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ES2653151T3 - Procedimiento para la preparación de espumas flexibles de poliuretano - Google Patents

Procedimiento para la preparación de espumas flexibles de poliuretano Download PDF

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ES2653151T3
ES2653151T3 ES12710097.2T ES12710097T ES2653151T3 ES 2653151 T3 ES2653151 T3 ES 2653151T3 ES 12710097 T ES12710097 T ES 12710097T ES 2653151 T3 ES2653151 T3 ES 2653151T3
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ES
Spain
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iii
carbonate
parts
component
Prior art date
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Active
Application number
ES12710097.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Gundolf Jacobs
Sven Meyer-Ahrens
Bert Klesczewski
Angelika Schulz
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Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
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Publication date
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Abstract

Procedimiento para la preparación de espumas blandas de poliuretano mediante la reacción del componente A que contiene A1 100 partes en peso de polieterpoliol, A2 de 0,5 a 25 partes en peso (con respecto a 100 partes en peso del componente A1) de agua y/o agentes expansores físicos, A3 de 0,05 a 10 partes en peso (con respecto a 100 partes en peso del componente A1) de adyuvantes y aditivos tales como a) catalizadores, b) aditivos tensioactivos, c) pigmentos o agentes ignífugos, con prepolímero que contiene grupos uretano y con grupos terminales NCO (componente B) que contiene uno o varios poliisocianatos (B1) y uno o varios polietercarbonatopolioles (B2), teniendo lugar la preparación a un índice de desde 50 hasta 250.

Description

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Las sustancias iniciadoras H-funcionales presentan en general una funcionalidad (es decir un número de átomos de H activos para la polimerización por molécula) de desde 1 hasta 8, preferentemente de 2 o 3. Las sustancias iniciadoras H-funcionales se utilizan o bien individualmente o bien como mezcla de al menos dos sustancias iniciadoras H-funcionales.
Sustancias iniciadoras H-funcionales preferidas son alcoholes de fórmula general (II),
HO-(CH2)x-OH (II)
siendo x un número de desde 1 hasta 20, preferentemente un número par de desde 2 hasta 20. Ejemplos de alcoholes de fórmula (II) son etilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, 1,10 decanodiol y 1,12dodecanodiol. Sustancias iniciadoras H-funcionales preferidas adicionales son neopentilglicol, trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, productos de reacción de los alcoholes de fórmula (II) con ε-caprolactona, por ejemplo productos de reacción de trimetilolpropano con ε-caprolactona, productos de reacción de glicerina con εcaprolactona, así como productos de reacción de pentaeritritol con ε-caprolactona. Además, como sustancias iniciadoras H-funcionales se utilizan preferentemente agua, dietilenglicol, dipropilenglicol, aceite de ricino, sorbitol y polieterpolioles, constituidos de unidades de poli(óxido de alquileno) repetidas.
De manera especialmente preferente, en el caso de las sustancias iniciadoras H-funcionales se trata de uno o varios compuestos seleccionados del grupo que consiste en etilenglicol, propilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4butanodiol, 1,5-pentanodiol, 2-metilpropano-1,3-diol, neopentilglicol, 1,6-hexanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, glicerina, trimetilolpropano, polieterpolioles di-y trifuncionales, estando constituido el polieterpoliol por una sustancia iniciadora di-o tri-H-funcional y óxido de propileno o por una sustancia iniciadora di-o tri-H-funcional, óxido de propileno y óxido de etileno. Los polieterpolioles tienen preferentemente un peso molecular Mn en el intervalo de desde 62 hasta 4500 g/mol y una funcionalidad de desde 2 hasta 3 y en particular un peso molecular Mn en el intervalo de desde 62 hasta 3000 g/mol y una funcionalidad de desde 2 hasta 3.
La producción de los polietercarbonatopolioles tiene lugar mediante la adición catalítica de dióxido de carbono y óxidos de alquileno a sustancias iniciadoras H-funcionales. Por “H-funcional” se entiende en el sentido de la invención el número de átomos de H activos para la alcoxilación por molécula del compuesto iniciador.
