Procedimiento de dispersión de fusión para fabricar polioles poliméricos.

Un método para fabricar un poliol polimérico, que comprende (a) mezclar un polímero de poliestireno termoplástico fundido con un poliol líquido en presencia de un estabilizante en condiciones suficientes para dispersar el polímero de poliestireno en forma de gotitas dentro de una fase continua del poliol líquido y (b) enfriar el poliol polimérico para solidificar el polímero de poliestireno,

en el que el estabilizante incluye un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado que presenta un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0,2 a 1,2 grupos etilénicamente insaturados, polimerizables, por molécula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molécula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros más de bajo peso molecular.

Procedimiento de dispersión de fusión para fabricar polioles polimericos Esta invención se refiere a metodos para fabricar dispersiones de partfculas polimericas en un poliol.

Los denominados "polioles polimericos" (a veces conocidos como "polioles copolimericos") son materiales conocidos. Tienen una fase continua constituida por uno o mas compuestos con multiples grupos hidroxilo. Las partfculas de otro polímero se dispersan en la fase poliol. Las partfculas de fase dispersada comunes son polímeros y copolímeros de estireno (incluyendo polímeros de estireno-acrilonitrilo) , polímeros de poliurea y polímeros de poliuretano y urea, entre otros.

Se han fabricado polioles polimericos durante decadas por polimerización del polímero de fase dispersa directamente dentro de la fase del poliol continua. Una ventaja de fabricar polioles polimericos de esta manera es que las partfculas se pueden preparar directamente en el tamano de partfcula deseado. Sin embargo, el procedimiento presenta ciertas desventajas. Estas incluyen la formación de especies oligómeras que pueden migrar a la fase continua y aumentar su viscosidad. Con frecuencia es diffcil controlar el grado de injerto que tiene lugar entre el polímero de fase dispersa y la fase del poliol continua. Ademas, el procedimiento de polimerización requiere que se anadan diversos materiales adicionales, tales como iniciadores de radicales libres, agentes de transferencia de cadena, etc., al procedimiento. Estos materiales o sus productos de degradación pueden permanecer en el producto del poliol polimerico.

Otra propuesta potencial para fabricar polioles polimericos es polimerizar el polímero de fase discontinua por separado y dispersar despues el polímero en el poliol. Se cree que esta propuesta podía ofrecer ventajas económicas, debido a que el polímero de la fase discontinua se podía fabricar en un procedimiento de polimerización en volumen económico. Puede ser posible un mejor control del peso molecular en procedimientos de polimerización en volumen. El injerto no deseado entre el polímero dispersado y la fase del poliol se puede reducir o evitar. El problema practico es que es muy diffcil dispersar las partfculas polimericas en el poliol al tamano de partfcula deseado y con una distribución de pesos moleculares algo uniforme.

Una manera de dispersar un polímero formado previamente en un poliol es fabricar un polvo fino del polímero y dispersar el polvo en el poliol. Es muy diffcil, en el primer caso, formar económicamente el polímero en tal polvo fino, especialmente a un tamano de partfcula algo uniforme, y en el segundo caso, dispersar el polvo uniformemente en el poliol. Por estas razones, los metodos de este tipo presentan poco valor comercial.

Otra manera de dispersar el polímero formado previamente es fundirlo y despues mezclar el polímero fundido con el poliol bajo cizallamiento. La acción de cizallamiento rompe el polímero fundido en gotitas pequenas que llegan a estar dispersadas en la fase de poliol. En el enfriamiento, se forma una dispersión de partfculas polimericas. Esta propuesta se describe en la Patente de EE.UU. N° 6.613.827. Esa patente describe un procedimiento en el que se funde un polímero formado previamente en un extrusor, se mezcla en el extrusor con un tensioactivo y un polieter poliol y se mezcla con posterioridad con mas de con el polieter poliol. Oespues se enfrfa la mezcla para que solidifiquen las partfculas.

La Patente de EE.UU. N° 6.613.827 afirma que se requieren estabilizantes para fabricar una dispersión estable, si el polímero de fase dispersa no es autodispersante. Esa patente menciona que el estabilizante puede ser aniónico, no iónico, catiónico o polimerico o alguna combinación de los mismos. Se dice que un estabilizante adecuado para partfculas de polietileno es un producto de reacción de un polietileno modificado con anhídrido maleico y un monoamino poliol. Se describe otro estabilizante adecuado como producto de reacción de un copolímero de etileno y acido acrflico y un monoamino poliol. Sin embargo, los índices de acidez en estos estabilizantes pueden desactivar catalizadores de organoestano cuando se usan posteriormente estos productos de poliol polimericos para fabricar poliuretanos.

Son dispersiones de poliestireno en polioles de interes, debido a que el poliestireno funciona muy bien como material 45 de fase dispersa en aplicaciones de espuma de poliuretano. En la propuesta de fabricación convencional, el monómero de estireno se polimeriza in situ en la fase de poliol continua. Las partfculas de poliestireno resultantes son muy diffciles de estabilizar. Las partfculas tienden a sedimentarse del producto. Se han usado diversos tipos de estabilizantes en estos productos para intentar estabilizarlos. Algunos de estos se describen, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. Nos. 4.640.935, 4.588.830, 4.513.124, 5.081.180 y 4.745.153 y la patente europea 1.675.885.

50 La patente de EE.UU. N° 4.745.153 describe un dispersante preformado que se fabrica por polimerización de un poliol protegido con vinilo con hasta aproximadamente 10 por ciento en peso de un monómero tal como estireno o acrilonitrilo. Incluso cuando se usan tales estabilizantes, es muy diffcil formar una dispersión estable de partfculas de poliestireno. Los productos comerciales copolimerizan casi uniformemente algo de acrilonitrilo con el estireno para formar una dispersión estable. El acrilonitrilo se injerta facilmente en la fase continua de poliol para proporcionar 55 estabilización adicional, pero este injerto con frecuencia conduce a la formación de especies de estireno y acrilonitrilo solubles en poliol que aumentan la viscosidad del producto. Los grupos nitrilo tambien pueden causar amarilleamiento.

