ES2508292T3 - Composiciones de poliurea de base silícea - Google Patents

Composiciones de poliurea de base silícea Download PDF

Info

Publication number
ES2508292T3
ES2508292T3 ES10730784.5T ES10730784T ES2508292T3 ES 2508292 T3 ES2508292 T3 ES 2508292T3 ES 10730784 T ES10730784 T ES 10730784T ES 2508292 T3 ES2508292 T3 ES 2508292T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
polyisocyanate
weight
composition according
polyol
silicate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10730784.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Shane Oliver Mc Donnell
Christian Trieflinger
Werner Temme
Grzegorz Gomulka
Michael Melchart
Burkhard Walther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Construction Research and Technology GmbH
Original Assignee
Construction Research and Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Construction Research and Technology GmbH filed Critical Construction Research and Technology GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2508292T3 publication Critical patent/ES2508292T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066—≥ 150kg/m3
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Una composición de poliurea de base silícea, que se puede obtener haciendo reaccionar ingredientes que comprenden a) un poliisocianato, b) un silicato acuoso, y c) el aluminosilicato hidratable metacaolín.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
E10730784
26-09-2014
DESCRIPCIÓN
Composiciones de poliurea de base silícea
La presente invención se refiere a composiciones de poliurea de base silícea, al procedimiento para su fabricación y a su uso en diversas áreas. Más particularmente, la presente invención se refiere a composiciones de poliurea de base silícea, que se pueden obtener haciendo reaccionar isocianatos, silicatos alcalinos y aluminosilicatos hidratables.
En la industria de los poliuretanos, la espumación se inicia haciendo reaccionar una cantidad conocidas de agua en el componente poliólico con un poliisocianato. El dióxido de carbono liberado hace que la resina se expanda. Enfoques para mejorar la pirorretardancia incluyen la adición de aditivos halogenados y/o que contienen fósforo así como polioles halogenados. Sin embargo, existen problemas medioambientales relacionados con estos ingredientes.
Se conocen en la técnica sistemas de poliurea-silicato (PUS) bifásicos. La relación de mezcladura de componentes orgánicos e inorgánicos puede determinar qué líquido forma la fase continua. Si se forma una emulsión de aceite en agua, el componente de isocianato orgánico forma la fase discontinua y las propiedades del material serían un reflejo del componente inorgánico endurecido.
La Patente de EE. UU. 3.607.794 divulga un procedimiento para la producción de un producto refractario que contiene sílice que consiste esencialmente en una reacción entre una solución acuosa de un silicato de metal alcalino y un poliisocianato orgánico en presencia de un material inerte seleccionado del grupo que consiste en materiales en partículas, fibras y mezclas de los mismos y en ausencia de una resina preformada. El uso de catalizadores amínicos, agentes espumantes y agentes estabilizantes de la espuma se recomienda en esa publicación de patente de EE. UU.
Una inversión de la emulsión genera materiales con propiedades que reflejan la matriz orgánica continua, que entonces son más combustibles. La resina que contiene isocianato se endurece por la reacción de -NCO con la solución acuosa básica, se libera dióxido de carbono del ácido carbámico resultante que a continuación se transfiere a la fase acuosa y provoca la precipitación de gel de sílice hidratado. A su vez, la unidad amínica liberada forma poliurea mediante la reacción con grupos isocianato, mientras que las reacciones de condensación adicionales provocan la formación de una red de dióxido de silicio. La homogeneidad de las mezclas bifásicas se puede mejorar incorporando agentes dispersantes, agentes humectantes y emulsionantes.
La interpenetración de redes procedentes de poliisocianatos modificados iónicamente en combinación con aglutinantes hidráulicos tales como cemento de fraguado rápido era un enfoque para mejorar las propiedades mecánicas de híbridos de vidrio soluble-poliisocianato. DE 23 10 559 A1 divulga y reivindica hormigón aireado, que se puede obtener mediante la reacción de una mezcla de solución acuosa de silicato alcalino, poliisocianato orgánico y un aditivo que se une a agua. Estos aditivos se describen como cementos al agua, preferiblemente cementos de fraguado rápido, anhidrita sintética, yeso, cal viva y similares. En los ejemplos, se usaron poliisocianatos modificados iónicamente, emulsionantes, catalizadores y agentes espumantes.
