ES2967514T3 - Mezclas de agentes de expansión - Google Patents

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Abstract

Esta invención se refiere al uso de mezclas de HFO-1336mzz-Z como agentes de soplado para polímeros termoplásticos (por ejemplo, poliestireno). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Mezclas de agentes de expansión
Referencia a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU. N.° de Serie 62/698.550, presentada el 16 de julio de 2018.
Campo técnico
Esta invención se refiere al uso de mezclas de HFO-1336mzz-Z como agentes de expansión para polímeros termoplásticos seleccionados del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos.
Antecedentes
Históricamente, la producción de diversos tipos de espumas empleaba clorofluorocarbonos (es decir, CFC) como agente de expansión. En general, los CFC producen espumas que presentan buen aislamiento térmico, baja inflamabilidad y excelente estabilidad dimensional. Sin embargo, a pesar de estas ventajas, los CFC han caído en desuso debido a su implicación en la destrucción del ozono estratosférico, así como a su implicación en la contribución al calentamiento global. Por lo tanto, existe la necesidad de que los agentes de expansión tengan tanto un ODP (potencial de agotamiento del ozono) como un GWP (potencial de calentamiento global) bajos.
El documento WO2017/192550 A1 desvela un proceso para preparar una espuma a base de estireno mediante extrusión-formación de espuma con Z-1336-mzz como agente de expansión.
Sumario
La presente solicitud proporciona, entre otros, procesos para preparar una espuma de polímero termoplástico, comprendiendo el proceso:
(a) proporcionar una composición expandible que comprende un polímero termoplástico y un agente de expansión, en donde el agente de expansión comprende de aproximadamente el 95 % a aproximadamente el 1 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 95% en peso de 2-cloropropano; y en donde el polímero termoplástico se selecciona del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos, y (b) expandir la composición expandible para producir la espuma de polímero termoplástico.
La presente solicitud proporciona además una espuma de polímero termoplástico, que comprende:
(a) un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, un copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos; y
(b) un agente de expansión que comprende del 95 % al 1 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y del 1 % al 95 % en peso de 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, las espumas de polímero termoplástico proporcionadas en el presente documento se preparan de acuerdo con uno o más de los procesos descritos en el presente documento.
A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que entiende comúnmente un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. En el presente documento se describen métodos y materiales para su uso en la presente invención; también se pueden usar otros métodos y materiales adecuados conocidos en la técnica. Los materiales, métodos y ejemplos son solamente ilustrativos y no se pretende que sean limitantes. En caso de conflicto, prevalecerá la presente memoria descriptiva, incluyendo las definiciones.
Como se usa en el presente documento, la unidad psi se puede convertir de la siguiente manera en una unidad del SI:
1 psi = 6,9 kPa.
Descripción de los dibujos
La figura 1 compara la solubilidad de una mezcla de HFO-1336mzz-Z/2-cloropropano que contiene el 20 % en peso de 2-cloropropano en poliestireno con un índice de fluidez (MFI, por sus siglas en inglés) de 5,00 g/10 min a 176 °C, con la solubilidad de HFO-1336mzz-Z puro en poliestireno.
Descripción detallada
Los agentes presentes con altos potenciales de calentamiento global (GWP) para la expansión de espuma termoplástica, por ejemplo, una espuma de poliestireno extruido (XPS), están a presión regulatoria. El Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno (es decir, HFO-1336mzz-Z) podría usarse, en principio, como agentes de bajo GWP para la expansión del poliestireno (u otro polímero termoplástico) en espuma con alta capacidad de aislamiento térmico. Sin embargo, HFO-1336mzz-Z tiene baja solubilidad en poliestireno reblandecido en las condiciones operativas del proceso de extrusión actual. Como resultado, darían lugar a propiedades de la espuma subóptimas (por ejemplo, una densidad de la espuma superior a la deseable).
Un agente de expansión para la expansión de una espuma de poliestireno termoplástico debe ser suficientemente soluble en la resina de poliestireno termoplástico fundida en condiciones de formación de espuma de modo que un volumen adecuado del agente de expansión esté disponible durante la fase de expansión y enfriamiento de la espuma para formar celdas y reducir la densidad de espuma efectiva con respecto al valor objetivo. Un agente de expansión presente en exceso de su solubilidad podría provocar defectos en la espuma.
Como se describe en el presente documento, se ha encontrado que, inesperadamente, las mezclas de HFO-1336mzz-Z con 2-cloropropano pueden presentar una solubilidad en poliestireno reblandecido que excede significativamente la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro en las mismas condiciones (véase, por ejemplo, la figura 1). Por ejemplo, la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro en homopolímero de poliestireno reblandecido con un índice de fluidez (MFI) de 5,0 g/10 min a 179 °C y 2003 psia se estima en 5,5 g por 100 g de poliestireno. Por el contrario, la solubilidad de una mezcla ilustrativa de HFO-1336mzz-Z/2-cloropropano que contiene el 20% en peso de 2-cloropropano tiene una solubilidad en el mismo poliestireno bajo la misma temperatura y presión de 22,2 g por 100 g de poliestireno (es decir, 300 % superior a la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro).
