ES2233798T3 - Procedimiento mejorado para la fabricacion de polieterpolioles. - Google Patents
Procedimiento mejorado para la fabricacion de polieterpolioles.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de polieterpolioles mediante poliadición de óxidos de alquileno a compuestos iniciadores que presentan átomos de hidrógeno activos en presencia de catalizadores de cianuro bimetálico, en el que durante o tras la reacción de poliadición se conduce la mezcla de reacción de 1 a 1000 veces a través de una zona, que presenta una densidad de energía de al menos 5 x 106 J/m3, ascendiendo el tiempo de residencia de la mezcla de reacción por paso al menos a 10-6 segundos.
Description
Procedimiento mejorado para la fabricación de
polieterpolioles.
La invención se refiere a un procedimiento
mejorado para la fabricación de polieterpolioles mediante catálisis
con cianuro bimetálico (DMC) por poliadición de óxidos de alquileno
a compuestos iniciadores que presentan átomos de hidrógeno
activos.
La fabricación de polieterpolioles se lleva a
cabo a escala industrial en su mayor parte mediante poliadición de
óxidos de alquileno a compuestos de partida polifuncionales como,
por ejemplo, alcoholes, ácidos o aminas por medio de catálisis con
bases (por ejemplo, KOH) (véase, por ejemplo, Gum, Reise &
Ulrich (Hrsg.): "Reaction Polymers", editorial Hanser, Munich,
1992, páginas 75 - 96). Tras la finalización de la poliadición se
debe separar el catalizador básico en un procedimiento muy costoso
del polieterpoliol, por ejemplo, mediante neutralización,
destilación y filtración. Los polieterpolioles fabricados con
catálisis con bases presentan además la desventaja de que con
longitudes de cadenas crecientes el contenido en poliéteres
monofuncionales con enlaces dobles terminales (denominados
monooles) aumenta de forma constante y desciende la
funcionalidad.
Los polieterpolioles obtenidos se pueden usar
para la fabricación de poliuretanos (por ejemplo, elastómeros,
espumas, recubrimientos), especialmente también para la fabricación
de espumas blandas de poliuretano. Las espumas blandas contraponen
a una solicitación de presión una resistencia baja, son de célula
abierta, permeables al aire y moldeable de conformación reversible.
Se diferencia entre espumaciones en bloque y espumaciones en molde
(véase, por ejemplo, Kunststoffhandbuch, tomo 7, tercera edición,
editorial Hanser, Munich, 1993, páginas 193 - 252). Las espumas en
bloque se fabrican de forma continua o discontinua como productos
semiacabados y finalmente se recortan en la medida y contorno
correspondiente en la aplicación (por ejemplo, muebles tapizados,
colchones). Por el contrario, la espumaciones en molde se fabrican
según un procedimiento discontinuo, en el que los cuerpos de espuma
se obtienen directamente en la forma deseada (mediante espumación
de un molde correspondiente).
Se conocen desde hace tiempo catalizadores de
cianuro bimetálico (DMC) para la fabricación de polieterpolioles
(véanse, por ejemplo, los documentos US-A 3404109,
US-A 3829505, US-A 3941849 y
US-A 5158922). El uso de estos catalizadores de DMC
para la fabricación de polieterpolioles provoca especialmente una
reducción de la proporción en poliéteres monofuncionales
(monooles), en comparación con la fabricación convencional de
polieterpolioles por medio de catalizadores básicos. Los
catalizadores de DMC mejorados, como los que se describen por
ejemplo en los documentos EP-A 700949,
EP-A 761708, WO 97/40086, WO 98/16310,
DE-A 19745120, DE-A 19757574 o
DE-A 198102269, poseen además una actividad
extraordinariamente alta y posibilitan la fabricación de
polieterpolioles a una concentración de catalizador muy baja (25 ppm
o menos), de modo que ya no se requiere una separación del
catalizador del poliol.
