Sistema multicomponente de espumado in situ y su uso.

Sistema multicomponente de espumado in situ para la preparación de espumas poliuretánicas para propósitos de construcción in situ,

que tiene un componente de poliisocianato (A) y un componente de poliol (B), los cuales se encuentran en contenedores separados, y el cual contiene además del componente de poliisocianato (A) y el componente de poliol (B) otros componentes (C) y (D) en forma espacialmente separada; al mezclarse tales componentes forman una red polimérica interpenetrante de poliuretano espumado y al menos otro polímero, caracterizado porque como componente (C) están contenidos una resina epóxica y/o un prepolímero de siloxano y el componente de poliol (B) contiene como componente (D) para la formación del otro polímero a base de una resina epóxica un catalizador usual para la polimerización de la resina epóxica o para la formación del otro polímero a base de un prepolímero de siloxano un agente de reticulación usual para el prepolímero de siloxano, en cuyo caso los componentes de los componentes (C) y (D) están contenidos en los contenedores para el componente de poliisocianato (A) y el componente de poliol (B) de tal manera que su reacción se efectúa solo después de mezclar el contenido de los contenedores.

Sistema multicomponente de espumado in situ y su uso La presente invención hace referencia a un sistema multicomponente de espumado in situ para la producción de espumas de poliuretano para propósitos de construcción en el lugar deseado, con un componente de poliisocianato (A) y un componente de poliol (B) , que se presenta en contenedores separados, al uso de este sistema de espumado para sellar boquetes y/o conductos en paredes y/o techos de edificios y a un método para sellar tales boquetes y/o conductos.

Cada edificio tiene boquetes y/o conductos a través de los cuales pasan tubos, cables, etc. Tales boquetes o conductos deben sellarse de una manera mecánicamente estable, principalmente contra agua o contra fuego.

Normalmente, la grieta anular del conducto de un tubo o de un cable en la pared o techo de un edificio se sella mecánicamente, químicamente o químicamente/mecánicamente. En el caso del sellado mecánico, la grieta anular se llena con ayuda de elementos sellantes sólidos, en cuyo caso estos elementos mecánicos sellan mediante cierre moldeado exacto o por compresión elástica con el sustrato. Tales equipamientos mecánicos son caros, costosos en tiempo y trabajo en la disposición y están restringidos a determinados diámetros de tubos, cables y perforaciones debido a que los elementos sellantes necesarios deben adaptarse exactamente.

En el caso de sellamiento químico la abertura se llena con un sistema reactivo que cura y el conducto se cierra. Para este propósito pueden emplearse sistemas inorgánicos, por ejemplos morteros, o sistemas orgánicos, preferiblemente composiciones para el sellamiento, espumas poliuretánicas, etc. Además es posible combinar un sellamiento químico de este tipo con un sellamiento mecánico disponiendo un revestimiento mecánico que alberga el material de sellamiento químico.

El sellamiento químico, llenando el orificio con composiciones de sellamiento, espumas o mortero, no posee las desventajas de los sistemas mecánicos, aunque con frecuencia no garantiza un sellamiento duradero contra la entrada de agua o contra fuego. En caso de la aplicación de un sistema de espumado, ante todo en el campo de los sellamientos anti-incendios, es indispensable agregar aditivos funcionales como, por ejemplo, grafito expandido o polifosfato de amonio, a los materiales de partida con el fin de lograr las propiedades pretendidas de la espuma. Sin embargo, debido a la técnica de mezclado (técnica "blend") que se requiere para combinar los materiales iniciales, tales espumas tienen una relativamente mala capacidad de resistir carga mecánica, puesto que los aditivos agregados no están enlazados de modo covalente a la matriz de la espuma, sino en forma de dominios separados en la matriz polimérica. Por lo tanto, estos sistemas de espumado también pierden rápidamente su actividad respecto de su función específica debido a que el sistema matriz de espuma/aditivo se modifica significativamente con el tiempo por la agregación, difusión u oxidación del aditivo.

