MXPA04007113A

MXPA04007113A - Componente formulado de resina, que se usa en un sistema de espuma rociada en el sitio, para producir espuma de poliuretano de baja densidad.

Info

Publication number: MXPA04007113A
Application number: MXPA04007113A
Authority: MX
Inventors: Lacarte Chris
Original assignee: Basf Corp
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2005-06-08
Also published as: US7855240B2; US20050043423A1; EP1512708B1; ES2608909T3; CA2475205C; EP1512708A1; CA2475205A1; PT1512708T; PL1512708T3

Abstract

La presente invencion proporciona una espuma de poliuretano de celdas abiertas, formada de un sistema de espuma de rociado de poliuretano, que mezcla un componente formulado de resina con un componente de isocianato. La espuma de rocio de poliuretano de celdas abiertas resultante tiene una densidad de aproximadamente 8 kilogramos por metro cubico. Este componente de resina incluye el agua como un agente de soplado, un primer poliol alifatico iniciado con amina, que tiene un peso molecular promedio en numero de 150 a 500, y cuenta con una tetra-funcionalidad, y un segundo polio, que tiene grupos de hidroxilo terminales y tiene un peso molecular promedio en numero de 3500 a 8000. Un componente de curacion que tiene al menos un grupo de amina primaria y tiene un peso molecular promedio en numero de 150 a 5000 tambien se incluye en el componente de resina. El sistema de espuma de rocio reacciona a) el componente de resina y b) el componente de isocianato, en una relacion volumetrica de a) a b) de 1:1.2 hasta 1:5, y tiene un indice de isocianato de 15 a 70.

Description

)0DERE SEUSAENUN SISTEMA DE ESPUMA ROCIADA EN EL SITIO. PARA PRODUCIR ESPUMA DE POLIURETANO DE BAJA DENSIDAD ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1 ) Campo de la Invención La presente invención se refiere a un componente formulado de resina, que se usa en un sistema de espuma, rociada en el sitio, para producir una espuma de poliuretano de baja densidad. Más particularmente, la presente invención se refiere a espumas de poliuretano, que se nombran abiertas, de baja densidad, para su uso como un material de aislamiento en estructuras, tal como en edificios. 2) Descripción de la Técnica Relacionada Se usan varios componentes formulados de resina en sistemas de rociado de poliuretano, para producir espumas de poliuretano. Algunos componentes formulados de resina se muestran generalmente en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,859,082 y 3,094,434. Estos componentes de resina incluyen típicamente un agente de soplado, aditivos y una mezcla de polioles de varios constituyentes. El componente de resina se rocía con un componente de isocianato para formar la espuma de poliuretano. Durante el r-oeiade-,—eí—componen^te—e^r-e-girra—reacciona cun el cuiuponente-de isocianato. Este componente de resina y este componente de isocianato se rocían con una relación volumétrica de 1 a 1, usando un equipo típico de rociado. Un tipo de equipo de rociado, capaz de usarse con un sistema de dos componentes, se muestra en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,203. Un problema encontrado en los sistemas de espuma de rociado es el goteo de la espuma de poliuretano, mientras !(se cura. La extensión ,idel goteo de la espuma de poliuretano puede ser aumentada y disminuida, modificando la relación volumétrica del componentes de resina al componente de isocianato. Además, el goteo puede ser controlado agregando constituyentes adicionales al componente de resina. La mayoría de los sistemas técnicos relacionados rocían los componentes en una relación volumétrica de 1:1 y se agregan constituyentes adicionales. Una razón para este rociado con una relación volumétrica de 1:1 es que los suministros del componente de .resina y el componente de isocianato se consumen a un régimen igual y hacen fácil el relleno. Otra razón se debe al equipo de rociado barato disponible para entregar los componentes al mismo régimen volumétrico. Sin embargo, el rociado en una relación de 1:1 no siempre produce las propiedades físicas adecuadas y resulta en demasiado goteo.