Los polieterpolioles obtenidos por medio de
catálisis con DMC pueden llevar a problemas técnicos de uso en la
fabricación de espuma de poliuretano, en especial de espumas
blandas de poliuretano, por ejemplo, a una desestabilización de la
espuma (susceptibilidad al colapso reforzada) o a celularidad gruesa
aumentada. Por tanto, los polieterpolioles catalizados con DMC no
pueden sustituir en todos los casos a los polioles catalizados con
bases correspondientes en las aplicaciones de espuma blanda de
poliuretano sin regulación de la formulación.
Se encontró ahora que los polieterpolioles que se
fabrican completamente o parcialmente mediante catálisis con DMC
poseen propiedades de espumación claramente mejoradas en la
fabricación de espumas de poliuretano, si el polieterpoliol se
conduce durante o tras la poliadición catalizada con DMC de óxidos
de alquileno a compuestos iniciadores que presentan átomos de
hidrógeno activos a través de una unidad de mezcla adecuada.
La presente invención se refiere por tanto a un
procedimiento mejorado para la fabricación de polieterpolioles, en
el que el polieterpoliol se fabrica completa o parcialmente
mediante poliadición catalizada con cianuro bimetálico de óxidos de
alquileno a compuestos iniciadores que presentan átomos de hidrógeno
activos y en el que el polieterpoliol se conduce durante o tras la
poliadición catalizada con DMC a través de una zona con mayor
densidad de energía. Además la presente invención se refiere al uso
de los polieterpolioles así obtenidos para la fabricación de espuma
de poliuretano, en especial de espumas blandas de poliuretano.
Los catalizadores de DMC adecuados para el
procedimiento de acuerdo con la presente invención son, en
principio, conocidos. Se usan preferiblemente catalizadores de DMC
como los que se desprenden de los documentos JP-A
4145123, EP-A 654302, EP-A 700949,
EP-A 743093, EP-A 761708, WO
97/40086, WO 98/16310, WO 99/19062, WO 99/19063, WO 99/33562,
DE-A 19834572, 19834573, 19842382, 19842383,
19905611, 19906985, 19913260, 19920937 o 19924672. Un ejemplo típico
son los catalizadores de DMC altamente activos descritos en el
documento EP-A 700949, que contienen además de un
compuesto de cianuro bimetálico (por ejemplo, el hexacianocobaltato
de cinc (III)) y un ligando de complejo orgánico también un
polieterpoliol con un peso molecular medio numérico superior a 500
g/mol.
Como compuestos iniciadores con átomos de
hidrógeno activos se usan preferiblemente compuestos con pesos
moleculares de 18 a 2000 g/mol, preferiblemente de 62 a 1000 g/mol
y de 1 a 8, preferiblemente de 2 a 6 grupos hidroxílicos. Son de
mencionar, por ejemplo, butanol, etilenglicol, dietilenglicol,
trietilenglicol, 1,2-propilenglicol,
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
bisfenol-A, trimetilolpropano, glicerina,
pentaeritritol, sorbitol, azúcar de caña, almidón disgregado, agua
o los denominados iniciadores pre-alargados que se
obtienen a partir de los compuestos previamente mencionados
mediante alcoxilación.
Como óxidos de alquileno se considera el uso
preferiblemente de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de
butileno así como sus mezclas. La constitución de las cadenas de
poliéter se puede llevar a cabo con sólo un epóxido monomérico o
también tener lugar aleatoriamente o por bloques con 2 ó 3 epóxidos
monoméricos diferentes. Se desprenden más detalles en "Ullmanns
Encyclopädie der industriellen Chemie", tomo A21, 1992, página
670 y siguientes.
La poliadición se puede llevar a cabo
principalmente según cualquier procedimiento de alcoxilación
conocido para la catálisis con DMC.
Se puede usar, por ejemplo, un procedimiento por
lotes convencional. A este respecto se disponen el catalizador de
DMC y el compuesto iniciador en el reactor de lotes, finalmente se
calienta el reactor a la temperatura deseada y se añade una
cantidad suficiente en óxido de alquileno para la activación del
catalizador. Tan pronto esté activado el catalizador, los que se
pone de manifiesto, por ejemplo, mediante una caída de presión en
el reactor, se dosifica de forma continua el óxido de alquileno
restante, hasta que se consiga el peso molecular deseado del
polieterpoliol.
