ES2322039T3 - Mezcla previa no combustible de poliesteres de poliol y/o polieteres e poliol para la produccion de materiales expandidos. - Google Patents
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Abstract
Mezcla previa no combustible para la producción de productos de espuma consistente en poliéterpoliol y/o poliésterpoliol, 4 a 35% en peso de una mezcla binaria de agentes propulsores a base de a) 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y b) 1,1,1,2-tetrafluoroetano, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano ó 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.y 10 a 20% en peso de un compuesto de fósforo, así como, en caso deseado, aditivos tales como catalizador, estabilizante y otros aditivos.
Description
Mezcla previa no combustible de poliésteres de
poliol y/o poliéteres de poliol para la producción de materiales
expandidos.
El presente invento se refiere a mezclas previas
no combustibles de poliésteres de poliol y/o poliéteres de poliol
para la producción de materiales expandidos, especialmente de
productos de espuma de poliuretano.
Las espumas de poliuretano se producen por
reacción de isocianatos con un poliol o con una mezcla de polioles
en presencia de agentes propulsores, preferentemente
hidrofluoroalcanos.
La memoria de publicación alemana DE 19822944 A1
da a conocer agentes propulsores para la producción de espumas de
poliuretano. El agente propulsor contiene pentafluoropropano y/o
pentafluorobutano, así como al menos otro agente propulsor. Éste se
selecciona de un grupo de compuestos que eventualmente comprende
hidrocarburos halogenados, éteres y halogenoéteres. Se mencionan
algunos hidrocarburos fluorados, entre otros
1,1,1,2-tetrafluoroetano,
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano y
1,1,1,3,3-pentafluoropropano. Como agentes
ignifugantes apropiados se mencionan, junto a polioles bromados,
compuestos de fósforo orgánicos, por ejemplo ésteres fosfato y
ésteres fosfonato. Éstos presentan grupos orgánicos que también
pueden estar sustituidos con uno o más átomos de halógeno. No se
mencionan mezclas previas que contienen poliol, un agente propulsor
y un compuesto de fósforo.
Es conocido el uso de
1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC365mfc) como agente
propulsor para la producción de materiales de espuma de poliuretano.
Puesto que el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano posee un
punto de inflamación por debajo de -27ºC, se le considera como
líquido fácilmente inflamable y se han puesto limites a su
utilización como agente propulsor. Por lo tanto, habitualmente se
emplea 1,1,1,3,3-penta-fluorobutano
mezclado con otros hidrocarburos fluorados.
Las mezclas conocidas de agentes propulsores
contienen, junto a HFC365mfc, por ejemplo,
1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a)
ó 1, 1,1, 2, 3, 3,3-heptafluoropropano (HFC 227ea) ó
1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC 245fa). Estas
mezclas de agentes propulsores no tienen punto de inflamación alguno
y son adecuados para la producción de materiales sintéticos
expandidos.
Para la producción de espuma, es igualmente
conocido y habitual preparar primeramente, a partir de los
diferentes ingredientes, las denominadas mezclas previas, las cuales
se hacen reaccionar, después, con el isocianato. Para la producción
de la mezcla previa se mezclan entre sí polioles o poliéteres,
agentes propulsores, catalizadores y, eventualmente, otros aditivos,
en las cantidades necesarias. Las espumas se preparan, después,
poniendo en contacto la mezcla previa con el isocianato o,
respectivamente isocianatos.
Si se preparan mezclas previas utilizando las
citadas mezclas de agentes propulsores puede ocurrir,
sorprendentemente, que al sobrepasar una cantidad crítica de agente
propulsor, todo el sistema sea catalogable como combustible en
virtud del bajo punto de inflamación, aún cuando la mezcla de gases
propulsores y el sistema de polioles, en sí, no sean
combustibles.
La misión del invento consiste en poner a
disposición una mezcla previa, estable, no combustible, para la
producción de materiales expandidos, los cuales incluso con una
proporción de agente propulsor superior al 4% en peso en el sistema
no presenten punto de inflamación alguno.
Las mezclas previas conformes al invento se
componen de:
- a)
- poliol, empleándose poliéterpolioles o poliésterpolioles,
- b)
- 4 a 35% en peso, preferentemente 10 a 15% en peso de mezcla de agentes propulsores, conteniendo la mezcla de agentes propulsores junto a HFC365mfc, 1,1,1,2-tetrafluoroetano, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano ó 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, en donde está contenido al menos 5% en peso, preferentemente 7% en peso de HFC134a, HFC227ea o HFC245fa, y
- c)
- 10 a 20% en peso, preferentemente 10 a 15% en peso de un compuesto de fósforo, preferentemente trietilfosfato o tris-cloroisopropil-fosfato.
Como compuesto de fósforo se pueden emplear
igualmente conocidos agentes ignifugantes a base de fósforo.
A la mezcla previa se añaden, de manera
conocida, otros aditivos tales como, por ejemplo, catalizador,
estabilizante y demás aditivos.
La mezcla previa conforme al invento se pone en
contacto de manera conocida con el isocianato o, respectivamente,
isocianatos, y se transforma en espuma.
Para la producción de las espumas de poliuretano
se emplean habitualmente poliisocianatos, por ejemplo con 2 a 4
grupos isocianato. Su producción y los productos químicos
fundamentales para ello son conocidos.
