ES2393920T3 - Composiciones de hidrofluorocarburos - Google Patents

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Abstract

Una composición que consiste en 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) y 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) con una relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa de 60:40 a 73:27.

Description

Composiciones de hidrofluorocarburos
5 La presente invención se refiere a composiciones de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) y 1,1,1,3,3pentafluoropropano (HFC-245fa), que son útiles como agentes expansores para espumas de polímeros.
Las mezclas de HFC-365mfc y HFC-245fa son adecuadas en particular para la fabricación de espumas de poliuretanos y espumas de poliuretanos modificados como espumas de poliisocianuratos. La patente de EE.UU.
6.080.799 describe, entre otros, una mezcla de agentes expansores de HFC-365mfc/HFC-245fa.
Se ha descubierto que en ciertos sistemas formulados para poliuretanos que contienen polioles y mezclas de HFC365mfc y HFC-245fa, puede ser observado un punto de inflamación a pesar de la naturaleza no inflamable de los polioles y de las mezclas de HFC-365mfc y HFC-245fa, respectivamente.
15 Era deseable encontrar una composición de agentes expansores que no mostrara un punto de inflamación cuando fuera usada en sistemas completamente formulados y que permitiera la fabricación de espumas que muestren buenas propiedades de aislamiento sobre un amplio intervalo de temperaturas.
Consecuentemente, la invención se refiere a composiciones que consisten en 1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC365mfc) y 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa) en una relación en peso de HFC-365mfc/HFC-245fa de 60:40 a
73:27.
Se ha encontrado, sorprendentemente, que las composiciones según la invención permiten la fabricación segura de
25 espumas de poliuretanos (modificados) con sistemas completamente formulados que no tienen un punto de inflamación, mientras que las espumas de celdas cerradas obtenidas son particularmente adecuadas para un aislamiento térmico a bajas temperaturas, ya que puede ser sustancialmente evitada la condensación del gas de las celdas.
Poliuretano se entiende que significa los polímeros que resultan esencialmente de la reacción de polioles y de isocianatos. Estos polímeros se obtienen normalmente a partir de formulaciones que exhiben un índice de isocianato de 100 a 180. El poliuretano modificado se entiende que significa los polímeros que resultan de la reacción de polioles y de isocianatos que contienen, además de grupos funcionales uretanos, otros tipos de grupos funcionales, en particular anillos triisocianúricos formados mediante la trimerización de isocianatos. Estos poliuretanos
35 modificados son conocidos normalmente como poliisocianuratos. Estos polímeros se obtienen normalmente a partir de formulaciones que exhiben un índice de isocianato de 180 a 550.
En la composición según la invención, la relación en peso de HFC-365mfc/HFC-245fa es mayor o igual a 60:40. A menudo, la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es mayor o igual a 65:35. Preferentemente, la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es mayor o igual a 67:33. Es particularmente preferida una relación en peso HFC365mfc/HFC-245fa de aproximadamente 70:30.
En la composición según la invención, la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es menor o igual a 73:27. Preferentemente, la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es menor o igual a 72:28.
45 Las composiciones según la invención consisten en HFC-365mfc y HFC-245fa.
La invención se refiere también a una mezcla previa destinada a la preparación de espumas de poliuretanos o poliuretanos modificados que comprenden:
a) al menos un poliol,
b) un catalizador para la reacción de isocianatos con polioles,
55 c) una composición según la invención.
Para los fines de la presente invención, una “mezcla previa” se entiende que significa cualquier composición que comprende al menos un poliol, al menos un agente expansor y al menos un catalizador.
Sorprendentemente, las composiciones según la invención son químicamente estables en la mezcla previa. Consecuentemente, esta última puede sr opcionalmente formulada sin un estabilizador contra la degradación potencial de la composición según la invención.
Para los fines de la presente invención, poliol se entiende que significa cualquier compuesto que contenga sal
65 menos dos grupos funcionales que reaccionen con isocianatos. Estos grupos funcionales contienen al menos un átomo de hidrógeno activo, como se define mediante la reacción de Zerewittinoff. El átomo de hidrógeno activo es generalmente un átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre. Cualquier poliol convencionalmente usado para preparar espumas de poliuretanos puede ser usado en las mezclas previas según la invención. Se hace mención en particular a los poliéter-polioles y poliéster-polioles.
