Procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato.

Procedimiento para la preparación de un prepolímero que contiene grupos isocianato a partir de un componente que contiene grupos isocianato y un componente reactivo con grupos isocianato

, caracterizado por que los componentes se mezclan de modo continuo en un dispositivo mezclador y la mezcla de reacción inmediatamente tras el mezclado se introduce de modo continuo en un recipiente de almacenamiento o de transporte, donde se completa la reacción entre los componentes,

en el que en una primera etapa de una producción en lote se conduce en primer lugar sólo componente que contiene grupos isocianato por el dispositivo mezclador al recipiente, antes de que en una segunda etapa se conduzca el componente reactivo con grupos isocianato adicionalmente al componente que contiene grupos isocianato igualmente al dispositivo mezclador, donde se mezcla con el primer componente de reacción, y en el que para finalizar la producción en lote se interrumpe la dosificación del componente reactivo con grupos isocianato y se lava el dispositivo mezclador con el componente que contiene grupos isocianato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061739.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Alfred-Nobel-Str. 10 40789 Monheim ALEMANIA.

Inventor/es: PIRKL, HANS-GEORG, SCHMIDT, MANFRED, BUCHHOLZ,Sigurd, VIELER,ROBERT, TRACHT,URSULA, WEUTA,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/08 (Procesos de preparación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)

PDF original: ES-2519352_T3.pdf

 

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Procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato.
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Procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato La presente invención se refiere al campo técnico de los isocianatos. Es objetivo de la presente invención un procedimiento para la preparación de prepolímeros de NCO mediante reacción de un exceso estequiométrico de un isocianato orgánico con un componente reactivo con isocianato, en el que se mezclan los componentes de reacción y la mezcla se introduce inmediatamente en un recipiente de almacenamiento o de transporte, donde reacciona ésta completamente.

Los prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato, que pueden obtenerse mediante reacción de un exceso estequiométrico de un poliisocianato orgánico con un poliol orgánico, se conocen en el sector de los poliuretanos. Éstos presentan un contenido en isocianato libre del 2-15 % en peso y se usan por ejemplo en la preparación de elastómeros, revestimientos, agentes adhesivos y similares.

La preparación de tales prepolímeros de NCO se ha descrito en numerosos documentos.

En el documento DE69132613T2 se ha descrito que la reacción entre un poliol y un poliisocianato discurre de manera exotérmica. Para conseguir una reacción completa en tiempo aceptable se calentaría la mezcla de reacción normalmente hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 40 º C a aproximadamente 100 º C durante una hora o más tiempo.

En el documento WO94/29361A1 se describe la preparación de prepolímeros con contenidos en NCO del 5 % al 10 % en peso mediante reacción de isocianatos con polioles en un intervalo de temperatura de 40 º C a 80 º C, realizándose la reacción de manera convencional, es decir en un recipiente de reacción adecuado para ello.

De acuerdo con el documento DE2823762A1 se realiza la reacción entre diisocianatos y compuestos de polihidroxilo para la síntesis de poliuretanos termoplásticos debido a que los componentes de partida se conducen por una zona de mezclado y después por una zona de reacción. De acuerdo con la descripción del documento DE2823762A1 permanecen los componentes de reacción en la zona de reacción hasta que se realiza completamente la poliadición.

El documento DE19823392A1 describe una reacción de isocianato con poliol en el flujo de procedimiento de la instalación que genera isocianato a temperaturas de 40 º C a 100 º C. En el documento EP0722962A2 se usa una instalación de espuma, en particular su cabeza de mezcla, para preparar tanto prepolímeros como para espumar éstos a continuación.

Los procedimientos descritos en el estado de la técnica para la preparación de prepolímeros de NCO requieren una reacción de un componente que contiene grupos isocianato con un componente reactivo con grupos isocianato en un reactor y en particular en condiciones de mezclado y temperatura controladas.

Partiendo del estado de la técnica se plantea a un experto el objetivo de facilitar un procedimiento flexible para la preparación de prepolímeros de NCO, con el que puedan generarse prepolímeros de NCO de manera sencilla y rápida. Sería deseable que también fuera posible la preparación de prepolímeros de NCO aunque no estuvieran disponibles instalaciones de producción. Además sería deseable que fuera posible generar distintos prepolímeros de NCO, sin que fuera necesario altos gastos, por ejemplo en relación con la limpieza de instalaciones de reacción.

Sorprendentemente se encontró que un componente que contiene grupos isocianato en el exceso estequiométrico y un componente reactivo con grupos isocianato en la cantidad deficiente estequiométrica pueden conducirse conjuntamente de manera continua a temperatura ambiente a un dispositivo mezclador y la mezcla reactiva puede proporcionarse directamente a un recipiente de almacenamiento o de transporte, donde los componentes reaccionan sin mezclado posterior y sin control de la temperatura de manera reproducible para dar un prepolímero que contiene grupos isocianato.

