ES2346354T3 - Procedimiento para la obtencion de espumas blandas de poliuretano viscoelasticas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano viscoelásticas mediante reacción de a) poliisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, c) agentes propulsores, caracterizado porque los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) contienen b1) 70 a 10 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 3 a 6, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 100 a 300 mg de KOH/g, b2) 10 a 70 partes en peso de al menos un polieterol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 350 mg de KOH/g, b3) 10 a 30 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxipropileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 550 mg de KOH/g, b4) 0 a 20 partes en peso de al menos un polieterol de injerto, obtenido mediante polimerización in situ de monómeros con insaturación etilénica en un polieteralcohol, constituido por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 50% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 20 a 40 mg de KOH/g.
Description
Procedimiento para la obtención de espumas
blandas de poliuretano viscoelásticas.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Es objeto de la invención un procedimiento para
la obtención de espumas blandas de poliuretano mediante reacción de
poliisocianatos con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno
reactivos con grupos isocianato.
Las espumas blandas de poliuretano
viscoelásticas alcanzan un significado cada vez mayor en los últimos
años. Su empleo se efectúa en especial para la obtención de
acolchados, colchones, o para amortiguación de vibraciones, a modo
de ejemplo en el espumado trasero de alfombras.
Las espumas blandas de poliuretano
viscoelásticas se distinguen por que su temperatura de transición
vítrea se sitúa próxima a la temperatura ambiente.
La temperatura de transición vítrea se determina
por medio de análisis dinámico-mecánico (DMA) con
una frecuencia de 1 Hz y un intervalo de temperaturas de -80 a
+200ºC. Las espumas blandas viscoelásticas según la invención se
distinguen por un valor máximo absoluto del módulo de pérdida tan
delta en el intervalo de temperaturas de -10 a 40ºC,
preferentemente -10 a 35ºC, y en especial de -6 a 35ºC. Las espumas
viscoelásticas presentan en especial una elasticidad de rebote
según DIN EN ISO 8307 por debajo de un 30%, así como un alto
comportamiento de evaporación, que se expresa mediante un valor de
tan delta > 0,2 a temperatura ambiente.
El ajuste de las propiedades viscoelásticas se
efectúa preferentemente mediante la selección de substancias de
empleo, en especial de los polioles.
Una posibilidad para la obtención de espumas
viscoelásticas es el empleo de mezclas de polieteralcoholes,
preferentemente trifuncionales, con un índice de hidroxilo de 20 a
100, y al menos un polieteralcohol, preferentemente trifuncional,
con un índice de hidroxilo en el intervalo entre 160 y 250, y
esencialmente unidades óxido de propileno en la cadena.
En tales espumas, en especial en el caso de
empleo de diisocianato de toluileno (TDI) como poliisocianato, es
desfavorable su elevado número de células cerradas, que conduce a
problemas en la elaboración y a propiedades mecánicas
reducidas.
Además, las propiedades viscoelásticas se pueden
conseguir empleándose como compuestos con al menos dos átomos de
hidrógeno reactivos con grupos isocianato mezclas de al menos un
polieteralcohol con un contenido elevado en óxido de etileno,
preferentemente al menos un 50% en peso, y al menos un
polieteralcohol incompatible con estos polieteralcoholes, con un
contenido elevado en óxido de propileno, preferentemente al menos un
90% en peso.
De este modo, la US 2004/0254256 describe
espumas viscoelásticas, en cuya obtención el componente de poliol
contiene 30 a 70 partes en peso de un polieteralcohol con una
fracción elevada de unidades óxido de etileno en la cadena de
poliéter. La EP 1 240 228 describe la obtención de espumas
viscoelásticas bajo empleo de polieteralcoholes, que presentan un
contenido en óxido de etileno en la cadena de poliéter de al menos
un 50% en peso, y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 40 y
50.