En principio se conocen catalizadores de DMC para su uso en la homopolimerización de epóxidos por el estado de la técnica (véanse por ejemplo los documentos US-A 3 404 109, US-A 3 829 505, US-A 3 941 849 y US-A 5 158 922). Los catalizadores de DMC, que se describen por ejemplo en los documentos US-A 5 470 813, EP-A 700 949, EP-A 743 093, EP-A 761 708, WO 97/40086, WO 98/16310 y WO 00/47649, presentan una actividad muy alta en la homopolimerización de epóxidos y permiten la producción de polieterpolioles a concentraciones de catalizador muy reducidas (25 ppm o menos), de modo que en general ya no es necesaria una separación del catalizador del producto acabado. Un ejemplo típico son los catalizadores de DMC altamente activos descritos en el documento EP-A 700 949, que además de un compuesto de cianuro bimetálico (por ejemplo hexacianocobaltato(III) de cinc) y un ligando complejo orgánico (por ejemplo terc-butanol) contienen todavía un poliéter con un peso molecular promedio en número de más de 500 g/mol.
Los catalizadores de DMC según la invención se obtienen
(i)
haciendo reaccionar en la primera etapa una disolución acuosa de una sal metálica con la disolución acuosa de una sal de cianuro metálico en presencia de uno o varios ligandos complejos orgánicos, por ejemplo de un éter o alcohol,
(ii)
separando en la segunda etapa el sólido de la suspensión obtenida de (i) mediante técnicas conocidas (tales como centrifugación o filtración),
(iii) lavando dado el caso en una tercera etapa el sólido aislado con una disolución acuosa de un ligando complejo orgánico (por ejemplo mediante resuspensión y un nuevo aislamiento posterior mediante filtración o centrifugación),
(iv) secándose a continuación el sólido obtenido, dado el caso tras pulverización, a temperaturas de en general 20 -120ºC y a presiones de en general 0,1 mbar a presión normal (1013 mbar),
y añadiéndose en la primera etapa o directamente tras la precipitación del compuesto de cianuro bimetálico (segunda etapa) uno o varios ligandos complejos orgánicos, preferentemente en exceso (con respecto al compuesto de cianuro bimetálico) y dado el caso componentes formadores de complejos adicionales.
Los compuestos de cianuro bimetálico contenidos en los catalizadores de DMC según la invención son los productos de reacción de sales metálicas solubles en agua y sales de cianuro metálico solubles en agua.
Por ejemplo se mezcla una disolución acuosa de cloruro de cinc (preferentemente en exceso con respecto a la sal de cianuro metálico, tal como por ejemplo hexacianocobaltato de potasio) y hexacianocobaltato de potasio y a continuación se añade dimetoxietano (glima) o terc-butanol (preferentemente en exceso, con respecto a hexacianocobaltato de cinc) a la suspensión formada.