Por consiguiente, las mezclas que comprenden HFO-1336mzz-Z, 2-cloropropano y, opcionalmente, al menos un compuesto adicional proporcionado en el presente documento (por ejemplo, un compuesto adicional seleccionado del grupo que consiste en HFO, HCFO, HFC, HFE, HCFC, CFC, CO<2>, N<2>, olefinas, hidrocloroolefinas, hidrocarburos clorados, ácidos orgánicos, alcoholes, hidrocarburos, éteres, aldehídos, cetonas, agua, formiato de metilo, formiato de etilo, ácido fórmico y trans-1,2-dicloroetileno (DCE)) podrían ser útiles como agentes de expansión con un GWP bajo o moderado para la expansión de espuma de poliestireno extruido termoplástico.
Definiciones y abreviaturas
Como se usan en el presente documento, los términos y expresiones "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variación de las mismas, tienen por objeto cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente a aquellos elementos únicamente, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a dicho proceso, método, artículo o aparato. Además, a menos que se indique expresamente lo contrario, "o" se refiere a una "o" inclusiva y no a una "o" exclusiva. Por ejemplo, una condición A o B se cumple mediante una cualquiera de las siguientes: A es verdadera (o está presente) y B es falsa (o no está presente), A es falsa (o no está presente) y B es verdadera (o está presente), y A y B son las dos verdaderas (o están presentes).
Además, el uso de "un" o "una" se emplea para describir elementos y componentes descritos en el presente documento. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general del alcance de la invención. Se debe leer que esta descripción incluye uno o al menos uno y el singular también incluye el plural a menos que sea obvio que se entiende lo contrario.
Como se usa en el presente documento, el término "aproximadamente" pretende tener en cuenta las variaciones debidas al error experimental (por ejemplo, más o menos aproximadamente el 10 % del valor indicado). Se entiende que todas las mediciones informadas en el presente documento están modificadas por el término "aproximadamente", ya sea que el término se use explícitamente o no, a menos que se indique explícitamente lo contrario.
Como se usa en el presente documento, la expresión "que consiste en" excluye cualquier elemento, etapa o ingrediente no especificado. Si está en las reivindicaciones, la misma cerraría la reivindicación a la inclusión de materiales distintos a los enumerados excepto para las impurezas asociadas habitualmente con los mismos. Cuando la expresión "consiste en" o "que consiste en" aparece en una cláusula del cuerpo de una reivindicación, en lugar de seguir inmediatamente al preámbulo, limita solo el elemento expuesto en dicha oración; otros elementos no se excluyen de la reivindicación en su conjunto.
Como se usa en el presente documento, la expresión "que consiste esencialmente en" se usa para definir una composición, método que incluye materiales, etapas, características, componentes o elementos, además de los desvelados literalmente, siempre que estos materiales adicionales incluyeran, etapas, características, componentes o elementos que no afecten materialmente a la una o más características básicas y novedosas de la invención reivindicada, especialmente el modo de acción para lograr el resultado deseado de cualquiera de los procesos de la presente invención. La expresión "consiste esencialmente en" o "que consiste esencialmente en" ocupa un término medio entre "que comprende" y "que consiste en".
Cuando una cantidad, una concentración u otro valor o parámetro se proporciona como intervalo, intervalo preferido o lista de valores preferibles superiores y/o valores preferibles inferiores, se ha de entender que se desvelan específicamente todos los intervalos formados a partir de cualquier par de cualquier límite de intervalo superior o valor preferido y cualquier límite de intervalo inferior o valor preferido, independientemente de si los intervalos se desvelan por separado. En los casos en los que se cita un intervalo de valores numéricos en el presente documento, a menos que se indique lo contrario, el intervalo tiene por objeto incluir los puntos finales del mismo y todos los números enteros y las fracciones dentro del intervalo.
El potencial de calentamiento global (GWP) es un índice para estimar la contribución relativa al calentamiento global debido a la emisión atmosférica de un kilogramo de un gas de efecto invernadero particular en comparación con la emisión de un kilogramo de dióxido de carbono. El GWP se puede calcular para diferentes horizontes de tiempo que muestran el efecto del tiempo de vida atmosférico para un gas dado. El GWP para un horizonte temporal de 100 años suele ser el valor al que se hace referencia.
Como se usa en el presente documento, la expresión "potencial de agotamiento del ozono" (ODP) se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project", sección 1.4.4, páginas 1.28 a 1.31 (véase el primer párrafo de esta sección). El ODP representa el grado de agotamiento del ozono en la estratosfera que se espera de un compuesto, masa por masa, en relación con el fluorotriclorometano (CFC-11).