Mediante el empleo de los polieteralcoholes
ricos en óxido de etileno se aumenta el número de células abiertas
de las espumas. En el empleo de polieteralcoholes con una fracción
elevada de óxido de etileno en la cadena es desfavorable el aumento
del carácter hidrófilo de las espumas. De este modo, estas espumas
se hinchan hasta un 40% en volumen en contacto con agua. Este
comportamiento de hinchamiento es inaceptable para aplicaciones en
entornos húmedos.
Otra posibilidad de ajuste de propiedades
viscoelásticas es la adición de plastificantes y/o monooles, como
se describen, a modo de ejemplo, en la WO 02/088211. La WO 01/25305
describe adicionalmente el empleo de 30-70 partes de
poliol polímero para la obtención de espumas viscoelásticas.
En la WO 04/0254256 se describe un procedimiento
para la obtención de espumas viscoelásticas, en el que se emplea
como componente de poliol una mezcla de al menos un polieteralcohol
rico en óxido de etileno, y al menos un polieteralcohol rico en
óxido de propileno. Según la proporción cuantitativa de polioles
empleados entre sí se puede ajustar el carácter hidrófilo de las
espumas.
En este procedimiento es desfavorable a su vez
que las espumas presentan un carácter hidrófilo demasiado elevado
para muchos fines de empleo.
Era tarea de la presente invención poner a
disposición espumas blandas de poliuretano viscoelásticas hidrófobas
con buenas propiedades mecánicas, en especial una deformación
residual por presión óptima, tanto en seco, como también en seco y
húmedo, cuya obtención fuera posible sin problema independientemente
del poliisocianato empleado.
Sorprendentemente, la tarea se pudo solucionar
conteniendo los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno
reactivos con isocianatos un polieteralcohol trifuncional,
esencialmente constituido por óxido de propileno, un
polieteralcohol difuncional, constituido esencialmente por óxido de
propileno, y un polieteralcohol constituido esencialmente por óxido
de etileno, en una proporción respectiva especial.
Por consiguiente, es objeto de la invención un
procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano
viscoelásticas mediante reacción de
- a)
- poliisocianatos con
- b)
- compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato,
- c)
- agentes propulsores,
caracterizado porque los compuestos con al menos
dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b)
contienen
- b1)
- 70 a 10 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 3 a 6, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 100 a 300 mg de KOH/g,
- b2)
- 10 a 70 partes en peso de al menos un polieterol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 350 mg de KOH/g,
- b3)
- 10 a 30 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxipropileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 550 mg de KOH/g,
- b4)
- 0 a 20 partes en peso de al menos un polieterol de injerto, obtenido mediante polimerización in situ de monómeros con insaturación etilénica en un polieteralcohol, constituido por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 50% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 20 a 40 mg de KOH/g.
La funcionalidad de la mezcla de b1) y b2) se
sitúa preferentemente en el intervalo entre más de 2 y 3.
La proporción de la suma de partes en peso b1) y
b2) respecto a b3) (b1+b2)/b3 se sitúa preferentemente en el
intervalo entre 90/10 y 70/30.
La proporción de suma de b1) y b2) respecto a
b4) (b1+b2)/b4 se sitúa preferentemente en el intervalo entre 100/0
y 80/20.
Si en los polieteralcoholes b1) a b4) se emplean
dos óxidos de alquileno, éstos se pueden adicionar en forma de
bloques o en forma estadística.
Como poliisocianatos a) se pueden emplear en
principio todos los compuestos conocidos con al menos dos grupos
isocianato en la molécula. Preferentemente se emplean diisocianatos.
Para el procedimiento según la invención se emplean preferentemente
diisocianato de difenilmetano (MDI) y/o diisocianato de toluileno
(TDI).
En el caso de empleo de TDI se emplean casi
siempre mezclas del isómero 2,4 y 2,6. En este caso son
especialmente preferentes las mezclas comerciales, con un 80% de 2,4
y un 60% de 2,6-TDI, y un 35% de 2,4 y un 35% de
2,6-TDI.
