Poliéteraminas, composiciones que incluyen poliéteraminas, y métodos de preparación.

Una composición de copolímero al azar de α,ω-diamino-poli(éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) que comprende 25 al 75 % en moles de unidades de oxietileno,

en la que los grupos terminales de amina del copolímero comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria.

Poliéteraminas, composiciones que incluyen poliéteraminas, y métodos de preparación Descripción ANTECEDENTES

Otros han dirigido la tecnología hacia copolímeros de bloque de óxido de etileno (OE) -tetrahidrofurano (THF) terminados en amina, o poliéteraminas de bloque, preparadas por el desplazamiento por amoniaco de grupos cloro terminales sobre el bloque , -dicloro-poli (óxido de alquileno) . Sin embargo, esa tecnología tiene desventajas significativas porque la preparación usa reactivos caros en la reacción de cloración, crea un material de alimentación clorado y produce HCl como subproducto, que requiere manipulación especial, equipo de proceso hecho de materiales de construcción caros y etapas de tratamiento especiales para la eliminación de subproductos. La tecnología también incluye el uso de poliéteraminas en la formación de copolímeros de bloque con ácido adípico y hexametilendiamina y la posterior formación de fibras de poliamida.

Otras tecnologías mencionan la presencia de más del 3 % de grupos terminales de amina secundaria en el copolímero para aplicaciones de fibras.

Aún otra tecnología se refiere a un compuesto de diamina poli (oxibutileno) poli (oxietileno) , además de un uso para el mismo como aditivo para combustibles en motores de transporte. Bajo algunas condiciones, el uso de óxido de 1, 2butileno como material de partida puede proporcionar un segmento ramificado en el esqueleto del co-polímero después de la etapa de aminación.

Sigue existiendo la necesidad de tecnología que venza y/o proporcione otras ventajas no presentes en las tecnologías previamente desveladas.

RESUMEN

Las realizaciones de la presente divulgación incluyen poliéteraminas, métodos de preparación de poliéteramina, métodos de uso de poliéteramina, y similares.

La presente invención proporciona una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-cooxitetrametileno) que tiene aproximadamente del 25 a aproximadamente el 75 % en moles de unidades de oxietileno, en la que los grupos terminales de amina del copolímero comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria.

Una realización de la composición, entre otras, incluye una composición de poliéteramina según la fórmula II:

- ( (OCH2CH2) a (OCH2CH2CH2CH2) b) cNH2, en la que: a y b son cada uno número enteros iguales a o superiores a 1; la relación de a/b es de aproximadamente 0, 33 a aproximadamente 3, 0; c es un número entero igual a o superior a 2; y el valor promedio de c es de aproximadamente 4 a aproximadamente 26, en la que los grupos terminales de amina de la composición de poliéteramina según la fórmula II comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria.

La invención también proporciona un método de preparación de una composición de copolímero al azar de , diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) que, entre otros, incluye la aminación reductora de un poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol en presencia de amoniaco, hidrógeno y un catalizador de aminación reductora a una temperatura de 150 ºC a 300 ºC y una presión total de 10.400 kPa (1500 psig) a 27.700 kPa (4000 psig) .

Una realización del método de preparación de una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) , entre otros, incluye: hidrogenar un poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol a una temperatura de aproximadamente 150 ºC a aproximadamente 300 ºC y una presión total de aproximadamente 1500 psig a aproximadamente 4000 psig (aproximadamente 10.400 kPa a aproximadamente 27.700 kPa) en presencia de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 150:1 de relación molar de amoniaco con respecto a poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol y un catalizador de aminación reductora dando un copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) ; y recuperar el copolímero al azar de , -diamino poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) .

La invención también proporciona un agente de curado de resina epoxi, que incluye una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) de la invención.

La invención también proporciona un método de curar una resina epoxi que comprende poner en contacto la resina epoxi con la poliéteramina de la invención.

La invención también proporciona un método de preparación de una poliurea, que comprende poner en contacto un

poliisocianato con la poliéteramina de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados tienen el mismo significado que comúnmente es entendido por un experto habitual en la materia a la que pertenece la presente divulgación. Aunque también puede usarse cualquier método y material similar o equivalente a aquellos descritos en la práctica o prueba de la presente divulgación, ahora se describen los métodos y materiales preferidos.

La citación de cualquier publicación es para su divulgación antes de la fecha de presentación y no debe interpretarse una admisión de que la presente divulgación no tenga derecho a preceder tal publicación en virtud de la divulgación previa. Además, las fechas de publicación proporcionadas podrían ser diferentes de las fechas de publicación reales que pueden necesitar ser confirmadas independientemente.

Como será evidente para aquellos expertos en la materia tras la lectura la presente divulgación, cada una de las realizaciones individuales descritas e ilustradas tiene componentes y características discretas que pueden separarse fácilmente de o combinarse con las características de cualquiera de las otras varias realizaciones sin apartarse del alcance de la invención definida por las reivindicaciones. Cualquier método citado puede llevarse a cabo en el orden de acontecimientos citado o en cualquier otro orden que sea lógicamente posible.

Las realizaciones de la presente divulgación emplean, a menos que se indique lo contrario, técnicas de química, y similares, que están dentro de la experiencia de la materia. Tales técnicas se explican completamente en la bibliografía.