Un ejemplo de una espuma—de poliur-e^t^rre^o-r ati de un sistema de espuma de rocío se muestra en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,449,699. La espuma de poliuretano incluye un componente de poliol, que se inicia con amina y tiene un catalizador de amina terciario Este componente de poliol se hace reaccionar con un componente de isocianato, en una relación en peso de 0.9:1 hasta 1.3:1. Sin embargo, la espuma de poliuretano de la patente 5,449,699 es una espuma de poliuretano de celdas cerradas, que tiene una densidad mayor de 24.00 kilogramos por metro cúbico (kg/m3 ) . > Otro ejemplo de espuma,; de poliuretano se describe en la patente de los Estados Unidos de ¿América No. 4,260,514. Esta patente 4,260,514 describe una espuma de poliuretano formada de un diol bromado, otros compuestos de halógeno y tres polioles. Se conoce, por los expertos en la técnica, que estos compuestos de halógeno actúan como agentes que retardan la llama. Uno de los polioles incluye una poliamina oxialquilada, presente en una cantidad de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 20 por ciento en peso. Estos polioles son reaccionados con un isocianato para producir ; la espuma, que tiene caracteristicas de diseminación de la llama menores de 25. Sin embargo, la espuma de poliuretano tiene una densidad mayor de 24 kg/m3 y " usa el ^freón—como—el—agen-te—de—sopi-ado^—Ea~~pa;teñt "47~2150,51 no describe o sugiere formar la espuma de poliuretano e.an_ i una densidad menor de 16 kg/m3 y con agua como el agente de soplado. El uso del freón requiere un equipo adicional, tal como recipientes presurizados, para entregar los constituyentes y resulta típicamente en espumas que tienen una densidad mayor de 16 kg/cm3. El cambio de los agentes de soplado entre agua y el freón tiene un impacto grande en las propiedades físicas de la espuma resultante y ésta se obtiene en diferentes densidades. ]En resumen, las espumas de poliuretano formadas de los sistemas de espuma de rociado de la técnica relacionada se caracterizan por uno o más insuficiencias. Por lo tanto, es conveniente proporcionar un componente formulado de resina que se usa en un sistema de espuma de rociado de poliuretano, para producir una espuma de poliuretano que tenga baja densidad y que tenga características físicas mejoradas, tal como las características de diseminación de la llama,: absorción de agua y la permeancia al vapor de agua.

BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN ¡La presente invención., proporciona un componente formulado! de resina, para su uso en un sistema de espuma de rociado de poliuretano, para; producir una espuma de poliuretano gue_tenga__una densidad—menor—de—1-6—k-i-logramos- por metro cúbico (kg/m3). El componente de resina. inc-lm¿e_un_ agente de soplado, un primer poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 150 a 500 y al menos una tetra-funcionalidad, y un segundo poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 3500 a 8000 y grupos de hidroxilo terminales. El componente de resina también incluye un componente de curación, que tiene al menos un grupo de ... amina primaria y un peso molecular promedio en número de 150 a 5000. El sistema de espuma de roció de poliuretano reacciona el a) componente de resina anterior, con b) un componente de isocianato, que incluye el diisocianato de difenilmetano . Este sistema reacciona ) y b) en una relación volumétrica que tiene un índice de isocianato de 15 a 70, donde la relación es una relación volumétrica de a) a b) de 1:1.2 hasta 1:5. Por lo tanto, la presente invención supera las insuficiencias que caracterizan a la técnica relacionada. Específicamente, la composición de la presente invención produce la espuma de poliuretano que tiene una densidad menor de, 16 kg/m3 y cuenta con características físicas mejoradas, tal como las características de diseminación de la llama, absorción del agua y permeancia del vapor de agua. La espuma de poliuretano formada, de acuerdo con la presente e rocía en general a una relación volumétrica mayQr_^de_JL:J - que las composiciones de la técnica relacionada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DEL DIBUJO Otras ventajas de la presente invención serán apreciadas fácilmente, conforme ellas lleguen a entenderse mejor con referencia a la descripción siguiente detallada, cuando se considera en relación con los dibujos acompañantes, en los cuales: la Figura 1 es una vista en perspectiva de una estructura, tal como un edificio, que tiene espuma de poliuretano de celdas abiertas, rociada en las paredes de cavidad abierta para el aislamiento; la Figura 2 es una vista en perspectiva de la estructura, que tiene la espuma de poliuretano, de celdas abiertas, · rociada entre las viguetas del písela Figura 3 es una ilustración gráfica de una clasificación de diseminación de la llama, basada en la diseminación de la llama versus el tiempo, para una espuma de poliuretano formada, de acuerdo con la presente invención; y la Figura 4 es una ilustración gráfica de una cantidad de humo desarrollado por, la espuma de poliuretano, con base en la absorción de luz versus el tiempo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a las Figuras, en que números similares indican partes similares o correspondientes a través de las varias vistas, una espuma de poliuretano de celdas abiertas se muestra generalmente en 10 en las Figuras 1 y 2. La espuma de poliuretano 10 se forma en un