Se puede usar también un procedimiento continuo,
en el que se alimenta una mezcla de catalizador de DMC y compuesto
iniciador de forma continua a un reactor continuo, por ejemplo, un
reactor agitado continuo (CSTR) o un reactor tubular. Se dosifica
el óxido de alquileno al reactor y se saca el producto de forma
continua.
Sin embargo preferiblemente la poliadición
catalizada con DMC se lleva a cabo según un procedimiento en el que
se dosifica de forma continua el compuesto iniciador durante la
poliadición. La poliadición catalizada con DMC con dosificación de
iniciador en continuo puede realizarse a este respecto según un
procedimiento por lotes, como muestra el documento WO 97/29146, o un
procedimiento en continuo, como se desprende del documento WO
98/03571.
La poliadición catalizada con DMC puede tener
lugar a presiones de 0,0001 a 20 bar, preferiblemente de 0,5 a 10
bar, en especial preferiblemente de 1 a 6 bar. Las temperaturas de
reacción asciende de 20 a 200ºC, preferiblemente de 60 a 180ºC, en
especial preferiblemente de 80 a 160ºC.
La concentración de catalizador de DMC asciende
por lo general a de 0,0005 a 1% en peso, preferiblemente de 0,001 a
0,1% en peso, en especial preferiblemente de 0,001 a 0,01% en peso,
referido a la cantidad del polieterpoliol que se va a fabricar.
De acuerdo con la invención el polieterpoliol se
conduce durante o tras la poliadición catalizada con DMC a través
de una zona con alta densidad de energía como se da, por ejemplo,
en una unidad de mezcla adecuada. La constitución principal de la
unidad de mezcla adecuada para el tratamiento de acuerdo con la
invención del polieterpoliol debe ser como se describe a
continuación.
Las unidades de mezcla adecuadas se caracterizan
porque ocasionan sobre la base de su geometría una alta densidad de
energía local en forma de energía de corriente en el producto.
Debido a que para este objetivo se usan frecuentemente presiones
elevadas, estas unidades de mezcla se designan también como
homogenizadores de alta presión. Las unidades de mezcla que son
especialmente adecuadas para tales objetivos son mezcladores
estáticos y/o unidades de boquilla. Son especialmente adecuados
diafragmas perforados simples, boquillas planas, boquillas
dentadas, boquillas de cantos de cuchillas, microfluidizadores,
como los descritos en el documento US-A 4533254,
mezcladores microestructurales, componentes microestructurales o
dispersores de chorro. Otras geometrías que operan según el mismo
principio de estos u otras unidades de boquilla son fácilmente
adquiribles por parte del especialista en la técnica. Por ejemplo,
para un diafragma de orificio simple se explica el principio de
funcionamiento de esta unidad de boquilla. La corriente de producto
se comprime mediante una bomba y se descomprime a través del
diafragma. Debido al estrechamiento transversal repentino se
acelera fuertemente la corriente de producto en la boquilla. Según
sea la geometría del diafragma pueden actuar dos fuerzas distintas
sobre el producto o se acelera la corriente de producto tan
fuertemente que la corriente en la boquilla es turbulenta, o, en el
caso de una corriente laminar, en la boquilla se llega a la
formación de una denominada corriente de expansión.
En las figuras 1 a 5 están representados otros
ejemplos de unidades de boquilla adecuadas. La figura 1 muestra una
boquilla plana, en la figura 2 está representada una boquilla de
cantos de cuchillas, mientras que en la figura 3 se reproduce un
microfluidizador. En la figura 4 se ilustra una boquilla dentada y
en la figura 5 se muestra un dispersor de chorro.
Además de estas unidades de mezcla que ocasionan
una alta densidad de energía en forma de energía de corriente en el
producto, son adecuados igualmente aquellos aparatos que aportan
una alta densidad de energía mediante piezas rotativas como, por
ejemplo, sistemas de rotor - estator, molinos de bolas, molinos de
coloides, molinos de rotor húmedo, máquinas de dispersión de rueda
dentada, mezcladores intensivos, pero que usan el principio de las
máquinas de dispersión de rueda dentada que son atravesadas sin
embargo en dirección axial, u otros aparatos que usan piezas
rotativas, que son fácilmente adquiribles por parte del
especialista en la técnica y se pueden usar para el objetivo
establecido.
