MXPA02009597A

MXPA02009597A - Productos de poliuretano producidos a partir de polieteres catalizados con fosfonato de aluminio.

Info

Publication number: MXPA02009597A
Application number: MXPA02009597A
Authority: MX
Inventors: Edward M Dexheimer
Original assignee: Basf Corp; Basf Corporation
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-07-02
Also published as: CN1606584A; MXPA04006158A; JP2005513222A; CN1264889C; EP1458788A1; CA2405904A1; KR20040068222A; CA2405904C; US20030134921A1; US6706844B2; AU2002366718A1; WO2003054057A1; RU2314321C2; RU2004122623A

Abstract

Se divulga un método para la producción de productos de poliuretano usando polioles de poliéter de muy baja insaturación en presencia de catalizadores de fosfonato de aluminio. Los productos de reacción del proceso incluyen varios productos de poliuretano incluyendo espumas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, y elastómeros. El catalizador de fosfonato de aluminio preferiblemente tiene una estructura general de RPO-(OAlR'R")2, en donde O representa oxígeno, P representa fósforo pentavalente, Al representa aluminio, R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo o un grupo arilo, y R'y R"de manera independiente comprenden un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, o un grupo ariloxi

Description

PRODUCTOS DE POLIURETANO PRODUCIDOS A PARTIR DE POLIETEROLES CATALIZADOS CON FOSFONATO DE ALUMINIO FUNDAMENTO DEL INVENTO [0001.] Este invento generalmente se relaciona con productos de poliuretano producidos utilizando polioles de poliéter hechos en presencia de catalizadores de fosfonato de aluminio y, más particularmente, con el uso de polieteroles con muy baja insaturación para la fabricación de esfumas de poliuretano, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros y otros productos. [0002.] Los polioles de poliéter de polioxialquileno son compuestos bastante conocidos que se utilizan en la formación de una variedad de productos, de oliuretano, tales como espumas, recubrimientos, adhesivos, sellantes y elastómeros. Como .un te a general, estos polioles se producen mediante la polioxialquilacion de una molécula iniciadora con óxido de etileno, óxido de propileno, óxidos de butileno, o mezclas de los mismos. Las moléculas iniciadoras contienen hidrógenos reactivos a óxidq de alquileno como hidroxilos y aminas. Esta oxialquilación generalmente se realiza en presencia de un catalizador. Los catalizadores más comunes son catalizadores metálicos básicos tales como el hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, o alcóxidos metálicos alcalinos. Una ventaja de estos catalizadores básicos es que no son costosos y son fácilmente disponibles. El uso de estos catalizadores básicos, sin embargo, está asociado con una serie de problemas. Uno de los principales problemas es que la oxialquilación con óxido propileno tiene asociada una redistribución en competencia del óxido de propileno en alcohol alílico, lo cual continuamente introduce una molécula monohidroxilo-funcional. Esta molécula monohidroxilo-funcional también se puede oxialquilar. Además, puede actuar como un terminador de cadena durante la reacción con isocianatos para dar el producto final de uretano. Así, a medida que la reacción de oxialquilación continúa se obtiene más producto, generalmente medido como el contenido de insaturación del poliol. Esto lleva a una funcionalidad reducida del poliol y una ampliación de la distribución de peso molecular de la mezcla de poliol final. La cantidad de contenido de insaturación puede alcanzar entre un 30 y 40% con niveles de insaturacion de 0.08 meq/g KOH o más. [0003.] En un intento por reducir el contenido de insaturacion de los polioles se ha desarrollado una serie de otros catalizadores. Uno de tales grupos de catalizadores incluye los hidróxidos formados a partir del rubidio, cesio, bario, y estroncio. Estos catalizadores también presentan una serie de problemas. Los catalizadores reducen sólo levemente el grado de insaturacion, son mucho más costosos, y algunos de ellos son tóxicos. Como los sucede con los catalizadores de hidróxido de potasio, estos catalizadores de hidróxido de mayor peso molecular se conocen por afectar la reacción de formación de poliuretano, y generalmente se retiran antes de optimizar cualquier poliol para utilizar en sistemas de poliuretano. [0004.] Una segunda línea de desarrollo de catalizadores alternativos ha sido la formación de catalizadores de cianuro metálico doble (DMC). Estos catalizadores típicamente se basan en el hexacianocobaltato de zinc. Con el uso de catalizadores DMC es posible lograr insaturaciones que oscilan entre 0.003 y 0.010 meq/g KOH. Mientras los catalizadores MDC parecieran ser altamente benéficos también están asociados con una serie de dificultades. Una primera dificultad es el costo del capital relativamente alto involucrado en la producción a gran escala por utilización de catalizadores MDC. Los catalizadores por sí mismos tienen un costo extremadamente alto en comparación con los catalizadores básicos. El proceso de fabricación de polioles utilizando catalizadores DMC también es diferente de las reacciones que utilizan catalizadores básicos. Al utilizar catalizadores MDC hay un retraso significativo inicial y a menudo impredecible antes que el catalizador comience a catalizar la reacción. Otra dificultad es que el óxido de etileno no se agrega uniformemente a las cadenas poliméricas crecientes, utilizando catalizadores MDC. La transferencia de cadena es lenta relativa al crecimiento de cadena,, de manera que todo el óxido de etileno se agrega solamente a pocas cadenas poliméricas, dejando el resto sin reaccionar. El resultado es un poliol de baja calidad que no tiene valor comercial. Para agregar el óxido de etileno a una cadena creciente los catalizadores DMC se deben reemplazar con catalizadores básicos típicos, agregando así pasos. Además, generalmente se cree que los catalizadores DMC se deben remover antes de optimizar cualquier poliol para utilizar en sistemas de poliuretano. Finalmente, los polioles generados utilizando catalizadores DMC no son sólo reemplazos "de paso" para polioles de funcionalidad y tamaño similares producidos utilizando los catalizadores básicos típicos. En realidad, se ha encontrado que a menudo los polioles catalizados con DMC tienen propiedades muy diferentes a los polioles equivalentes producidos utilizando, por ejemplo, hidróxido de potasio. Se ha reconocido en el estado la técnica que los polioles hechos utilizando catalizadores MDC contienen cantidades pequeñas de compuestos de alto peso molecular que pueden afectar la utilización de estos polioles en sistemas de poliuretano, particularmente espumado. La conocida cola de alto peso molecular ha sido identificada en cantidades mayores a 100 ppm y variadamente descrita como polímero de peso molecular mayor a 50.000 Daltons, ver Patente U.S. No. 5.919.188 la cual es incorporada en la presente como referencia. La presencia de la conocida cola de alto peso molecular en cantidades mayores a 300 ha sido identificada como una causa de desestabilización y colapso de la espuma. [0005.] Por lo tanto, existe la necesidad de una clase de catalizador que se pueda utilizar para la oxialquilación de moléculas iniciadoras por óxidos de alquileno, que no sea costosa, que sea capaz de producir polioles de muy baja insaturacion, que no requiera remoción del poliol antes de la utilización en sistemas de poliuretano, y que produzca un poliol con propiedades iguales o mejores que aquellas conseguidas utilizando un poliol producido mediante catalizadores básicos. Preferiblemente la nueva clase de catalizadores puede ser utilizada en sistemas y equipo existentes utilizando condiciones de fabricación estándares.