La Patente de EE. UU. 4.129.696 describe un procedimiento para la producción de materiales compuestos plásticos inorgánicos-orgánicos y los productos resultantes. El procedimiento comprende generalmente una reacción de una solución acuosa de silicato de metal alcalino con un poliisocianato orgánico líquido que tiene una viscosidad a 25°C de al menos aproximadamente 0,4 Pa·s, efectuándose dicha reacción en ausencia de cargas inorgánicas que se unen a agua. Se recomienda usar catalizadores, agentes espumantes y agentes emulsionantes.
Se divulga un método para proporcionar materiales híbridos de PUS espumados ligeros derivados de una reacción sol-gel combinando híbridos de vidrio soluble-poliisocianato, en el que se producen redes interpenetrantes a partir de poliisocianatos modificados iónicamente (GB 1.483.270, GB 1.385.605 y DE 22 27 147 A1). Se produjeron materiales ligeros mediante este método usando agentes de expansión clorofluorocarbonados. En los ejemplos listados, se presentan temperaturas de procesamiento elevadas de >30°C, o un ascenso de la espuma lento (por encima de 40 minutos).
DE 25 42 279 divulga una composición obtenida mezclando caolín y vidrio soluble sódico y haciendo reaccionar dicha mezcla con un poliisocianato. Sin embargo, la composición no contiene metacaolín.
En su aspecto más amplio, el problema que subyace a la presente invención es mitigar las desventajas previamente identificadas de la técnica anterior. En particular, se necesitan materiales con un espectro razonablemente amplio y un buen equilibrio de propiedades, especialmente materiales pirorretardantes ligeros que soporten alta carga mecánica. Evitar los aditivos halogenados y/o que contengan fósforo, los agentes estabilizantes de la espuma los catalizadores y/o los agentes espumantes sería una ventaja adicional.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
E10730784
26-09-2014
Particularmente, en el área del aislamiento de frigoríficos, no se usa comúnmente protección a la llama a base de aditivos halogenados y/o que contienen fósforo debido a que estos aditivos podrían migrar al interior del compartimento de almacenamiento de alimentos y a los riesgos toxicológicos posteriores. Por lo tanto, el aislamiento de frigoríficos a menudo está compuesto por materiales inflamables e implica altas capacidades de llama. Por lo tanto, existía en la técnica una necesidad práctica de materiales de aislamiento libres de halógeno y/o fósforo con capacidades de llama reducidas e inflamabilidad reducida.
Estos y otros problemas, que se harán evidentes para un experto al estudiar la presente descripción y poner en práctica los ejemplos incluidos, se resuelven con las particularidades de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes se dirigen a realizaciones preferidas.
La presente invención trata de composiciones de poliurea de base silícea, que se pueden obtener haciendo reaccionar ingredientes que comprenden a) un poliisocianato, b) un silicato acuoso y c) el metacaolín de aluminosilicato hidratable. Preferiblemente, los ingredientes de la reacción comprenden además d) un poliol y/o e) una carga inerte.
El poliisocianato según la presente invención es un isocianato alifático, un isocianato aromático o un isocianato alifático/aromático combinado, que tiene una funcionalidad de -NCO preferiblemente de ≥ 2.
Poliisocianatos adecuados incluyen diisocianato de tetrametileno, diisocianato de hexametileno (HMDI), diisocianato de dodecametileno, isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexilo, es decir diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 4,4’-diciclohexilmetano (H12MDI), diisocianato de 1,4-ciclohexano (CHDI), 4,4’diisocianatodiciclohexil-2,2-propano, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de 2,4-y 2,6-tolueno (TDI) o mezclas de los mismos, diisocianato de tolidina, diisocianato de 2,2’-, 2,4’-y 4,4’-difenilmetano (MDI) o mezclas de los mismos, diisocianato de 1,2-naftileno, diisocianato de xilileno, diisocianato de tetrametilxileno (TMXDI), y mezclas de los mismos.
También son adecuados poliisocianatos que contienen heteroátomos en el resto que enlaza los grupo isocianato, es decir poliisocianatos que contienen grupos urea, grupos uretano, grupos biuret, grupos alofanato, grupos uretidinadiona, grupos isocianurato, grupos imida, grupos carbodiimida, grupos uretonimina y similares.