5 El catalizador de las mezclas previas según la invención comprende un compuesto que cataliza la formación del enlace de uretano -NH-CO-O- mediante reacción entre un poliol y un isocianato o que activa la reacción entre un isocianato y agua, como aminas terciarias y compuestos orgánicos de estaño, hierro, mercurio y plomo. Se puede hacer mención, en particular, como aminas terciarias, de trietilamina, N,N-dimetilciclohexilamina (DMCHA), Nmetilmorfolina (NMM), N-metilmorfolina, dimetiletanolamina, diaza [2.2.2]biciclooctano (trietilendiamina) y bencilaminas sustituidas como N,N-dimetilbencilamina (DB). Se puede hacer mención en particular, como compuestos orgánicos de estaño o plomo, de dilaurato de dibutil-estaño, octanoato estannoso y octanoato de plomo.
El catalizador de las mezclas previas según la invención puede comprender en particular, cuando estas últimas están destinadas a la fabricación de espumas de poliuretanos modificados (poliisocianuratos), un compuesto que
15 catalice la trimerización de isocianatos en triisocianuratos. Los compuestos que catalizan la trimerización de isocianatos que pueden ser usados en las mezclas previas según la invención son, en particular, triazinas.
Además del poliol, la composición según la invención y el catalizador, las mezclas previas según la invención pueden contener adicionalmente diversos aditivos comúnmente usados para preparar espumas de poliuretanos y poliuretanos modificados como, en particular, agua, agentes tensioactivos, agentes antioxidantes, agentes ignífugos y/o pigmentos. Las mezclas previas más particularmente preferidas según la invención están compuestas esencialmente por al menos un poliol, la composición según la invención, al menos un catalizador que favorece la reacción de poliol/isocianato y al menos uno de los aditivos habituales anteriormente mencionados.
25 Las proporciones de poliol, catalizador, la composición según la invención y aditivos opcionales en las mezclas previas según la invención varían, en particular según la aplicación, el tipo de espuma preparada, la naturaleza del poliol y la naturaleza del catalizador.
En la práctica, la cantidad de catalizador usado varía generalmente desde aproximadamente 0,05 hasta 10 partes en peso por 100 gramos en peso de poliol. En general, la cantidad de la composición según la invención es de 1 a 80 partes en peso por 100 partes en peso de poliol. Preferentemente es de 10 a 60 partes en peso por 100 partes en peso de poliol. Las cantidades de agua, agentes tensioactivos, agentes plastificantes y/o agentes ignífugos son las convencionalmente usadas para preparar espumas de poliuretanos o poliuretanos modificados.
35 La invención se refiere también a un proceso para la fabricación de espumas de poliuretanos o poliuretanos modificados, en el que al menos un isocianato se hace reaccionar con al menos un poliol en presencia de la composición según la invención, de al menos un catalizador y, opcionalmente de otros aditivos habituales.
Puede ser usado cualquier isocianato convencionalmente usado para fabricar estas espumas en el proceso según la invención. Se puede hacer mención, a modo de ejemplo, a isocianatos alifáticos, como diisocianato de hexametileno e isocianatos aromáticos como diisocianato de tolileno o diisocianato de difenilmetano.
Generalmente, el proceso según la invención, se lleva a cabo en presencia de agua. En este caso, la cantidad de agua usada es preferentemente igual o mayor a 1 parte en peso por 100 partes de poliol. Más preferentemente, la
45 cantidad de agua usada es igual o mayor a 1,5 partes en peso por 100 partes de poliol.
En este caso, la cantidad de agua usada es preferentemente igual o menor a 2,5 partes en peso por 100 partes de poliol. Más preferentemente, la cantidad de agua usada es igual o menor a 2 partes en peso por 100 partes de poliol.
En el proceso según la invención, la composición según la invención puede ser suministrada a la reacción en la forma de la mezcla previa según la invención. La composición según la invención puede ser suministrada a la reacción en la forma de una mezcla de la composición con el isocianato.
