ES2377560T3 - Isocianatos de tetralina - Google Patents

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Abstract

Isocianatos que corresponden a la fórmula: **Fórmula** en la que n es 2, se selecciona de: diisocianato de 2, 3-tetralina, diisocianato de 2, 4-tetralina, diisocianato de 3, 4-tetralina o diisocianato de 2, 5-tetralina.

Description

Isocianatos de tetralina
Campo de la invención
La presente invención se refiere a nuevos isocianatos aromáticos obtenidos por hidrogenación parcial de naftalenoasí como los procedimientos para prepararlos, y a su uso como un componente de isocianato en la producción de poliuretanos.
Antecedentes de la invención
Entre los poliisocianatos orgánicos de importancia comercial y económica como materiales de partida para poliuretanos, se sabe que tanto espumas rígidas como flexibles, en particular espumas flexibles, mezclas dediisocianato de difenilmetano (MDI), poliisocianatos de polifenileno y polimetileno, prepolímeros a base de tales materiales y diisocianato de tolueno (TDI) son adecuados para preparar espumas flexibles. Véanse, por ejemplo, laspatentes de EE.UU. 4.239.856, 4.256.849, 4.261.852 y 4.365.025, 5.070.114, 4.478.960, 4.945.117, 5.369.138, 4.876.292, 5.521.225.
También se conocen en la técnica isocianatos modificados con alofanato. Se desvelan diversos isocianatos quecontienen grupos alofanato y procedimientos para su producción por ejemplo, en las patentes de EE.UU Nos. 4.738.991, 4.866.103, 5.319.053 y 5.319.054 y las Patentes Europeas 0.031.650 y 0.393.903.
Se requirió que un isocianato mejorado presentara propiedades físicas mejoradas sobre TDI, así se requería quefuera líquido (una ventaja sobre MDI) y presentara una presión de vapor mayor que TDI (por lo tanto presentaestructura de peso molecular superior). Sorprendentemente, tal espuma también presenta mejora en las propiedades de la espuma.
Las espumas de dureza variable, propiedades físicas razonables y buenas deformaciones permanentes porcompresión con maduración en húmedo se pueden formular con los presentes isocianatos de tetralina. Mejoraronpropiedades físicas tales como elongación y desgarro.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a isocianatos que corresponden a la fórmula:
en la que n es 2.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a isocianatos que corresponden a la fórmula:
en la que n es 2.
Con n = 2, el isocianato es diisocianato de 2,3-tetralina, diisocianato de 2,4-tetralina, diisocianato de 3,4-tetralina, diisocianato de 2,5-tetralina o mezclas de los mismos.
Los nuevos isocianatos de la presente invención se producen haciendo reaccionar tetralindiamina con fosgeno. Lasdiaminas de partida se pueden producir mediante procedimientos ya conocidos (Véase "Nitrobenzene and Nitrotoluenes", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª ed, vol 17, 1.996 y "Diaminotoluenes", ibid, vol2, 1.992.). Por ejemplo, se puede convertir tetrahidronaftaleno (tetralina) en la diamina mediante hidrogenación catalítica. En particular, la reacción de tetralina con ácido nítrico da como resultado dinitrotetralina, que después sehidrogena catalíticamente para proporcionar tetralindiamina.
El tetrahidronaftaleno es un producto comercialmente disponible, que se puede preparar mediante hidrogenaciónparcial de naftaleno.
La diamina anterior se convierte en el isocianato de la presente invención haciéndola reaccionar con fosgeno. Se puede emplear fosgeno en forma líquida o gaseosa, preferiblemente forma líquida. La tetralindiamina se disuelve enuna mezcla de diglime/1,2-diclorobenceno y se añade a la disolución de fosgeno. La temperatura del medio dereacción oscila desde 90 a 190ºC, preferiblemente de 110 a 170ºC.
2 5
El di o isocianato de tetralina también se puede preparar a partir de la amina usando propuestas sin fosgeno talescomo escisión de poliuretano.