En el presente documento pueden usarse las siguientes abreviaturas:
CFC:Clorofluorocarbono
GWP:Potencial de calentamiento global
HCFC:Hidroclorofluorocarbono
HCFO:Hidroclorofluoroolefina
HFC:Hidrofluorocarburo
HFE:Hidrofluoroéter
HFO:Hidrofluoroolefina
HFC-152a:1,1-difluoroetano
HFO-1336mzz-Z o 1336mzz-Z:Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno
MFI:Índice de fluidez
ODP:Potencial de agotamiento del ozono
PS:Poliestireno
% en peso:Porcentaje en peso
Procesos y espumas de la invención
La presente solicitud proporciona procesos para preparar una espuma de polímero termoplástico.
Los procesos proporcionados en el presente documento comprenden:
(a) proporcionar una composición expandible que comprende un polímero termoplástico y un agente de expansión, en donde el agente de expansión comprende del 95 % al 1 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y del 1 % al 95 % en peso de 2-cloropropano; en donde el polímero termoplástico se selecciona del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos, y
(b) expandir la composición expandible para producir la espuma de polímero termoplástico.
La solubilidad del agente de expansión en el polímero es superior a la solubilidad del Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, solo, en el polímero.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 90 % a aproximadamente el 5 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, por ejemplo, de aproximadamente el 90 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 90 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 90 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 90 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 70 % a aproximadamente el 5 %, de aproximadamente el 70 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 70 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 70 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 5 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 5 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 10 %, o de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 5 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 60 % a aproximadamente el 10 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 10% en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 40 % a aproximadamente el 15 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 20 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 90 % en peso de 2-cloropropano, por ejemplo, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 90 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 90 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 90 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 70 %, o de aproximadamente el 70 % a aproximadamente el 90 % en peso de 2-cloropropano. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 30 % en peso de 2-cloropropano. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 25 % en peso de 2-cloropropano. En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 15 % en peso de 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende hasta aproximadamente el 80 % en peso de Z-1.1.1.4.4.4- hexafluoro-2-buteno, por ejemplo, hasta aproximadamente el 70 %, 60 %, 50 %, 40 %, 30 %, 20 % o el 10 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende al menos aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano, por ejemplo, al menos aproximadamente el 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 % o el 90 % en peso de 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende hasta aproximadamente el 80 % en peso de Z-1.1.1.4.4.4- hexafluoro-2-buteno y al menos aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, el agente de expansión consiste esencialmente en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y 2-cloropropano. En algunas realizaciones, el agente de expansión consiste en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, el agente de expansión proporcionado en el presente documento comprende HFC-152a.
En algunas realizaciones, la solubilidad del agente de expansión que comprende HFC-152a en el polímero es superior a la solubilidad del Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, solo, en el polímero.
En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, por ejemplo, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 40 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 20 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 60 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 40 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 20 %, de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 60 %, de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 40 %, o de aproximadamente el 40 % a aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 45 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 30 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno.
En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 25 % en peso de 2-cloropropano, por ejemplo, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 20 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 15 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 5 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 25 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 20 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 15 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 25 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 20 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 15 %, de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %, de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 20 %, o de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 25 % en peso de 2-cloropropano. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano.
En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 95%en peso de HFC-152a, por ejemplo, de aproximadamente el 5% aaproximadamente el 80 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 25 %, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 95 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 80 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 25 %, de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 95 %, de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 80 %, de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 50 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 95 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 80 %, o de aproximadamente el 80 % a aproximadamente el 95 % en peso de HFC-152a. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 80 % en peso de HFC-152a. En algunas realizaciones, el agente de expansión que comprende HFC-152a comprende de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 70 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión consiste esencialmente en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y HFC-152a. En algunas realizaciones, el agente de expansión consiste en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 40 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano; y
de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 85 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 40 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; de aproximadamente el 6 % a aproximadamente el 9 % en peso de 2-cloropropano; y
de aproximadamente el 54 % a aproximadamente el 81 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 35 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano; y
de aproximadamente el 60 % a aproximadamente el 70 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 30 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano; y
de aproximadamente el 60 % a aproximadamente el 65 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 28 % a aproximadamente el 30 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno; de aproximadamente el 6 % a aproximadamente el 8 % en peso de 2-cloropropano; y
de aproximadamente el 63 % a aproximadamente el 65 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
de aproximadamente el 29 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno;
aproximadamente el 7 % en peso de 2-cloropropano; y
aproximadamente el 64 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el agente de expansión comprende:
aproximadamente el 80% en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y aproximadamente el 20% de 2-cloropropano; o
aproximadamente el 80 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 15 % en peso de 2-cloropropano, aproximadamente el 5 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 80 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 10 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 80 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 5 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 15 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 70 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y aproximadamente el 30 % en peso de 2-cloropropano; o
aproximadamente el 70 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 10 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 70%en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 10%en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 20 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 70 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 5 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 25 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y aproximadamente el 40 % en peso de 2-cloropropano; o
aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 30 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 10 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 20 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 30 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 5 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 35 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y aproximadamente el 50 % en peso de 2-cloropropano; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 40 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 10 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 30 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 20 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 20 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 30 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 10 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 40 % en peso de HFC-152a; o
aproximadamente el 50 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, aproximadamente el 5 % en peso de 2-cloropropano, y aproximadamente el 45 % en peso de HFC-152a.