En el caso de empleo de MDI se puede emplear el
isómero 4,4' puro, el isómero 2,4' puro, así como cualquier mezcla
de ambos isómeros entre sí, que también pueden contener hasta un 5%
en peso de isómero 2,2'. En lugar de isocianatos puros, o en mezcla
con los mismos, frecuentemente se emplean los denominados
isocianatos modificados, ya que MDI puro es difícil de elaborar
como producto sólido. Tales isocianatos modificados se pueden
producir, a modo de ejemplo, mediante incorporación de grupos en
los poliisocianatos. Son ejemplos de tales grupos grupos uretano,
alofanato, carbodiimida, uretonimina, isocianurato, urea y biuret.
Son especialmente preferentes poliisocianatos modificados con
grupos uretano, que se obtienen habitualmente mediante reacción de
isocianatos con un defecto de compuestos con
H-funcionales. Tales compuestos se denominan
frecuentemente prepolímeros de NCO. Del mismo modo, son
especialmente preferentes poliisocianatos que contienen carbodiimida
o uretonimina, que se producen mediante reacción con catálisis
selectiva de isocianatos consigo mismos. Además se pueden emplear
mezclas de TDI y MDI.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Los polieteralcoholes empleados para el
procedimiento según la invención se pueden obtener según los
procedimientos habituales y conocidos. Esto se efectúa casi siempre
mediante adición catalizada por vía básica, en la mayor parte de
los casos alcalina, de óxidos de alquileno inferiores, en la mayor
parte de los casos óxido de etileno y/u óxido de propileno, en
substancias iniciadoras hidroxifuncionales.
Como substancias iniciadoras para los
polieteralcoholes difuncionales b2) se emplea casi siempre agua y/o
alcoholes difuncionales, como etilenglicol y/o propilenglicol.
Como substancias iniciadoras para los
polieteralcoholes trifuncionales b1) se emplean casi siempre
alcoholes trifuncionales, como glicerina o trimetilolpropano
(TMP).
En la obtención de polieteralcoholes b3), según
funcionalidad deseada, se pueden emplear las citadas substancias
iniciadoras di- y trifuncionales aisladas o en forma de cualquier
mezcla entre sí.
Como se ha mencionado, como óxidos de alquileno
se emplean casi siempre óxido de etileno y/u óxido de propileno.
Estos se pueden adicionar aislados, sucesivamente o en mezcla entre
sí.
En una forma de ejecución de polieteralcoholes
empleados según la invención, en lugar de compuestos básicos se
pueden emplear como catalizador compuestos de cianuro multimetálico,
también denominados catalizadores DMC. Esto es ventajoso en
especial en el caso de alcoholes de poliéter, que están constituido
completa o esencialmente por óxido de propileno. Tales
polieteralcoholes se distinguen en especial por un contenido
reducido en compuestos insaturados, preferentemente menor que 0,010
meq/g.
Como se indica anteriormente, se entiende por
polioles de injerto b4) polieteralcoholes en los que se
polimerizaron in situ monómeros con insaturación olefínica.
Monómeros con insaturación olefínica preferente son estireno y
acrilonitrilo. Son preferentes polioles de injerto con un índice de
hidroxilo en el intervalo entre 20 y 40 mg de KOH/g y un contenido
en producto sólido en el intervalo entre un 30 y un 50% en peso. Los
polímeros se presentan en forma de una dispersión en el
polieteralcohol.
En una forma preferente de ejecución del
procedimiento según la invención, los polioles de injerto presentan
una distribución de tamaños de partícula bimodal, como se describe
en la WO 03/078496.
Junto con los compuestos con al menos 2 grupos
reactivos con isocianato, también se pueden emplear prolongadores
de cadenas y reticulantes. En este caso se trata preferentemente de
compuestos con H-funcionales con pesos moleculares
de 62 a 400 g/mol, en especial alcoholes di- a trifuncionales,
aminas o aminoalcoholes. Su cantidad asciende en especial a 0 hasta
25, preferentemente 2 a 12 partes en peso, referido a 100 partes en
peso de polieteralcohol y/o poliesteralcoholes.