COMPENDIO DE LA INVENCION. [0006.] En términos generales, el presente invento suministra polieteroles de baja insaturacion producidos mediante la utilización de un catalizador de fosfonato de aluminio y se encarga de su uso en aplicaciones de poliuretano. [0007.] Una realización del presente invento es una espuma de poliuretano producida según un proceso que comprende los pasos de: proporcionar al menos un óxido de alquileno; proporcionar al menos una molécula iniciadora que tenga al menos un hidrógeno reactivo a óxido de alquileno; reacción de al menos un óxido de alquileno con al menos una molécula iniciadora en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio para formar un poliol de poliéter; y reacción del poliol de poliéter formado en el paso c) con al menos un poliisocianato en presencia de un agente de soplado para formar una espuma de poliuretano. [0008.] Otra realización del invento es una composición de materia que comprende un material de poliuretano preferiblemente seleccionado del grupo que consta de espumas flexibles, espumas rígidas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros y termoplásticos, y un catalizador de fosfonato de aluminio con la formula general de RPO-(0A1R'R")2 o residuos de dicho catalizador de fosfonato de aluminio, en donde P representa fósforo pentavalente; O representa oxígeno; Al representa aluminio; R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo, o un grupo arilo; y R' y R" independientemente comprende un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilp, un grupo arilo, o un grupo ariloxilo, y/o residuos de dicho fosfonato de aluminio. En una realización adicional, dicho fosfonato de aluminio está presente a niveles que oscilan entre 0.01 y 5.0% por peso con base en el peso total del poliuretano. Los residuos de dicho catalizador de fosfonato de aluminio son considerados como sales de fosfonato de aluminio, a menudo entrecruzados a través de enlaces aluminio-oxígeno. [0009.] En una realización adicional, R es un grupo metilo; y R' y R" de manera independiente comprenden uno entre un grupo etilo, un grupo etoxilo, un grupo propilo, un grupo propoxilo, un grupo butilo, un grupo butoxilo, un grupo fenilo, o un grupo fenoxilo. [0010.] Otro objetivo del invento es suministrar un producto de poliuretano que comprenda más de 0.001 por ciento por peso de catalizador de fosfonato de aluminio y/o residuos de catalizador de fosfonato de aluminio con base en el peso total del producto de poliuretano, dicho catalizador de fosfonato de aluminio con la fórmula general RPO-(OAlR'R")2 en donde: O representa oxígeno; P representa fósforo pentavalente; Al representa aluminio; R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo arilo; y R' y R" independientemente comprenden un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, o un grupo ariloxilo. En una realización adicional, R es un grupo metilo; y R' y R" independientemente comprenden un grupo etilo, un grupo etoxilo, un grupo propilo, un grupo propoxilo, un grupo butilo, un grupo butoxilo, un grupo fenilo, o un grupo fenoxilo. {0011.] Otro objetivo del presente invento es suministrar un producto de poliuretano formado según un proceso que comprende los pasos de proporcionar al menos un óxido de alquileno; proporcionar al menos una molécula iniciadora con al menos un hidrógeno reactivo al óxido de alquileno; proporcionar un catalizador de fosfonato de aluminio como se describió en la presente, preferiblemente en una cantidad que oscila entre 0.1 y 5.0 por ciento por peso con base en el peso total del poliol de poliéter; hacer reaccionar al menos un óxido que alquileno con al menos una molécula iniciadora en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio para formar un poliol de poliéter D) con hidrógenos reactivos; proporcionar al menos un poliisocianato orgánico y/o pre-polímero de isocianato E) con grupos funcionales reactivos a dichos hidrógenos reactivos a poliol de poliéter; reaccionar E) con D), y opcionalmente con substancias adicionales que tengan hidrógenos reactivos, en presencia de un catalizador promotor de uretano; y opcionalmente, agentes de soplado, encadenadores cruzados, surfactantes, rellenos, pigmentos, antioxidantes y estabilizadores. [0012.] Otro objetivo del presente invento es proporcionar un método para producir un producto de poliuretano que comprenda la reacción de un componente poliol comprendiendo al menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y con un peso promedio equivalente entre 100 y 10.000 aproximadamente, y un isocianato orgánico en presencia de, si se desea, un catalizador, un agente de soplado, y opcionalmente, encadenadores cruzados, surfactantes, retardantes de llama, rellenos, pigmentos, antioxidantes y estabilizadores. Otro objetivo adicional es proporcionar un método en donde dicho poliol de poliéter comprenda una dispersión de poliol polimérico de injerto de acrilonitrilo de estireno y la espuma comprenda una espuma flexible o una mezcla de al menos un poliol de poliéter convencional y al menos una dispersión de poliol polimérico de injerto y la espuma comprenda una espuma flexible. [0013.] Un objetivo adicional del invento es suministrar productos según los procesos anteriormente descritos que son seleccionados del grupo que consta de espumas flexibles, espumas rígidas, recubrimientos, adhesivos, sellantes elastómeros y termoplásticos. [0014.] Un objetivo del invento de proporcionar un elastómero de poliuretano que comprenda un producto de reacción de un poliisocianáto orgánico con un componente poliol que comprenda al menos un poliol de poliéter con un peso equivalente de al menos 900 y comprenda un producto de reacción de óxido de propileno y una molécula iniciadora con funcionalidad di-hidroxilo en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio. [0015.] Un objetivo del invento es suministrar un método de producción de un elastómero de poliuretano que comprenda la reacción de un componente de poliol comprendiendo al menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y un isocianato orgánico en presencia si se desea, de uno o más extensores de cadena, y opcionalmente un catalizador, un surfactante, un agente de soplado, y una cantidad efectiva de un retardante de llama donde la funcionalidad total del componente poliol (a) y los extensores de cadena (c) sea inferior a 2.3; y un producto realizado mediante este proceso. [0016.] Un objetivo del invento es suministrar un .método para producir un adhesivo de poliuretano que comprenda reaccionar un componente poliol comprendiendo al menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y un exceso de isocianato orgánico en presencia si se desea, de uno o más extensores de cadena, y opcionalmente un catalizador, un surfactante, un agente soplado, y una cantidad efectiva de un retardante de llama, y un producto realizado mediante este proceso. [0017.] Un objetivo del invento es suministrar un método de producción de un sellante de poliuretano que comprenda hacer reaccionar un componente de poliol comprendiendo al menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y un isocianato orgánico en presencia si se desea, de uno o más extensores de cadena, y opcionalmente un catalizador, un surfactante, un agente soplado, y una cantidad efectiva de un retardante.de llama donde la funcionalidad total del componente de poliol (a) y los extensores de cadena (c) sea mayor que 2.3 a 3.0, y un producto realizado mediante este proceso. [0018.] Un objetivo del invento es suministrar un método para producir un artículo de poliuretano termoplástico que comprende hacer reaccionar compuestos que son reactivos a isocianatos los cuales comprenden un componente poliol comprendiendo al menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, dicho componente de poliol con un peso molecular promedio entre 500 y 8000, y un isocianato orgánico en presencia si se desea, de un catalizador, un agente de soplado, y opcionalmente un surfactante, un extensor de cadena, y una cantidad efectiva de un retardante de llama; donde la proporción de los grupos de isocianato del componente (b) a la suma de los grupos reactivos a isocianato de los componentes (a) y, si se utiliza, dicho extensor de cadena, oscila está entre 1:0.9 y 1:1.1 aproximadamente, y un producto realizado mediante este proceso. [0019.] Estas y otras características de este invento serán manifiestas para aquellos con experiencia en el estado de la técnica a partir de la descripción detallada de una realización preferida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA [0020.] El presente invento divulga el uso de catalizadores de fosfonato de aluminio para catalizar la oxialquilacion de moléculas iniciadoras. El uso de este catalizador permite la producción de polioles con insaturacion muy baja en comparación con un poliol de tamafto similar producido utilizando catalizadores básicos típicos. Además del muy bajo grado de insaturacion, estos polioles tienen propiedades que son iguales o mejores que aquellas de polioles producidos utilizando los catalizadores básicos típicos. Los catalizadores de fosfonato de aluminio se puede sintetizar en una forma muy directa y no son costosos en comparación con otros catalizadores capaces de producir estos polioles de muy baja insaturacion. También encontramos que los catalizadores de fosfonato de aluminio no se tuvieron que retirar después de la formación del poliol antes de su utilización en sistemas de poliuretano. Los catalizadores de fosfonato de aluminio fácilmente se pueden sustituir en procedimientos de oxialquilacion de poliuretano existentes que utilizan catalizadores básicos tal como hidróxido de potasio, substancialmente sin modificaciones al procedimiento. Diferente de la clase DMC de catalizadores estos catalizadores de fosfonato de aluminio no exhiben retraso y son capaces de polioxialquilacion utilizando óxido de etileno.