Se prefiere particularmente usar poliisocianatos poliméricos basados en isómeros de diisocianato de difenilmetano (MDI), las llamadas clases de MDI, y MDI polimérico (PMDI), que tienen una funcionalidad de -NCO preferiblemente de ≥ 2. Para el propósito de la presente invención, los poliisocianatos (poliméricos) adecuados deben poseer viscosidades de menos de 20 Pa·s, preferiblemente menos de 10 Pa·s. El contenido de -NCO debe estar en el intervalo 10 -30% en peso.
El silicato acuoso según la presente invención es un silicato alcalino o silicato amónico, preferiblemente vidrio soluble amónico, lítico, sódico o potásico, o combinaciones de los mismos, que tiene un módulo (de sílice) como el definido por su relación molar de SiO2:M2O de 4,0 -0,2, preferiblemente 4,0 -1,0, en donde M indica un catión monovalente, y que tiene un contenido de sólidos de 10 -70% en peso, preferiblemente 30 -55% en peso, y/o un contenido de silicato, calculado como SiO2, de 12 -32% en peso, preferiblemente 18 -32% en peso. Se prefieren particularmente los vidrios solubles sódicos y potásicos. Las viscosidades del vidrio soluble deben estar en el intervalo de 0,2 -1,0 Pa·s; las viscosidades superiores se deben reducir mediante la adición de un álcali acuoso apropiado.
El aluminosilicato hidratable es metacaolín. Cuando se deshidratan (100 -200°C), los minerales de aluminosilicato pierden la mayoría de su agua unida físicamente. A temperaturas superiores, tiene lugar deshidroxilación, y la región de intercalación de estos minerales colapsa. La caolinita se deshidroxila entre 500 -800°C para formar metacaolín.
El poliol es un alcohol polifuncional que tiene una funcionalidad de -OH preferiblemente de ≥ 2. Polioles adecuados incluyen, pero no se limitan a etilenglicol, 1,2-y 1,3-propilenglicol, 2-metil-1,3-propanodiol, 1,2-, 1,3-, 1,4-y 2,3butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentilglicol, ciclohexanodimetanol, ciclohexano-1,4-diol, 1,4-bishidroximetilciclohexano, 1,5-pentanodiol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 1,12-dodecanodiol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, pentaetilenglicol, dipropilenglicol, dibutilenglicol; glicerol, sorbitol, trimetilolpropano, 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, pentaeritritol (todos los cuales son posibles materias primas para prepolímeros de poliisocianato que tienen una funcionalidad de -NCO de > 2); polioles de poliéster procedentes de fuentes alifáticas y/o aromáticas tales como policaprolactonas, adipatos, ésteres de tereftalato, policarbonatos; polioles de poliéter incluyendo polietilenglicol, polipropilenglicol, politetrametilenglicol. También son adecuados aceites naturales polihidroxilados o sus derivados, tales como aceite de ricino.
Se prefiere que al menos una parte del poliisocianato y el poliol se hagan reaccionar en primer lugar para formar un prepolímero de poliisocianato. Un prepolímero de poliisocianato es un isocianato polimérico que tiene una funcionalidad de -NCO preferiblemente de ≥ 2. Los prepolímeros de poliisocianato se sintetizan preferiblemente a
10
15
20
25
30
35
40
45 E10730784
26-09-2014
partir de las clases de MDI o el PMDI susodichos.
Como cargas inertes se pueden usar los susodichos aluminosilicatos hidratados, arcilla figulina, porcelana, baritas, carbonato cálcico tal como calcita, mica, perlita, piedra pómez, sílice tal como cuarzo, dolomita, wollastonita, alúmina, óxidos de hierro, zeolitas que no se unen a agua o mezclas de los mismos. Sin embargo, se pueden emplear cualesquiera otras cargas inertes conocidas en la técnica.
Según la presente invención, los porcentajes en masa de ingredientes se pueden variar dentro de un amplio intervalo. Los siguientes porcentajes se aplican a los poliisocianatos, los silicatos acuosos, los aluminosilicatos hidratables y las cargas inertes:
10 -80% en peso de poliisocianato,
2 -80% en peso de silicato acuoso,
2 -90% en peso de aluminosilicato hidratable,
0 -90% en peso carga inerte.
Los porcentajes preferidos comprenden:
20 -65% en peso de poliisocianato,
5 -55% en peso de silicato acuoso,
5 -20% en peso de aluminosilicato hidratable,
0 -40% en peso de poliol,
0 -40% en peso de carga inerte.