En algunas realizaciones, el proceso de la invención comprende además calentar el polímero y el agente de expansión en presencia de uno o más aditivos. Los aditivos ilustrativos incluyen, pero sin limitación, agentes nucleantes, agentes estabilizadores de celda, tensioactivos, colorantes conservantes, antioxidantes, agentes de refuerzo, cargas, agentes antiestáticos, agentes atenuantes de IR, coadyuvantes de extrusión, plastificantes y modificadores de la viscosidad, o cualquier combinación de los mismos, en una cantidad para obtener el efecto deseado.
En algunas realizaciones, el agente de expansión proporcionado en el presente documento está sustancialmente exento de aditivos. En algunas realizaciones, el agente de expansión proporcionado en el presente documento comprende uno o más aditivos (por ejemplo, uno, dos, tres, cuatro o cinco aditivos).
En algunas realizaciones, el proceso de la invención se realiza en presencia de un agente nucleante. En algunas realizaciones, el agente nucleante se selecciona de talco, grafito y silicato de magnesio.
En algunas realizaciones, la composición expandible comprende además un retardante de llama. En algunas realizaciones, el retardante de llama comprende un retardante de llama polimérico o un retardante de llama halogenado. En algunas realizaciones, el retardante de llama es un retardante de llama bromado o un retardante de llama clorado. En algunas realizaciones, el retardante de llama es PolyFR.
En algunas realizaciones, la composición expandible comprende además un agente atenuador de infrarrojos.
Como se usa en el presente documento, la expresión "composición fundida" se refiere a una composición expandible. La cantidad de agente de expansión en la composición fundida dependerá de la cantidad de aditivos distintos del agente de expansión y de la densidad deseada en el producto expandido. En algunas realizaciones, la cantidad de agente de expansión en la composición expandible es de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 20 % en peso. En algunas realizaciones, la cantidad de agente de expansión en la composición expandible es de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 15 % en peso, basándose en el peso de la composición expandible. Se entiende que el porcentaje en peso del agente de expansión en la composición expandible se puede ajustar basándose en la densidad deseada de la espuma y la relación de componentes en el agente de expansión.
En algunas realizaciones, el agente de expansión es de aproximadamente 5 partes a aproximadamente 25 partes por cien partes de polímero en masa, por ejemplo, de aproximadamente 5 a aproximadamente 20, de aproximadamente 5 a aproximadamente 15, de aproximadamente 5 a aproximadamente 10, de aproximadamente 10 a aproximadamente 25, de aproximadamente 10 a aproximadamente 20, de aproximadamente 10 a aproximadamente 15, de aproximadamente 15 a aproximadamente 25, de aproximadamente 15 a aproximadamente 20, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 25 partes por cien partes de polímero en masa. En algunas realizaciones, el agente de expansión es de aproximadamente 7 partes a aproximadamente 18 partes por cien partes de polímero en masa.
El polímero termoplástico proporcionado en el presente documento se selecciona del grupo que consiste en homopolímero de estireno, copolímero de poliestireno, copolímero de estireno-acrilonitrilo o una mezcla de los mismos.
realizaciones, las unidades polimerizadas de estireno constituyen al menos el 70%en moles, al menos el 80%en moles, al menos el 90 % en moles o al menos el 100 % en moles de las unidades monoméricas polimerizadas del polímero termoplástico.
Cuando el polímero termoplástico contiene copolímero de estireno, la cantidad del monómero adicional copolimerizado con el estireno es tal que el contenido de estireno del copolímero es al menos el 60 % en moles del copolímero, al menos el 70 % en moles, al menos el 80 % en moles, o al menos el 90 % en moles del copolímero, basándose en el número total de moles (es decir, 100%) del copolímero. Se entiende que estas relaciones se aplican tanto si el copolímero de estireno es el único polímero que contiene estireno en el polímero termoplástico como si es una mezcla con otro polímero termoplástico, tal como un homopolímero de estireno u otro copolímero de estireno.
En algunas realizaciones, el polímero termoplástico comprende homopolímero de estireno (es decir, homopolímero de poliestireno). Cuando el polímero termoplástico es una mezcla de poliestireno y otro polímero termoplástico como se ha descrito anteriormente, el componente de poliestireno de esta mezcla es preferentemente homopolímero de estireno que comprende al menos el<80>% en peso del peso combinado de poliestireno y otro polímero termoplástico.
El peso molecular del polímero termoplástico que comprende poliestireno que se expande es suficientemente alto para proporcionar la resistencia necesaria para los requisitos de la aplicación de espuma. El requisito de resistencia determina la densidad mínima del producto expandido. El alto peso molecular del polímero termoplástico que comprende poliestireno también contribuye a la resistencia del producto expandido. Un indicador del peso molecular es la velocidad a la que el polímero fundido fluye a través de un orificio definido bajo una carga definida. Cuanto menor sea el flujo, mayor será el peso molecular. La medición del índice de fluidez se determina de acuerdo con el método ASTM D 1238 a 200 °C y usando un peso de 5 kg sobre el polímero fundido. El peso del polímero fundido que fluye a través del orificio en una cantidad de tiempo definida, permite expresar el índice de fluidez en g/10 min.