Redes poliméricas interpenetrantes y su producción son conocidas, para lo cual puede hacerse referencia a Römpp, Lexikon Chemie, 10. Edición (1997) , página 1945. La preparación de tales redes puede efectuarse de diferentes maneras, por ejemplo mediante polimerización simultánea de dos o más monómeros diferentes en presencia de agentes de reticulación, en cuyo caso la reacción de polimerización debe ser específica para cada uno de los monómeros empleados formando, por ejemplo, el primer monómero una red polimérica con ayuda del primer agente de reticulación, a la cual el segundo monómero difícilmente se incorpora, o no se incorpora, de modo covalente. Luego, el segundo monómero forma una segunda red polimérica con ayuda del segundo agente de reticulación, en la cual el primer monómero difícilmente se enlaza, o no se enlaza, de modo covalente. Dependiendo de la cantidad de los diferentes monómeros y de los diferentes tipos de polimerización, varias redes pueden cruzarse entre sí.

La propiedad esencial de tales redes poliméricas interpenetrantes puede considerarse el hecho que las redes poliméricas formadas penetran mutuamente entre sí, en cuyo caso no existen, o existen muy pocos, enlaces químicos entre las diferentes redes. Debido a la penetración mutua y a su reticulación, los sistemas poliméricos interpenetrantes no se separan, por lo cual resulta una estabilidad particularmente alta de tales sistemas.

De la EP-A-0 230 666 se conoce una composición adhesiva monocomponente capaz de curar sobre el fundamento de una red polimérica interpenetrante de uretano/epoxi/silicona.

La EP-B-0 753 020 revela una red polimérica interpenetrante capaz de dispersarse en agua sobre la base de un polímero termoplástico capaz de dispersarse en agua, a base de un isocianato completamente convertido, el cual contiene compuestos de uretano y/o de urea, y de un polímero de adición interpenetrante sobre la base de un monómero etilénicamente insaturado.

El documento patente estadounidense US 4, 923, 934 describe redes poliméricas interpenetrantes a base de un prepolímero de uretano bloqueado, de un poliol, de una resina epóxica y de un anhídrido como catalizador para la resina epóxica; tales polímeros interpenetrantes se emplean como composiciones de revestimiento.

De la patente US 4, 212, 953 se conocen composiciones de espumas poliuretánicas resistentes al fuego en forma de una red interpenetrante compuesta de un polímero de uretano y un polímero fosforado; este último promueve las propiedades de resistencia al fuego requeridas debido a los grupos de fósforo ubicados a los lados.

El objeto de la presente invención consiste entonces en resolver los problemas arriba mencionados de sellamiento de boquetes y/o conductos en las paredes y techos de los edificios y en proporcionar un sistema de espumado que impermeabilice y/o aísle del fuego, el cual no solo es más favorable en costes que las soluciones mecánicas convencionales sino que puede aplicarse de manera rápida y sencilla in situ, es decir, por ejemplo, en las obras de construcción y también mantiene sus propiedades durante mucho tiempo, antes y después de usarlo.

En lo sucesivo se muestra de manera sorprendente que este objeto puede lograrse con ayuda de un sistema multicomponente de espumado local para la producción de espumas poliuretánicas que pueden espumarse in situ y se forman a partir de una red interpenetrante de poliuretano espumado y de al menos otro polímero, en cuyo caso las propiedades de la espuma deseadas pueden afectarse de manera dirigida por el o los polímeros adicionales y, además, de tal manera que el polímero adicional que proporciona estas propiedades es parte de la red interpenetrante y no puede exudarse, aglomerarse ni extraerse por disolución.

Este objeto se logra mediante el sistema multicomponente de espumado local según la reivindicación 1 o 2, el cual forma por mezcla una red polimérica interpenetrante a partir de poliuretano espumado y de al menos otro polímero. Las reivindicaciones dependientes se refieren a otras formas de realización de este objeto de la invención, así como al uso de este sistema multicomponente de espumado local para sellar boquetes y/o conductos en paredes y/o techos de edificios y a un método para sellar tales boquetas y/o conductos.