Para la producción de los compuestos de cianuro bimetálico, las sales metálicas adecuadas presentan
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preferentemente la fórmula general (III),
M(X)n (III)
en la que
M se selecciona de los cationes metálicos Zn2+, Fe2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Sr2+, Sn2+, Pb2+ y Cu2+, preferentemente M es Zn2+, Fe2+, Co2+ o Ni2+. X es uno o varios (es decir diferentes) aniones, preferentemente un anión seleccionado del grupo de los haluros (es decir fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro), hidróxido, sulfato, carbonato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato, carboxilato, oxalato y nitrato; n es 1, cuando X = sulfato, carbonato u oxalato y n es 2, cuando X = haluro, hidróxido, carboxilato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato o nitrato,
o las sales metálicas adecuadas presentan la fórmula general (IV),
Mr(X)3 (IV)
en la que
M se selecciona de los cationes metálicos Fe3+, Al3+, Co3+ y Cr3+, X es uno o varios (es decir diferentes) aniones, preferentemente un anión seleccionado del grupo de los haluros (es decir fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro), hidróxido, sulfato, carbonato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato, carboxilato, oxalato y nitrato; r es 2, cuando X = sulfato, carbonato u oxalato y r es 1, cuando X = haluro, hidróxido, carboxilato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato o nitrato,
o las sales metálicas adecuadas presentan la fórmula general (V),
M(X)s (V)
en la que
M se selecciona de los cationes metálicos Mo4+, V4+ y W4+ X es uno o varios (es decir diferentes) aniones, preferentemente un anión seleccionado del grupo de los haluros (es decir fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro), hidróxido, sulfato, carbonato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato, carboxilato, oxalato y nitrato; s es 2, cuando X = sulfato, carbonato u oxalato y s es 4, cuando X = haluro, hidróxido, carboxilato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato o nitrato,
o las sales metálicas adecuadas presentan la fórmula general (VI),
M(X)t (VI)
en la que
M se selecciona de los cationes metálicos Mo6+ y W6+ X es uno o varios (es decir diferentes) aniones, preferentemente un anión seleccionado del grupo de los haluros (es decir fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro), hidróxido, sulfato, carbonato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato, carboxilato, oxalato y nitrato; t es 3, cuando X = sulfato, carbonato u oxalato y t es 6, cuando X = haluro, hidróxido, carboxilato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato o nitrato.
Ejemplos de sales metálicas adecuadas son cloruro de cinc, bromuro de cinc, yoduro de cinc, acetato de cinc, acetilacetonato de cinc, benzoato de cinc, nitrato de cinc, sulfato de hierro(II), bromuro de hierro(II), cloruro de hierro(II), cloruro de hierro(III), cloruro de cobalto(II), tiocianato de cobalto(II), cloruro de níquel(II) y nitrato de níquel(II). También pueden utilizarse mezclas de diferentes sales metálicas.
Para la producción de los compuestos de cianuro bimetálico, las sales de cianuro metálico adecuadas presentan preferentemente la fórmula general (VII)
(Y)aM’(CN)b(A)c (VII)
en la que
M’ se selecciona de uno o varios cationes metálicos del grupo que consiste en Fe(II), Fe(III), Co(II), Co(III), Cr(II), Cr(III), Mn(II), Mn(III), Ir(III), Ni(II), Rh(III), Ru(II), V(IV) y V(V), preferentemente M’ es uno o varios cationes metálicos del grupo que consiste en Co(II), Co(III), Fe(II), Fe(III), Cr(III), Ir(III) y Ni(II), Y se selecciona de uno o varios cationes metálicos del grupo que consiste en metal alcalino (es decir Li+, Na+, K+, Rb+) y metal alcalinotérreo (es decir Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+),
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A se selecciona de uno o varios aniones del grupo que consiste en haluros (es decir fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro), hidróxido, sulfato, carbonato, cianato, tiocianato, isocianato, isotiocianato, carboxilato, azida, oxalato o nitrato y a, b y c son números enteros, seleccionándose los valores para a, b y c de tal manera que venga dada la electroneutralidad de la sal de cianuro metálico; a es preferentemente 1, 2, 3 o 4; b es preferentemente 4, 5 o 6; c presenta preferentemente el valor de 0.
Ejemplos de sales de cianuro metálico adecuadas son hexacianocobaltato(III) de sodio, hexacianocobaltato(III) de potasio, hexacianoferrato(II) de potasio, hexacianoferrato(III) de potasio, hexacianocobaltato(III) de calcio y hexacianocobaltato(III) de litio.
Compuestos de cianuro bimetálico preferidos, que están contenidos en los catalizadores de DMC según la invención, son compuestos de fórmula general (VIII)
Mx[M’x,(CN)y]z (VIII),
en la que M es tal como en la fórmula (III) a (VI) y M’ es tal como se define en la fórmula (VII), y x, x’, y y z son números enteros y se seleccionan de tal manera que venga dada la neutralidad electrónica del compuesto de cianuro bimetálico.
