Procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano.

Procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano mediante reacción de

a) poliisocianatos orgánicos con

b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de

c) agentes expansivos,

d) catalizadores, así como dado el caso

e) coadyuvantes y aditivos,

caracterizado porque como componente b) se utiliza una mezcla de

b1) de 20 a 70 partes en peso de uno o varios polieteralcoholes altamente funcionales con funcionalidades de3,7 a 5,2 y un índice de hidroxilo de 370 a 500 mg de KOH/g,

b2) de 5 a 30 partes en peso de uno o varios polieteralcoholes a base de aminas aromáticas confuncionalidades de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 150 a 500 mg de KOH/g,

b3) de 5 a 20 partes en peso de un éster de ácido graso que contiene grupos OH y

b4) de 1 a 20 partes en peso de uno o varios agentes de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajopeso molecular con funcionalidades de 2 a 3 y un peso molecular Mw de< 400 g/mol

con un índice de hidroxilo medio de 400 a 550 mg de KOH/g.

Procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano Es objeto de la invención un procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano.

Las espumas rígidas de poliuretano se conocen desde hace tiempo y se han descrito repetidas veces. El uso de las espumas rígidas de poliuretano se realiza principalmente para el aislamiento térmico, por ejemplo en aparatos frigoríficos, medios de transporte o edificios así como para la producción de elementos constructivos, en particular elementos sándwich.

Un campo de aplicación esencial de las espumas rígidas de poliuretano son los elementos de material compuesto. La producción de elementos de material compuesto a partir de capas de cubrición en particular metálicas y un núcleo de espumas a base de isocianato, en la mayoría de los casos espumas de poliuretano (PUR) o poliisocianurato (PIR) , denominados también con frecuencia como elementos sándwich, en instalaciones de cinta doble que trabajan de forma continua se practica actualmente a gran escala. Junto a los elementos sándwich para el aislamiento de almacenes frigoríficos, los elementos con capas de cubrición de color para la creación de fachadas de los más diversos edificios cobran cada vez más importancia. Como capas de cubrición se utilizan a este respecto, además de chapas de acero recubiertas, también chapas de acero fino, de cobre o de aluminio.

Es importante que las espumas rígidas de poliuretano llenen los espacios huecos de manera uniforme y sin burbujas, de modo que mediante la mejor conexión posible con las capas de cubrición se produzca una construcción estable, que proporcione un aislamiento térmico adecuado. Para evitar defectos en la espuma, debe introducirse para ello la mezcla de reacción de PU espumable, en el plazo de un corto tiempo, en el espacio hueco a aislar. Para espumar objetos de este tipo se utilizan habitualmente máquinas de baja presión o preferentemente máquinas de alta presión.

Una visión de conjunto resumida sobre la producción de espumas rígidas de poliuretano y su uso como capa de cubrición o de núcleo en elementos de material compuesto así como su aplicación como capa aislante en la técnica de refrigeración o de calefacción, se encuentra por ejemplo en “Polyuretane”, Kunststoff-Handbuch, Volumen 7, 3ª Edición 1993, editado por Dr. Günter Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Múnich/Viena.

Espumas rígidas de poliuretano adecuadas pueden producirse de manera conocida mediante reacción de poliisocianatos orgánicos con uno o varios compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos en presencia de agentes expansivos, catalizadores y dado el caso agentes auxiliares y/o aditivos. Como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato se utilizan en la producción de los poliuretanos preferentemente polieteralcoholes y/o poliesteralcoholes. La elección de los polioles se realiza en particular teniendo en cuenta las propiedades de coste y de aplicación deseadas (por ejemplo, documento EP-A1632511, documento US-B-6495722, documento WO 2006/108833) .

En el documento EP-A-728783 se describe un procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano mediante reacción de poliisocianatos orgánicos con una mezcla de al menos tres polieteralcoholes de alto peso molecular distintos b1) a b3) de distinta funcionalidad y un éster de ácido graso que contiene grupos OH b4) (de 8 a 20 partes en peso) , en particular aceite de ricino, en presencia de agentes expansivos y catalizadores. El polieteralcohol b1) con un porcentaje de 20 a 60 partes en peso presenta funcionalidades de 6 a 8 y pesos equivalentes medios de 125 200. El polieteralcohol b2) con un porcentaje de 5 a 30 partes en peso se basa en aminas alifáticas con funcionalidades de 3 a 4 y pesos equivalentes medios de 70 a 30. El polieteralcohol b3) con un porcentaje de 3 a 25 partes en peso presenta funcionalidades de 2 a 3 y pesos equivalentes medios de 67 a 250. El componente de poliol tiene preferentemente un índice de hidroxilo medio de 350 a 390 mg de KOH/g.

Las propiedades superficiales de las espumas rígidas de poliuretano conocidas requieren además mejoras, en particular en la producción de elementos de material compuesto, dado que por esto se ve afectada esencialmente también la adherencia de las capas de cubrición en la espuma. También en la producción de espumas de acuerdo con el procedimiento de espuma de líquido para pulverización, es de gran importancia una superficie adecuada.

Por lo tanto el objetivo de la invención es desarrollar un procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano que lleve a espumas con una adherencia y una calidad superficial mejoradas cuyo componente de poliol presente una baja viscosidad y, por lo tanto, presente propiedades de procesamiento adecuadas, en particular una fluidez y endurecimiento adecuados.