Preferentemente, el índice de fluidez del polímero termoplástico que comprende poliestireno no es superior a 20 g/10 min, más preferentemente no es superior a 15 g/10 min, y mucho más preferentemente, no es superior a 10 g/10 min. Sorprendentemente, cuanto mayor sea el peso molecular (menor será el índice de fluidez), mejor será el resultado de la formación de espuma, especialmente con respecto a la posibilidad de obtener productos expandidos de baja densidad, al mismo tiempo que se logra una piel lisa en el producto expandido. Preferentemente, el índice de fluidez mínimo para todos los índices de fluidez desvelados en el presente documento es de al menos 1 g/10 min, por lo que los intervalos del índice de fluidez desvelados en el presente documento incluyen, pero sin limitación, de 1 a 25, de 1 a 20, de 1 a 15, y de 1 a 10 g/10 min. En algunas realizaciones, el índice de fluidez es de aproximadamente 25 g/10 min o menos, como se determina de acuerdo con el procedimiento de ASTM D 1238 a 200 °C usando un peso de 5 kg sobre el polímero fundido.
Las referencias al polímero termoplástico que comprende poliestireno también se aplican al propio poliestireno. Por lo tanto, por ejemplo, la divulgación del polímero termoplástico que comprende poliestireno en el párrafo anterior puede ser reemplazada por el poliestireno de la divulgación.
En algunas realizaciones, el proceso de la invención comprende además extruir el polímero termoplástico para formar una espuma de polímero termoplástico que comprende Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y, opcionalmente, HFC-152a.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una temperatura de troquel de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 150 °C, por ejemplo, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 140 °C, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 130 °C, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 120 °C, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 110 °C, de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 150 °C, de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 140 °C, de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 130 °C, de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 120 °C, de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 150 °C, de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 140 °C, de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 130 °C, de aproximadamente 130 °C a aproximadamente 150 °C, de aproximadamente 130 °C a aproximadamente 140 °C, o de aproximadamente 140 °C a aproximadamente 150 °C. En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una temperatura de troquel de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 140 °C. En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una temperatura de troquel de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 130 °C.
En algunas realizaciones, el proceso de la invención se realiza en una extrusora para 1) formar la composición expandible en una forma deseada; y 2) extruir la composición expandible para formar una espuma de polímero termoplástico que comprende Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y, opcionalmente, HFC-152a.
Cuando el proceso de la invención se realiza en una extrusora, el polímero termoplástico forma la alimentación a la extrusora. El agente de expansión y el agente de coexpansión se suministran preferentemente a la extrusora en una ubicación intermedia a los extremos de alimentación y extrusión de la extrusora, típicamente en la composición expandible que se crea a medida que el husillo de extrusión hace avanzar la alimentación a lo largo de la extrusora.
Pueden añadirse aditivos adicionales cuando sea conveniente y según lo dicte el estado del aditivo. Por ejemplo, se pueden añadir convenientemente aditivos sólidos al extremo de alimentación de la extrusora, posiblemente como una mezcla con la alimentación de polímero en forma de partículas a la extrusora. La composición expandible resultante dentro de la extrusora se extruye a través de un troquel, permitiendo así que la composición expandible se expanda hasta dar el producto expandido de una forma deseada (por ejemplo, una lámina, una plancha, una varilla o un tubo) y posteriormente se enfría.
La región dentro de la extrusora donde la composición se funde para formar la composición fundida, ocurriendo esta fusión por la entrada de calor y el calor desarrollado en el proceso de mezclado que forma la masa fundida, se considera la región de mezcla en estado fundido. En una realización, la temperatura es de al menos 185 °C, más preferiblemente al menos 190 °C o al menos 200 °C o al menos 210 °C. En algunas realizaciones, la temperatura máxima para todas las temperaturas de mezcla en estado fundido desveladas en el presente documento es 250 °C. Las temperaturas de mezcla en estado fundido desveladas en el presente documento son las temperaturas de la masa fundida en la zona de mezcla en el momento de la mezcla. En algunas realizaciones, la presión a la que se realiza la mezcla en estado fundido es de al menos 3000 psi (207 bar), más preferentemente al menos 3500 psi (241 bar), más preferentemente al menos 4000 psi (276 bar). En alguna realización, el valor máximo para todas las presiones mínimas desveladas a las que se realiza la mezcla en estado fundido no es superior a 5000 psi (345 bar). Las presiones desveladas en el presente documento son presiones manométricas.
En la región dentro de la extrusora donde se extruye la composición fundida, la composición fundida se enfría de manera que la temperatura a la que se realiza la extrusión sea preferentemente de al menos 105 °C, más preferentemente 110 °C, más preferentemente al menos 125 °C. En algunas realizaciones, el valor máximo para todas las temperaturas de extrusión mínimas desveladas en el presente documento es preferentemente no superior a 140 °C. Las temperaturas de extrusión desveladas en el presente documento son la temperatura de la masa fundida en el momento de la extrusión.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza preferentemente con una presión de al menos 1500 psi (103 bar), más preferentemente al menos 1600 psi (110 bar). El valor máximo para las presiones de extrusión mínimas desveladas en el presente documento es preferentemente no superior a 2000 psi (138 bar). La presión de extrusión es la presión dentro del troquel de extrusión.