Preferentemente x=3, x’=1, y=6 y z=2, M = Zn(II), Fe(II), Co(II) o Ni(II) y M’= Co(III), Fe(III), Cr(III) o Ir(III).
Ejemplos de compuestos de cianuro bimetálico adecuados a) son hexacianocobaltato(III) de cinc, hexacianoiridato(III) de cinc, hexacianoferrato(III) de cinc y hexacianocobaltato(III) de cobalto(II). Ejemplos adicionales de compuestos de cianuro bimetálico adecuados pueden tomarse, por ejemplo, del documento US 5 158 922 (columna 8, líneas 29 -66). De manera especialmente preferente se usa hexacianocobaltato(III) de cinc.
Los ligandos complejos orgánicos añadidos durante la producción de los catalizadores de DMC se dan a conocer, por ejemplo, en los documentos US 5 158 922 (véase en particular la columna 6, líneas 9 a 65), US 3 404 109, US 3 829 505, US 3 941 849, EP-A 700 949, EP-A 761 708, JP 4 145 123, US 5 470 813, EP-A 743 093 y WO-A 97/40086). Por ejemplo, como ligandos complejos orgánicos se utilizan compuestos orgánicos solubles en agua con heteroátomos, tales como oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre, que pueden formar complejos con el compuesto de cianuro bimetálico. Ligandos complejos orgánicos preferidos son alcoholes, aldehídos, cetonas, éteres, ésteres, amidas, ureas, nitrilos, sulfuros y sus mezclas. Ligandos complejos orgánicos especialmente preferidos son éteres alifáticos (tal como dimetoxietano), alcoholes alifáticos solubles en agua (tales como etanol, isopropanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, terc-butanol, 2-metil 3-buten-2-ol y 2-metil-3-butin-2-ol), compuestos, que contienen tanto grupos éter alifáticos o cicloalifáticos así como grupos hidroxilo alifáticos (como por ejemplo etilenglicol-mono-tercbutiléter, dietilenglicol-mono-terc-butiléter, tripropilenglicol-mono-metiléter y 3-metil-3-oxetano-metanol). Los ligandos complejos orgánicos más preferidos se seleccionan de uno o varios compuestos del grupo que consiste en dimetoxietano, terc-butanol, 2-metil-3-buten-2-ol, 2-metil-3-butin-2-ol, etilenglicol-mono-terc-butiléter y 3-metil-3oxetano-metanol.
Opcionalmente, durante la producción de los catalizadores de DMC según la invención se utilizan uno o varios componente(s) formadores de complejos de las clases de compuestos de los poliéteres, poliésteres, policarbonatos, ésteres de sorbitano de polialquilenglicol, polialquilenglicolglicidiléteres, poliacrilamida, poli(acrilamida-co-ácido acrílico), poli(ácido acrílico), poli(ácido acrílico-co-ácido maleico), poliacrilonitrilo, poli(acrilatos de alquilo), poli(metacrilatos de alquilo), polivinilmetiléteres, poliviniletiléteres, poli(acetato de vinilo), poli(alcohol vinílico), poli-Nvinilpirrolidona, poli(N-vinilpirrolidona-co-ácido acrílico), polivinilmetilcetona, poli(4-vinilfenol), poli(ácido acrílico-coestireno), polímeros de oxazolina, polialquileniminas, copolímeros de ácido maleico y anhídrido de ácido maleico, hidroxietilcelulosa y poliacetales, o de los glicidiléteres, glicósidos, ésteres de ácido carboxílico de alcoholes polivalentes, ácidos biliares o sus sales, ésteres o amidas, ciclodextrinas, compuestos de fósforo, ésteres de ácido carboxílicos α,β-insaturados o compuestos tensioactivos o surfactantes iónicos.
