PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE UNA ESPUMA DE POLIISOCIANURATO MODOFICADO CON POLIURETANO.

Un procedimiento de preparación de una espuma de poliisocianurato modificado con poliuretano,

que comprende hacer reaccionar un compuesto de hidrógeno activo, que tiene al menos dos funcionalidades, con un compuesto de poliisocianato, en presencia de un catalizador eficaz para la conversión en isocianurato y un catalizador eficaz para la conversión en uretano, y un agente espumante que comprende agua sola o una mezcla de agua y un compuesto de bajo punto de ebullición, en el que: (1) el compuesto de poliisocianato es un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con del 5 al 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéter y un poliol de poliéster que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, o un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con del 5 al 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéster que tiene un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, y (2) el número de grupos isocianato en el compuesto de poliisocianato es, al menos, 1,5 veces en moles mayor que el número de átomos de hidrógeno activos en el compuesto de hidrógeno activo y agua

La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de una espuma rígida, hecha de poliisocianurato modificado con poliuretano.

Hay una demanda creciente de mejoras en la capacidad retardante de llama de una espuma de poliuretano rígida. Como procedimiento para abordarlo existe un procedimiento en el que se usa un isocianato en exceso para formar una espuma rígida, que contiene un compuesto de isocianurato en una gran cantidad. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad del compuesto de isocianurato, la espuma resultante se hace más quebradiza que la espuma de poliuretano habitual, y cuando se usa para producir un material compuesto que tiene un material superficial tal como una plancha de hierro, la espuma experimenta el problema de una mala adhesión de la misma al material superficial.

Los procedimientos convencionales usados para resolver este problema implican aumentar la temperatura de reacción; disminuir el contenido de agua en polioles combinados mientras se aumenta un agente espumante que consiste en un compuesto de bajo punto de ebullición; aumentar un catalizador para producir un isocianurato; o usar polioles que tienen un peso molecular relativamente alto. Sin embargo, debido a limitaciones tales como otras propiedades físicas requeridas para la espuma y condiciones para producir la espuma, existía el problema de que no podía obtenerse una adhesión satisfactoria, particularmente cuando, por ejemplo, los polioles de poliéster se usan principalmente como el compuesto de hidrógeno activo.

Los polioles que generalmente tienen un valor de hidroxilo de al menos 150 mg KOH/g, particularmente al menos 250 mg KOH/g, se usan para producir una espuma rígida que tiene una alta resistencia a la compresión y una excelente estabilidad dimensional. Cuando una gran cantidad de polioles que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g se usan para la espuma rígida que tiene un rendimiento de aislamiento térmico excelente y una alta proporción de células cerradas, se da el problema de una mala estabilidad dimensional, una alta contracción, etc. Por otro lado, una gran cantidad de polioles que tienen un bajo valor de hidroxilo pueden usarse para la espuma que tiene una baja proporción de células cerradas o para la espuma que tiene una alta densidad, sin ningún problema de estabilidad dimensional, aunque el rendimiento de aislamiento térmico se deteriora. Adicionalmente, cuando los polioles de alto peso molecular que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg de KOH/g se usan parcialmente para mejoras en la resistencia a adhesión, etc., tienden a separarse debido a su mala compatibilidad con los polioles para una espuma rígida general.

Un objeto de la presente invención consiste en producir una espuma rígida que tenga una resistencia a compresión, estabilidad dimensional, retardo de llama y adhesión excelentes.

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Como resultado de un amplio estudio para conseguir este objeto, los presentes inventores descubrieron que un poliol de poliéster y uno de poliéter que tenían un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g o un poliéster que tenía un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g se hace reaccionar previamente con un MDI polimérico para formar un prepolímero, y después este prepolímero se hace reaccionar con un poliol formulado para dar una espuma rígida con una resistencia a compresión, estabilidad dimensional y retardo de llama excelentes, y también que cuando la cantidad de poliol en el prepolímero es al menos el 5 % en peso, la resistencia a adhesión entre la espuma y el material superficial aumenta, y la presente invención se ha completado de esta manera. La resistencia a adhesión aumenta con un aumento de la cantidad en peso del poliol en el prepolímero, aunque el uso del 30 % en peso o más de poliol en el prepolímero no es preferente, debido a un pequeño aumento en la resistencia a adhesión y el problema de una mala estabilidad dimensional, una alta contracción, etc.