Realizaciones particulares de esta invención implican materiales de resistencia excepcionalmente alta/que soportan altas cargas. Otras realizaciones de esta invención implican materiales espumados particularmente ligeros. Si se usan grandes cantidades de silicatos acuosos, todo el dióxido de carbono generado a partir de la reacción de poliisocianato con agua tiende a ser usado por el componente de silicato para la precipitación de sílice hidratada; así, la mezcla de reacción no se espumará. Por otra parte, cuando se usan pequeñas cantidades de silicatos acuosos, se obtienen materiales espumados ligeros.
Las composiciones de la presente invención poseen propiedades pirorretardantes. Sin querer limitarse a una teoría particular, se cree que el componente de aluminosilicato (re)hidratado, al entrar en contacto con el fuego, libera agua que contribuye a la extinción de las llamas. Así, una ventaja evidente de la presente invención es que se pueden alcanzar propiedades pirorretardantes sin el uso de aditivos halogenados y/o que contienen fósforo de la técnica anterior.
Aunque se pueden usar aditivos habituales tales como agentes estabilizantes de la espuma, agentes humectantes, agentes dispersantes, catalizadores y/o agentes espumantes en las composiciones de la presente invención, preferiblemente estos aditivos se pueden evitar.
Las composiciones de poliurea de base silícea de la presente invención se preparan generalmente siguiendo un procedimiento de mezcladura por fases, que comprende las etapas de mezclar un aluminosilicato hidratable con un silicato acuoso y hacer reaccionar esta mezcla con un poliisocianato y/o un prepolímero de poliisocianato, opcionalmente en presencia de un poliol y/o con la inclusión de una carga inerte. A continuación, los materiales se dejan madurar dentro de recipientes de contención apropiados. Las reacciones se llevan a cabo generalmente a temperatura ambiente, y se genera suficiente calor in situ para curar el contenido de la reacción. El procedimiento para la fabricación de la composición según la presente invención comprende además preferiblemente la liberación a baja presión de gas formado en la reacción del poliisocianato y/o el prepolímero de poliisocianato con agua, es decir espumación controlada liberada a presión.
El uso de las composiciones de poliurea de base silícea de la presente invención trata de las áreas de la aviación; montajes de automóviles, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, asientos, salpicaderos, acolchados interiores, volantes, paneles de puertas, zonas de almacenamiento y componentes para el espacio del motor; la construcción, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, estructuras tipo sándwich, paneles térmicamente aislantes, sistemas para tejados y suelos que soportan carga, sistemas de reparación de puentes y carreteras; productos de consumo,
10
15
20
25
30
E10730784
26-09-2014
ejemplos incluyen, pero no se limitan a, unidades de refrigeración estacionarias y portátiles; la protección contra el fuego, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, materiales de sellado a la llama; componentes de muebles, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, colchones y tapicerías; y el aislamiento, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, paneles de construcción y sistemas de acabado para aislamientos exteriores; construcción naval y/o construcción de molinos de viento, ejemplos incluyen, pero no se limitan a, relleno in situ con soporte de alta carga de elementos de construcción de doble pared.
La presente invención se ilustrará adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Para probar los materiales, la disposición de las máquinas era según DIN 196-1. El MI (diisocianato de 4,4’difenilmetano) Lupranat® se obtuvo de Elastogran GmbH, el Desmophen® 3600 z (propilenglicol) se obtuvo de Bayer AG, el Argical M 1000 (metacaolín) se obtuvo de AGS Mineraux, la arena de cuarzo (0,06 mm -0,3 mm) se obtuvo de Carlo Bernasconi AG, el vidrio soluble potásico K-45 M (módulo de sílice 1,0, contenido de sólidos 40,5% en peso) y el Betol® K 42 T (módulo de sílice 2,9, contenido de sólidos 40,0% en peso) se obtuvieron de Woellner GmbH, el vidrio soluble sódico Inocot Na-4830 (módulo de sílice 2,9, contenido de sólidos 44,9% en peso) y el vidrio soluble potásico Inobond K-4250 (módulo de sílice 3,2, contenido de sólidos 41,3% en peso) se obtuvieron de van Baerle GmbH.