El objetivo pudo resolverse sorprendentemente mediante un procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano en el que como componente de poliol se utiliza una mezcla de uno o varios polieteralcoholes altamente funcionales con funcionalidades de 3, 7 a 5, 2 y un índice de hidroxilo de 370 a 500 mg de KOH/g, uno o varios polieteralcoholes a base de una o varias aminas alifáticas y/o aromáticas con funcionalidades de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 150 a 500 mg de KOH/g, un éster de ácido graso que contiene grupos OH y uno o varios agentes de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajo peso molecular con funcionalidades de 2 a 3 y un peso molecular Mw de < 400 g/mol.

Es objeto de la invención un procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano mediante reacción de a) poliisocianatos orgánicos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) agentes expansivos, d) catalizadores, así como dado el caso e) coadyuvantes y aditivos,

caracterizado porque como componente b) se utiliza una mezcla de b1) uno o varios polieteralcoholes altamente funcionales con funcionalidades de 3, 7 a 5, 2 y un índice de hidroxilo de 370 a 500 mg de KOH/g, b2) uno o varios polieteralcoholes a base de aminas aromáticas con funcionalidades de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 150 a 500 mg de KOH/g, b3) al menos un éster de ácido graso que contiene grupos OH y dado el caso b4) uno o varios agentes de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajo peso molecular con funcionalidades de 2 a 3 y un peso molecular Mw de < 400 g/mol.

El componente de poliol b) usado de acuerdo con la invención tiene un índice de hidroxilo medio de 400 a 550 mg de KOH/g.

El componente de poliol b) puede contener también catalizadores, estabilizadores así como coadyuvantes y aditivos habituales.

Son además objeto de la invención espumas rígidas de poliuretano producidas de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invención.

El componente de poliol (b) se compone de una mezcla de b1) de 20 a 70 partes en peso, en particular de 20 a 60 partes en peso, de uno o varios polieteralcoholes altamente funcionales con funcionalidades de 3, 7 a 5, 2 y un índice de hidroxilo de 370 a 500 mg de KOH/g,

b2) de 5 a 30 partes en peso, en particular de 5 a 25 partes en peso, de uno o varios polieteralcoholes a base de aminas aromáticas con funcionalidades de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 150 a 500 mg de KOH/g,

b3) de 5 a 20 partes en peso, en particular de 5 a 20 partes en peso, de un éster de ácido graso que contiene grupos OH y dado el caso b4) de 1 a 20 partes en peso, en particular de 2 a 10 partes en peso, de uno o varios agentes de reticulación y/o 30 de alargamiento de cadena de bajo peso molecular con funcionalidades de 2 a 3 y un peso molecular Mw de < 400 g/mol.

Como éster de glicerol y ácidos grasos que contienen grupos OH b3) se utiliza en particular aceite de ricino.

La determinación del índice de hidroxilo se realiza de acuerdo con la norma DIN 53240.

Con respecto a los componentes individuales que se utilizan en el procedimiento de acuerdo con la invención, ha de 35 mencionarse lo siguiente:

a) como poliisocianatos orgánicos se tienen en cuenta isocianatos polifuncionales alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y preferentemente aromáticos.

En particular se mencionan a modo de ejemplo: alquilendiisocianatos con 4 a 12 átomos de carbono en el resto alquileno, tales como 1, 12-dodecanodiisocianato, 2-etil-tetrametilen-1, 4-diisocianato, 2-metil-pentametilen-1, 540 diisocianato, tetrametilen-1, 4-diisocianato y preferentemente hexametilen-1, 6-diisocianato; diisocianatos cicloalifáticos, tales como ciclohexano-1, 3-y -1, 4-diisocianato así... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de espumas rígidas de poliuretano mediante reacción de a) poliisocianatos orgánicos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) agentes expansivos, d) catalizadores, así como dado el caso e) coadyuvantes y aditivos,

caracterizado porque como componente b) se utiliza una mezcla de b1) de 20 a 70 partes en peso de uno o varios polieteralcoholes altamente funcionales con funcionalidades de 3, 7 a 5, 2 y un índice de hidroxilo de 370 a 500 mg de KOH/g, b2) de 5 a 30 partes en peso de uno o varios polieteralcoholes a base de aminas aromáticas con funcionalidades de 3 a 4 y un índice de hidroxilo de 150 a 500 mg de KOH/g, b3) de 5 a 20 partes en peso de un éster de ácido graso que contiene grupos OH y b4) de 1 a 20 partes en peso de uno o varios agentes de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajo peso molecular con funcionalidades de 2 a 3 y un peso molecular Mw de < 400 g/mol con un índice de hidroxilo medio de 400 a 550 mg de KOH/g.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan de 2 a 10 partes en peso del agente de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajo peso molecular b4) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque como éster de glicerol y ácidos 20 grasos que contienen grupos OH se utiliza aceite de ricino.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como agente de alargamiento de cadena de bajo peso molecular b4) se utiliza 1, 2-propilenglicol.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la reacción se lleva a cabo con un índice de isocianato de 100 a 150.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como agente expansivo se utiliza n-pentano y/o iso-pentano.

7. Espumas rígidas de poliuretano producidas de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.