En algunas realizaciones, el proceso se realiza a una presión justo antes de la formación de espuma de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 5000 psi, por ejemplo, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 4000 psi, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 3000 psi, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 2000 psi, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 1000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 5000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 4000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 3000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 2000 psi, de aproximadamente 2000 psi a aproximadamente 5000 psi, de aproximadamente 2000 psi a aproximadamente 4000 psi, de aproximadamente 2000 psi a aproximadamente 3000 psi, de aproximadamente 3000 psi a aproximadamente 5000 psi, de aproximadamente 3000 psi a aproximadamente 4000 psi, o de aproximadamente 4000 psi a aproximadamente 5000 psi. En algunas realizaciones, el proceso se realiza a una presión justo antes de la formación de espuma de aproximadamente 500 psi a aproximadamente 4000 psi. En algunas realizaciones, el proceso se realiza a una presión justo antes de la formación de espuma de aproximadamente 800 psi a aproximadamente 3000 psi. En algunas realizaciones, el proceso se realiza a una presión justo antes de la formación de espuma de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 2500 psi.
Las divulgaciones de múltiples intervalos para el índice de fluidez, la temperatura y la presión anteriores se pueden usar en cualquier combinación en la práctica de la presente invención para obtener la estructura expandida particular deseada. Por ejemplo, se prefieren presiones de mezcla en estado fundido de 3000 a 5000 psi (207 a 345 bar) para lograr densidades de espuma bajas del producto expandido, y este intervalo de temperatura se puede usar con cualquiera de los intervalos de temperaturas de extrusión y mezcla en estado fundido para formar cualquiera de las densidades del producto de espuma de celdas cerradas y piel lisa desveladas en el presente documento. Lo mismo se aplica al intervalo de presión de extrusión en estado fundido de 1500 a 2000 psi (103 a 138 bar) junto con el intervalo de presión de 3000 a 5000 psi (207 a 345 bar) para la mezcla en estado fundido. Mucho más preferentemente, los dos intervalos de presión preferidos, para la mezcla en estado fundido (207 a 345 bar) y la extrusión (103 a 138 bar) se usan juntos. Los índices de fluidez para el polímero que se está expandiendo de no más de 25, 20, 15 y 10, y de tan solo como al menos 1, estando todos los valores en g/10min, se pueden usar con cualquiera de estas combinaciones de presión y temperaturas, dependiendo del resultado de producto expandido deseado.
Cuando el proceso de la invención se realiza en una extrusora, el polímero termoplástico (es decir, la composición expandible) se enfría de modo que la temperatura a la que se realiza la extrusión sea preferentemente de al menos 125 °C y más preferentemente de al menos 130 °C. En algunas realizaciones, la temperatura a la que se realiza la extrusión es una temperatura inferior a la primera temperatura del proceso de la invención. En algunas realizaciones, el valor máximo para todas las temperaturas de extrusión mínimas desveladas en el presente documento es aproximadamente 150 °C o menos. En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una temperatura de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 150 °C. En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una temperatura de aproximadamente 110 °C a aproximadamente 140 °C.
En algunas realizaciones, la temperatura de extrusión desvelada en el presente documento es la temperatura del polímero fundido en el momento de la extrusión.
Cuando el proceso de la invención se realiza en una extrusora, la extrusión se realiza preferentemente con una presión de al menos 1500 psi (103 bar) y más preferentemente al menos 1600 psi (110 bar). El valor máximo para las presiones de extrusión mínimas desveladas en el presente documento es preferentemente no superior a 2000 psi (138 bar). En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una presión de aproximadamente 1500 psi a aproximadamente 2000 psi. En algunas realizaciones, la presión de extrusión desvelada en el presente documento es la presión dentro del troquel de extrusión.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una presión de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 5000 psi, por ejemplo, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 4000 psi, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 2000 psi, de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 1000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 5000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 4000 psi, de aproximadamente 1000 psi a aproximadamente 2000 psi, de aproximadamente 2000 psi a aproximadamente 5000 psi, de aproximadamente 2000 psi a aproximadamente 4000 psi, o de aproximadamente 4000 psi a aproximadamente 5000 psi.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una presión de aproximadamente 500 psi a aproximadamente 4000 psi.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una presión de aproximadamente 750 psia a aproximadamente 3000 psia.
En algunas realizaciones, la extrusión se realiza a una presión de aproximadamente 900 psia a aproximadamente 2750 psia.
En algunas realizaciones, la presente solicitud proporciona un producto de espuma (por ejemplo, una espuma de polímero termoplástico) preparado de acuerdo con uno o más de los procesos descritos en el presente documento.
La espuma comprende:
(a) un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, un copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos; y
(b) un agente de expansión que comprende Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y 2-cloropropano como se proporcionan en el presente documento.