La obtención de espumas blandas de poliuretano
según la invención se efectúa habitualmente en presencia de agentes
propulsores, catalizadores, y substancias auxiliares y aditivos.
Como agente propulsor se emplea preferentemente
agua. La cantidad de agua empleada se ajusta a la densidad de
espuma deseada, y se sitúa preferentemente en el intervalo entre un
1% en peso y un 5% en peso, referido al peso del componente b).
En lugar del agua, o junto con la misma, se
pueden emplear también los denominados agentes propulsores de
acción física. En este caso se trata preferentemente de líquidos
inertes frente a los componentes estructurales de poliuretano, con
puntos de ebullición por debajo de 100ºC, preferentemente por debajo
de 50ºC, en especial en el intervalo entre 50 y 30ºC, que se
evaporan bajo la influencia de la reacción de poliadición
exotérmica. Son ejemplos de tales líquidos hidrocarburos, como n-,
iso- y/o ciclopentano, éteres, cetonas, hidrocarburos halogenados,
en tanto no presenten potencial de degradación de ozono, o gases
nobles. La cantidad de estos agentes propulsores de acción física
asciende casi siempre a 1 hasta 20 partes en peso, preferentemente 2
a 15 partes en peso, referido a 100 partes en peso de compuesto con
al menos 2 átomos de hidrógeno reactivos con isocianato. La
cantidad de agentes propulsores empleados depende de la densidad de
espumas deseada.
Para la puesta en práctica de la reacción se
emplean casi siempre los catalizadores de poliuretano habituales.
En este caso se trata, a modo de ejemplo, de aminas terciarias, como
trietilendiamina, sales metálicas, como compuestos de estaño, así
como cualquier mezcla de estos compuestos.
Como substancias auxiliares y/o aditivos se
emplean, a modo de ejemplo, agentes ignífugos, substancias
tensioactivas, estabilizadores, reguladores celulares, substancias
de acción fungistática y bacteriostática, antiestáticos,
colorantes, pigmentos y cargas. Estas substancias se añaden al
sistema de espuma en caso necesario, para conceder al mismo
determinadas propiedades.
Se pueden extraer datos más detallados respecto
a los componentes empleados, a modo de ejemplo, del manual de
materiales sintéticos, tomo VII, poliuretanos, editorial Carl
Hanser, Münich, Viena, 1ª a 3ª edición, 1966, 1983 y 1993.
Habitualmente se mezclan los compuestos con al
menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b),
los agentes propulsores c), los catalizadores, así como los agentes
auxiliares y/o aditivos empleados concomitantemente en caso dado,
para dar un denominado componente de poliol, y en esta forma se
hacen reaccionar con los poliisocianatos a).
\global\parskip0.900000\baselineskip
Para la obtención de las espumas blandas de
poliuretano según la invención, los compuestos de partida se hacen
reaccionar casi siempre a temperaturas de 0 a 100ºC, preferentemente
15 a 60ºC, en proporciones cuantitativas tales que por grupo NCO se
presentan 0,5 a 2, preferentemente 0,8 a 1,3, y en especial
aproximadamente 1 átomo de hidrógeno reactivo, y en el caso de
empleo de agua como agente propulsor, ambos átomos de hidrógeno de
agua se incluyen en el número total de átomos de hidrógeno
reactivos.
Las espumas blandas de poliuretano según la
invención se obtienen preferentemente según el procedimiento de una
etapa mediante mezclado del componente de poliol y de isocianato,
conteniendo el componente de poliol, como se ha descrito, los
compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con
isocianato, en caso dado el monool, así como catalizadores, agentes
propulsores, así como agentes auxiliares y/o aditivos, y conteniendo
el componente de isocianato el poliisocianato, así como, en caso
dado, catalizadores, agentes propulsores físicos, así como agentes
auxiliares y/o aditivos. Ambos componentes se mezclan intensivamente
y se espuman casi siempre como espuma en bloque.