A menos que se indique lo contrario: partes son partes en peso, concentración en % es % en peso, temperatura es en ºC y la presión es en atmósferas. Las presiones informadas en libras por pulgada cuadrada manométricas (psig) incluyen la presión de una atmósfera (14, 7 libras por pulgada cuadrada) . Una atmósfera es equivalente a 14, 7 libras por pulgada cuadrada absoluta o 0 libras por pulgada cuadrada manométricas. Temperatura y presión estándar se definen como 25 ºC y 1 atmósfera.

Debe entenderse que, a menos que se indique lo contrario, la presente divulgación no se limita a materiales, reactivos, materiales de reacción, procesos de fabricación o similares particulares, ya que tales pueden variar. También debe entenderse que la terminología usada es para fines de describir realizaciones particulares solo, y no pretende ser limitante. También es posible en la presente divulgación que las etapas puedan ser ejecutadas en secuencia diferente en la que esto sea lógicamente posible.

Como se usa en el presente documento, para tanto la memoria descriptiva como las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una", "el" y "la" incluyen referentes plurales, a menos que el contexto dicte claramente de otro modo. Así, por ejemplo, referencia a "un soporte" incluye una pluralidad de soportes. En esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones que siguen, se hará referencia a varios términos que debe definirse que tienen los siguientes significados, a menos que una intención contraria sea evidente.

Discusión Las realizaciones de la presente divulgación incluyen poliéteraminas, métodos de preparación de la poliéteramina, métodos de uso de la poliéteramina, y similares. Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan métodos para preparar una poliéteramina, un copolímero al azar de óxido de etileno (OE) y tetrahidrofurano (THF) terminado en amina, por una aminación reductora del material de partida de copolímero de glicol con hidrógeno y amoniaco en contacto con un catalizador adecuado. La poliéteramina puede tener aproximadamente del 25 a aproximadamente el 75 % en moles de unidades de OE y/o puede tener más del 90 % de grupos terminales de amina primaria. A diferencia de otras tecnologías, las poliéteraminas de la presente divulgación tienen grupos terminales de amina secundaria muy bajos (es decir, grupos terminales de amina primaria muy altos) y se desearían para el curado de resina epoxi y para la preparación de poliureas... [Seguir leyendo]

1. Una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) que comprende 25 al 75 % en moles de unidades de oxietileno, en la que los grupos terminales de amina del copolímero comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria.

2. Una composición, que comprende una composición de poliéteramina de la reivindicación 1 según la fórmula II:

- ( (OCH2CH2) a (OCH2CH2CH2CH2) b) cNH2 (fórmula II)

en la que:

a. a y b son cada uno número enteros iguales a o superiores a 1;

b. la relación de a/b es 0, 33 a 3, 0;

c. c es un número entero igual a o superior a 2; y

d. el valor promedio de c es 4 a 26; en la que los grupos terminales de amina de la composición de poliéteramina según la fórmula II comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria.

3. La composición de la reivindicación 1 ó 2, en la que el índice de polidispersidad del copolímero al azar es 1, 5 a 2, 5.

4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que tiene un peso molecular promedio en número de 500 a 3000 daltons.

5. La composición de la reivindicación 4 que tiene un peso molecular promedio en número de 1000 a 2500 daltons.

6. Un método de preparación de una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-cooxitetrametileno) en el que los grupos terminales de amina del copolímero comprenden más del 90 % de grupos de amina primaria, comprendiendo el método la aminación reductora de un poli (éter de oxietileno-cooxitetrametileno) glicol en presencia de amoniaco, hidrógeno y un catalizador de aminación reductora a una temperatura de 150 ºC a 300 ºC y una presión total de 10.400 KPa (1500 psig) a 27.700 KPa (4000 psig) .

7. El método de las reivindicaciones 6, en el que el catalizador de aminación comprende cobalto, níquel o mezclas de cobalto/níquel.

8. El método de la reivindicación 7, en el que el catalizador de aminación comprende además promotores de metal.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la relación molar de amoniaco con respecto a poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol es mayor que la cantidad estequiométrica de amoniaco requerida para la conversión completa de los extremos de hidroxilo en extremos de amina.

10. El método de la reivindicación 9, en el que la relación molar de amoniaco con respecto a poli (éter de oxietilenoco-oxitetrametileno) glicol es 10:1 a 150:1.

11. El método de la reivindicación 10, en el que la relación molar de amoniaco con respecto a poli (éter de oxietilenoco-oxitetrametileno) glicol es 30:1 a 150:1.

12. Un método de preparación de una composición de copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-cooxitetrametileno) , comprendiendo el método:

a. hidrogenar un poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol a una temperatura de 150 ºC a 300 ºC y una presión total de 1500 psig a 4000 psig en presencia de 10:1 a 150:1 de relación molar de amoniaco con respecto a poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) glicol y un catalizador de aminación reductora para formar un copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) ; y

b. recuperar el copolímero al azar de , -diamino-poli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) .

13. Un agente de curado de resina epoxi, que comprende la composición de copolímero al azar de , -diaminopoli (éter de oxietileno-co-oxitetrametileno) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

14. Un método de curado de una resina epoxi, que comprende poner en contacto la resina epoxi con la poliéteramina de la reivindicación 13.

15. Un método de preparación de una poliurea, que comprende poner en contacto un poliisocianato con la poliéteramina de la reivindicación 1 a 5.