En algunas realizaciones, la espuma comprende:
(a) un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, un copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos; y
(b) un agente de expansión que comprende Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y HFC-152a como se proporcionan en el presente documento.
En algunas realizaciones, la espuma proporcionada en el presente documento comprende además uno o más aditivos descritos en el presente documento.
Se entiende que las mezclas de agentes de expansión, aditivos, índices de fluidez, temperaturas, presiones y otros parámetros del proceso descritos en el presente documento se pueden usar en cualquier combinación en la práctica de la presente invención para obtener la estructura expandida particular deseada.
En algunas realizaciones, las espumas de polímero termoplástico proporcionadas en el presente documento comprenden una o más de las siguientes propiedades:
• Celdas cerradas: al menos el 70 %, al menos el 80 %, al menos el 90 % o al menos el 95 %. El contenido de celdas cerradas se puede medir de acuerdo con el método ASTM D6226-05.
• Tamaño de celda promedio: De aproximadamente 0,005 mm a aproximadamente 5 mm (es decir, de 5 pm a aproximadamente 5000 pm), por ejemplo, de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 5 mm, de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 5 mm, de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 0,5 mm. En algunas realizaciones, el tamaño de celda promedio es de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 1 mm. En algunas realizaciones, el tamaño de celda promedio es de aproximadamente 0,02 mm a aproximadamente 0,5 mm. En algunas realizaciones, el tamaño de celda promedio es de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm.
• Densidad no superior a aproximadamente 40 kg/m3, no superior a aproximadamente 35 kg/m3 o no superior a aproximadamente 23 kg/m3. La densidad se puede medir de acuerdo con el método ISO 84585.
• Piel lisa.
• Sustancialmente libre de oquedades.
Ejemplos
La invención se describirá con más detalle por medio de ejemplos específicos. Los siguientes ejemplos se ofrecen con fines ilustrativos y no pretenden limitar la invención de ninguna manera.
Ejemplo 1. Solubilidad de una mezcla de HFO-1336mzz-Z/2-cloropropano en homopolímero de poliestireno reblandecido
Este ejemplo demuestra la solubilidad mejorada de mezclas de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno (es decir, HFO-1336mzz-Z)/2-cloropropano en poliestireno reblandecido en comparación con la solubilidad de HFO-1336mzz-Z puro en poliestireno reblandecido.
Las solubilidades de HFO-1336mzz-Z y una mezcla de HFO-1336mzz-Z/2-cloropropano que contiene el 20 % en peso de 2-cloropropano en poliestireno reblandecido se determinaron mediante el siguiente procedimiento: Se cargaron aproximadamente 78 g de poliestireno en un reactor Parr© de acero inoxidable de 125 cc. El reactor se pesó, se montó en una tubería de entrada/salida, se sumergió en un baño de aceite y se evacuó. Se usó un generador de presión HIP (fabricado por High Pressure Equipment Company) para cargar una cantidad de agente de expansión en exceso de su solubilidad esperada en el reactor evacuado. El baño de aceite se calentó y se mantuvo a una temperatura de 179 °C durante 30 minutos antes de que se registrara la presión final. El reactor Parr© se retiró del baño de aceite y se enfrió a temperatura ambiente. El reactor (con poliestireno resolidificado en su interior) se pesó después de drenar o ventilar el exceso de agente de expansión (no disuelto en el poliestireno). El aumento de peso se registró como solubilidad de acuerdo con la siguiente ecuación:
Ecuación 1
Solubilidad (% en peso) = (aumento de peso de la resina 78) x 100.
Se encontró que, inesperadamente, una mezcla de HFO-1336mzz-Z con 2-cloropropano presenta una solubilidad en poliestireno reblandecido que excede significativamente la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro en las mismas condiciones (véase la figura 1). Por ejemplo, la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro en homopolímero de poliestireno reblandecido con un índice de fluidez (MFI) de 5,0g/10min a 179 °C y 2003 psia se estimó en 5,5g/100g de poliestireno. Por el contrario, la solubilidad de una mezcla de HFO-1336mzz-Z/2-cloropropano que contenía el 20 % en peso de 2-cloropropano presentó una solubilidad en el mismo poliestireno, a la misma temperatura y presión, de 22,2 g/100 g de poliestireno, o una solubilidad un 300 % superior que la solubilidad del HFO-1336mzz-Z puro.