Síntesis de los catalizadores de fosfonato de aluminio [0021.] Los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento se pueden producir mediante un número de procesos, uno los cuales es descrito a continuación en detalle. En general el procedimiento involucra la reacción de un ácido fosfónico pentavalente con un compuesto de aluminio tri-substituido para producir un fosfonato de aluminio. Los ácidos fosfónicos pentavalentes apropiados tienen la fórmula general RPO(OH)2, en donde: R representa un grupo hidrógeno, y grupo alquilo o un grupo arilo; P representa un fósforo pentavalente; O representa oxígeno; y H representa hidrógeno. Algunos ejemplos incluyen ácido fosfónico, ácido metilfosfónico, ácido etilfosfónico, ácido propilfosfónico, ácidos i- 1- ó sec- butilfosfónicos, y ácido fenilfosfónico. Los compuestos de aluminio tri-sustituidos tienen la fórmula general AIR'3, en donde R1 es un grupo metilo, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, un grupo. ariloxilo. Algunos ejemplos incluyen trimetilaluminio, trietilaluminio, trietoxialuminio, tri,-n-propilaluminio, tri-n-proproxialuminio, tri-iso-butilaluminio, tri-sec-butílaluminio, tri-tert-butilaluminio, tri-iso-butoxialuminio, tri-sec-butoxi aluminio, tii-tert-butoxialuminio, trifenilaluminio, y tri-fenoxialuminio. [0022.] Un catalizador de fosfonato de aluminio según el presente invento, bis(diisobutilaluminio) metilfosfonato, se sintetiza como sigue. Una solución de 6.25 g de ácido metilfosfónico en 125 mi de tetrahidrofurano seco se disuelve en un matraz Erlenmeyer a 25°C aproximadamente con agitación magnética. Utilizando una jeringa de vidrio, se transfieren a una matraz de fondo redondo de tres cuellos de 500 mi barrido con nitrógeno, 100 mi de diisobutilaluminio, solución de 25% por peso en tolueno. El matraz también incluye un termómetro, un agitador magnético y un embudo de adición de 250 mi. La solución de triisobutilaluminio se enfría hasta 0°C utilizando un baño de agua helada y cloruro de sodio. El matraz se barre con nitrógeno durante el proceso de preparación. La .. solución de ácido metilfosfónico se agrega al embudo de adición y luego se agrega por goteo a la solución de triisobutilaluminio bajo una capa de nitrógeno a 0°C. La solución resultante es una solución pura, incolora, homogénea y hay una reacción muy poco exotérmica. Después de agregar todo el ácido metilfosfónico la mezcla de reacción se calienta lentamente hasta aproximadamente 25°C y se mantiene así durante 1 hora con agitación. Después de una hora se detiene la agitación y la mezcla se mantiene bajo una capa de nitrógeno durante aproximadamente 12 horas. Luego se detiene el nitrógeno y todas las sustancias volátiles se retiran por stripping al vacío durante tres horas a 25°C. Después de terminar el arrastre {stripping) al vacío, se alivia el vacío y se agregan 75 g de tolueno. La solución de tolueno se agita durante una hora y la solución resultante pura, incolora, homogénea se utiliza como se describe a continuación. Esta ruta sintética es similar a aquella reportada en el artículo de Mark R. Masón titulado "hómopolimerización de abertura de anillo de epiclorohidrina y óxido de propileno catalizado con alquilaluminofosfonato ", Journal de Química Organometálica 2000, 599, 200-207, incorporaba en la presente como referencia. [0023.] La formación de polioles para utilizar en sistemas de poliuretano utilizando la polioxialquilacion de una molécula iniciadora mediante óxidos de alquileno se conoce bien en el estado de la técnica. Los catalizadores de fosfonato de aluminio presentes se pueden utilizar como reemplazos de los catalizadores básicos en sustancialmente todos los procesos utilizados para los catalizadores básicos con muy pocos cambios en el procedimiento. Como ejemplos no limitantes, los catalizadores de fosfonato de aluminio se pueden utilizar para fabricar productos de polioxialquilacion homogénea, es decir, homopolímeros; productos de polioxialquilacion heterogénea, es decir, polioles de poliéter hetérico, varios copolímeros, incluyendo polímeros con secciones de diferente composición, ej., copolímeros en bloque. [0024.] Diferente de los catalizadores básicos, los catalizadores de fosfonato de aluminio son sensibles al agua. Preferiblemente los niveles de agua de todos los componentes utilizados en las reacciones de formación de polioles están en o por debajo de 0.1% por peso del componente particular, más preferiblemente en o por debajo del 0.05% por peso. Se entenderá que cualquier cambio menor requerido para la utilización de un proceso utilizando un catalizador de fosfonato de aluminio, ej. ajuste de niveles de agua o cantidad de componentes, será manifiesto para alguien con experiencia en el estado la técnica y no requerirá experimentación extensiva. [0025.] Las moléculas iniciadoras apropiadas para el presente invento incluyen todos los iniciadores con al menos un hidrógeno reactivo al óxido de alquileno tales como alcoholes, alcoholes polihidricos y compuestos de amina. Ejemplos de alcoholes incluyen alcoholes alifáticos y aromáticos, tales como alcohol laurílico, nonilfenol, octilfenol, y alcoholes grasos C12 a C18. Ejemplos de los alcoholes polihidricos incluyen dioles, trioles y alcoholes funcionales superiores tales como sacarosa, y sorbitol. Los compuestos de amina incluyen las diaminas tales como la diamina de etileno, diamina de tolueno, y otras poliaminas. En una realización preferida estos compuestos iniciadores son utilizados para preparar oligómeros con pesos moleculares promedio entre 200 y 1500 aproximadamente. Estos oligómeros se pueden preparar utilizando métodos conocidos, como por ejemplo, iniciadores de auto-catalización o catalizadores básicos, para agregar una pluralidad de óxidos de alquileno a las moléculas iniciadoras en un paso de pre-reacción. Luego, las moléculas de oligómero se pueden utilizar con los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento. [0026.] Los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento también se pueden utilizar para modificar polioles de una serie de tamaños. Esta modificación puede verse como el taponamiento (capping) de un poliol existente con óxido de etileno, óxido propileno, óxido de butileno, epiclorohidrina, o mezclas de estos y otros óxidos de alquileno. Los polioles se pueden preparar utilizando cualquiera de los catalizadores conocidos y pueden oscilar en tamaño entre un peso molecular promedio de 200 y 10.000 Daltons. Un ejemplo de este proceso de modificación se describe a continuación en el Ejemplo 5. Como se utiliza en la presente especificación y reivindicaciones, el término molécula iniciadora tiene como objetivo incluir las moléculas iniciadoras típicas cortas, oligómeros y polioles que van a ser modificados como se describe en esta especificación. [0027.] A continuación se describen en detalle ejemplos específicos de la utilización de los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento. El procedimiento general comprende la reacción de la molécula iniciadora con al menos un óxido de alquileno o una mezcla de óxidos de alquileno en presencia de los catalizadores de fosfonato de aluminio. Los óxidos de alquileno típicos incluyen óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, y epiclorohidrina. La molécula iniciadora y el óxido u óxidos de alquileno se hacen reaccionar durante períodos entre 15 minutos y 15 horas. La reacción generalmente se realiza a una temperatura entre 95°C y 150°C, y más preferiblemente a una temperatura entre 105°C y 130°C. Las reacciones de oxialquilación realizadas según el presente invento producirán la formación de polioles con niveles de insaturación menores a 0.015 meq/g KOH. [0028.] Generalmente, los catalizadores de fosfonato de aluminio se utilizan en niveles que oscilan entre 0.1 y 5.0 por ciento por peso con base en el peso total del producto final, más preferiblemente en niveles que oscilan entre 0.1 y 0.5% por peso. Una diferencia notable entre los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento y los catalizadores DMC es que los catalizadores de fosfonato de aluminio no exhiben