La invención se refiere también a una espuma de poliuretano o poliuretano modificado que puede ser obtenida
55 según el proceso según la invención. La espuma de poliuretano o poliuretano modificado según la invención es preferentemente una espuma rígida de celdas cerradas. La espuma de poliuretano o poliuretano modificado se puede seleccionar también entre una espuma flexible o semi-flexible, una espuma de piel integral y una espuma monocomponente.
La invención se refiere también a un material de aislamiento térmico, que comprende una espuma de poliuretano o poliuretano modificado según la invención.
Ejemplos específicos de material de aislamiento térmico según la invención incluyen paneles de aislamiento, tubos para aislamiento de conducto, paneles en emparedado, estratificados y espumas de bloques.
65 El material de aislamiento térmico según la invención generalmente mantiene sus propiedades aislantes cuando es usado en contacto con una atmósfera que tiene una temperatura de 10ºC o menos. A menudo, la temperatura de uso puede ser de 5ºC o menos. La temperatura puede ser incluso 0ºC o menos sin una condensación sustancial. El material de aislamiento térmico según la invención es particularmente adecuado cuando es usado en contacto con una atmósfera que tenga una temperatura de -10ºC o menos.
5 Los ejemplos de la presente memoria descriptiva están destinados a ilustrar la invención de una manera no limitativa.
Ejemplo 1: Fabricación de PUR con una composición 70:30 de HFC-365mfc y HFC-245fa
10 Una preparación de HFC-365mfc/HFC-245fa en una relación de 70:30 comienza a entrar en ebullición a 27ºC. Se combinaron 100 g de una composición de un poliéster- poliol aromático y un poliéter-poliol aromático con un índice de OH de 450 y 15 g de tris-cloroiso-propilfosfato como agente ignífugo, 2 g de metiletilciclohexilamina como catalizador y 1,5 g de siloxano-polialquenóxido-copolímero como estabilizante, 2 g de agua y 20 g de HFC
15 365mfc/HFC-245fa en una relación de 70:30 y seguidamente se mezclaron con 130 g de 4,4diisocianatodifenilmetano. Se obtuvo una espuma rígida con una densidad de 35 kg/m3.
Ejemplo 2: fabricación de PUR con una composición 75:25 de HFC-365mfc/HFC-245fa
20 Se repitió el ejemplo 1 con 20 g de HFC-365mfc/HFC-245fa en una relación de 75:25 que tenía un comienzo de la ebullición de 28ºC. La densidad era la misma que en el ejemplo 1.
Ejemplo 3
25 Se repitió el ejemplo 1, añadiendo la composición de agente expansor separadamente, en primer lugar 14 g de HFC365mfc y seguidamente 6 g de HFC-245fa, usando tubo de inmersión. Se obtuvo una espuma rígida con una densidad de 35 kg/m3.
Las composiciones no presentan ningún punto de inflamación cuando son usadas en una mezcla previa con 30 polioles.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composición que consiste en 1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) y 1,1,1,3,3-pentafluoropropano
    (HFC-245fa) con una relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa de 60:40 a 73:27. 5
  2. 2. La composición según la reivindicación 1, en la que la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es de 65:35 a
    73:27.
  3. 3. La composición según la reivindicación 1, en la que la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es de 67:33 a 10 72:28.
  4. 4. La composición según la reivindicación 1, en la que la relación en peso HFC-365mfc/HFC-245fa es de aproximadamente 70:30.
    15 5. Una mezcla previa destinada a la preparación de espumas de poliuretanos o poliuretanos modificados, que comprende: a) al menos un poliol,
    20 b) un catalizador para la reacción de isocianatos con polioles, c) una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
  5. 6. Un proceso para la fabricación de espumas rígidas de celdas cerradas de poliuretanos o poliuretanos
    25 modificados, en el que al menos un isocianato se hace reaccionar con al menos un poliol en presencia de al menos un catalizador y en presencia de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
  6. 7. Una espuma de poliuretano o poliuretano modificado que es una espuma rígida de celdas cerradas y que puede
    ser obtenida según el proceso de la reivindicación 6. 30
  7. 8. Un material de aislamiento térmico, que comprende una espuma de poliuretano o poliuretano modificado según la reivindicación 7.
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