea de 0,8:1 a 1,2:1.
2. Un elastómero de poliuretano de acuerdo con
la reivindicación 1 en el que la di- o poliamina se selecciona del
grupo constituido por
4,4'-metilen-bis-(2-cloroanilina),
éster isobutílico del ácido
3,5-diamino-4-clorobenzoico,
4,4'-metilen-bis-(3-cloro-2,6-dietilanilina).
3. Un procedimiento para la producción de
elastómeros de poliuretano
- (a)
- haciendo reaccionar diisocianatodifenilmetano que incluye más del 80% de 2,4'- diisocianatodifenilmetano con un poliol de alto peso molecular seleccionado del grupo constituido por poliolalquilenéter que tiene un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y polioléster que tiene un peso molecular numérico medio de 250-10.000 y mezclas de los mismos a una temperatura de entre 30ºC y 150ºC durante un tiempo suficiente para formar el prepolímero terminado en NCO, y hacer reaccionar los grupos OH del poliol en una relación entre grupos NCO y grupos OH de 1,5:1 a 20:1; y
- (b)
- añadiendo al prepolímero terminado en NCO un diisocianato alifático seleccionado del grupo constituido por los isómeros de 1,1'-metilen-bis-(4-isocianatociclohexano), 1,4-ciclohexanodiisocianato, isoforondiisocianato, 1,3-xililendiisocianato, hexametilendiisocianato y los isómeros de 1,1,4,4-tetrametilxililendiisocianato, mezclas de los mismos y prepolímeros de los mismos; y
- (c)
- haciendo reaccionar la mezcla del paso (b) con una cantidad efectiva para el curado de una di- o poliamina alifática y/o aromática, haciéndose reaccionar los reactantes en cantidades tales que la relación de equivalentes entre grupos NCO y la suma de los grupos reactivos con NCO sea de 0,8:1 a 1,2:1.
4. Uso del elastómero de poliuretano de acuerdo
con la reivindicación 1 o 2 para encapsulación eléctrica, ruedas,
rodillos, rasquetas para impresión en industria textil,
hidrociclones, tamices, pistas de deporte y parachoques.
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