ningún retraso de reacción durante la reacción de oxialquilación. Otra diferencia es la ausencia de formación de la conocida cola de alto peso molecular encontrada en polioles producidos utilizando catalizadores DMC. Una vez formados, los polioles del presente invento se pueden utilizar en cualquiera de los procedimientos de poliuretano incluyendo la formación de espumas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros, y polioles de polímero, tales como polioles de injerto. [0029.] No es necesario remover los catalizadores del presente invento después de la formación de los polioles antes de su utilización en sistemas de poliuretano. En algunas realizaciones se puede desear, sin embargo, retirar los catalizadores de fosfonato de aluminio antes de utilización adicional de los polioles. Cualquiera de los métodos estándares conocidos en el estado la técnica para remoción de catalizadores básicos o catalizadores DMC se pueden utilizar. Un método preferido para retirar los catalizadores de fosfonato de aluminio es el uso de aglomerantes para el aluminio tales como los polvos de silicato de magnesio. Un ejemplo es el Magnesol®; este compuesto incluye sitios acídicos que ligan el aluminio. El aluminio ligado luego se puede filtrar a partir del poliol antes de utilizar los polioles. Los polioles del invento pueden incluir cantidades de catalizador de fosfonato de aluminio o residuos del mismo en un rango que oscila entre 0.05 y 5.0% por. peso aproximadamente del poliol final con base en la cantidad de catalizador utilizado y cualquier procesamiento del poliol para remover el catalizador de fosfonato de aluminio. [0030.] Una ventaja de los catalizadores de fosfonato de aluminio del presente invento es que por su capacidad de producir polioles con tales niveles bajos de insaturación de, por ejemplo, menos de 0.008 meq/g KOH, se pueden producir polioles de alta funcionalidad. Por ejemplo, es posible utilizar un iniciador triol para producir un triol de peso molecular 6000 con una tapa de óxido de etileno del 10 a 20% con una funcionalidad de 2.9. Como sería manifiesto para alguien con experiencia común en el estado la técnica, a medida que el tamaño del poliol aumenta la cantidad de insaturación naturalmente aumenta, de manera que lo que consideramos insaturación muy baja puede ser mayor a medida que el tamaño del poliol aumenta. [0031.] El presente invento suministra un producto de poliuretano, tal como espumas flexibles, espumas rígidas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros y termoplásticos los cuales son los productos de reacción de polioles hechos utilizando catalizadores de fosfonato de aluminio, tales polioles tienen una insaturación muy baja en comparación con polioles del mismo tamaño hechos utilizando catalizadores básicos y carecen de cola de alto peso molecular como la que tienen los polioles hechos utilizando catalizadores DMC. La combinación de estas características de poliol mejora la calidad de las espumas de poliuretano producidas utilizando los polioles. La insaturación baja suministra un producto más uniforme puesto que ésta libera sitios reactivos. La cola de alto peso molecular de polioles hechos utilizando catalizadores DMC es reconocida en el estado la técnica por interferir con la producción de espuma de buena calidad. Por lo tanto la ausencia de la cola en polioles de insaturación baja del invento contribuye a lograr poliuretano de mayor calidad. [0032.] Generalmente se conoce la producción de espumas flexibles de poliuretano mediante la reacción de poliisocianatos, por ejemplo diisocianatos aromáticos, con compuestos que son reactivos a isocianatos, por ejemplo polioles de poliéter, de aquí en adelante conocidos generalmente como polieteroles, y si se desea, extensores de cadena y/o encadenadores cruzados en presencia de catalizadores, agentes de soplado y, si se desea, retardantes de llama, auxiliares y/o aditivos. Ver Patentes U.S. No 4.554.295; 4.810.729; .. 5.830926; 6.228.899 incorporadas en la presente como referencia. Una reseña de polioles, su preparación, propiedades y aplicaciones en la química de poliuretanos está dada en, por ejemplo, "Kunststoff-Handbundch", Volumen 7, Poliuretano, 3rd edición, 1993, editado por G. Oertel, Cari Hanser Verlag, Munich. [0033.] Para producir las espumas flexibles de poliuretano del invento, los poliisocianatos orgánicos, modificados o no modificados se hacen reaccionar con compuestos reactivos a isocianatos que comprenden los polioles de poliéter del presente invento en presencia de agentes de soplado, catalizadores y, si se desea, retardantes de llama, auxiliares y/o aditivos entre 0 y 100°C, preferiblemente entre 15 y 80°C, en proporciones tales desde 0.5 a 2, preferiblemente desde 0.8 a 1.3 y en particular, aproximadamente un átomo de hidrógeno está presente en la forma ligada sobre los compuestos los cuales son reactivos a isocianatos por grupo NCO y, si se utiliza agua como agente de soplado, la proporción molar de equivalentes de agua a equivalentes de grupos NCO es 0.5-5:1, preferiblemente 0.7-0.95:1 y en particular 0.75-0.85:1. [0034.] Las espumas de PU (poliuretano) flexibles son producidas de manera ventajosa mediante el proceso en un paso mezclando dos componentes, A y B. En este método, los compuestos que son reactivos a isocianatos, los retardantes de llama, los agentes de soplado, los catalizadores y, si se utilizan, los auxiliares y/o aditivos son combinados para formar los componentes A, y los poliisocianatos, si se desea en mezcla con agentes retardantes, auxiliares y/o aditivos y agentes de soplado inertes que actúan físicamente, se utilizan como el componente B. Por lo tanto, los componentes A y B solamente tienen que ser intensivamente mezclados antes de la producción de las espumas flexibles de poliuretano. Las mezclas de reacción se pueden formar en moldes abiertos o cerrados y también para producir espuma de bloque. [0035.] La producción de espumas rígidas de poliuretano con base en isocianatos es bastante conocida en el estado la técnica y comprende la mezcla de dos componentes, A y B. Típicamente, los compuestos que son reactivos a isocianatos, los retardantes de llama, los agentes de soplado, los catalizadores y, si se utilizan, los auxiliares y/o aditivos se combinan para formar los componentes A, y los poliisocianatos, si se desea en mezcla con retardantes de llama, auxiliares y/o aditivos y agentes de soplado inertes que actúan físicamente, se utilizan como el componente B. Las diferentes permutaciones de métodos para la preparación de espumas que contienen poliuretano son bien conocidas. Para una referencia a dichos métodos y a varios catalizadores, agentes de soplado, surfactantes, otros aditivos, y poliisocianatos, ver Patente U.S. 4.209.609 y las referencias citadas en la presente; dichas referencias y las enseñanzas de la Patente U.S. No. 4.209.609 son incorporadas en la presente como referencia. [0036.] Materiales químicos de inicio importantes para espumas rígidas son los isocianatos polifuncionales. Las estructuras químicas formadas a partir de los 5 poliisocianatos pueden ser poliuretanos, poliureas, poliisocianuratos y también aducios de isocianatos adicionales. El tipo de estas estructuras es controlado por los miembros de la reacción de los isocianatos, la catálisis y las condiciones de reacción. La producción de tales espumas se describe, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 6.284.812, incorporada aquí como referencia, y en el Kunststoff-Handbunch, Volumen VE "poliuretano", 3ra Edición, jlO editado por Gunter Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Munich, Viena, 1993. [0037.] Las espumas rígidas de poliuretano se pueden distinguir típicamente de las espumas flexibles por la presencia de niveles mayores de isocianurato en la espuma rígida. Además la espuma flexible típicamente utiliza poliol polimérico como parte del contenido total de poliol en la composición de la espuma, junto con trioles convencionales con peso 15 molecular promedio de 4000-5000 (Mw) e índice hidroxilo (OH#) de 28-35. Las composiciones de espuma rígida de poliuretano típicamente utilizan polioles de 500-1000 Mw con OH# de 160-700. La espuma rígida también puede ser diferenciada de la espuma flexible por el índice de isocianato (NCO) de la composición de espuma. Las composiciones de espuma rígida típicamente utilizan un índice NCO de 100-300 mientras 20 las composiciones de espuma flexible típicamente utilizan un índice NCO de 70-115. [0038.] Los polioles conocidos y usuales para producir espumas rígidas son, por ejemplo polioles de poliéter con 2 a 8 grupos de hidroxilo, preferiblemente con una funcionalidad de al menos 3, más preferible de por lo menos 3.5, y un índice de hidroxilo mayor a 100 mg KOH/g, en particular mayor a 300 mg KOH/g, que puedan ser preparados 25 mediante la adición de óxido de etileno y/o, en particular, óxido de propileno sobre al menos sustancias iniciadoras trifuncionales, como por ejemplo aminas aromáticas tales .. como tolilendiamina o difenilmetanodiamina, o compuestos polifuncionales que contienen hidroxilo tales como sorbitol, sacarosa, manitol, lignina, condensados de fenol y formaldehido. 