sistema de espuma de rociado de poliuretano, conocido por los expertos en la técnica. Este sistema de espuma de rociado de la presente invención, se refiere típicamente como un sistema de espuma rociado en el sitio. Estos sistemas rocían dos componentes como un líquido en un espacio deseado. Después de rociar, los componentes comienzan a elevarse, se vuelven cremosos y forman gel, obteniendp la espuma de poliuretano. Se apreciará que los componentes pueden comenzar a reaccionar conforme ellos se roqían, pero esto se distingue de los sistemas de rociado de espuma conocidos por los expertos en la técnica, donde, cuando se rocían, ya han comenzado a volverse cremosos y formar la espuma. Adicionalmente, los sistemas de, rociado en el sitio, no requieren . un equipo especializado, tal como contenedores presurizados, para los componentes. El sistema de rocío produce la espuma de poliuretano 10 de la presente invención, que tiene una densidad menor de 16 kilogramos por metro cúbico (kg/cm3). Preferiblemente, la espuma de poliuretano__10___tiene una densida.d_men.o.r_de—;1-2—k-g-/-m-3—y —más preferiblemente, una densidad de alrededor de 8.0 kg/cm3. La espuma de poliuretano de baja densidad, permite que sea empleada menos espuma, mientras se logra el valor de aislamiento deseado. Las espumas de densidad mayor requieren mayor espuma rociada, lo cual aumenta el costo del sistema y lo hace menos conveniente. La espuma de poliuretano 10 es particularmente útil como un material de aislamiento para su uso en una estructura 12 de un edificio. Haciendo referencia a la Figura 1, la espuma de poliuretano 10 se muestra habiendo sido rociada entre montantes 14 típicos de pared, que forman una pared de cavidad abierta de la estructura 12 del edificio. La Figura 2 ilustra la espuma de poliuretano 10, que se ha rociado entre viguetas típicas 16 del piso de la estructura 12 de edificio. La espuma de poliuretano 10 tiene una absorción baja de agua menor del 10 por ciento en volumen de esta espuma de poliuretano 10, preferiblemente menor del 5 por ciento en volumen y, más preferiblemente, entre el 3 al 5 por ciento en volumen, la absorción el agua, como saben los expertos en la técnica, es la capacidad de la espuma de poliuretano de absorber agua desde cualquier fuente, tal como la condensación.. La espuma de poliuretano, formada de acuerdo con la presente invención, es de celdas abiertas y exhibe una baja cantidad de absorción de agua, lo cual es conveniente para los materiales de_a.isXamiento-.--E.s-ta baja absorción de agua es altamente inesperada, puesto que la espuma de poliuretano es de celdas abiertas y, típicamente, las espumas de celdas abiertas absorben cantidades grandes de agua. El sistema de espuma de rociado mezcla: a) un componente formulado de resina, con b) un componente de isocianato. Este componente de resina incluye el agua como un agente de soplado. Se prefiere que este agente de soplado esté presente en una cantidad de 15 a 40 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina. Más preferiblemente, el agua está presente en una cantidad de 20 a 30 partes en peso y, más preferiblemente, de 24 a 26 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina. Este componente de resina también incluye un primer poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 150 a 500 y cuanta con al menos una tetra-funcionalidad. Preferiblemente, i el primer poliol es un poliol iniciado con amina, y, más particularmente, es un poliol alifático, iniciado con amina. Además, el primer poliol tiene un peso molecular promedio en número preferiblemente de 250 a 550 y, más preferiblemente, de 250 a 400. El primer poliol tiene un número de hidroxilo de 250 a 1000, preferiblemente de 400 a 825 y más preferiblemente de 450 a .800. Un primer poliol adecuado, pero^jio^imi-ta.do_a.. es el POLY-Q® 40-800, disponible comercialmente de Arch Chemicals, Inc. El primer poliol está presente en una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 10 a 20 y, más preferiblemente, de 11 a 14 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina. Un segundo poliol puede ser incluido en el componente de resina, que tiene un peso molecular promedio en número, de 3500 a 8000. Preferiblemente el segundo poliol tiene un peso molecular promedio en número de 4000 a 7500 y, más preferiblemente, de 5000 a 7000. El segundo poliol tiene grupos de hidroxilo terminales, tal como trioles y dioles. Este segundo poliol tiene un número de hidroxilo de 20 a 100, preferiblemente de 20 a 60 y, más preferiblemente, de 25 a 58.:« Un segundo poliol adecuado incluye, pero no se limita a, el PLURACOL® 380, disponible comercialmente de BASF Corp;. Este segundo poliol está presente en una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 partes en peso de los componentes de resina, preferiblemente de 10 a 20 partes en peso y, más preferiblemente, de 11 a 14 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina. La presente invención además incluye un componente de curación, que tiene al menos un grupo de amina primaria y con un peso molecular promedio en número de 150 a 5000. Grupos de amina primarios se sabe por los expert.s e.n_.l.a--materia incluyen un sustituyente orgánico, R, adjunto a un átomo de nitrógeno, que tiene la fórmula general de R-NH2 . El componente de curación tiene, preferiblemente, un peso molecular promedio en número de 250 a 5000. Este componente de curación está presente en una cantidad de 