Estos isocianatos presentan un radical de
hidrocarburo alifático con hasta 18 átomos de C, un radical de
hidrocarburo cicloalifático con hasta 15 átomos de C, un radical de
hidrocarburo aromático con 6 a 15 átomos de C o un radical de
hidrocarburo aralifático con 8 a 15 átomos de C. De modo particular,
los componentes de partida técnicamente preferidos son, por ejemplo,
2,4- y 2,6-toluilenodiisocianato,
difenilmetanodiisocianato, polimetilenpolifenilisocianato y sus
mezclas. Se pueden emplear también unos denominados poliisocianatos
modificados, los cuales contienen grupos carbodiimida, grupos
uretano, grupos alofanato, grupos isocianurato, grupos urea o grupos
biuret.
Otros componentes de partida son compuestos con
al menos 2 átomos de hidrógeno con capacidad de reacción frente a
los isocianatos. Se trata especialmente de compuestos con un peso
molecular de 400 a 10.000, los cuales presentan preferentemente 2 a
8 grupos hidroxilo, y los cuales pueden presentar, además, grupos
amino, grupos tiol o grupos carboxilo.
Como demás sustancias coadyuvantes y aditivos,
al sistema que se ha de expandir se le pueden añadir adicionalmente
agentes propulsores químicos tales como agua. Se pueden emplear
también catalizadores tales como, por ejemplo, aminas terciarias tal
como dimetilciclohexilamina y/o compuestos organometálicos. Se
pueden emplear aditivos tensioactivos tales como emulsionantes o
estabilizantes de espumas, por ejemplo copolímeros de
siloxanopoliéteres, retardadores de la reacción, reguladores de
celdas tales como parafinas, alcoholes grasos o
dimetilpolisiloxanos, pigmentos y colorantes. Se pueden emplear,
además, estabilizantes contra las influencias del envejecimiento y
del clima, materiales de carga, colorantes, agentes antiestáticos,
agentes de nucleización, sustancias reguladoras de los poros o
principios activos biocidas.
Catalizadores bien adecuados se citan, por
ejemplo, en la solicitud de patente internacional WO 96/14354. A
ellos pertenecen aminas orgánicas, aminoalcoholes y aminoéteres
tales como compuestos de morfolina, por ejemplo
dimetilciclohexilamina, dietanolamina,
2-dimetilaminoetil-3-dimetilaminopropiléter,
2-dimetilaminoetiléter,
2,2-dimorfolinodietiléter,
N,N-dimetilaminoetilmorfolina y
N-dimetilmorfolina. También son útiles como
catalizadores compuestos organometálicos tales como, por ejemplo,
compuestos de estaño, de cobalto o de hierro. Se puede emplear, por
ejemplo, dioctato de estaño, naftenato de cobalto, dilaurato de
dibutilo-estaño y acetato de
acetonilo-hierro.
La ventaja de la mezcla previa conforme al
invento consiste en que, por la adición de agentes ignifugantes
tales como trietilfosfato,
tris-cloroisopropilfosfato y otros fosfatos o,
respectivamente fosfonatos, se modifica evidentemente el
comportamiento a la disolución de los componentes, de modo que el
punto de inflamación se eleva y desaparece el catalogamieno de
"combustible". Con ello es posible un almacenamiento y
transporte sencillos.
Poliéterpoliol (Tercarol A350) se mezcló con 10%
en peso de agente propulsor (referidos al poliol) y se determinó el
punto de inflamación. Como agente propulsor se utilizó una mezcla
binaria de 94% de HFC 365mfc y 6% en peso de HFC 227ea.
Punto de inflamación según DIN EN ISO 13736:
15ºC.
Ejemplos 2 a
5
Análogamente al Ejemplo 1 se preparó una mezcla
previa a partir de poliéterpoliol (Tercarol A350) y 10% en peso de
una mezcla binaria de agente propulsor, así como adicionalmente se
añadió trietilfosfato (TEP) o
tris-cloroisopropilfosfato (TCPP). El punto de
inflamación se determinó según DIN EN ISO 13736. No se pudo
determinar punto de inflamación alguno.
Claims (5)
1. Mezcla previa no combustible para la
producción de productos de espuma consistente en poliéterpoliol y/o
poliésterpoliol, 4 a 35% en peso de una mezcla binaria de agentes
propulsores a base de a) 1,1,1,3,3-pentafluorobutano
y b) 1,1,1,2-tetrafluoroetano,
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano ó
1,1,1,3,3-pentafluoropropano.y 10 a 20% en peso de
un compuesto de fósforo, así como, en caso deseado, aditivos tales
como catalizador, estabilizante y otros aditivos.
2. Mezcla previa no combustible según la
reivindicación 1, caracterizada porque ésta contiene 10 a 15%
en peso de una mezcla binaria de agentes propulsores.
3. Mezcla previa no combustible según las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque como compuesto
de fósforo contiene trietilfosfato o
tris-cloroisopropilfosfato.
4. Mezcla previa no combustible según las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque ésta contiene 10
a 15% en peso del compuesto de fósforo.
5. Mezcla previa no combustible según la
reivindicación 1, consistente en poliéterpoliol y/o poliésterpoliol,
4 a 35% en peso de una mezcla binaria de agentes propulsores a base
de a) 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y b)
1,1,1,2-tetrafluoroetano,
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano ó
1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 10 a 20% en peso de un
compuesto de fósforo, y aditivos tales como catalizador,
estabilizante y otros aditivos.
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