30 [0039.] Para espumas rígidas, el componente poliol también incluye extensores de cadena y/o encadenadores cruzados. Los extensores de cadena utilizados son alcoholes bifuncionales de bajo peso molecular, en particular aquellos que tienen un peso molecular de hasta 400, como por ejemplo glicol de etileno, glicol de propileno, butanodiol, hexanodiol. Los encadenadores cruzados utilizados son alcoholes de bajo peso molecular al menos trifuncionales, como por ejemplo glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, sacarosa o sorbitol. Como sucede con los poliisocianatos a), se utilizan poliisocianatos usuales y alifáticos conocidos y en particular poliisocianatos aromáticos. [0040.] Los métodos de preparación de recubrimientos, adhesivos, sellantes y elastómeros (materiales CASE) mediante la reacción de poliisocianatos, como por ejemplo diisocianatos aromáticos, con compuestos que son reactivos a isocianatos, como por ejemplo polioles de poliéter, conocidos de aquí en adelante generalmente como polieteroles, y, si se desea, extensores de cadena y/o encadenadores cruzados en presencia de catalizadores, y, si se desea, agentes de soplado, retardantes de llama, auxiliares y/o aditivos, es generalmente conocido. Para una referencia a dichos métodos y a varios polioles, encadenadores cruzados, extensores de cadena, catalizadores, agentes de soplado, surfactantes, otros aditivos, y poliisocianatos ver patentes U.S Nos. 6.100.363; 6.103.850; 6.197.839; y 6.310.114, así como también las referencias citadas aquí; dichas referencias y las enseñanzas de dichas patentes incorporadas en la presente como referencia. [0041.] Recubrimientos, adhesivos, sellantes y elastómeros típicos se basan en polioles con dioles y trioles como iniciadores y los isocianatos utilizados son poliisocianatos, preferiblemente diisocianatos aromáticos. Para obtener las diferentes propiedades deseables en cada uno de los recubrimientos, adhesivos, sellantes y elastómeros, el peso molecular del componente reactivo al isocianato, como por ejemplo, el poliol de poliéter, se varía en donde típicamente un poliéter de peso molecular mayor es deseable para aumentar la flexibilidad, mientras que la funcionalidad aumentada del poliol es deseable para una mejorada rigidez y resistencia a la abrasión. [0042.] Los polímeros elastoméricos de poliuretano hasta ahora se han utilizado en el estado técnica como compuestos para sellantes o adhesivos para ligar o adherir una variedad de materiales. Tales polímeros de poliuretano a menudo se preparan para tener grupos terminales de isocianato. Ante la exposición a la humedad atmosférica, los grupos de isocianato reaccionan con agua para formar grupos amino con la evolución de dióxido de carbono. Los grupos amino formados así reaccionan además con grupos isocianato disponibles para formar enlaces de urea, realizando por consiguiente un curado del polímero en el sellante y ligando los materiales a ser adheridos. [0043.] En general, un elastómero se prepara mediante la reacción de un poliol de poliéter de polioxialquileno con un isocianato orgánico en presencia de un extensor de cadena. El extensor de cadena puede ser un diol o una mezcla de trioles y dioles de manera que la funcionalidad total de la mezcla generalmente sea menor a 2.3. Los polioles de poliéter de polioxialquileno utilizados en la preparación de elastómeros generalmente tienen pesos moleculares que oscilan entre 2.000 y 5.000. Para la preparación de sellantes, el extensor de cadena puede ser un triol, una mezcla de dioles, trioles, y/o tetroles, de tal manera que la funcionalidad total de la mezcla oscile entre mayor a 2.3 y 3.0. [0044.] Los poliuretanos termoplásticos se pueden preparar mediante métodos conocidos a partir de isocianatos, compuestos que son reactivos a isocianatos y, si se desea extensores de cadena en presencia o ausencia de catalizadores y/o auxiliares y/o aditivos, donde la proporción de grupos de isocianato del componente de isocianato a la suma de los grupos reactivos a isocianato de los compuestos reactivos a isocianatos y, si se utilizan, extensores de cadena, usualmente oscila entre 1:0.9 y 1:1.1. Ver por ejemplo las Patentes U.S. No. 6.165.399 y 6.319.985 las cuales son incorporadas en la presente como referencia. [0045.] Los isocianatos orgánicos apropiados preferiblemente son diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos y en particular aromáticos. Las sustancias apropiadas que son reactivas a isocianatos son, por ejemplo, compuestos polihidroxilos con pesos moleculares entre 500 y 8000, preferiblemente polieteroles y poliesteroles. Los compuestos polihidroxilos mencionados se pueden utilizar como componentes individuales o en forma de mezclas. [0046.] Las mezclas para preparar los TPU (poliuretano termoplástico) usualmente se basan, al menos predominantemente, en sustancias bifuncionales reactivas a los isocianatos, es decir, la funcionalidad media del componente reactivo a isocianato preferiblemente oscila entre 1.8 y 2.6, particularmente y preferiblemente entre 1.9 y 2.2. Por lo tanto, los TPUs predominantemente no están ramificados, es decir, predominantemente no entrecruzados. Para establecer los puntos de dureza y fusión de los TPUs, la proporción molar de los componentes formativos, es decir el componente reactivo a isocianato y los extensores de cadena usualmente se varía en un rango entre 1:0.8 y 1:10, con la dureza y el punto de fusión de los TPUs aumentando con el contenido diol creciente. [0047.] Para la formación de TPU, se prefiere utilizar polieteroles derivados de óxido de 1,2-propileno y óxido de etileno en los cuales más del 50%, preferiblemente entre 60 y 80%, de los grupos OH son grupos hidroxilos primarios y en los cuales al menos parte del óxido de etileno está dispuesto como un bloque terminal. Los polieteroles, que son esencialmente lineales en el caso de los TPUs, tienen pesos moleculares entre 500 y 8000, preferiblemente entre 600 y 6000 y en particular entre 800 y 3500. Estos se pueden utilizar individualmente o en forma de mezclas con uno u otro. [0048.] Los cuasi-prepolímeros también se pueden preparar utilizando polioles hechos usando catalizadores de fosfonato de aluminio y empleados en la fabricación de. poliuretanos del presente invento. Estos cuasi pre-polímeros son preparados mediante la reacción de un exceso de poliisocianato orgánico o mezclas del mismo con un compuesto de contiene hidrógeno activo determinado mediante la conocida Prueba Zerewitinoff, como lo describió Kohler en el Journal de la Sociedad Química Americana, 49, 3181 1927. Estos compuestos y sus métodos de preparación son bien conocidos en el estado la técnica. El uso de cualquier componente de hidrógeno activo específico no es crítico en la presente; preferiblemente, cualquiera de estos compuestos puede ser empleado en la presente. Generalmente, los cuasi pre-polímerós tienen un contenido de isocianato libre entre 15 y 40% por peso. [0049.] Habiendo así descrito el invento, los siguientes ejemplos son dados a manera de ilustración.