Síntesis de Prepolímeros
El Prepolímero 1 se obtuvo haciendo reaccionar 1.000 g de diisocianato de 4,4’-difenilmetano de calidad comercial (Lupranat® MI) con 863 g de propilenglicol de calidad comercial (Desmophen® 3600 z) que tenía un índice de OH de 56,0 mg/g de KOH. El Prepolímero 1 obtenido tenía un contenido de -NCO de 15,6% en peso y una viscosidad a
24°C de 709 mPa·s.
Ejemplo 1
Componente A:
Metacaolín, Argical M 1000 24,0 g
Arena de cuarzo
55,2 g
Vidrio soluble potásico, K-45 M
28,0 g
Componente B:
Prepolímero 1 133,91 g
Componente C:
Vidrio soluble sódico, Inocot Na-4830 86,88 g
Los componentes A y C se mezclaron durante 30 segundos a 1.000 rpm. El componente B se añadió y se mezcló durante 60 segundos a 600 rpm. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 1,380 g/ml. El material pasaba la prueba de la llama B2 según DIN 4102. Se registraba una altura de la llama máxima de 20 mm después de 20 segundos.
Ejemplo 2
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 4,19 g Arena de cuarzo 4,41 g Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 9,65 g
Componente B: Prepolímero 1 209,24 g Componente C: Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 132,19 g
Los componentes A y C se mezclaron a 900 rpm durante 60 segundos. El componente B se añadió y se mezcló durante 60 segundos at 600 rpm. El material se vertió en un molde y, después de 3 días, se registraron valores de 10
15
20
E10730784
26-09-2014
las resistencias a la tracción, la compresión y la flexión de 1,7 N/mm2, 9,4 N/mm2 y 63,3 N/mm2, respectivamente. Durante la prueba, el bloque de 4·4·4 cm3 mostraba una excepcional respuesta a la compresión ya que se aplastaba hasta dentro de 21% de su altura original bajo una presión máxima de 100 ton, y sin embargo se reexpandía hasta más de 80% de su altura original cuando se liberaba la presión. Durante la medida de la resistencia a la flexión, una muestra de 4·4·16 cm 3 se deformaba un 46% y una vez que la presión se liberaba el material volvía a su conformación original. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 1,036 g/ml.
Ejemplo 3
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 16,78 g
Arena de cuarzo 38,59 g
Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 19,63 g
Componente B: Prepolímero 1 167,39 g
Componente C: Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 105,75 g
Los componentes A y C se mezclaron a 800 rpm durante 60 segundos. El componente B se añadió y se mezcló durante 60 segundos a 600 rpm. El material se vertió en un molde y se dejó fraguar. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en el molde Styropor® era 0,875 g/ml.
Ejemplo 4
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 13,43 g
Arena de cuarzo 30,87 g
Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 15,70 g
Componente B: Prepolímero 1 133,92 g
Componente C: Vidrio soluble potásico, Inobond K-4250 169,20 g
Los componentes A y C se mezclaron a 800 rpm durante 60 segundos. El componente B se añadió y se mezcló durante 60 segundos at 600 rpm. El material se vertió en un molde y, después de 3 días, se registraron valores de las resistencias a la tracción, la compresión y la flexión de 1,5 N/mm2, 5,2 N/mm2 y 62,5 N/mm2, respectivamente. Durante la prueba, el bloque de 4·4·4 cm3 mostraba una excepcional respuesta a la compresión ya que se aplastaba hasta 23% de su altura original bajo una presión máxima de 100 ton, y sin embargo se reexpandía hasta más de 80% de su altura original cuando se liberaba la presión. Durante la medida de la resistencia a la flexión, una muestra de 4·4·16 cm3 se deformaba un 48% y una vez que la presión se liberaba el material volvía a su conformación original. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 0,987 g/ml. El material pasaba la prueba de la llama B2 según DIN 4102. Se registraba una altura de la llama máxima de 30 mm después de 20 segundos.
Ejemplo 5
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 46,98 g
Arena de cuarzo 108,05 g
Vidrio soluble potásico, K-45 M 54,97 g
Componente B: Prepolímero 1 156,23 g 10
15
20
25
30
E10730784
26-09-2014
Los ingredientes del componente A se mezclaron a 1.000 rpm durante 60 segundos. El componente B se añadió y se mezcló durante 60 segundos a 600 rpm. El material se vertió en un molde y, después de 3 días, se midió la resistencia a la tracción. Se registró un valor de la resistencia a la tracción máximo de 3,2 N/mm2, con 48% de elongación. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 0,710 g/ml.