2 a 15 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 5 a 12 partes en peso y, más preferiblemente de 9 a 11 partes en peso, con base en 100 partes en¡ peso del componente de resina. El componente de curación ; tiene un número de ... hidroxilo de 20 a 800, preferiblemente de 30 a 600 y, más preferiblemente, de 30 a 450. Los grupos de amina primaria son más reactivos que los otros polioles y mejora el tiempo de elevación, gel y curación de la espuma de poliuretano, lo cal reduce la cantidad de goteo. Asimismo, los grupos de amina primaria pueden contribuir a la espuma de poliuretano 10 de celdas abiertas, que tiene una absorción disminuida de agua. En una modalidad, el componente de curación es un tercer poliol, que tiene al , menos un grupo de amina primario. Este tercer poliol puede ser un poliol tri-funcional, que tiene tres grupos de amina primaria con un peso molecular promedio en número de 400 a 5000, tal como una triamina de poliéter. Una dej tales triaminas de poliéter es la polioxipropilentriamina . Este tercer poliol puede también ser un poliol di-fjancional, que__tiene_das_g.r.upos -de-amina primarios, con un peso molecular promedio en número de 200 a 2000, tal como una diamina de poliéter. Una de tales diaminas de poliéter es la polioxipropilendiamina . Algunos ejemplos adecuados del componente de curación incluyen, pero no se limitan a, la JEFFAMINE® T-403 y la JEFFAMINE® D-2000, ambas disponibles comerciadamente de Hintsman Performance Chemicals . , El componente de resina puede también incluir aditivos, seleccionados de al menos un catalizador, un emulsionante, un agente tensoactivo y un agente que retarda la llama. Este catalizador, cuando se usa, está presente en una cantidad de más de 0 hasta 18 partes en peso, con base en las 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 0 hasta 10 partes en peso y, más preferiblemente, de 0.5 hasta 8 partes en peso con base en 100 partes en peso del componente de resina. Ejemplos adecuados del catalizador incluyen la pentametildietil-triamina, dimercapturo de dimetil-estaño, dimetiletanolamina y sus mezclas. Sin embargo, : se apreciará que otros catalizadores son conocidos por los expertos en la técnica y se pueden, usar con la presente invención. : Otro aditivo útil en la presente invención incluye el emulsionante. Cuando se usa, este emulsionante está presente en una cantidad desde más de 0 hasta 5 partes en peso-,—con—base--en—1.0-0—par-tes—en—peso—del—componente—de resina, preferiblemente de 0.5 a 3 partes en peso y, más preferiblemente, de 1 a 2 partes en peso con base en 100 partes en peso del componente de resina. Un emulsionante adecuado es el ácido oleico. Este ácido oleico también ayuda en mantener a la resina homogénea, eliminando asi la necesidad de mezclar la resina antes del rociado. Adicionalmente, otros emulsionantes pueden ser incluidos, para ayudar a la mezcla entre los componentes de la resina, y el isocianato. Un emulsionante adecuado para la reacción con el isocianato incluye, pero no se limita a, el etoxilato de nonil-fenol. El emulsionante para la reacción con el isocianato puede estar presente en una cantidad de más de 0 a 10 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 1 a 5 partes en peso y, más preferiblemente, de 1.6 a 3 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina. Sin embargo, se apreciará que otros emulsionantes para la reacción con el isocianato son conocidos por los expertos en la técnica y se pueden usar con la presente invención. El agente tensoactivo, cuando se usa, está presente en una cantidad de más de 0 hasta 5 partes en peso, con base - en 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 0.1 a 3 partes en peso y, más preferiblemente, de 0.5 a 1.5 partes en peso, con base en 100—partes—en—peso—del—componente—de—resina Un—agente tensoactivo adecuado incluye, pero no se limita a, un agente tensoactivo de silicio. Sin embargo, se apreciará que otros agentes tensoactivos son conocidos por los expertos en la materia y se pueden usar con la presente invención. El componente de resina puede también incluir el agente que retarda la llama, el cual, cuando se usa, está presente en una cantidad de 15 a 40 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de resina, preferiblemente de 20 a 30 partes en peso y, más preferiblemente, de 21 a 27 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente ; de resina. El agente que retarda al llama incluye preferiblemente un compuesto de fósforo orgánico. Un ejemplo adecuado de agentes que retardan la llama incluye, pero no se limita a, el ANTI-BLAZE® 100, disponible comercialmente de Rhodia. La presente invención también incluye b) el componente de isocianato. Este^ componente de isocianato puede incluir el diisocianato de difenilmetano (MDI) y sus mezclas. Además, el MDI puede incluir el MDI monomérico (MMDI) , el cual comprende tanto el 4,4-MDI como el 2,4-MDI y el MDI polimérico (PMDI) , el cual comprende dos o más grupos aromáticos, como es conocido por los expertos en la materia. Se prefiere que el componente de isocianato incluya mezclas de PMDI y MMDI. Más preferiblemente, el PMDI está presente en_.un.a_.cantidad—de_3-0_a_7_0_par-t.es_en_p.es.O-, con_base_en—-1-0-0 -partes en peso del componente de isocianato, y el MMDI está presente en una cantidad de 30 a 70 partes en peso, con base en 100 partes en peso del componente de isocianato. Un componente de isocianato adecuado incluye, pero