EJEMPLO 1: Oxipropilenación de una molécula diol-iniciadora [0050.] Un autoclave de un galón purgado con nitrógeno se carga con 400 g de un glicol de polipropileno con un peso molecular promedio de 700 y lOOg de 25% por peso de una solución de bis(diisobutilaluminio) metilfosfonato en tolueno y tetrahidrofurano, con agitación. El solvente se retira por arrastre al vacío en lotes a 110°C durante 0.5 horas.

Luego se agrega al autoclave 1886 g de óxido propileno a una tasa de aproximadamente 300 g hora, a 110°C a una presión inferior a 29.93 N/m2. El contenido es reaccionado a presión constante a 110°C por 5 horas aproximadamente. Luego el autoclave se evacúa a menos de 10 mm Hg durante 60 minutos. Luego se alivia el vacío. El polieterol producido es un fluido puro con un peso molecular promedio de 4655, un índice de hidroxilo de 24.1 meq/g KOH y una insaturacion de 0.005 meq/g KOH.

Ejemplo 2: Oxipropilenación de una molécula triol-iniciadora [0051.] Un autoclave de 5 galones purgado con nitrógeno se carga con 1900 g de un oligómero aducto de óxido de propileno de glicerina con un peso molecular promedio de 700 y 220 g de 25% por peso de una solución de bis(di-sec-butoxialuminio) fenilfosfonato en tolueno y tetrahidrofurano, con agitación. El solvente se retira por stripping al vacío en lotes a 110°C durante 0.5 horas. Luego se agregan 14100 g de óxido de propileno a una tasa de aproximadamente 1000 g/hora, a 110°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. La tasa de 15 adición de óxido de propileno se ajusta según sea necesario para mantener la concentración | de óxido propileno sin reaccionar en o por debajo de 8%. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 110°C durante aproximadamente 5 horas. El autoclave luego se evacúa a menos de 10 mm Hg durante 60 minutos. Luego el vacío se alivia con nitrógeno, los contenidos se enfrían hasta 105°C y se transfieren hacia un tanque de mezcla 20 de filtro estándar para retirar el catalizador. Los contenidos se tratan con 500 g de Magnesol® y 120 g de agua durante 1 hora a 105°C. Los contenidos tratados se reciclan a través del elemento de filtro hasta que el filtrado esta libre de neblina indicando total remoción del particulado Magnesol® con el catalizador ligado. Estos procedimientos de ^ filtración son bien conocidos en el estado la técnica y pueden incluir el uso de sistemas tan 25 simples como embudos Buchner con papel de filtro de peso medio diseñado para remover partículas en el rango de tamaño de más de 50 a 100 micrómetros. El filtrado luego se calienta a 105°C y se arrastra (strip) al vacío a menos de 10 mm Hg durante 1 hora. Después de una hora el vacío se alivia con nitrógeno. El polieterol fluido puro tiene un peso molecular promedio de 5744, un índice de hidroxilo de 29.3 meq/g KOH y una insaturacion 30 de 0.008 meq/q KOH.

EJEMPLO 3: Oxialquilenacion de una molécula triol-iniciadora [0052.] Un autoclave de 5 galones purgado con nitrógeno se carga con 3528 g de un oligómero aducto de óxido de propileno de glicerina con un peso molecular promedio de 700 y 250 g de 25% por peso de una solución de bis(diisobutilaluminio) metilfosfonato en tolueno y tetrahidrofurano, con agitación. El solvente se remueve por arrastre al vacío en lotes a 110°C durante 0.5 horas. Luego una mezcla de 8304 g de óxido de propileno y 2010 g de óxido de etileno se agregan al autoclave a una tasa de aproximadamente 1000 g/hora, a 110°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 110°C durante aproximadamente 3 horas. El autoclave se desfoga hasta 11.31 N/m2 y se agregan 1780 g de óxido de propileno a una tasa de 2000 g/hora a 110°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 110°C durante no más de 5 horas. El autoclave luego se evacúa hasta menos de 10 mm Hg durante 60 minutos. Luego se alivia el vacío con nitrógeno y se recupera el poliol. El polieterol fluido puro tiene un peso molecular promedio de 2100, un índice de hidroxilo de 69.8 meq/g KOH y una insaturación de 0.019 meq/g KOH..