Ejemplo 6
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 44,74 g
Arena de cuarzo 102,91 g
Vidrio soluble potásico, Betol K42T 52,35 g
Componente B: Prepolímero 1 111,60 g
Los ingredientes del componente A se mezclaron a 1.000 rpm durante 60 segundos, se añadieron al componente B y se mezclaron durante 60 segundos más a 600 rpm. El material se vertió en un molde y, después de 3 días, se registraron valores de las resistencias a la tracción, la compresión y la flexión de 1,7 N/mm2, 6,6 N/mm2 y 62,5 N/mm2, respectivamente. Durante la prueba, el bloque de 4·4·4 cm3 mostraba una excepcional respuesta a la compresión ya que se aplastaba hasta 29% de su altura original bajo una presión máxima de 100 ton, y sin embargo se reexpandía hasta más de 80% de su altura original cuando se liberaba la presión. Durante la medida de la resistencia a la flexión, una muestra de 4·4·16 cm3 se deformaba un 20%. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 0,969 g/ml. El material pasaba la prueba de la llama B2 según DIN 4102. Se registró una altura de la llama máxima de 20 mm después de 20 segundos.
Ejemplo 7
Componente A:
Metacaolín, Argical M 1000 40,27 g
Arena de cuarzo
92,62 g
Vidrio soluble potásico, Betol K42T
47,11 g
Componente B:
Prepolímero 1 133,92 g
Los ingredientes del componente A se mezclaron a 1.000 rpm durante 60 segundos, se añadieron al componente B y se mezclaron durante 60 segundos más a 600 rpm. El material se vertió en un molde y, después de 3 días, se registraron valores de las resistencias a la tracción, la compresión y la flexión de 1,7 N/mm2, 8,1 N/mm2 y 66,5 N/mm2, respectivamente. Durante la prueba, el bloque de 4·4·4 cm3 mostraba una excepcional respuesta a la compresión ya que se aplastaba hasta 25% de su altura original bajo una presión máxima de 100 ton, y sin embargo se reexpandía hasta más de 80% de su altura original cuando se liberaba la presión. Durante la medida de la resistencia a la flexión, una muestra de 4·4·16 cm3 se deformaba un 25%, y una vez que la presión se liberaba el material volvía a su conformación original. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 0,842 g/ml.
Ejemplo 8
Componente A: Metacaolín, Argical M 1000 35,85 g
Vidrio soluble potásico, K-45 M 11,30 g
Componente B: Prepolímero 1 45,40g
Los ingredientes del componente A se mezclaron a 2.000 rpm durante 60 segundos, el componente B se añadió y se mezcló durante 30 segundos a 1.000 rpm, y se pusieron en un recipiente de 500 cm3 para permitir una liberación de presión controlada. 10 segundos después de cerrar herméticamente el recipiente, empezaba el ascenso de la espuma y, 20 segundos más tarde, una liberación de presión controlada desde el recipiente a lo largo de un período de 10 segundos proporcionaba un material espumado estable. La densidad después de 7 días de almacenamiento a temperatura ambiente en un molde Styropor® era 0,294 g/ml.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    E10730784
    26-09-2014
    REIVINDICACIONES
    1.
    Una composición de poliurea de base silícea, que se puede obtener haciendo reaccionar ingredientes que comprenden a) un poliisocianato,
    b) un silicato acuoso, y c) el aluminosilicato hidratable metacaolín.
  2. 2.
    La composición según la reivindicación 1, comprendiendo además los ingredientes de reacción d) un poliol, y/o e) una carga inerte.
  3. 3.
    La composición según la reivindicación 1 o 2, comprendiendo los ingredientes de reacción 20 -65% en peso de poliisocianato, 5 -55% en peso de silicato acuoso, 2 -20% en peso de aluminosilicato hidratable, 0 -40% en peso de poliol, 0 -40% en peso de carga inerte.
  4. 4.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el poliisocianato es un isocianato alifático, un isocianato aromático o un isocianato alifático/aromático combinado, que tiene una funcionalidad de -NCO de ≥ 2.
  5. 5.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el silicato acuoso es un silicato alcalino o silicato amónico, preferiblemente vidrio soluble amónico, lítico, sódico o potásico, que tiene un módulo según se define por su relación molar de SiO2:M2O de 4,0 -0,2, preferiblemente 4,0 -1,0, en donde M indica un catión monovalente, y que tiene un contenido de sólidos de 10 -70% en peso, preferiblemente 30 -55% en peso.