Un primer objetivo de la presente invención es por tanto un procedimiento para la preparación de un prepolímero que contiene grupos isocianato a partir de un componente que contiene grupos isocianato y un componente reactivo con grupos isocianato, caracterizado porque los componentes se mezclan de modo continuo en un dispositivo mezclador y la mezcla de reacción se introduce inmediatamente tras el mezclado de modo continuo en un recipiente de almacenamiento o de transporte, donde se completa la reacción entre los componentes.

A diferencia de los procedimientos descritos en el estado de la técnica, la reacción de un componente que contiene grupos isocianato y un componente reactivo con grupos isocianato no se realiza en un recipiente de reacción convencional sino que los componentes se conducen conjuntamente a un dispositivo mezclador de modo continuo y la mezcla de reacción se introduce directamente en un recipiente de almacenamiento o un recipiente de transporte. Es objetivo de la presente invención en este sentido también un procedimiento para el llenado de un recipiente de almacenamiento o de transporte con una mezcla de reacción que comprende un componente que contiene grupos isocianato y un componente reactivo con grupos isocianato, comprendiendo el procedimiento de llenado las mismas características que el procedimiento de acuerdo con la invención para la preparación de un prepolímero que contiene grupos isocianato. A continuación no se diferencia más, por tanto, entre el procedimiento de llenado y el

procedimiento de preparación. Cuando se explique en más detalle el procedimiento de llenado o el procedimiento de preparación, se está haciendo referencia siempre a los dos procedimientos.

A continuación se usa para los términos recipiente de almacenamiento y recipiente de transporte también el término general recipiente.

La conducción conjunta de los componentes y el llenado del recipiente con la mezcla reactiva se realiza habitualmente de manera continua hasta que el recipiente esté lleno. Entonces se detiene por regla general el proceso de la conducción conjunta y el llenado y eventualmente se continúa hasta un momento posterior, cuando exista un recipiente aún no lleno. En este sentido se realizan los procesos de la conducción conjunta de los componentes y el llenado con la mezcla reactiva de manera continua en intervalos.

La reacción entre los componentes tiene lugar principalmente en el recipiente. Esto significa que el tiempo de permanencia en el dispositivo mezclador sirve esencialmente sólo para el mezclado de los componentes. El recipiente facilita un espacio, en el que los componentes reaccionan entre sí y pueden formar el producto deseado.

En una forma de realización preferente de la presente invención, el espacio de reacción proporcionado por el recipiente puede transportarse, es decir éste sirve para el transporte del producto a su lugar de destino. El modo de procedimiento de acuerdo con la invención tiene con ello la ventaja de que no deben proporcionarse capacidades de producción para la preparación de prepolímeros que contienen grupos isocianato. Los componentes de reacción pueden transferirse, según la necesidad, desde tanques de almacenamiento directamente a través de un dispositivo mezclador a un recipiente de transporte. Por consiguiente, la invención posibilita el funcionamiento en intervalos para el llenado rápido de barriles de producto individuales sin espacios de reacción o tanques tampón adicionales. La reacción de los componentes de reacción para dar el producto deseado puede realizarse, mientras que el recipiente de transporte se encuentra ya de camino al lugar de destino.

Por un recipiente de transporte se entiende a este respecto un recipiente que sirva habitualmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de un prepolímero que contiene grupos isocianato a partir de un componente que contiene grupos isocianato y un componente reactivo con grupos isocianato, caracterizado por que los componentes se mezclan de modo continuo en un dispositivo mezclador y la mezcla de reacción inmediatamente tras el mezclado se introduce de modo continuo en un recipiente de almacenamiento o de transporte, donde se completa la reacción entre los componentes, en el que en una primera etapa de una producción en lote se conduce en primer lugar sólo componente que contiene grupos isocianato por el dispositivo mezclador al recipiente, antes de que en una segunda etapa se conduzca el componente reactivo con grupos isocianato adicionalmente al componente que contiene grupos isocianato igualmente al dispositivo mezclador, donde se mezcla con el primer componente de reacción, y en el que para finalizar la producción en lote se interrumpe la dosificación del componente reactivo con grupos isocianato y se lava el dispositivo mezclador con el componente que contiene grupos isocianato.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el recipiente de almacenamiento o de transporte no presenta medios para el mezclado y/o el enfriamiento.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que el recipiente de transporte es el tanque de un camión cisterna.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado po rque el aumento de temperatura en el recipiente es menor de 60 º C.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la proporción de componente 20 reactivo con grupos isocianato en la mezcla asciende a del 0, 1 % al 10 % en peso.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el dispositivo mezclador comprende una o varias mezcladoras estáticas.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que tras finalizar la producción en lote permanece el dispositivo mezclador en el estado inundado a temperatura ambiente hasta el inicio de la siguiente producción en lote.

8. Procedimiento para el llenado de un recipiente de almacenamiento o de transporte con una mezcla de reacción, que comprende las características al menos de una de las reivindicaciones 1 a 7.