Las espumas blandas de poliuretano según la
invención presentan extraordinarias propiedades viscoelásticas, ya
que su temperatura de transición vítrea se sitúa próxima a la
temperatura ambiente.
La temperatura de transición vítrea, como se ha
descrito, se determina por medio de análisis
dinámico-mecánico (DMA) con una frecuencia de 1 Hz
y un intervalo de temperaturas de -80 a +200ºC, con una deformación
de un 0,3%. El programa de temperatura se lleva a cabo en pasos de
5ºC. Las espumas blandas viscoelásticas según la invención se
distinguen por una temperatura de transición vítrea, expresada
mediante un valor máximo absoluto del módulo de pérdida tan delta
en el intervalo de temperaturas de -10 a 40ºC, preferentemente -10 a
35ºC, y en especial de -6 a 35ºC. Las espumas viscoelásticas
presentan en especial una elasticidad de rebote según DIN EN ISO
8307 por debajo de un 30%, así como un alto comportamiento de
evaporación, que se expresa mediante un valor de tan delta > 0,2
a temperatura ambiente.
En especial se emplean para elementos aislantes
y amortiguadores, en especial en construcción de automóviles, para
asientos acolchados o hamacas, para colchones o cojines en el sector
ortopédico y/o médico, o para plantillas de zapatos. Otro campo de
empleo son piezas de seguridad de automóviles, superficies de apoyo,
reposabrazos y piezas similares en el sector de muebles y en
construcción de automóviles.
La invención se explicará más detalladamente en
los siguientes ejemplos.
Ejemplos 1 a
9
A partir de los polioles, catalizadores y
aditivos indicados en la tabla se obtuvo un componente de poliol
mediante mezclado. Las cantidades indicadas son partes en peso. El
componente de poliol se mezcló con 100 partes en peso de
diisocianato de toluileno 80/20 en los ejemplos 1 a 6 con el índice
indicado en preparación manual, y la mezcla se introdujo en un
molde metálico abierto con las dimensiones 40x40x40 cm, donde se
secó para dar la espuma blanda. En el ejemplo 7 se efectuó el
espumado a máquina.
Los parámetros de espumado y las propiedades
mecánicas de las espumas se indican igualmente en la tabla 1.
- Poliol 1
- polieteralcohol a base de trimetilolpropano y óxido de propileno, índice de hidroxilo 160 mg de KOH/g,
- poliol 2
- polieteralcohol a base de glicerina y óxido de propileno, índice de hidroxilo 180 mg de KOH/g,
- poliol 3
- polieteralcohol a base de glicerina y óxido de propileno, índice de hidroxilo 200 mg de KOH/g,
- poliol 4
- polieteralcohol a base de propilenglicol y óxido de propileno, índice de hidroxilo 55 mg de KOH/g,
- poliol 5
- polieteralcohol a base de propilenglicol y óxido de propileno, índice de hidroxilo 100 mg de KOH/g,
- poliol 6
- polieteralcohol a base de propilenglicol y óxido de propileno, índice de hidroxilo 240 mg de KOH/g,
- poliol 7
- polieteralcohol a base de etilenglicol y óxido de etileno, índice de hidroxilo 190 mg de KOH/g,
- poliol 8
- polietilenglicol, índice de hidroxilo 280 mg de KOH/g,
- estabilizador 1
- Tegostab® BF 2370 Goldschmidt,
- estabilizador 2
- Dabco® 198 - de la firma Air Products,
- catalizador 2
- Lupragen® N201 - catalizador de amina de la firma BASF AG,
- catalizador 3
- Lupragen® N206 - catalizador de amina de la firma BASF AG,
\global\parskip1.000000\baselineskip
- catalizador 4
- Kosmos® 29 - catalizador de estaño de la firma Air Products,
- catalizador 5
- Kosmos® EF - catalizador de estaño de la firma Air Products.