Por lo tanto, serfa deseable proporcionar un metodo util para fabricar dispersiones de polímeros de poliestireno en

polioles.

Esta invención es un metodo para fabricar un poliol polimerico, que comprende: (a) mezclar un polímero de poliestireno termoplastico fundido con un poliol lfquido en presencia de un estabilizante en condiciones suficientes para dispersar el polímero de poliestireno en la forma de gotitas dentro de una fase continua del poliol lfquido y (b) enfriar el poliol polimerico para solidificar el polímero de poliestireno, en el que el estabilizante incluye un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado que presenta un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 2 a 1, 2 grupos insaturados etilenicamente polimerizables por molecula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otros u otros mas monómeros de bajo peso molecular.

Un estabilizante preferido incluye de 20 a 80% en peso del copolímero y de 80 a 20% en peso de uno o mas portadores, como se describe mas adelante mas completamente.

En otro aspecto, esta invención es un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado que presenta un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 2 a 1, 0 grupo polimerizable etilenicamente polimerizable por molecula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas de bajo peso molecular.

En otro aspecto mas, esta invención es una dispersión de 20 a 80% de A) un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado con un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 2 a 1, 0 grupo polimerizable etilenicamente polimerizable por molecula y de aproximadamente 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas de bajo peso molecular en B) de 80 a 20% de uno o mas portadores.

En un aspecto mas, la invención se refiere a una composición para la preparación de una espuma de poliuretano en la que se usa un poliol polimerico, un catalizador de poliuretano, un isocianato organico y un tensioactivo y un agente formador de burbujas caracterizado por que el poliol polimerico comprende polioles polimericos como se describió anteriormente.

En otro aspecto mas, la invención se refiere a una espuma preparada por la reacción de un poliisocianato organico con un poliol polimerico en el que el poliol polimerico comprende un poliol polimerico como se describió anteriormente.

En otro aspecto mas, la invención se refiere a una espuma preparada por la reacción de un poliisocianato organico con una composición de poliol en la que la composición de poliol comprende de 20 a 90 por ciento en peso de poliol polimerico como se... [Seguir leyendo]

1. Un metodo para fabricar un poliol polimerico, que comprende (a) mezclar un polímero de poliestireno termoplastico fundido con un poliol lfquido en presencia de un estabilizante en condiciones suficientes para dispersar el polímero de poliestireno en forma de gotitas dentro de una fase continua del poliol lfquido y (b) enfriar el poliol polimerico para solidificar el polímero de poliestireno, en el que el estabilizante incluye un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado que presenta un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 2 a 1, 2 grupos etilenicamente insaturados, polimerizables, por molecula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas de bajo peso molecular.

2. El metodo segun la reivindicación 1, en el que el estabilizante incluye un copolímero de (1) de 10 a 40% en peso de un poliol ramificado con un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 2 a 1, 2 grupos polimerizables etilenicamente insaturados por molecula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 50 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas de bajo peso molecular.

3. El metodo segun la reivindicación 1 6 2, en el que el estabilizante incluye ademas un portador en que se 15 mezcla o se dispersa el copolímero.

4. El metodo segun cualquier reivindicación precedente, en el que el estabilizante es el producto de reacción de una mezcla que contiene: a) de 5 a 15 por ciento en peso del poliol ramificado etilenicamente insaturado ; b) de 15 a 35 por ciento en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas con un 20 peso molecular de 250 o menos;

c) de 20 a 80 por ciento en peso del poliol ramificado de partida y/o al menos otro poliol y d) de 0 a 50% en peso de un disolvente no poliol con un peso molecular de aproximadamente 250 o menos.

5. El metodo segun cualquier reivindicación precedente, en el que el estabilizante es el producto de reacción de una mezcla que contiene:

a) de 5 a 12 por ciento en peso del poliol ramificado etilenicamente insaturado; b) de 18 a 30 por ciento en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros mas con un peso molecular de 250 o menos;

c) de 25 a 77 por ciento en peso del poliol ramificado de partida y/o al menos otro poliol con un peso equivalente de hidroxilo de 300 a 2.000 y 30 d) de 0 a 48% en peso de un disolvente no poliol con un peso molecular de aproximadamente 250 o menos.

6. El metodo segun cualquier reivindicación precedente, en el que el estabilizante es el producto de reacción de una mezcla que contiene: a) de 5 a 10 por ciento en peso del poliol ramificado etilenicamente insaturado; b) de 20 a 30 por ciento en peso de estireno;

c) de 40 a 75 por ciento en peso del poliol ramificado de partida y d) de 0a 35% en peso de un disolvente no poliol con un peso molecular de 250 o menos.

7. Un copolímero de (1) de 10 a 70% en peso de un poliol ramificado que presenta un peso molecular de 4.000 a 20.000, de 0, 4 a 1, 2 grupos polimerizables, etilenicamente polimerizables, por molecula y de 3 a 8 grupos hidroxilo por molecula con (2) de 30 a 90% en peso de estireno o una mezcla de estireno y otro u otros monómeros 40 mas de bajo peso molecular.

8. El copolímero segun la reivindicación 7, que presenta un peso molecular de 20.000 a 300.000.

9. El copolímero segun la reivindicación 7 u 8, que contiene de 1 a 5 unidades repetitivas de poliol ramificadas.

10. Una mezcla de 20 a 80% de A) el copolímero segun la reivindicación 10 en B) de 80 a 20% de uno o mas 45 portadores.