Preferentemente, durante la producción de los catalizadores de DMC según la invención en la primera etapa se hacen reaccionar las soluciones acuosas de la sal metálica (por ejemplo cloruro de cinc), utilizada en un exceso estequiométrico (al menos el 50% en moles) con respecto a la sal de cianuro metálico, es decir al menos una relación molar de sal metálica con respecto a sal de cianuro metálico de 2,25 con respecto a 1,00) y de la sal de cianuro metálico (por ejemplo hexacianocobaltato de potasio) en presencia del ligando complejo orgánico (por ejemplo terc-butanol), formándose una suspensión, que contiene el compuesto de cianuro bimetálico (por ejemplo hexacianocobaltato de cinc), agua, sal metálica en exceso, y el ligando complejo orgánico.
A este respecto, el ligando complejo orgánico puede estar presente en la disolución acuosa de la sal metálica y/o de la sal de cianuro metálico, o se añade directamente a la suspensión obtenida tras la precipitación del compuesto de cianuro bimetálico. Ha demostrado ser ventajoso mezclar las soluciones acuosas de la sal metálica y de la sal de
imagen7
DABCO® (trietilendiamina; 2,2,2-diazabiciclooctano): Aldrich
A1-1: Polieterpoliol con un índice de OH de 28 mg KOH/g, producido en presencia de KOH como catalizador mediante la adición de óxido de propileno y óxido de etileno en una relación de 85 con respecto a 15 usando glicerina como iniciador con el 85% en moles de grupos OH primarios.
5 A1-2: Polieterpoliol con un índice de OH de 37 mg KOH/g, producido mediante la adición de óxido de propileno y óxido de etileno en una relación de 27 con respecto a 73 usando glicerina como iniciador con aproximadamente el 83% en moles de grupos OH primarios.
A3-1 Tegostab® B 8715LF, preparación de polisiloxanos organomodificados, empresa Evonik Goldschmidt.
10 A3-2 Jeffcat® ZR50, catalizador de amina de la empresa Huntsman Corp. Europe.
A3-3 Dabco® NE300, catalizador de amina de la empresa Air Products.
A4-1 Dietanolamina
B1-1 Mezcla que contiene el 59,2% en peso de diisocianato de 4,4’-difenilmetano, el 20,2% en peso de diisocianato de 2,4’-difenilmetano y el 17,8% en peso de poliisocianato de polifenilpolimetileno 15 (“MDI polinuclear”) con un contenido en NCO del 32,5% en peso.
B1-2 Mezcla que contiene el 69,0% en peso de diisocianato de 4,4’-difenilmetano, el 9,3% en peso de diisocianato de 2,4’-difenilmetano y el 20,5% en peso de poliisocianato de polifenilpolimetileno (“MDI polinuclear”) con un contenido en NCO del 32,5% en peso.
B2-2 Polieterpoliol con un índice de OH de 56 mg KOH/g y < 10% en moles de grupos OH primarios, 20 producido en presencia de KOH como catalizador mediante la adición de óxido de propileno usando glicerina como iniciador.
B2-3 Polieterpoliol con un índice de OH de 56 mg KOH/g y < 10% en moles de grupos OH primarios, producido en presencia de un catalizador de DMC mediante la adición de óxido de propileno usando glicerina como iniciador.
25 Los análisis se realizaron tal como sigue:
Viscosidad dinámica: Reómetro MCR 51 de la empresa Anton Paar de manera correspondiente a la norma DIN 53019. Contenido en NCO: según la norma DIN 53185
La densidad aparente se determinó según la norma DIN EN ISO 3386-1-98. La resistencia a la compresión se determinó según la norma DIN EN ISO 3386-1-98 (a una deformación del 40% y
30 4º ciclo).
La resistencia a la tracción y alargamiento de rotura se determinaron según la norma DIN EN ISO 1798. Los restos remanentes por deformación de la presión DVR 50% (Ct) y DVR 75% (Ct) se determinaron según la norma DIN EN ISO 1856-2001-03 al 50% o al 75% de deformación. La pérdida de dureza tras 3 h de envejecimiento en el autoclave de vapor a 105ºC (HALL) se determinó según el
35 método GM6293M, ASTM D3574-C, J. La resistencia al desgarro se determinó según la norma DIN EN ISO 8067.