  6. 6.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el poliol es un alcohol polifuncional que tiene una funcionalidad de -OH de ≥ 2.
  7. 7.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una parte del poliisocianato y el poliol se han hecho reaccionar en primer lugar para formar un prepolímero de poliisocianato que tiene una funcionalidad de -NCO de ≥ 2.
  8. 8.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que no están comprendidos en los ingredientes de reacción aditivos halogenados y/o que contienen fósforo.
  9. 9.
    La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que no están comprendidos en los ingredientes de reacción agentes estabilizantes de la espuma, catalizadores y/o agentes espumantes.
  10. 10.
    Un procedimiento para la fabricación de la composición que se define en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende las etapas de mezclar el aluminosilicato hidratable metacaolín con un silicato acuoso y hacer reaccionar esta mezcla con un poliisocianato y/o un prepolímero de poliisocianato, opcionalmente en presencia de un poliol y/o con la inclusión de una carga inerte.
  11. 11.
    Uso de la composición que se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -9 en los campos de la aviación, montajes de automóviles, la construcción, productos de consumo, la protección contra el fuego, componentes de muebles, el aislamiento, la construcción naval y/o la construcción de molinos de viento.
    8
ES10730784.5T 2009-07-30 2010-07-07 Composiciones de poliurea de base silícea Active ES2508292T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09166854 2009-07-30
EP09166854 2009-07-30
PCT/EP2010/059733 WO2011012415A1 (en) 2009-07-30 2010-07-07 Siliceous-based polyurea compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2508292T3 true ES2508292T3 (es) 2014-10-16

Family

ID=42558196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10730784.5T Active ES2508292T3 (es) 2009-07-30 2010-07-07 Composiciones de poliurea de base silícea

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8785539B2 (es)
EP (1) EP2459496B1 (es)
JP (1) JP5653430B2 (es)
CN (1) CN102548929B (es)
AU (1) AU2010278150B2 (es)
BR (1) BR112012002056B1 (es)
CA (1) CA2769256C (es)
ES (1) ES2508292T3 (es)
PL (1) PL2459496T3 (es)
RU (1) RU2547183C2 (es)
WO (1) WO2011012415A1 (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2746358A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-25 Basf Se Polyurea silicate resin for wellbore application
CN106188481B (zh) * 2016-07-12 2018-09-28 南京工业职业技术学院 一种汽车内饰用介孔改性聚氨酯树脂及其制备方法
CN107053421B (zh) * 2017-04-10 2020-06-02 温州企一家具有限公司 一种利用废料生产木地板的方法
CN109111726B (zh) * 2017-06-22 2021-07-09 国家能源投资集团有限责任公司 复合材料及其制备方法
CN107619463A (zh) * 2017-09-06 2018-01-23 台州市利仕达新材料科技有限公司 一种汽车内饰海绵
WO2020030828A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 Heka Graphit.Technology Gmbh Construction panel
CN112143470B (zh) * 2019-06-28 2023-02-03 中国石油化工股份有限公司 堵漏材料及其制备方法、堵漏剂
CN111690108A (zh) * 2020-06-08 2020-09-22 合肥工业大学 一种涂抹在水位变幅带内红砂岩表面改性聚氨酯材料及其制备方法
FR3123679B1 (fr) * 2021-06-07 2023-05-12 Weber Mining & Tunnelling Ensemble de préparation d’une composition injectable

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1186771A (en) * 1967-05-12 1970-04-02 Conteki Dev Ltd Silicious Products
DE2359610C3 (de) 1973-11-30 1981-09-17 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung flexibler, organisch-anorganischer Verbundkunststoffe mit niedrigem Heizwert und verbessertem Brandverhalten
DE2227147C3 (de) 1972-06-03 1979-10-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Als kolloides Xerosol vorliegendes homogenes anorganisch-organisches Ionomer-Polykieselsäure-gel-Verbundmaterial