El nuevo isocianato de la presente invención se puede usar en los mismos campos en que se han usado lospoliisocianatos aromáticos de la técnica anterior. Por ejemplo, se puede usar en los campos tal como poliuretanohaciendo reaccionar diversos compuestos, incluyendo polímeros, que contienen grupos hidrógeno activos tales como polioles, así como compuestos intermedios, para producir otros compuestos o polímeros nuevos, etc. Losnuevos isocianatos según la presente invención se pueden usar en vez de TDI y/o MDI en todos los procedimientospara la producción de poliuretanos usando estos poliisocianatos conocidos.
Ejemplos
La invención se describe con más detalle con ayuda de los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1: Preparación de Tetralindiamina
Se añadió una cantidad de 2.000 g de disolución de ácido nítrico (39,2% en peso en ácido sulfúrico) a un matraz de5 litros. Se añadió lentamente 1,2,3,4-Tetrahidronaftaleno (tetralina) manteniendo una temperatura de 70ºC. Se agitóla mezcla de reacción a 70ºC durante tres (3) horas, después se lavó con agua (2x1 l) y bicarbonato sódico al 10%(2x0,5 l). Se secó la dinitrotetralina y se hizo reaccionar con hidrógeno a 103,5 bares (1.500 psig) y 160ºC durante dos (2) horas para proporcionar tetralindiamina.
Ejemplo 2: Preparación de Diisocianato de tetralina
Se enfrió 1,2-diclorobenceno (1,5 l) a 0ºC y se añadió fosgeno a una velocidad de 3 moles/hora durante 1,8 horas.Se disolvió tetralindiamina (150 g) en una mezcla 50:50 de diglime/1,2-diclorobenceno y se añadió a la disolución defosgeno. La disolución de reacción se calentó lentamente a 135ºC y se mantuvo a esa temperatura durante 1 hora. Se purgó la mezcla resultante con nitrógeno y se destiló a vacío el disolvente (134 – 136ºC a 3,6 mbares ((2,7 mmde Hg)) para proporcionar un líquido amarillo claro con un contenido en %NCO de 34,5.
Ejemplo 3: Espumas de poliuretano usando Diisocianato de tetralina
La tabla a continuación ilustra los resultados obtenidos cuando se usa diisocianato de tetralina en una formulación de espuma TDI clásica. También se espumó TDI para proporcionar una muestra de control. El poliol usado es un poliol a base de glicerina/propilenglicol con un índice de hidroxilo de 56. El catalizador es una mezcla comprendidapor Dabco T-9, Dabco T-12 y Polycat 70. L-620 es un tensioactivo de silicona.
Como se puede ver, las tracciones fueron muy similares. Además, el diisocianato de tetralina mostró una mejora del24% en la resistencia tanto a la elongación como al desgarro.
Tabla 1
ISO TDI Diisocianato de Tetralina
�?ndice 100 100 Formulaciones:
Poliol 100 100
Agua 4,00 4,40
L-620 0,8 0,8
Catalizador 0,5 1,0 Propiedades de la Espuma Densidad, kg/m3 (pcf) 20,8 (1,30) 21,0 (1,31) Tracción, kPa (psi) 122,0 (17,7) 119,3 (17,3) Elongación, % 168
208 Desgarros, kg/m (lbs/in) 30,71 (1,72) 38,04 (2,13)

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Isocianatos que corresponden a la fórmula:
    en la que n es 2, se selecciona de: diisocianato de 2,3-tetralina, diisocianato de 2,4-tetralina, diisocianato de 3,4-tetralina o diisocianato de 2,5-tetralina.
    10 2. Un procedimiento para preparar isocianatos según la reivindicación 1, que corresponde a la fórmula:
    en la que n es 2 que comprende las etapas de: a) hacer reaccionar 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno con ácido nítrico para producir dinitrotetralina; b) hidrogenación catalítica de dinitrotetralina para producir tetralindiamina.
    20 c) fosgenación de tetralindiamina para producir un producto resultante y d) destilar dicho producto resultante.
  2. 3.
    Una espuma de poliuretano obtenible en un procedimiento en el que se usa el isocianato según la reivindicación 1.
  3. 4.
    Una espuma de poliuretano según la reivindicación 3, en la que dicha espuma es una espuma flexible.
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