no se limita a, el LUPRA ATE® M20S, disponible comercialmente de BASF Corp . El sistema reacciona a) el componente de resina y b) el componente de isocianato, en una relación volumétrica que tiene un índice de isocianato de 15 a 70, preferiblemente en una relación que tiene un índice de isocianato de 25 a 60 y, más preferiblemente, en una relación que tiene un índice de socianato de 25 a 55. Este índice de isocianato se logra rociando a) a b) , en una relación volumétrica de 1:1.2 hasta 1:5, preferiblemente de 1:1.2 hasta :3 y, más preferiblemente de 1:1.25 a 1:2. Cuando se rocía en estas relaciones, los grupos de amina primaria están presentes en una cantidad tal que ellos reaccionen más rápido con el componente de isocianato que los otros constituyentes. Más específicamente, pero no limitando- de alguna manera, rociando en un índice mayor más grupos de hidroxilo sin reaccionar del poliol de alto peso molecular-, se unen y esto previene que la espuma gotee mientras se quema. Rociando fuera de la relación, el goteo durante el quemado se previene y, por lo tanto, se obtiene un número de diseminación _de_llama._menox. Eox—lo—tanto-,—el-Indice de isocianato está entre 15 y 70 para asegurar que existan suficientes grupos de isocianato para unir los grupos de hidroxilo sin reaccionar, para curar la espuma de poliuretano 10. Esta espuma de poliuretano 10 de celdas abiertas resultante tiene una densidad menor de 15 kg/m3 y tiene una absorción de agua baja, como será ilustrado en el siguiente ejemplo. El sistema de rocío puede ser rociado con cualquier equipo de rociado típico de dos componentes, el cual incluye una pistola de rociado de dos componentes, como es conocido por los expertos en la materia. Los dos componentes, a) y b) , se mezclan típicamente una vez que ellos entren y salgan de la boquilla de la pistola de rociado. El sistema debe ser capaz de rociar los componentes a) y b) a relaciones volumétricas especificadas. Una vez que se mezclan los dos componentes, ,1a espuma 10 de poliuretano comienza a formarse. Esta espuma 10 de poliuretano luego exhibe un tiempo de crema, un tiempo de gel y un tiempo de elevación. La espuma de poliuretano 10 tiene un tiempo de crema de aproximadamente 2 segundos ± 1 segundo, el tiempo de gel es de aproximadamente 4.5 segundos ± 1 segundo, y el tiempo de elevación es de 8.0 segundos ± 2 segundos. Cuando se rociarla espuma de poliuretano 10, es importante tener tiempos rápidos de crema, gel y elevación, para prevenir que la_e.sp-uma_de—poliuretano—10—gotee-,—mien-t-r-as—se—-ee-ía-,—como se describió antes. Esto es particularmente cierto cuando dicha espuma de poliuretano 10 se rocía en la parte superior. La presente invención suministra una espuma de poliuretano 10 capaz de ser rociada en la parte superior con goteo disminuido. Los siguientes ejemplos, que ilustran la formación de la espuma de poliuretano, de acuerdo con la presente invención, e ilustra ciertas propiedades de esta espuma de poliuretano, como se presenta aquí, intenta ilustrar y no de limitar la invención.

Ejemplo Se formó una espuma de poliuretano 10, de celdas abiertas, . de acuerdo con la presente invención, como se describió anteriormente y que tiene la composición mostrada en la siguiente Tabla 1.

Catalizador C 5.00 Emulsionante 1.50 Agente Tensoactivo 1.00 Emulsionante de Isocianato 2.00 Total 100.00 Componente de Isocianato Partes en Peso Isocianato 100.00 Total 100.00 Tabla 1: Formulación de la Resina y el Componente de Isocianato El componente de curación es la JEFFAMINE® T-403, el cual es la polioxipropilentriamina, que tiene un peso molecular promedio en número de 440. El primer poliol es el POLY-Q® 40-800, el cual es un poliol iniciado con una amina alifática tetra-funcional , que tiene un peso molecular promedio en número de 280. El segundo poliol es el PLURACOL® 380, que es un triol terminado en hidroxilo primario, que tiene un peso molecular promedio en número de 6500. El agente que retarda la llama es el ANTI-BLAZE® 100. El agente de soplado es el agua. El catalizador A es la pentametildietiltriamina, el , Catalizador B es el dimercapturo de dimetil-estaño y el Catalizador C es la dimetiletanolamina . El emulsionante es el ácido oleico y el agente-tensoacti o es un agente tensoactivo de silicio. El emulsionante de isocianato es el etoxilato _de no il^f-enol^ El isocianato es el LUPRANATE® 20S. El componente de resina a) y el componente de isocianato b) se rociaron en una relación volumétrica de 1:1.5. La espuma de poliuretano 10 resultante se preparó en una muestra y se probó en varias propiedades físicas, tal como la densidad, resistencia a la compresión, absorción de agua, transmisión de vapor de agua y características de diseminación de la llama. La muestra se analizó usando el siguiente equipo de prueba: Instron Model 5500R, MettlerBalance Model, LaserComp Fox 600, Mitutoya 12 in. (30.5 cm) Digimatic Caliper y Mitutoya 12 in (61 cm) , Digimatic Caliper. La muestra se probó de acuerdo con la norma ASTM D 1622-98 "Standard Test Method for Apparent Density of Rigid Cellular Plastics" (Método de: Prueba Estándar para la Densidad Aparente de Plásticos :Celulares Rígidos) , ASTM D 1621-00 "Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Cellular Plastics" Procedimiento A, ASTM C 518-98 "Standard Test Meted for Steady-State Thermal Transmisión Properties by Means of the Heat Flow Apparatus" (Método de Prueba Estándar para Propiedades de