El promedio en peso y en número del peso molecular de los polietercarbonatopolioles se determinó por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC). Se procedió según la norma DIN 55672-1: “Gelpermeationschromatographie, Teil 1 -Tetrahidrofuran als Elutionsmittel”. A este respecto se usaron muestras de
40 poliestireno de masa molar conocida para la calibración.
El índice OH (índice de hidroxilo) se determinó en cumplimiento con la norma DIN 53240-2, usándose sin embargo piridina en lugar de THF/diclorometano como disolvente. Se titró con KOH etanólico 0,5 molar (reconocimiento de punto final por medio de potenciometría). Como sustancia de ensayo funcionó aceite de ricino con el índice OH establecido mediante certificado. La indicación de la unidad en “mg/g” se refiere a mg[KOH]/g[poliol].
45 Determinación del porcentaje molar de los grupos OH primarios: por medio de 1H-RMN (Bruker DPX 400, deuterocloroformo)
índice de hidroxilo: según la norma DIN 53240
índice de acidez: según la norma DIN 53402
La relación de los grupos OH primarios y secundarios se determinó por medio de 1H-RMN (Bruker DPX 400, deuterocloroformo).
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El porcentaje de CO2 incorporado, en el polietercarbonatopoliol resultante así como la relación de carbonato de propileno con respecto a polietercarbonatopoliol se determinación por medio de 1H-RMN (empresa Bruker, DPX 400, 400 MHz; programa de pulsos zg30, tiempo de espera d1: 10 s, 64 barridos). La muestra se disolvió en cada caso en cloroformo deuterado. Las resonancias relevantes en el 1H-RMN (con respecto a TMS = 0 ppm) son tal como sigue:
carbonato cíclico (que se formó como subproducto) con resonancia a 4,5 ppm, carbonato, que resulta del dióxido de carbono incorporado en el polietercarbonatopoliol con resonancias a de 5,1 a 4,8 ppm, PO que no ha reaccionado con resonancia a 2,4 ppm, polieterpoliol (es decir sin dióxido de carbono incorporado) con resonancias a de 1,2 a 1,0 ppm.
El porcentaje en moles del carbonato incorporado en el polímero en la mezcla de reacción se calcula según la fórmula (X) tal como sigue, usándose las siguientes abreviaturas:
F(4,5) = área de la resonancia a 4,5 ppm para carbonato cíclico (corresponde a un átomo de H) F(5,1-4,8) = área de la resonancia a 5,1-4,8 ppm para polietercarbonatopoliol y un átomo de H para carbonato cíclico. F(2,4) = área de la resonancia a 2,4 ppm para PO libre, que no ha reaccionado F(1,2-1,0) = área de la resonancia a 1,2-1,0 ppm para polieterpoliol
Teniendo en cuenta las intensidades relativas se realizó la conversión según la siguiente fórmula (X) para el carbonato unido al polímero (“carbonato lineal” LC) en la mezcla de reacción en % en moles:
imagen8
El porcentaje en peso (en % en peso) de carbonato unido a polímero (LC’) en la mezcla de reacción se calculó según la fórmula (XI),
imagen9
calculándose el valor para N (“denominador” N) según la fórmula (XII):
imagen10
El factor 102 resulta de la suma de las masas molares de CO2 (masa molar 44 g/mol) y de óxido de propileno (masa molar 58 g/mol), el factor 58 resulta de la masa molar de óxido de propileno y el factor 146 resulta de la masa molar del iniciador utilizado 1,8-octanodiol.
El porcentaje en peso (en % en peso) de carbonato cíclico (CC’) en la mezcla de reacción se calculó según la fórmula (XIII),
imagen11
calculándose el valor para N según la fórmula (XII).