Por lo tanto, es objeto de la invención un sistema multicomponente de espumado local para la producción de espumas poliuretánicas para propósitos de construcción in situ, el cual tiene un componentes de poliisocianato (A) y un componente de poliol (B) , los cuales están presentes en contenedores separados, y el cual se caracteriza porque además del componente de poliisocianato (A) y del componentes de poliol (B) están contenidos otros componentes (C) y (D) en forma espacialmente separada; al mezclarse tales componentes forman una red interpenetrantes de poliuretano espumado y de al menos otro polímero.

Según una primera forma de realización de la invención, las partes de los componentes (C) y (D) están contenidos de tal manera en los contenedores para el componente de poliisocianato (A) y el componente de poliol (B) , que su reacción se efectúa con formación de la red interpenetrante espumada solamente después de mezclar los contenidos de los contenedores. Por lo tanto debe asegurarse que los componentes presentes en los contenedores respectivos no reaccionen entre sí prematuramente, sino que la reacción solo inicie por sí misma cuando los componentes (A) y (B) se mezclen con las partes... [Seguir leyendo]

1. Sistema multicomponente de espumado in situ para la preparación de espumas poliuretánicas para propósitos de construcción in situ, que tiene un componente de poliisocianato (A) y un componente de poliol (B) , los cuales se encuentran en contenedores separados, y el cual contiene además del componente de poliisocianato (A) y el componente de poliol (B) otros componentes (C) y (D) en forma espacialmente separada; al mezclarse tales componentes forman una red polimérica interpenetrante de poliuretano espumado y al menos otro polímero, caracterizado porque como componente (C) están contenidos una resina epóxica y/o un prepolímero de siloxano y el componente de poliol (B) contiene como componente (D) para la formación del otro polímero a base de una resina epóxica un catalizador usual para la polimerización de la resina epóxica o para la formación del otro polímero a base de un prepolímero de siloxano un agente de reticulación usual para el prepolímero de siloxano, en cuyo caso los componentes de los componentes (C) y (D) están contenidos en los contenedores para el componente de poliisocianato (A) y el componente de poliol (B) de tal manera que su reacción se efectúa solo después de mezclar el contenido de los contenedores.

2. Sistema multicomponente de espumado in situ para la preparación de espumas poliuretánicas para propósitos de construcción en el sitio, que tiene un componente de poliisocianato (A) y un componente de poliol (B) , los cuales se encuentran en contenedores separados, y el cual contiene, además del componente de poliisocianato (A) y del componente de poliol (B) , otros componentes (C) y (D) en forma espacialmente separada; al mezclarse tales componentes forman una red polimérica interpenetrante hecha de poliuretano espumado y al menos otro polímero, caracterizado porque como componente (C) están contenidos una resina epóxica y/o un prepolímero de siloxano; y el componente de poliol (B) contiene como componente (D) para la formación del otro polímero a base de una resina epóxica un catalizador usual para la polimerización de la resina epóxica, o para la formación del otro polímero a base de un prepolímero de siloxano contiene un agente de reticulación usual para el prepolímero de siloxano, en cuyo caso el componente (C) se encuentra en otro recipiente.

3. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el componente de poliisocianato (A) comprende al menos un poliisocianato con un contenido de NCO de 5 a 55 % y un número promedio de 2 a 5 grupos NCO por molécula.

4. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 3, caracterizado porque el componente de poliisocianato (A) comprende un poliisocianato a base de metilendifenildiisocianato y/u homólogos poliméricos del mismo.

5. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 4, caracterizado porque el componente de poliisocianato (A) comprende un poliisocianato a base de metilendifenildiisocianato y/u homólogos poliméricos del mismos con un contenido de NCO de 31 % y 2, 7 grupos NCO en promedio por molécula.

6. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el componente de poliol (B) comprende al menos un poliol con un número de OH de 30 a 1000 y una funcionalidad de OH promedio por molécula de 2 a 7.

7. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 6, caracterizado porque el componente de poliol (B) comprende al menos un polieterpoliol y/o poliesterpoliol con un número de OH de 300 a 1000 y una funcionalidad de OH promedio de 2 a 7 y/o al menos un aminopolieterpoliol y/o un poliol a base de ésteres de ácido fosfórico con un número de OH de 30 a 1000 y una funcionalidad de OH promedio por molécula de 2 a 7.

8. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como componente (C) está contenida una resina epóxica con un peso de equivalente epoxi de 100 a 500 g/mol.

9. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 8, caracterizado porque está contenida una resina epóxica a base de 70 % de bisfenol A y 30 % de bisfenol F.

10. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la resina epóxica como componente (C) está contenida en una cantidad de 10 a 50 % en peso, respecto del peso del sistema de espumado in situ.

11. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como componente (C) contiene un prepolímero de siloxano con una masa molar promedio de 200 g/mol a

10.000 g/mol y 2 a 4 grupos extremos reactivos.

12. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el índice de la reacción de poliuretano se encuentra en el rango de 95 a 165.

13. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el componente de poliol (B) contiene agua en una cantidad da lugar a una espuma de poliuretano con una densidad de espuma de 0, 05 a 0, 5 g/cm3, uno o varios catalizadores para la reacción de formación de poliuretano, el componente (D) para la formación de los otros polímeros y opcionalmente un estabilizante de celda de espuma.

14. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 13, caracterizado porque el componente de poliol (B) contiene como catalizadores para la reacción de formación de poliuretano una o varias aminas terciarias.

15. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el componente de poliol (B) contiene como componente (D) para la formación del otro polímero a base de una resina epóxica un ácido de Lewis.

16. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el componente de poliol (B) contiene como componente (D) para la formación del otro polímero a base de un prepolímero de siloxanos un organooxisilano con al menos tres grupos extremos metoxi por molécula.

17. Sistema multicomponente de espumado in situ según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque el componente de poliol (B) contiene como estabilizante de celda de espuma un polisiloxano.

18. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque los componentes (A) , (B) , (C) y/o (D) contienen materiales de carga, adyuvantes y/o aditivos usuales en cantidades usuales.

19. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 18, caracterizado porque contiene 0 a 40 % en peso de un material de carga seleccionado de arena, creta, perlita, negro de humo o mezclas de los mismos, 0 a 2 % en peso de uno o varios colorantes y/o 0 a 40 % en peso de un aditivo inhibidor de incendio, cada caso respecto del peso del sistema de espumado in situ.

20. Sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque los contenedores que contienen os componentes (A) a (D) están conectados mediante líneas de alimentación con un dispositivo de entrega con una cabeza de mezcla en la que se mezclan los componentes.

21. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 20, caracterizado porque el dispositivo de entrega tiene una cabeza de mezcla en forma de un mezclador estático.

22. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 20 o 21, caracterizado porque los contenedores están provistos con dispositivos extrusores a través de los cuales pueden sacarse los componentes

(A) a (D) hacia la cabeza de mezcla del dispositivo de entrega.

23. Sistema multicomponente de espumado in situ según la reivindicación 22, caracterizado porque como dispositivos extrusores están presentes dispositivos mecánicos de compresión y/o gases propelentes que están contenidos en los componentes (A) a (D) y/o en la cámara a presión de un cartucho de dos cámaras.

24. Uso del sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones 1 a 23 para sellar boquetes y/o conductos en paredes y/o techos de edificios.

25. Método para sellar boquetes y/o conductos en paredes y/o techos de edificios, caracterizado porque se introduce al boquete y/o conducto y se espuma y se deja curar el sistema multicomponente de espumado in situ según al menos una de las reivindicaciones precedentes con ayuda del dispositivo de entrega con cabeza de mezcla en la cual se mezclan los componentes.