Transmisión Térmica de Estado Estable por Medio del Aparato Medidor del Flujo de Calor), ASTM D 2126-99 "Standard Test Meted for Response of Rigid Cellular Pla_stic_s_t,o__T_ermal—and—Humid— qi-nq^—(-Método" de Prueba Estándar para la Respuesta de Plá^ -cos Ce-Lula^re-S- Rígidos al Envejecimiento Térmico y Húmedo) , y ASTM D 2842-97 "Standard Test Meted for Water Absorption of Rigid Cellular Plastics" (Método de Prueba Estándar para la Absorción del Agua de Plásticos Celulares Rígidos) . Las propiedades físicas para la espuma de poliuretano 10 se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2: Propiedades Físicas de la Espuma de Poliuretano Se probaron varias propiedades de la transmisión del vapor de agua, de acuerdo con la norma ASTM E 96-00 "Standard Test Meted for Water Vapor Transmission & Materials", (Método de Prueba Estándar para la Transmisión de Vapor de Agua y Materiales) , Procedimiento A. Las muestras se cortaron y montaron en un aparato que se conforma a la especificación de rueha^kSIM E 9-6=9-5-,—L&s- especimenes de prueba se acondicionaron en una cámara de humedad constante durante 24 hors, antes de iniciar la recolección de datos . De acuerdo con la norma ASTM E 96-95, se obtuvieron las mediciones de copa seca y de copa húmeda. Los especímenes de prueba se chocaron en una cámara de humedad constante . a 50% de humedad relativa ± 1% y a una temperatura de 23°C ± 0.1°C. Los especímenes se pesaron en intervalos regulares..-. Las muestras se obtuvieron a un régimen de transmisión de vapor de agua constante, que se usaron en los cálculos para determinar las propiedades de transmisión de vapor de agua. La Tabla 3 ilustra los resultados para la transmisión del vapor de agua ("wvt") , permeancia y permeabilidad para tanto la copa , seca como la copa húmeda.

Tabla 3: Resultados de prueba de la espuma de poliuretano de baja densidad Varias características de quemado también se determinaron para la espuma de poliuretano 10, preparada de acuerdo con la presente invención. Específicamente, la Clasificación de Diseminación 1 de la Llama y el Humo Desarrollado, se determinaron con base en la prueba conducida1 de acuerdo con CAN/ULC-S 102 "Standard Test Method of Test for Surface Burning Characteristics of Building Materials and Assemblies" (Método de Prueba Estándar de la Prueba para las Características de Quemado Superficial de Materiales de Construcción y Ensamblados) y ULC-S 127 "Standard. Córner Wall Method of Test for Non-Melting Buildings ,. Materials" (Método de Muro de Esquina Estándar de Prueba para los Materiales de Construcción no Fundidos) . El método CAN/ULC-S 102 se diseñó para determinar las características de quemado superficial de materiales bajo las condiciones de prueba específicas. Los resultados se expresaron en términos de la Clasificación de diseminación de Llama (FSC1) y el humo desarrollado (SD) . Además de una prueba de túnel para los productos de aislamiento de plástico de espuma, la norma también cita ULC-S127. Aunque el procedimiento es aplicable a los materiales, productos y ensamblados usados en la construcción de edificios para el desarrollo de la diseminación superficial comparativa de los datos de la llama, los resultados de prueba puede —no—refle-j-a-r—las— características de quemado superficial rela-ti-va-s—de—l-es-materiales de prueba bajo todas las condiciones de incendio del edificio. La muestra se acondicionó a la masa constante a una temperatura de 23°C y una humedad relativa del 50% antes de la prueba. El túnel se calentó previamente a 85 °C, según se mide por un par térmico incrustado en el muro posterior, ubicado a 7090 mm corriente debajo de las puertas del quemador y se permitió enfriar a 40°C, según se mide por el par térmico incrustado en el muro posterior, ubicado a 4000 mm desde las puertas del quemador. En este momento, la tapa del túnel se elevó y la muestra se colocó a lo largo de los rebordes del túnel para formar un cielo continuo de 7315 m de largo -y 305 mm arriba del piso. La tapa luego se bajo a su lugar.. ,En el encendido de las puertas del quemador, la distancia de diseminación de la llama se observó y se registro cada 15 segundos. La distancia de diseminación de la llama versus el tiempo se proyectaron, . ignorando cualquier retroceso frontal de la llama, lo cual se muestra gráficamente en la Figura 3. Si el área bajo la curva (A) es menor o igual a 29.7 mm-min, entonces FSC1 = 1.85 x A; si es mayor, entonces FSC1 = 1640/ (59.4-A) . El humo desarrollado se determinó comparando el área bajo la curva obscura para 1a muést a de prjieba__a__aquélla—^del—tablero—de—cernento eforzado inorgánico y el roble rojo,, a i rArJ^mflBte establecidas como 0 y 100, respectivamente, que se muestra gráficamente en la Figura 4. Durante la prueba de algunos materiales, particularmente aquellos de inercia térmica baja, la llama puede mostrar un comportamiento anómalo. Esto es evidente cuando el frente de la llama progresa inicialmente en forma rápida, como es característico de un material altamente inflamable, pero luego se detiene o falla en avanzar más, típicamente no llegando al final del espécimen durante el periodo de prueba. En tales casos, se determinó la Clasificación de Diseminación de la Llama (FSC2) por la aplicación de la ecuación del régimen: Clasificación de Diseminación de la llama (FSC2) = 95.2 x d/t donde "t" es el tiempo en minutos para que el frente de la llama se propague por una distancia "d" en metros, donde hay una reducción macada en el avance del frente de la llama. En ciertos casos, donde hay dificultad en determinar exactamente "d" o "t", o donde hay una condición inusual, tal como la formación de una capa de carbón, que inhibe la propagación subsiguiente a una evaporación inicial, el FSC2 será determinado considerando los resultados de una prueba conducida* de acuerdo con ULC S127. Las superficies internas del aparato de prueba del muro de esquina ULC-S127 se forran con el material de prueba y un quemador especificados se coloca en el— iso—d —-la-esquina adyacente a los dos muros interiores. El quemador se enciende y el tiempo de emisión de la llama desde debajo del pabellón, la fractura del hilo de algodón o el regreso del frente de la llama se determinaron. Este tiempo fue luego convenido a Clasificación de Diseminación de Llama 2 ("FSC2") por referencia a una gráfica de correlación en la norma S127. La espuma de poliuretano 10, formada de acuerdo con la presente invención, produjo una Clasificación de Diseminación de Llama 1 (FSC1) de 62.5 y un Desarrollo de Humo (SD) de 260, Usando la ecuación del régimen, mostrada anteriormente, la espuma de poliuretano 10 tenia un FSC2 de 565. La prueba del muro de esquina fue también realizada de acuerdo con S127 y produjo un FSC2 de 430. El resultado de la prueba S127 tomó precedencia sobre la ecuación del régimen, por lo tanto, la espuma de poliuretano 10 tenía un FSC2 de 430 y un SD de 260. Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores. La invención puede ser practicada de otra manera de la descrita específicamente dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un componente formulado de resina, para su uso en un sistema de espuma de rociado de poliuretano, para ¦T producir una espuma de poliuretano, que tiene una densidad menor de 16 kilogramos por metro cúbico, dicho componente de resina comprende: un agente de soplado; un primer poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 50 a 500 y que posee al menos una tetra-funcionalidad; un segundo poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 3500 a 8000 y que cuenta con grupos de hidroxilo terminales; y un componente de curación, que tiene al menos un grupo de amina primaria y un peso molecular promedio en número de 150 a 5000. .2. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho componente de curación está presente en una cantidad de 2 a 15 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 3. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho componente de curación está presente en una cantidad de 5 a 12 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 4. Un componente de resina, según _s.e define—e¾—la-reivindicación 1, en que dicho componente de curación tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 2500. 5. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho componente de curación tiene un número de hidroxilo de 20 a 800. 6. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho componente de curación tiene un numero de hidroxilo de 30 a 450. 7. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho componente de curación se define además como un tercer poliol, que tiene dicho al menos un grupo de amina primaria. 8. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 7, en que dicho tercer poliol se define además como un poliol tri-funcional, que tiene tres grupos de amina primaria. 9. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 7, en que dicho tercer poliol se define además como un poliol di-funcional, que tiene dos grupos de amina primaria. 10. Un comp.Q.nfin.t.e_de—r.as±na-,—s^gúíí—se—d-efine—e-n—1-a- reivindicación 1, en que dicho primer poliol se define además como un poliol iniciado con amina. 11. Un componente de resina, según se define en la 5 reivindicación 1, en que dicho primer poliol se define además como un poliol alifático. 12. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho primer poliol está presente en una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 10 partes en peso de dicho componente de resina. 13. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho primer poliol está presente en una cantidad de 10 a 20 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente.de resina. 15 14. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho primer poliol tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 550. 15. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho primer poliol tiene un peso 20 molecular promedio en número de 250 a 1000. 16. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho primer poliol tiene un número ___de_hi.droxilo_de_4-0.0—a-S-25 1_7_ Un componen-te—de—r^-S-ina-, según—se—define—en_La_ reivindicación 1, en que dicho segundo poliol está presente en una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 18. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol está presente en una cantidad de 10 a 20 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 19. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol tiene un peso molecular promedio en número de 4000 a 7500. 20. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol tiene un número de hidroxilo de 20 a 100. 21. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol tiene un número de hidroxilo de 20 a 60. 22. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol es además definido como un triol. 23. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho segundo poliol es además de-f-i-n-i-do—como—u-n—d-i-o-1-. -2-4-;—??—eompenen-fee—de—r-e-s-i-na-,—seg n—se—define—en—La-reivindicación 1, que además comprende aditivos seleccionados de al menos un catalizador, un emulsionante, un agente tensoactivo y un agente que retarda la llama. 25. Un componente de resina, según se define en la reivindicación 1, en que dicho agente de soplado se define además como el agua y está presente en una cantidad de 15 a 40 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 26. Una espuma de poliuretano, que se produce de un sistema de rociado de poliuretano de celdas abiertas, y tiene una densidad de menos de 16 kilogramos por metro cúbico y una absorción baja de agua, dicha espuma de poliuretano es el producto de reacción de: a) un componente de resina, el cual comprende: un agente de soplado; un primer poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 150 a 500 y cuenta con al menos una tetra-funcionalidad; un segundo poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 3500 a 8000, y cuenta con grupos de hidroxilo terminales y un componente de curación, que tiene al menos un grupo de amina primaria y que tiene un peso molecular promedio en número de 150 a 5000 y b")—un—componente—de—irs&ei&rt&^cy-,— « —comprende—&1~ diisocianato de difenilmetano; en que dichos a) y b) son reaccionados en una relación volumétrica que tenga un Indice de isocianato de 15 a 70. 27. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dichos a) y b) son reaccionados en una relación volumétrica que tiene un Indice de isocianato de 25 a 60. 28. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicha espuma de poliuretano tiene una absorción de agua menor del 10 por ciento en volumen de dicha espuma de poliuretano. 29. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicha espuma de poliuretano tiene una absorción de agua menor del 5 por ciento en volumen de dicha espuma de poliuretano. 30. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho componente de curación se usa en una cantidad de 2 a 15 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 31. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho componente de curación tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 2500. 3-2-, — u-na—espuma—de—peü-ttteta-rtor—según—se—deí-i-ne—en-la reivindicación 26, en que dicho componente de curación tiene un número de hidroxilo de 20 a 800. 33. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho componente de curación se define además como un tercer poliol, que tiene al menos un grupo de amina primaria. 34. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho primer poliol además se define como un poliol alifático iniciado con amina. 35. Una espuma de poliuretano, según se define en I . una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 36. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho segundo poliol se usa en una cantidad de 5 a 25 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 37. Una espuma de poliuretano, según se define en la reivindicación 26, en que dicho segundo poliol es además definido como un triol. 36-¡—Una—espanta—de—po1iur-etano,—segú —se define—e¾-la reivindicación 26, en que dicho segundo poliol es además definido como un diol. 39. Un método para formar una espuma de poliuretano desde un sistema de rociado de poliuretano, en que dicha espuma de poliuretano tiene una densidad menor de 16 kilogramos por metro cuadrado, y una absorción baja de agua, dicho método comprende las etapas de: proporcionar a) un componente de resina, que incluya un agente de soplado, un primer poliol, con un peso molecular promedio en número de 150 a 500 y que tenga al menos una tetra-funcionalidad, un segundo poliol, con un peso molecular promedio en número de 3500 a 8000 y que tenga grupos de hidroxilo terminales, y un componente de curación, que tenga al menos un grupo de amina primaria y con un peso molecular promedio en numero de 150 a 5000; •proporcionar b) un componente de isocianato, que comprende el diisocianato de difenilmetano; y .reaccionar a) y b) , en una relación volumétrica de 1:1.2 hasta 1:5, de modo que a) y b) sean reaccionados con un índice de isocianato de 15 a 70. 40. Un método, según se define en la reivindicación 39, en que dicha etapa de reaccionar a) y b) se define" además como la reacción de a) y b) en una relación volumétrica—de—1:1.—hasta— ? 2~,—de—manera—que—a-)—y—b)—sean-reaccionados teniendo un índice de isocianato de 25 a 60. 41. Un método, según se define en la reivindicación 39, en que la etapa de reaccionar a) y b) se define además como el rociado de a) y b) . 42. Un método, según se define en la reivindicación 41, en que la etapa de rociar a) y b) se define además como mezclar a) y b) a través de una boquilla de una pistola de rociado. 43, Un método, según se define en la reivindicación 39, en que el componente de curación se proporciona en una cantidad de 2 a 15 partes en peso, con base en 100 partes en peso de dicho componente de resina. 44. Un método, según se define en la reivindicación 39, en que el componente de curación tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 4500. 45. Un método, según se define en la reivindicación 39, en que el componente de curación tiene un número de hidroxilo de 20 a 800. 46. Un método, según se define en la reivindicación 39, en que el componente de curación es un tercer poliol, que tiene al menos un grupo de amina primarxa^