Además son de mencionar también aquellas unidades
de mezcla que producen altas densidades de energía por cavitación
como, por ejemplo, desintegradores por ultrasonidos. Por cavitación
se entiende a este respecto la generación y colapso de burbujas de
vapor en un líquido, en el que tiene lugar primeramente una caída
de presión isotérmica hasta la presión de vapor del líquido y
finalmente aumenta de nuevo la presión. Mediante el aumento de
presión colapsan de nuevo las burbujas de gas generadas. En el
fenómeno del colapso se libera la energía que actúa para la
fragmentación. Por tanto, mediante la adición de un líquido con una
presión de vapor adecuada se puede conseguir también de esta forma
en los poliéteres la densidad de energía necesaria.
Además se pueden usar también combinaciones de
las unidades de mezcla mencionadas o similares.
Son determinantes en el procedimiento de acuerdo
con la invención, independientemente del tipo de unidad de mezcla
usada, el grado de densidad de energía ocasionado en el producto y
el tiempo de residencia del producto en la zona de altas densidades
de energía. Se ha comprobado que las propiedades de espumación de
los polieterpolioles obtenidos mediante el procedimiento de acuerdo
con la invención sólo se mejoran si no se baja de los valores
mínimos determinados para la densidad de energía y tiempo de
residencia total (producto del tiempo de residencia por paso y
número de pasos) en la unidad de mezcla.
La densidad de energía E_{v} se determina a
este respecto en los casos de la unidad de boquilla mediante la
diferencia de presión que actúa en la boquilla (presión de
homogenización) Ap_{H}:
E_{v}
[J/m^{3}] =
Ap_{H}
Para la unidad de mezcla que opera según el
principio del sistema rotor-estator, la densidad de
energía puede calcularse de forma experimental como sigue, a partir
de la potencia aplicada P, de la densidad \phi, del volumen
efectivo de dispersión V_{sp} y del tiempo de residencia t en
este volumen:
E_{v}
[J/m^{3}] = P \times \phi^{-1} \times V_{sp}{}^{-1} \times
t
De acuerdo con la invención las densidades de
energía deberían ser de al menos 5 x 10^{6} J/m^{3},
preferiblemente de al menos 7,5 x 10^{6} J/m^{3} y en especial
preferiblemente de al menos 1 x 10^{7} J/m^{3}. El tiempo de
residencia del producto en las zonas correspondientes con altas
densidades de energía debería ascender al menos a 1 x 10^{-6}
segundos. Por lo general asciende a 1 x 10^{-5} a 1 segundo. El
poliol se envía de 1 a 1000 veces a través de al menos una zona con
alta densidad de energía. Se realizan preferiblemente de 1 a 100 y
en especial preferiblemente de 1 a 20 pasos.
Además del uso de las unidades de mezcla
descritas anteriormente se consigue el efecto de acuerdo con la
invención también mediante producción de una corriente turbulenta
pura. Estas corrientes se caracterizan más fácilmente por la fuerza
de cizalla que se producen que por las densidades de energía. Sin
embargo las fuerzas de cizalla y las densidades de energía se
convierten unas en otras. Las fuerzas de cizalla se definen
como:
F_{sh} =
\frac{\overline{v}}{r}
- F_{sh}: Fuerzas de cizalla
- v: velocidad media
- r: radio característico
De acuerdo con la invención las tasas de cizalla
deberían ser de al menos 5 x 10^{4} s^{-1}, preferiblemente de
al menos 1 x 10^{5} s^{-1} y en especial preferiblemente de al
menos 5 x 10^{5} s^{-1}. El tiempo de residencia del producto
en las zonas correspondientes con estas tasas de cizalla debería
ascender al menos a 1 x 10^{-6} segundos.