Ejemplo 2. Extrusión de espuma de poliestireno usando una mezcla de HFO-1336mzz-Z/HFC-152a/2-cloropropano como agente de expansión
Este ejemplo demuestra la reducción en la densidad de la espuma de XPS resultante de la adición de 2-cloropropano en una mezcla de agentes de expansión que contiene HFO-1336mzz-Z y HFC-152a. El poliestireno era homopolímero de estireno (Total Petrochemicals, PS 535<b>) que tenía un índice de fluidez de 4 g/10 min. Estaba presente un agente nucleante (talco) con el poliestireno y el agente de expansión en la composición fundida formada dentro de la extrusora. Se usó una extrusora de laboratorio de doble husillo de 50 mm con 9 zonas calentadas eléctricamente y controladas individualmente. Las primeras cuatro zonas de la extrusora se usaron para calentar y reblandecer el polímero. Las secciones restantes del cilindro, desde la ubicación de inyección del agente de expansión hasta el final de la extrusora, se ajustaron a temperaturas más bajas seleccionadas. Para la extrusión de especímenes de varillas expandidas se usó un troquel de varilla con una abertura de 2 mm. Los resultados se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1. Parámetros o erativos de la extrusora densidad de la es uma lo rada
continuación
Los resultados de la Tabla 1 muestran que el uso de una mezcla de HFO-1336mzz-Z/HFC-152a/2-cloropropano que contiene el 7 % en peso de 2-cloropropano y aproximadamente el 30 % en peso de HFO-1336mzz-Z como agente de expansión permite la formación de espuma de poliestireno extruido con una densidad aproximadamente un 15% inferior a la densidad lograda con una mezcla de HFO-1336mzz-Z/HFC-152a que contiene aproximadamente el 30 % en peso de HFO-1336mzz-Z como agente de expansión.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para preparar una espuma de polímero termoplástico, comprendiendo el proceso:
(a) proporcionar una composición expandible que comprende un polímero termoplástico y un agente de expansión, en donde el agente de expansión comprende del 95 % al 1 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y del 1 % al 95 % en peso de 2-cloropropano; y en donde el polímero termoplástico se selecciona del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, un copolímero de poliestireno y un copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos, y
(b) expandir la composición expandible para producir la espuma de polímero termoplástico.
2. El proceso de la reivindicación 1, en donde
en donde el agente de expansión comprende del 50 % al 10 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, o en donde el agente de expansión comprende del 1 % al 30 % en peso de 2-cloropropano, o
en donde el agente de expansión comprende hasta el 80% en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y al menos el 20 % en peso de 2-cloropropano.
3. El proceso de la reivindicación 1, en donde el agente de expansión consiste en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y 2-cloropropano.
4. El proceso de la reivindicación 1, en donde el agente de expansión comprende además HFC-152a.
5. El proceso de la reivindicación 4,
en donde el agente de expansión comprende del 5 % al 60 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, o en donde el agente de expansión comprende del 1 % al 20 % en peso de 2-cloropropano, o
en donde el agente de expansión comprende del 5 % al 95 % en peso de HFC-152a, o
en donde el agente de expansión consiste en Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 2-cloropropano y HFC-152a.
6. El proceso de la reivindicación 1, en donde el polímero termoplástico es un homopolímero de poliestireno.
7. El proceso de la reivindicación 1, en donde el proceso se realiza a una presión justo antes de la formación de espuma de 6,90 bar (100 psi) a 344,7 bar (5000 psi).
8. El proceso de la reivindicación 1, que comprende además extruir el polímero termoplástico para formar la espuma de polímero termoplástico, preferentemente, en donde la extrusión se realiza a una temperatura de troquel de 100 °C a 150 °C.
9. El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición expandible comprende además agente nucleante, preferentemente, en donde el agente nucleante se selecciona del grupo que consiste en talco, grafito y silicato de magnesio.
10. El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición expandible comprende además un retardante de llama, preferentemente, en donde el retardante de llama comprende un retardante de llama polimérico o un retardante de llama halogenado, más preferentemente, en donde el retardante de llama es un retardante de llama bromado o un retardante de llama clorado.
11. El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición expandible comprende además un agente atenuador de infrarrojos.
12. El proceso de la reivindicación 1, en donde el agente de expansión es de 1 parte a 25 partes por cien partes de polímero en masa, preferentemente, en donde el agente de expansión es de 7 partes a 18 partes por cien partes de polímero en masa.
13. Una espuma de polímero termoplástico, que comprende:
(a) un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en homopolímero de poliestireno, un copolímero de poliestireno y copolímero de estireno-acrilonitrilo, o una mezcla de los mismos; y
(b) un agente de expansión que comprende del 95 % al 1 % en peso de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno y del 1 % al 95 % en peso de 2-cloropropano.
14. La espuma de polímero termoplástico de la reivindicación 13, en donde el agente de expansión comprende además HFC-152a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066521B (zh) * 2008-06-20 2013-11-13 纳幕尔杜邦公司 Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的共沸和类共沸组合物
EP3452538A1 (en) * 2016-05-06 2019-03-13 The Chemours Company FC, LLC Z-HFO-1336mzz BLOWING AGENT FOR FOAMING THERMOPLASTIC POLYMER COMPRISING POLYSTYRENE
JP6725321B2 (ja) 2016-05-24 2020-07-15 積水化学工業株式会社 フェノール樹脂発泡体及びフェノール樹脂発泡体の製造方法
US20180022884A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-25 Honeywell International Inc. Polyester polyol compositions containing hfo-1336mzzm (z)
US20190330437A1 (en) 2018-04-30 2019-10-31 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polymer foam including nano-crystalline cellulose

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