Para a partir de los valores de la composición de la mezcla de reacción calcular la composición con respecto al porcentaje de polímero (que consiste en polieterpoliol, que se constituyó a partir de iniciador y óxido de propileno durante las etapas de activación que tienen lugar en condiciones libres de CO2, y polietercarbonatopoliol, constituido a partir de iniciador, óxido de propileno y dióxido de carbono durante las etapas de activación que tienen lugar en presencia de CO2 y durante la copolimerización), se eliminaron de manera computacional las partes no poliméricas de la mezcla de reacción (es decir carbonato de propileno cíclico así como el óxido de propileno dado el caso presente, que no ha reaccionado). El porcentaje en peso de las unidades de repetición de carbonato en el polietercarbonatopoliol se convirtió a un porcentaje en peso de dióxido de carbono por medio del factor F=44/(44+58). El dato del contenido en CO2 en el polietercarbonatopoliol se normaliza al porcentaje de la molécula de polietercarbonatopoliol, que se formó durante la copolimerización y dado el caso las etapas de activación en presencia de CO2 (es decir el porcentaje de la molécula de polietercarbonatopoliol, que resulta del iniciador (poli(oxipropilen)poliol trifuncional con índice de OH = 235 mg KOH/g) así como de la reacción del iniciador con óxido de propileno, que se añadió en condiciones libres de CO2, no se tuvo en cuenta a este respecto).
imagen12
procedimiento de espumación en frío según el procedimiento de una sola etapa se hacen reaccionar entre sí las sustancias de uso expuestas en los ejemplos de la siguiente tabla 1. La mezcla de reacción se introdujo en un molde metálico calentado hasta 60ºC de 9,7 l de volumen y se desmoldeó tras 4 min. La cantidad de uso de las materias primas se seleccionó de tal manera que se obtuvo como resultado una densidad de pieza moldeada calculada de aproximadamente 51 kg/m3. En la tabla 1 se indica la densidad de pieza moldeada obtenida realmente, que se determinó según la norma DIN EN ISO 3386-1-98.
Tabla 1: Producción y evaluación de las espumas moldeadas flexibles de poliuretano
1 (Ej. comp.)
2 (Ej. comp.) 3 4 (Ej. comp.)
A1-1
[p. peso] 94,03 94,03 94,03 94,03
B2-1
4,74
A1-2
0,44
Agua
[p. peso] 3,43 3,43 3,43 3,43
A3-1
[p. peso] 0,94 0,94 0,94 0,94
A3-2
[p. peso] 0,38 0,38 0,38 0,38
A3-3
[p. peso] 0,09 0,09 0,09 0,09
A4-1
[p. peso] 1,13 1,13 1,13 1,13
Índice
90 90 90 90
B-1
[MV] 59,19
B-2
[MV] 59,15
B-3
[MV] 59,15
B-4
54,0
Propiedades
Densidad aparente
[kg/m3] 51,0 51,5 51,3 51,4
Resistencia a la compresión
[kPa] 7,7 8,0 7,9 6,1
Resistencia a la tracción
[kPa] 115 107 124 109
Alargamiento de rotura
[%] 83,0 80,5 90,0 78,0
DVR 50%
Ct[%] 6,9 7,2 7,1 8,1
DVR 75%
Ct[%] 8,7 9,0 9,6 11,4
HALL
[%] -9,5 -9,8 -9,3
Resistencia al desgarro
[N/mm] 0,232 0,258 0,261
Abreviaturas: Ej. comp. = ejemplo comparativo; p. peso = partes en peso; MV = relación en peso del componente A con respecto al componente B al índice indicado y con respecto a 100 partes en peso de componente A; en el caso de los ejemplos comparativos 1 y 2 se suma el componente B2-1 (éster de poli(ácido ricinoleico) utilizado en la formulación de poliol al componente A y por consiguiente también a la suma de las partes en peso del componente A.
Con la espuma moldeada flexible de poliuretano según la invención (ejemplo 3), en la que se procesó el
10 polietercarbonatopoliol en forma de un prepolímero, pudieron producirse espumas moldeadas flexibles de buena calidad de la superficie y con buenas propiedades mecánicas. El ejemplo comparativo 4 es más flexible y presenta una mayor deformación por compresión (DVR) que la espuma moldeada flexible de poliuretano según la invención (ejemplo 3).

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  1. imagen1
    imagen2
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