EJEMPLO 4: Oxialquilenacion de una molécula triol-iniciadora [0053.] Un autoclave de 1 gallón purgado con nitrógeno se carga con 700g de un oligómero aducto de óxido de propileno de glicerina con un peso molecular promedio de 700 y 100 g de 25% por peso de una solución de bis(diisobutilaluminio) fenilfosfonato en tolueno y tetrahidrofurano, con agitación. El solvente es retirado por stripping al vacío en lotes a 110°C durante 0.5 horas. Luego se agrega 2020 g de óxido propileno a una tasa de aproximadamente 1000 g/hora, a 110°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 110°C durante aproximadamente 3 horas. El autoclave se desfoga hasta 11.31 N/m2 y se agrega 415 g de óxido de etileno a .. una tasa de 400 g/hora a 110°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 110°C durante aproximadamente tres horas. El autoclave luego es evacuado hasta menos de 10 mm Hg durante 60 minutos. Luego el vacío se alivia con nitrógeno y se obtiene el poliol. El polieterol fluido puro tiene un peso moleculpr promedio de 3255, un índice de hidroxilo de 51.7 meq/g KOH y una insaturación de 0.011 meq/g KOH.

EJEMPLO 5: Taponado terminal con óxido de etileno de un oligómero de triol [0054.] Un autoclave de 1 galón purgado con nitrógeno se carga con 2000 g de un oligómero aducto de óxido de propileno de glicerina con un peso molecular promedio de 3200 y 25g de una solución de 40% por peso aproximadamente de bis(di-sec-butoxialuminio) fenilfosfonato en tolueno y tetrahidrofurano, con agitación. El solvente se remueve por arrastre al vacío en lotes a 125°C durante 0.5 horas. Luego se agrega 360 g de óxido de etileno al autoclave a una tasa de aproximadamente 600 g/hora, a 130°C y una presión inferior a 29.93 N/m2. Los contenidos se hacen reaccionar a presión constante a 130°C durante aproximadamente 1 hora. El autoclave se evacúa a menos de 10 mm Hg durante 60 minutos. Luego los contenidos se enfrían hasta 80°C, el vacío se alivia con nitrógeno y se obtiene el poliol. El polieterol fluido puro tiene un peso molecular promedio de 4906 y un índice de hidroxilo de 34.3 meq/g KOH, indicando adición de aproximadamente 38 óxidos de etileno por oligómero.

EJEMPLO 6: Comparación de polioles catalizados por KOH con pólioles catalizados con fosfonato de aluminio [0055.] Se prepara una serie de polioles de diferente tamaño utilizando un iniciador triol y un catalizador KOH. Utilizando el mismo iniciador se prepara una serie polioles según el ejemplo 2. Los resultados se presentan en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1 Catalizador Peso Indice de Insaturación, Funcionalidad real utilizado para Molecular Hidroxilo meq/g KOH preparar el promedio poliol KOH 3.366 50.0 0.028 2.81 KOH 4.8.8 35.0 0.050 2.57 KOH 6.327 26.6 0.090 2.17 Fosfonato de 2.805 60.0 0.007 2.96 aluminio Fosfonato de 5.884 28.6 0.007 2.92 aluminio Fosfonato de 6.983 24.1 0.005 2.94 aluminio [0056.] Los resultados demuestran el extraordinario valor de los presentes catalizadores. Los polioles producidos utilizando catalizadores de fosfonato de aluminio tienen una funcionalidad mucho mayor y un nivel de insaturación mucho menor para un poliol de tamaño similar. Los catalizadores de fosfonato de aluminio se pueden utilizar para suministrar taponado terminal de los polioles con un óxido de alquileno. Los óxidos de alquileno apropiados incluyen óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y epiclorohidrina entre otros. Cuando se realiza taponado con óxido de etileno la cantidad de tapa terminal preferiblemente está el rango entre 5 y 80% por peso con base en el peso total del polieterol, y más preferiblemente entre 5 y 20% por peso. Cuando el taponado es con óxido de propileno la cantidad de tapa terminal preferiblemente oscila entre 5 y 80% por peso con base en el peso total del polieterol, y más preferiblemente entre 5 y 15% por peso.

EJEMPLO 7: Formación comparativa de espumas [0057.] El procedimiento del ejemplo 2 se utiliza para formar un poliol triol con base en una mezcla iniciadora de glicerina y una pequeña cantidad de glicol de dipropileno según el procedimiento del presente invento, el triol es designado poliol A. El poliol A tiene un peso molecular promedio de 2486, índice de hidroxilo de 60.4 meq/g KOH, y una insaturación de 0.011 meq/g KOH. El catalizador de fosfonato de aluminio no se retira del poliol A. Utilizando la misma mezcla iniciadora un poliol de tamaño similar, designado poliol B se forma según los procedimientos convencionales utilizando KOH como el catalizador. El poliol producido tiene un peso molecular promedio de 2600, un índice de hidroxilo de 57.6 meq/g KOH, y una insaturación de 0.032 meq/g KOH. El catalizador KOH se retira del polio! B. Cada poliol luego se utiliza para formar una espuma de poliuretano. Las espumas se preparan utilizando procedimientos convencionales y los componentes listados en la Tabla 2 a continuación. La cantidad de catalizador de estaño se aumenta levemente en la espuma A debido a la acidez del fosfonato residual.

Tabla 2 [0058.] Luego las espumas A y B se probaron en cuanto a dureza, rasgado, elongación y set de compresión. Los resultados se presentan a continuación en la Tabla 3. Todos los parámetros se probaron según ASTM método D 3574, excepto para el método de set de compresión en húmedo (compression set wet method). El método de set de compresión en húmedo es el mismo JIS K-6400, Estándares de la Industria Japonesa {Japanese Industry Standards). El método será incluido como prueba L del método ASTM D 3574 en 2002. Brevemente, el método es una exposición a 50°C, humedad relativa 95% durante 22 horas seguido por un periodo de recuperación de 30 minutos.