\vskip1.000000\baselineskip
(Continuación)
En los ejemplos 5 y 6 no se pudieron determinar
valores mecánicos, ya que las espumas se encogieron.
La determinación del peso específico se efectuó
según DIN EN ISO 845, la determinación de la dureza al recalcado se
efectuó según DIN EN ISO 3386-1, la determinación de
la dureza a la impresión se efectuó según DIN EN ISO 2439, la
determinación de la resistencia a la tracción se efectuó según DIN
EN ISO 1798, la determinación del alargamiento de rotura se efectuó
según DIN EN ISO 1798, la determinación de la deformación residual
por presión (DVR) se efectuó según DIN EN ISO 1856, y la
determinación de la elasticidad de rebote (RPE) se efectuó según
DIN EN ISO 8307.
La determinación de Wet Compression Set (WCS) se
efectuó según métodos de ensayo internos.
Además se investigó el comportamiento de
hinchamiento de las espumas de los ejemplos 1, 2 y 3.
Para la investigación del comportamiento de
hinchamiento se dispuso en agua una probeta de espuma durante una
hora. Antes y después de almacenaje se determinaron las medidas de
probeta.
Los resultados muestran que las espumas
investigadas no son hidrófilas.
Claims (12)
1. Procedimiento para la obtención de espumas
blandas de poliuretano viscoelásticas mediante reacción de
- a)
- poliisocianatos con
- b)
- compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato,
- c)
- agentes propulsores,
caracterizado porque los compuestos con
al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b)
contienen
- b1)
- 70 a 10 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 3 a 6, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 100 a 300 mg de KOH/g,
- b2)
- 10 a 70 partes en peso de al menos un polieterol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 350 mg de KOH/g,
- b3)
- 10 a 30 partes en peso de al menos un polieteralcohol, constituido exclusivamente por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxipropileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 50 a 550 mg de KOH/g,
- b4)
- 0 a 20 partes en peso de al menos un polieterol de injerto, obtenido mediante polimerización in situ de monómeros con insaturación etilénica en un polieteralcohol, constituido por unidades polioxipropileno o unidades polioxipropileno y un máximo de un 50% en peso, referido a la cantidad total de óxidos de alquileno empleados, de unidades polioxietileno en la cadena de poliéter, con una funcionalidad nominal de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 20 a 40 mg de KOH/g.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la funcionalidad de la mezcla de b1) y
b2) se sitúa en el intervalo entre más de 2 y 3.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la proporción de partes en peso de la
suma de b1) y b2) respecto a b3) (b1+b2)/b3 se sitúa en el
intervalo entre 90/10 y 70/30.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la suma de b1) y b2) respecto a b4)
(b1+b2)/b4 se sitúa en el intervalo entre 100/0 y 80/20.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la obtención de polieteralcoholes b1)
a b4), en el caso de empleo de dos óxidos de alquileno, éstos se
adicionan en forma de bloques.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la obtención de polieteralcoholes b1)
a b4), en el caso de empleo de dos óxidos de alquileno, éstos se
adicionan en forma estadística.
7. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como poliisocianato a) se emplea
diisocianato de difenilmetano.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como poliisocianato a) se emplean
mezclas de diisocianato de difenilmetano y poliisocianatos de
polifenilenpolimetileno.
9. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como poliisocianato a) se emplea
diisocianato de toluileno.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como agente propulsor se emplea
agua.
11. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como agente propulsor se emplea agua en
una cantidad de un 1 a un 5% en peso, referido a la cantidad de
todos los componentes de empleo.
12. Espumas blandas de poliuretano
viscoelásticas, obtenibles según una de las reivindicaciones 1 a
11.
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| CN102504175B (zh) * | 2011-11-04 | 2013-11-06 | 北京科聚化工新材料有限公司 | 低密度粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法 |
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