El tratamiento del polieterpoliol con la unidad
de mezcla se puede conducir durante la poliadición catalizada con
DMC o directamente tras la poliadición mediante una de las unidades
descritas anteriormente, por ejemplo, en un circuito de
recirculación con bomba conectado directamente al recipiente de
reacción o en la conducción que sale del recipiente. En el caso de
un proceso en continuo el tratamiento del polieterpoliol también se
puede llevar a cabo durante la post-reacción, por
ejemplo, en el caso de un proceso multietapa, es decir, que use
varios recipientes de reacción, en el circuito de recirculación de
un reactor conectado a la alcoxilación. Las unidades de mezcla
adecuadas se pueden montar igualmente en conducciones de conexión
como, por ejemplo, las conducciones de alimentación a un tanque de
almacenamiento, conducciones de conexión entre distintos reactores
o también en reactores tubulares. Además de esto también es posible
un tratamiento del poliéster tras la poliadición catalizada por
DMC, es decir, por ejemplo durante el almacenamiento mediante
recirculación o mediante un post-tratamiento
independiente del proceso de fabricación en un aparato separado
adecuado para tal fin.
\newpage
El tratamiento del polieterpoliol con la unidad
de mezcla se realiza por lo general a temperaturas de 20 a 200ºC,
preferiblemente de 30 a 180ºC, en especial preferiblemente de 40 a
160ºC.
En el procedimiento de acuerdo con la invención
se fabrica el polieterpoliol completamente o parcialmente mediante
poliadición catalizada con cianuro bimetálico de óxidos de
alquileno a compuestos iniciadores que presentan átomos de
hidrógeno activos.
En una fabricación sólo parcial del
polieterpoliol mediante catálisis con DMC se pueden usar para otras
constituciones del polieterpoliol catalizadores alternativos
discrecionales (ácidos, básicos o de coordinación).
En un procedimiento por lotes convencional es
ventajoso, por ejemplo, usar como compuestos iniciadores para la
catálisis con DMC productos de alcoxilación oligoméricos con pesos
moleculares medios numéricos de 200 a 2000 g/mol. Estos se pueden
fabricar mediante alcoxilación de compuestos iniciadores de bajo
peso molecular como, por ejemplo,
1,2-propilenglicol o glicerina mediante catálisis
con bases convencional (por ejemplo, KOH) o catálisis ácida.
También el denominado EO-cap, en
el que se hacen reaccionar, por ejemplo,
poli(oxipropilen)polioles o
poli(oxipropilen/oxietilen)polioles con óxido de
etileno, para transformar la mayor parte de los grupos OH
secundarios del polieterpoliol en grupos OH primarios, se lleva a
cabo mediante catálisis con bases (por ejemplo, KOH).
Preferiblemente la fabricación de los
polieterpolioles en el procedimiento de acuerdo con la invención se
lleva a cabo en al menos el 20%, en especial preferiblemente en al
menos un 40% (referido respectivamente a las cantidades del óxido
de alquileno usado para la fabricación del polieterpoliol) mediante
catálisis con DMC.
Los poliesterpolioles fabricados según el
procedimiento de acuerdo con la invención poseen propiedades de
espumación claramente mejoradas en la fabricación de espumas
blandas de poliuretano.
Poliol A
(comparativo)
El poliol A es un polieterpoliol trifuncional
nominal de masa molar 3000 g/mol, que se obtuvo mediante reacción
de glicerina con óxido de propileno mediante catálisis con KOH
(0,41% en peso, referido a la cantidad del polieterpoliol acabado)
a 107ºC y subsiguiente separación del catalizador mediante
neutralización con ácido sulfúrico, deshidratación y filtración.
Poliol B
(comparativo)
El poliol B es un polieterpoliol trifuncional
nominal de masa molar 3000 g/mol, que se obtuvo mediante reacción
de glicerina con óxido de propileno bajo dosificación continua del
compuesto iniciador mediante catálisis con DMC (30 ppm, referido a
la cantidad del polieterpoliol acabado, un catalizador de DMC -
hexacianocobaltato de cinc, que contiene como ligandos
terc-butanol y un
poli(oxipropilen)diol obtenido mediante catálisis con
DMC con un peso molecular medio numérico de 4000 g/mol, descrito en
el documento EP-A 700949, ejemplo 1) a 130ºC.