Tabla 3 [0059.] Los resultados demuestran que la espuma A producida utilizando el poliol ' A., preparada según el presente invento, tiene propiedades muy similares aún mejores en comparación con la espuma B preparada a partir del poliol B, un poliol catalizado con KOH. Además el poliol A, producido según el presente invento, tiene las ventajas adicionales de una insaturación mucho menor y no necesita la remoción del catalizador antes de la preparación de la espuma. [0060.] El anterior invento ha sido descrito según estándares legales pertinentes, por lo tanto la descripción es a manera de ejemplo y no de naturaleza limitante. Variaciones o modificaciones de la realización divulgada pueden ser manifiestas a aquellos con experiencia en el estado de la técnica y no están dentro el alcance del invento. Por consiguiente, el alcance de la protección legal dada a este invento solamente se puede determinar estudiando las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una composición de materia la cual comprende: a) un material de poliuretano y b) un catalizador de fosfonato de aluminio con la estructura general de RPO-(0A1R'R")2 ó residuos de dicho catalizador de fosfonato de aluminio, en donde: P representa fósforo pentavalente; O representa oxígeno; Al representa aluminio; R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo o un grupo arilo; y R' y R" de manera independiente comprenden un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, o un grupo ariloxilo, y/o residuos de dicho fosfonato de aluminio. 2. La composición de materia según la Reivindicación 1 en donde: R es un grupo metilo; y R' y R" de manera independiente comprenden uno entre un grupo etilo, grupo etoxilo, grupo propilo, grupo propoxilo, grupo butilo, grupo butoxilo, grupo fenilo, o un grupo fenoxilo. 3. La composición de materia según la Reivindicación 1, en donde dicho fosfonato de aluminio está presente a niveles que oscilan entre 0.001 y 5.0% por peso aproximadamente con base en el peso total del poliuretano. 4. La composición de materia según la Reivindicación 1, en donde el material de poliuretano es seleccionado entre el grupo que consiste de espumas flexibles, espumas rígidas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros, y termoplásticos. 5. Un producto de poliuretano que comprende más del 0.001% por peso de catalizador de fosfonato de aluminio y/o residuos de catalizador de fosfonato de aluminio con base en el peso total del producto de poliuretano, dicho catalizador de fosfonato de aluminio tiene la estructura general de RP0-(0A1R'R")2 en donde: O representa oxígeno; P representa fósforo pentavalente; Al representa aluminio; R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo o un grupo arilo; y R' y R" de manera independiente comprenden un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, o un grupo ariloxilo, y/o residuos de dicho 5 fosfonato de aluminio. 6. El producto de poliuretano de la Reivindicación 5 en donde: R es un grupo metilo; y R' y R" de manera independiente comprenden uno entre un grupo etilo, grupo ^10 etoxilo, grupo propilo, grupo propoxilo, grupo butilo, grupo butoxilo, grupo fenilo, o un grupo fenoxilo. 7. El producto de poliuretano de la Reivindicación 5, en donde el producto es seleccionado entre el grupo que consiste de espumas flexibles, espumas rígidas, 15 recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros, y termoplásticos. 8. Un producto de poliuretano formado según un proceso el cual comprende los pasos de: a) proporcionar por lo menos un óxido de alquileno; 20 b) proporcionar por lo menos una molécula iniciadora que tenga por lo menos un hidrógeno reactivo al óxido de alquileno; c) proporcionar un catalizador de fosfonato de aluminio que tenga la estructura general de RPO-(OAlR'R")2 en donde: O representa oxígeno; P representa fósforo pentavalente; Al representa aluminio; R comprende un hidrógeno, un grupo alquilo o un 25 grupo arilo; y R' y R" de manera independiente comprenden un haluro, un grupo alquilo, un grupo alcoxilo, un grupo arilo, o un grupo ariloxilo, y/o residuos de dicho fosfonato de aluminio: d) hacer reaccionar el por lo menos un óxido de alquileno con la por lo menos una molécula iniciadora en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio para 30 formar un poliol de poliéter D) que tenga hidrógenos reactivos; e) proporcionar por lo menos un pre-polímero de isocianato y/o poliisocianato orgánico E) que tenga grupos funcionales que reaccionen con dichos hidrógenos reactivos del poliol de poliéter; f) hacer reaccionar E) con D), y de manera opcional, con substancias adicionales que tengan hidrógenos reactivos, en presencia de g) un catalizador promotor de uretano; y h) de manera opcional, agentes de soplo, encadenadores cruzados, surfactantes, rellenos, pigmentos, antioxidantes y estabilizadores. 9. El producto de poliuretano de la Reivindicación 8, en donde el paso c) comprende proporcionar el catalizador de fosfonato de aluminio en una cantidad que oscila entre 0.1 y 5.0% por peso con base en el peso total del poliol de poliéter. 10. El producto de poliuretano de la Reivindicación 8, el cual comprende proporcionar como catalizador de fosfonato de aluminio, un fosfonato de aluminio en donde: R es un grupo metilo; y R' y R" de manera independiente comprenden uno entre un grupo etilo, grupo etoxilo, grupo propilo, grupo propoxilo, grupo butilo, grupo butoxilo, grupo fenilo, o un grupo fenoxilo. 11. El producto de poliuretano de la Reivindicación 8, en donde el producto seleccionado entre el grupo que consiste de espumas flexibles, espumas rígidas, recubrimientos, adhesivos, sellantes, elastómeros, y termoplásticos. Un método de producir un producto de poliuretano el cual comprende reaccionar: a) un componente de poliol el cual comprende por lo menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y con un peso equivalente promedio que oscila entre 100 y 10,000 aproximadamente, y b) un isocianato orgánico c) en presencia de d) si se desea, un catalizador, un agente de soplo, y e) de manera opcional, encadenadores cruzados, surfactantes, retardantes de llama, rellenos, pigmentos, antioxidantes y estabilizadores. 13. Un método según la reivindicación 12 en donde dicho poliol de poliéter comprende una dispersión de poliol polimérico de injerto de aciilonitrilo de estireno y la espuma comprende una espuma flexible. 14. Un método según la reivindicación 12 en donde dicho poliol comprende una mezcla de por lo menos un poliol de poliéter convencional y por lo menos una dispersión de poliol polimérico de injerto y la espuma comprende una espuma flexible. 15. Un poliuretano flexible hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 16. Un poliuretano rígido hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 17. Un poliuretano termoplástico hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 18. Un recubrimiento de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 19. Un adhesivo de poliuretano hecho según el procesó recitado en la reivindicación 12. 20. Un sellante de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 21. Un elastómero de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 12. 22. Un elastómero de poliuretano el cual comprende un producto de reacción de un poliisocianato orgánico con un componente de poliol el cual comprende por lo menos un poliol de poliéter con un peso equivalente de por lo menos 900 y el cual comprende un producto de reacción de óxido de propileno y una molécula iniciadora con grupo funcional di-hidroxilo en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio. 23. Un método de producir un elastómero de poliuretano el cual comprende reaccionar: a) un componente de poliol el cual comprende por lo menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y b) un isocianato orgánico c) en presencia de d) si se desea, uno o más extensores de cadena, y e) de manera opcional un catalizador, un surfactante, un agente de soplo y una cantidad efectiva de un retardante de llama f) en donde la funcionalidad general del componente de poliol (a) y los extensores de cadena (c) es inferior a 2.3. 24. Un elastómero de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 23. 25. Un método de producir un adhesivo de poliuretano el cual comprende reaccionar: a) un componente de poliol el cual comprende por lo menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y b) un exceso de isocianato orgánico c) en presencia de d) si se desea, uno o más extensores de cadena, y e) de manera opcional un catalizador, un surfactante, un agente de soplo y una cantidad efectiva de un retardante de llama 26. Un adhesivo de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 25. 27. Un método de producir un sellante de poliuretano el cual comprende reaccionar: a) un componente de poliol el cual comprende por lo menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, y b) un isocianato orgánico c) en presencia de d) si se desea, uno o más extensores de cadena, y e) de manera opcional un catalizador, un surfactante, un agente de soplo y una cantidad efectiva de un retardante de llama f) en donde la funcionalidad general del componente de poliol (a) y los extensores de cadena (c) es mayor al rango entre 2.3 y 3.0. 28.. Un sellante de poliuretano hecho según el proceso recitado en la reivindicación 27. 29. Un método de producir un artículo de poliuretano termoplástico el cual comprende reaccionar: a) compuestos los cuales son reactivos con isocianatos, los cuales comprenden un componente de poliol que comprende por lo menos un poliol de poliéter de polioxialquileno producido en presencia de un catalizador de fosfonato de aluminio, dicho componente de poliol tiene un peso molecular promedio que oscila entre 500 y 8000, y b) un isocianato orgánico en presencia de c) si se desea, un catalizador, un agente de soplo, y d) de manera opcional un surfactante, un extensor de cadena, y una cantidad . efectiva de un retardante de llama, donde la relación de los grupos de isocianato del componente (b) y la suma de los grupos reactivos al isocianato de los componentes (a) y, si se usa, dicho extensor de cadena, oscila entre 1:0.9 y 1:1.1. 0. Un poliuretano termoplástico hecho según el proceso recitado en la reivindicación 9.