Composición de catalizador para espuma de poliuretano rígida, de baja densidad y soplada en agua.

Un método para preparar una espuma de poliuretano rígida, de baja densidad, soplada en agua que comprende poner en contacto al menos un poliisocianato con al menos un poliol, con un índice de isocianato de 70 a 200, en presencia de una composición de agente de soplado que comprende al menos 75 % en peso de agua y una cantidad eficaz de una composición de catalizador que comprende un catalizador de formación de gel que es bis

(N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N&

180;-metil-etanolamina, presentando la espuma una densidad de 6 a 16 Kg/m3.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09178255.

Solicitante: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 7201 HAMILTON BOULEVARD ALLENTOWN, PA 18195-1501 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: Andrew,Gary Dale, Burdeniuc,Juan Jesus.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Producción de sustancias macromoleculares para producir... > C08J9/12 (por un agente de soplado físico)

PDF original: ES-2380429_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición de catalizador para espuma de poliuretano rígida, de baja densidad y soplada en agua

5 Antecedentes de la invención

La espuma de poliuretano rígida de pulverización soplada en agua y de baja densidad se usa principalmente en zonas comerciales y residenciales en las que la espuma de poliuretano de pulverización aporta ventajas tales como aislamiento térmico y sonoro así como integridad mecánica. De manera ventajosa, dichas espumas deberían presentar bajas emisiones de amina.

Los métodos convencionales para preparar este tipo de espuma con densidades de aproximadamente 8 Kg/m3 usan catalizadores de amina de soplado tales como bis- (dimetilaminoetil) éter (BDMAEE) o pentametildietilentriamina (PMDETA) . Estas aminas se caracterizan por su elevada presión de vapor y fuerte olor a amina. De este modo, puede tener lugar la exposición a amina durante la preparación de la mezcla del sistema, la pulverización y el uso final (ocupación) .

Típicamente, los catalizadores de formación de gel son aminas terciarias que se caracterizan porque presentan una selectividad más elevada para catalizar la reacción de uretano hasta la reacción de urea o de soplado. Se espera que estos catalizadores se comporten de forma pobre en sistemas que contienen elevadas concentraciones de agua debido a su incapacidad para activar agua hasta isocianato.

Por ejemplo, el documento de EE.UU. 2004/0162360 describe espumas de poliuretano rígidas y sopladas en agua producidas haciendo reaccionar un poliol y un poliisocianato en presencia de un catalizador tal como bis- (N, N

dimetilaminopropilamina o N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina) .

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona un método para preparar una espuma de poliuretano rígida (PUR) , de baja densidad, soplada en agua, especialmente espumas de PUR de pulverización rígidas. El método comprende poner en contacto al menos un poliisocianato con al menos un poliol, con un índice de isocianato de 70 a 200, en presencia de una composición de agente de soplado que comprende al menos 75 % de agua y una cantidad eficaz de una composición de catalizador que comprende un agente de formación de gel que es bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina, presentando la espuma una densidad de 6 a 16 Kg/m3.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una composición de catalizador para preparar una espuma de PUR rígida, de baja densidad y soplada en agua, que comprende un catalizador de formación de gel que es bis (N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina, comprendiendo la composición de catalizador de 50 a 95 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 5 a 50 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina.

En otro aspecto, la presente invención describe una composición para preparar una espuma de PUR rígida, de baja densidad, soplada en agua que comprende el producto de contacto de al menos un poliol y una composición de 45 catalizador que comprende un catalizador de formación de gel que es bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina, comprendiendo la composición de catalizador de 50 a 95 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 5 a 50 % en peso de N, Ndimetilaminoetil-N´-metiletanolamina.

50 Como ventaja de la invención, el uso de la composición de catalizador puede proporcionar espumas con estructura celular fina, buena estabilidad dimensional y aislamiento térmico.

Definiciones

55 Se proporcionan las siguientes definiciones con el fin de ayudar a los expertos en la técnica a comprender la descripción detallada de la presente invención.

PUR-- poliuretano.

Índice de isocianato --cantidad actual de poliisocianato usado dividido entre la cantidad estequiométrica teóricamente requerida de poliisocianato que se necesita para reaccionar con todo el hidrógeno activo en la mezcla de reacción, multiplicado por 100. También conocido como (Eq NCO/Eq de hidrógeno activo) x100

pphp--partes en peso por cada cien partes en peso de poliol BDMAEE--bis- (dimetilaminoetil) éter DMAEMEA--N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina BDMAPA--bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina.

Tiempo de elección--tiempo en segundos para que la espuma alcance 80 % de su altura máxima.

Tiempo de aumento--tiempo en segundos para que la espuma alcance 98 % de su altura máxima.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona un método para preparar espuma de poliuretano rígida (PUR) , de baja densidad, soplada en agua. El método comprende poner en contacto al menos un poliisocianato con al menos un poliol, con un índice de isocianato de 70 a 200, en presencia de una composición de agente de soplado que comprende al menos 75 % de agua y una cantidad eficaz de una composición de catalizador que comprende un agente de formación de gel que es bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N´-metiletanolamina, presentando la espuma una densidad de 6 a 16 Kg/m3.