DE2310559C3 (de) 1973-03-02 1975-09-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Schaumbeton, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von Bauelementen
CA1029494A (en) 1973-07-27 1978-04-11 Fritz Ehrhard Shaped polyurethane articles and a method for making them
DE2359607C2 (de) 1973-11-30 1982-12-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung eines anorganisch-organischen Verbundmaterials
DE2512170C3 (de) * 1975-03-20 1981-06-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls schaumförmigem, harten anorganisch-organischem Verbundmaterial
GB1554857A (en) 1975-08-07 1979-10-31 Ici Ltd Quick setting silicious compositions
DE2542279A1 (de) 1975-09-23 1977-04-28 Joachim Dipl Chem Dr Steffens Organo-mineralstoff-polymere und verfahren zu ihrer herstellung
US5039711A (en) * 1989-09-25 1991-08-13 Blount David H Production of flame-retardant polyol-oxidated silicon-acidic boron emulsion
JPH1067839A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Ig Tech Res Inc アルカリ珪酸塩による変性ポリウレタン系発泡体及びその製造法
JP4108849B2 (ja) * 1998-11-11 2008-06-25 三洋化成工業株式会社 ポリウレタンフォームの製造方法
JP2004035378A (ja) * 2002-07-08 2004-02-05 Kawaguchi Makku Kogyo:Kk 熱発泡性耐火材組成物
CN1948206A (zh) * 2005-10-14 2007-04-18 建筑研究及技术有限责任公司 混凝土的加速混合物
RU2309922C2 (ru) * 2005-11-21 2007-11-10 ООО "Антикор" Способ получения органосиликатной смеси
CN100595246C (zh) * 2007-06-28 2010-03-24 湖南湘江涂料集团有限公司 卡车车厢衬里用喷涂耐磨聚脲弹性体涂层及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102548929A (zh) 2012-07-04
AU2010278150A1 (en) 2012-03-01
RU2012107221A (ru) 2013-09-10
WO2011012415A1 (en) 2011-02-03
BR112012002056A2 (pt) 2016-05-17
RU2547183C2 (ru) 2015-04-10
EP2459496A1 (en) 2012-06-06
JP5653430B2 (ja) 2015-01-14
CA2769256A1 (en) 2011-02-03
CN102548929B (zh) 2015-07-08
CA2769256C (en) 2017-02-28
PL2459496T3 (pl) 2015-03-31
BR112012002056B1 (pt) 2019-12-17
US20120190792A1 (en) 2012-07-26
EP2459496B1 (en) 2014-09-10
JP2013500364A (ja) 2013-01-07
US8785539B2 (en) 2014-07-22
AU2010278150B2 (en) 2014-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2508292T3 (es) Composiciones de poliurea de base silícea
ES2651451T3 (es) Panel con barrera contra incendios
CA1064200A (en) Compositions based on polyisocyanates and alkali metals silicates
AU2004239031B2 (en) Polyisocyanate-based adhesive formulation for use in sandwich panels
ES2913842T3 (es) Elementos de material compuesto realizados a base de material de aislamiento térmico, adhesivo y capa de recubrimiento
ES2338612T3 (es) Sistema de espuma de absorcion acustica.
KR101833399B1 (ko) 기포콘크리트 보강용 판재부착 판넬
JP2013500364A5 (es)
CN108973268A (zh) 一种建筑保温硬面板及其制备方法
US6610756B1 (en) Inorganic/organic composite foam and process for producing the same
EP3717244A1 (en) Polyurethane-based insulation board
JP2013144397A (ja) 耐火構造及びその製造方法、並びに耐火用組成物
KR20110088626A (ko) 단열, 내수성, 내화성을 가지는 초경량 실리카 에어로겔 시멘트 몰탈의 제조방법
WO2015101549A1 (en) Process for preparing a precast polyurethane-based concrete insulation element and element obtained by such process
JP7417522B2 (ja) 断熱箱
JP3802396B2 (ja) 断熱ボード
JP4303019B2 (ja) サンドイッチ構造体用ハニカム芯材および遮音パネル
KR200390026Y1 (ko) 난연성 및 강도강화 폴리우레탄 패널
EP3995520A1 (en) New material with improved thermoinsulating capacity, for transport and construction, produced from a chemical polymerisation reaction
EP3371408B1 (en) High fire-resistant polyisocyanurate, and use thereof to manufacture fire door or window frames and/or profiles therefor
IT201600077120A1 (it) Poliisocianurato compatto ad alta densita’
JP4560414B2 (ja) 軟質ポリウレタン発泡体
JPH08176260A (ja) 有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物とその製造方法
JPH1067877A (ja) 無機有機複合発泡体及びその製造法
JPH11180782A (ja) 無機有機複合発泡体及びその製造法