La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de una espuma de poliisocianurato modificado con poliuretano, que comprende hacer reaccionar un compuesto de hidrógeno activo, que tiene al menos dos funcionalidades, con un compuesto de poliisocianato, en presencia de un catalizador y un agente espumante que comprende agua sola o una mezcla de agua y un compuesto de bajo punto de ebullición, en el que:

(1) el compuesto de poliisocianato es un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con un 5 a 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéter y un poliol de poliéster que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g,

o un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con del 5 al 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéster que tiene un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, y

(2) el número de grupos isocianato en el compuesto de poliisocianato es al menos 1,5 veces en moles mayor que el número de átomos de hidrógeno activos en el compuesto de hidrógeno activo y agua.

El compuesto de poliisocianato usado en la presente invención es un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con un poliol de poliéter y un poliol de poliéster que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, o un poliéster que tiene un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g. El MDI polimérico generalmente es una mezcla de diisocianato de difenil metano y poliisocianato de polimetilen polifenol. El contenido de grupos isocianato en el compuesto de poliisocianato es, generalmente, del 28 al 33 % en peso, particularmente del 30 al 32 % en peso. El valor de hidroxilo del poliol de poliéter y/o el poliol de poliéster puede ser, por ejemplo, como máximo 100 mg KOH/g,

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particularmente de 23 a 80 mg KOH/g. La cantidad del poliol de poliéter y/o poliol de poliéster es del 5 al 30 % en peso, particularmente del 5 al 20 % en peso, basado en el MDI polimérico.

El poliol de poliéter que constituye el prepolímero incluye compuestos que contienen un grupo hidroxilo, tales como etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, glicerina, trimetilol propano, pentaeritritol, sorbitol y sacarosa; y compuestos que contienen un grupo hidroxilo que tienen un óxido de alquileno, tal como óxido de etileno u óxido de propileno, añadido a un compuesto que contiene un grupo amino, tal como diaminotolueno.

El poliol de poliéster que constituye el prepolímero incluye polioles de poliéster producidos mediante un procedimiento conocido, usando al menos un compuesto seleccionado entre etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, glicerina, trimetilol propano, pentaeritritol y sorbitol, y al menos un compuesto que contiene, al menos, dos grupos carboxilo, tal como ácido malónico, ácido maleico, ácido succínico, ácido adípico, ácido tartárico, ácido pimélico, ácido sebácico, ácido oxálico, ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido trimelítico y ácido policarboxílico. Adicionalmente, los polioles de poliéster fabricados mediante una reacción de intercambio de éster entre un polímero de polialquilen tereftalato de alto peso molecular, y un diol de bajo peso molecular, tal como etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, glicerina y trimetilol propano, también son eficaces.

Los ejemplos del compuesto de hidrógeno activo que tiene al menos dos funcionalidades, que se hace reaccionar con el compuesto de poliisocianato, incluyen compuestos que contienen un grupo hidroxilo, tales como etilenglicol, propilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, glicerina, trimetilol propano, pentaeritritol, sorbitol y sacarosa; compuestos que contienen un grupo amino y un grupo hidroxilo, tales como trietanolamina y dietanolamina; compuestos que contienen un grupo amino, tales como etilendiamina y diaminotolueno; y polioles de poliéter que tienen, al menos, dos grupos hidroxilo en la molécula, que tiene un óxido de alquileno, tal como óxido de etileno u óxido de propileno, añadido, por ejemplo, un compuesto de tipo base de Mannich formado haciendo reaccionar fenol o su derivado, una alcanol amina y formaldehído.

Adicionalmente, los ejemplos del compuesto de hidrógeno activo incluyen polioles de poliéster producidos en un procedimiento conocido, usando al menos un compuesto seleccionado entre etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, glicerina, trimetilol propano, pentaeritritol y sorbitol y, al menos, un compuesto que contiene, al menos, dos grupos carboxilo, tal...

1. Un procedimiento de preparación de una espuma de poliisocianurato modificado con poliuretano, que comprende hacer reaccionar un compuesto de hidrógeno activo, que tiene al menos dos funcionalidades, con un compuesto de poliisocianato, en presencia de un catalizador eficaz para la conversión en isocianurato y un catalizador eficaz para la conversión en uretano, y un agente espumante que comprende agua sola o una mezcla de agua y un compuesto de bajo punto de ebullición, en el que:

(1) el compuesto de poliisocianato es un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con del 5 al 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéter y un poliol de poliéster que tienen un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, o un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un MDI polimérico con del 5 al 30 % en peso, basado en el MDI polimérico, de un poliol de poliéster que tiene un valor de hidroxilo de, como máximo, 100 mg KOH/g, y

(2) el número de grupos isocianato en el compuesto de poliisocianato es, al menos, 1,5 veces en moles mayor que el número de átomos de hidrógeno activos en el compuesto de hidrógeno activo y agua.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la espuma tiene una proporción de células cerradas de al menos el 70 %, y una densidad de, como máximo, 70 kg/m3.