También, en otro aspecto la presente invención va destinada a una composición de catalizador que comprende de 50 a 95 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 5 a 50 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metiletanolamina, o de 60 a 90 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 10 a 40 % en peso de N, Ndimetilaminoetil-N´-metiletanolamina o de 70 a 85 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 15 a 30 %

en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina, o de manera especial 85 % en peso de bis- (N, Ndimetilaminopropil) amina y 15 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metiletanolamina. Se puede usar esta composición de catalizador en una cantidad de 5 a 60 pphp para producir espumas de PUR rígidas, de baja densidad y sopladas en agua. Además, la presente invención también va destinada a composiciones que comprenden el producto de contacto de al menos un poliol y dicha composición de catalizador, así como también composiciones que comprenden el producto de contacto de al menos un poliisocianato, al menos un poliol y dicha composición de catalizador. Se pueden usar estas composiciones junto con componentes adicionales para producir espumas de PUR rígidas, de baja densidad y sopladas en agua.

Tal y como se usan en la práctica, típicamente los sistemas de catalizador para espumas de PUR incluyen disoluciones en, por ejemplo, un diluyente tal como etilenglicol. Cuando se discute una cantidad en peso, o en moles, de la composición de catalizador de la presente invención, la cantidad excluye el efecto del diluyente, a menos que se especifique lo contrario. A modo de ejemplo, si se usan 10 gramos de una disolución de catalizador de 50 % en etilenglicol en una aplicación concreta, la cantidad de catalizador sería igual a 5 gramos. Además, se usarían 5 gramos del componente de catalizador para el cálculo de cualesquiera proporciones de este componente en relación con, por ejemplo, la cantidad de poliol.

Los solicitantes describen varios tipos de intervalos de la presente invención. Estos incluyen, pero no se encuentran limitados a, un intervalo de densidad de espuma; un intervalo de índice de isocianato; y un intervalo de pphp para la composición agente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para preparar una espuma de poliuretano rígida, de baja densidad, soplada en agua que comprende poner en contacto al menos un poliisocianato con al menos un poliol, con un índice de isocianato de 70 a 200, en presencia de una composición de agente de soplado que comprende al menos 75 % en peso de agua y una cantidad eficaz de una composición de catalizador que comprende un catalizador de formación de gel que es bis (N, N-dimetilaminopropil) amina y un catalizador de soplado que es N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina, presentando la espuma una densidad de 6 a 16 Kg/m3.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la composición de catalizador se encuentra presente en una cantidad de 5 a 60 partes en peso por cada cien partes en peso de poliol, y/o en el que preferentemente la composición de catalizador se encuentra presente en una cantidad de 10 a 55 partes en peso por cada cien partes en peso de poliol.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que: 15

(a) al menos un poliol, la composición de agente de soplado y la composición de catalizador se ponen en contacto para formar una premezcla; y

(b) la premezcla se pone en contacto con el al menos un poliisocianato.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa (a) además comprende al menos un catalizador de uretano.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la composición de catalizador comprende de 50 a 95 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 5 a 50 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metil etanolamina y/o en el que preferentemente la composición de catalizador comprende de 60 a 90 % en peso de bis (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 10 a 40 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina y/o en el que preferentemente la composición de catalizador comprende 85 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y 15 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metiletanolamina.

6. El método de cualquiera de las reivindicación 1 a 5, en el que la densidad de la espuma es de 8 a 14 Kg/m3, y/o en el que preferentemente la densidad de la espuma es de 8 Kg/m3.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el índice de isocianato es de 80 a 180.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la composición de agente de soplado se encuentra presente en 10 a 80 pphp y/o en el que preferentemente la composición de agente de soplado se encuentra presente en 12 a 60 pphp.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el agente de soplado comprende al menos 80 % de agua.

10. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende

a) formar una premezcla que comprende: 45

(i) al menos un poliol;

(ii) de 10 a 80 pphp de agua;

(iii) de 0, 5 a 10 pphp de tensioactivo de silicio;

(iv) de 0 a 50 pphp de retardador de llama;

(v) de 0 a 60 pphp de catalizador de uretano; y

(vi) de 5 a 60 pphp de la composición de catalizador; y

(b) poner en contacto la premezcla con al menos un poliisocianato con un índice de isocianato de 70 a 200.

55 11. Una composición que comprende el producto de contacto de:

(a) al menos un poliol, y

(b) una composición de catalizador que comprende de 50 a 95 % en peso de bis- (N, Ndimetilaminopropil) amina y de 5 a 50 % en peso de N, N-dimetilaminoetil-N´-metiletanolamina.

12. La composición de la reivindicación 11, que además comprende al menos un catalizador de uretano.

13. La composición de la reivindicación 11 ó 12, que además comprende al menos un aditivo que se escoge entre al

65 menos un estabilizador de células, al menos un retardador de llama, al menos un extensor de cadena, al menos una resina epoxi, al menos una resina acrílica, al menos una carga, al menos un pigmento o cualquiera de sus combinaciones.

14. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que al menos un poliol es al menos un poliol de poliéter, al menos un poliol de poliéster o cualquiera de sus combinaciones.

15. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que la composición de catalizador comprende de 60 a 90 % en peso de bis- (N, N-dimetilaminopropil) amina y de 10 a 40 % en peso de N, Ndimetilaminoetil-N´-metil-etanolamina.