Poliol
C
El poliol C se obtuvo a partir del poliol B
(comparativo) mediante tratamiento de acuerdo con la invención con
un dispersor de chorro. Para este fin se dispuso el poliol B en un
tanque de pre-almacenamiento de temperatura
regulable y luego se bombeó a una temperatura de 60ºC por medio de
una bomba de membrana a través de un dispersor de chorro (1
orificio con diámetro de 0,2 mm) con una corriente de 16 l/h a un
segundo tanque. La caída de presión en el dispersor de chorro
alcanzó de este modo 500 bar, lo que correspondía a una densidad de
energía de 5 x 10^{7} J/m^{3}.
Poliol D
(comparativo)
El poliol D es un polieterpoliol hexafuncional
nominal de masa molar 12000 g/mol, que se obtuvo mediante reacción
de sorbitol primeramente con óxido de propileno a 107ºC hasta una
masa molar de 9900 g/mol y luego con óxido de etileno a 120ºC hasta
una masa molar de 12000 g/mol mediante catálisis con KOH (0,46% en
peso, referido a la cantidad del polieterpoliol acabado) y
subsiguiente separación del catalizador mediante neutralización con
ácido sulfúrico, deshidratación y filtración.
Poliol E
(comparativo)
El poliol E es un polieterpoliol hexafuncional
nominal de masa molar 12000 g/mol. Para la fabricación del poliol E
se alargó primeramente un poli(oxipropilen)poliol
iniciado con sorbitol hexafuncional con masa molar de 1680 g/mol
(fabricado mediante catálisis con KOH) por reacción con óxido de
propileno mediante catálisis con DMC (30 ppm, referido a la cantidad
del intermedio con masa molar 9900 g/mol, del catalizador de DMC
descrito en la fabricación de poliol B) a 130ºC hasta una masa
molar de 9900 g/mol, y luego se obtiene mediante reacción con óxido
de etileno mediante catálisis con KOH (0,4% en peso, referido a la
cantidad del polieterpoliol acabado) a 125ºC el poliol E con una
masa molar de 12000 g/mol. El catalizador básico se separó mediante
tratamiento con magnesol.
Poliol
F
El poliol F se obtuvo a partir del poliol E
(comparativo) mediante tratamiento de acuerdo con la invención con
un dispersor de chorro. Para este fin se dispuso el poliol E en un
tanque de pre-almacenamiento de temperatura
regulable y luego se bombeó a una temperatura de 60ºC por medio de
una bomba de membrana a través de un dispersor de chorro (2
orificios con diámetro de 0,5 mm) con una corriente de sustancia de
180 l/h a un segundo tanque. La caída de presión en el dispersor de
chorro alcanzó de este modo 200 bar, lo que correspondía a una
densidad de energía de 2 x 10^{7} J/m^{3}. Finalmente se
transfirió el poliol de nuevo al tanque de
pre-almacenamiento de temperatura regulable y luego
se bombeó otras 4 veces a 60ºC por medio de la bomba de membrana a
través del dispersor de chorro con una corriente de sustancia de
180 l/h al segundo tanque.
Para una serie de experimentos comparativos se
usaron los siguientes materiales:
Poliol A
(comparativo)
Poliol B
(comparativo)
Poliol
C
- TDI:
- mezcla isomérica de 2,4-toluilendiisocianato y 2,6-toluilendiisocianato en relación 80:20, adquirible comercialmente bajo el nombre Desmodur\registrado T80 (Bayer AG, D-51368 Leverkusen)
- Catalizador 1:
- éter bis(dimetilamino)etílico
- Estabilizador de silicona 1:
- Tegostab\registrado BF 2370 (Th. Goldschmidt AG, D-45127 Essen)
- Catalizador 2:
- catalizador de octoato de estaño, adquirible comercialmente como Desmorapid\registrado SO (Rheinchemie Rheina GmbH, D-68219 Mannheim).
Se consideró el uso de la siguiente formulación
para la fabricación de una espuma blanda de poliuretano:
Sustancia de partida | Cantidad [g] |
Poliol A, B o C | 100,0 |
Agua | 6,0 |
Estabilizador de silicona 1 | 0,6 |
Catalizador 1 | 0,1 |
Catalizador 2 | 0,15 |
TDI | 73,4 |
Todas las sustancias de partida excepto el TDI se
mezclaron primeramente durante 20 segundos por medio de un agitador
a alta velocidad. Finalmente se incorporó el TDI y se homogenizó la
mezcla durante 5 segundos mediante agitación. La mezcla para
espumación se añadió a un molde revestido con papel, abierto, de
base 27 cm x 13 cm y tras la espumación se dispuso en una estufa
calentada a 100ºC durante 30 minutos. Tras el enfriamiento se
recortó la espuma por la mitad y se valoró visualmente.
Se obtiene mediante el tratamiento de acuerdo con
la invención del poliol catalizado con DMC con el dispersor de
chorro un producto (poliol C), que se procesa en presencia del
producto no tratado (poliol B) sin problemas para dar una espuma
blanda de poliuretano.
Para otra serie de experimentos comparativos se
usaron los siguientes materiales:
Poliol D
(comparativo)
Poliol E
(comparativo)
Poliol
F
- Poliol G:
- polieterpoliol iniciado con glicerina trifuncional nominal de masa molar media numérica 4800 g/mol con 10% en peso de una carga polimérica, fabricado mediante reacción in situ de hidracina al 15% en peso y 85% en peso de una mezcla isomérica de 2,4-toluilendiisocianato al 80% en peso y 2,6-toluilendiisocianato al 20% en peso.
- TDI:
- Mezcla isomérica de 2,4-toluilendiisocianato y 2,6-toluilendiisocianato en relación 80:20 (Desmodur\registrado T 80, Bayer AG, D-51368 Leverkusen).
- Estabilizador de silicona 2:
- Tegostab\registrado B 8681 (Th. Goldschmidt AG, D-45127 Essen)
- Catalizador 1:
- Éter bis(dimetilamino)etílico
- Catalizador 2:
- Catalizador de octoato de estaño (Desmorapid\registrado SO, Rheinchemie Rheina GmbH, D-68219 Mannheim).
Se consideró el uso de la siguiente formulación
para la fabricación de una espuma blanda de poliuretano:
Sustancia de partida | Cantidad [g] |
Poliol D, E o F | 50,0 |
Poliol G | 50,0 |
Agua | 4,0 |
Estabilizador de silicona 2 | 0,5 |
Catalizador 1 | 0,1 |
Catalizador 2 | 0,1 |
Dietanolamina | 1,0 |
TDI | 47,8 |
Todas las sustancias de partida excepto el TDI se
mezclaron primeramente durante 20 segundos por medio de un agitador
a alta velocidad. Finalmente se incorporó el TDI y se homogenizó la
mezcla durante 5 segundos mediante agitación. La mezcla para
espumación se añadió a un molde revestido con papel, abierto de base
27 cm x 13 cm y tras la espumación se dispuso en una estufa
calentada a 100ºC durante 30 minutos. Tras el enfriamiento se
recorta la espuma por la mitad y se valoró visualmente.
Se obtiene mediante el tratamiento de acuerdo con
la invención del poliol catalizado con DMC con el dispersor de
chorro un producto (poliol F), que se procesa en presencia del
producto no tratado (poliol E) sin problemas para dar una espuma
blanda de poliuretano.
Claims (2)
1. Procedimiento para la fabricación de
polieterpolioles mediante poliadición de óxidos de alquileno a
compuestos iniciadores que presentan átomos de hidrógeno activos en
presencia de catalizadores de cianuro bimetálico, en el que durante
o tras la reacción de poliadición se conduce la mezcla de reacción
de 1 a 1000 veces a través de una zona, que presenta una densidad
de energía de al menos 5 x 10^{6} J/m^{3}, ascendiendo el
tiempo de residencia de la mezcla de reacción por paso al menos a
10^{-6} segundos.
2. Uso de los polieterpolioles fabricados según
la reivindicación 1 para la fabricación de espuma de
poliuretano.
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