ES2909911T3

ES2909911T3 - Espuma de protección frente a impactos

Info

Publication number: ES2909911T3
Application number: ES15791227T
Authority: ES
Inventors: Elisa Corinti; Andrea Benvenuti; Silvia Scussolin
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2035-11-03
Also published as: EP3215547B1; US20170233519A1; CN107075073A; WO2016073396A1; EP3215547A1; PL3215547T3

Abstract

Una espuma de protección frente a impactos, que comprende el producto de reacción de un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato, en la que: el componente de isocianato incluye al menos un isocianato; el componente reactivo con isocianato incluye de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófobo y de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófilo, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato, el componente de poliol hidrófobo que incluye al menos un poliol hidrófobo de aceite natural y que además incluye de 1% en peso a 30% en peso de un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de menos de 700 g/mol, y el componente de poliol hidrófilo que incluye al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número de 3,000 g/mol a 10.000 g/mol y un contenido de hidroxilo primario de al menos 50 % en peso, y que además incluye de 1 % en peso a 30 % en peso de un poliol adicional que es un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de 3.500 g/mol a 5.500 g/mol; el índice de isocianato es de 50120; y el artículo de espuma tiene una tasa de disipación de energía inferior a 35 KN en el intervalo de temperatura de 10°C a 40°C medido mediante ensayo de impacto según EN 16211, y una dureza Shore A inferior a 55 en ambos 23 ° C y 10°C medidos según DIN 53543.

Description

DESCRIPCIÓN

Espuma de protección frente a impactos

Campo

Las realizaciones se refieren a espuma de protección frente a impactos que es capaz de funcionar en condiciones de temperatura variables.

Introducción

Las espumas de poliuretano se utilizan en una variedad de aplicaciones, como amortiguación para protección frente a impactos. El documento US 2009/0264547 se refiere a composiciones de poliol de poliéter que contienen materias primas renovables, un proceso para preparar espumas de poliuretano viscoelásticas usando tales composiciones, materiales de espuma viscoelástica preparados correspondientemente y el uso de los mismos. El documento EP2738193 se refiere a una espuma de poliuretano obtenida a partir de una materia prima de poliuretano que contiene poliol, isocianato, un estabilizador de espuma, un catalizador y un gas formador de espuma mediante un método mecánico de formación de espuma, en el que el poliol contiene un poliol a base de aceite de ricino que tiene una viscosidad de 25° C de 2.000 mPas o menos, y un poliol basado en poliéter, el poliol basado en aceite de ricino está contenido en una cantidad de 20 a 80 partes en peso por 100 partes en peso del poliol, el poliol basado en poliéter está contenido en una cantidad de 20 a 80 partes en peso por 100 partes en peso del poliol, y la espuma de uretano tiene una densidad aparente de 100 a 700 kg/m3, y tensión residual compresiva a 100°C de 20% o menos. La espuma de poliuretano del documento EP2738193 se puede usar preferiblemente como material de sellado en una región vecina de una fuente de calor.

La espuma de protección frente a impactos puede ayudar a absorber y disipar las energías de impacto. Por ejemplo, la espuma de protección frente a impactos puede ser una espuma absorbente de energía para la protección personal, por ejemplo, para uso cuando se participa en deportes de contacto y actividades de alto impacto como andar en bicicleta, motocicletas, vehículos todo terreno, etc. La espuma de protección frente a impactos se puede hacer en formas curvas o complejas que se pueden usar solas o en un artículo de material compuesto (por ejemplo, la espuma de protección frente a impactos se puede disponer entre capas exteriores para formar un artículo de protección frente a impactos de material compuesto). Al fabricar protección frente a impactos, se deben evitar los materiales pesados y no transpirables o restrictivos, por ejemplo, se debe minimizar el grosor para evitar que el material absorbente de impactos se vuelva demasiado pesado y voluminoso para los gustos del consumidor. Además, la protección frente a impactos debe aplicarse con precisión a las partes del cuerpo, por ejemplo, debe mantenerse la flexibilidad en un esfuerzo por adaptarse a formas tridimensionales complejas. Por ejemplo, la espuma de protección frente a impactos puede diseñarse para proteger partes del cuerpo de daños/lesiones mientras se adapta a la forma de las superficies del cuerpo y/o proporciona un artículo que es cómodo.

Además, la protección frente a impactos aún debe mantener la protección frente a un impacto grave en diversas condiciones ambientales. Sin embargo, las espumas de poliuretano típicas pueden tener limitaciones a temperaturas más bajas (por ejemplo, -10°C). Por consiguiente, existe la necesidad de una espuma a base de poliuretano de protección frente a impactos que muestre flexibilidad y adaptabilidad mejoradas en un intervalo de temperatura variado. Por ejemplo, se buscan espumas de poliuretano amortiguadoras que tengan propiedades físicas relativamente estables a temperaturas variadas, menor resiliencia en una amplia gama de temperaturas y utilidad como materiales amortiguadores.

Resumen

Las realizaciones se pueden realizar proporcionando una espuma de protección frente a impactos que incluye el producto de reacción de un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato. El componente de isocianato incluye al menos un isocianato. El componente reactivo con isocianato incluye del 20 % al 80 % en peso de un componente de poliol hidrófobo y del 20 % al 80 % en peso de un componente de poliol hidrófilo, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. El componente de poliol hidrófobo incluye al menos un poliol hidrófobo de aceite natural e incluye además de 1% en peso a 30% en peso de un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de menos de 700 g/mol, y el componente de poliol hidrófilo incluye al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número de 3.000 g/mol a 10000 g/mol y un contenido de hidroxilo primario de al menos 50 % en peso e incluye además de 1 % en peso a 30 % en peso de un componente adicional poliol que es un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de 3.500 g/mol a 5.500 g/mol. El índice de isocianato es de 50-120. El artículo de espuma tiene una tasa de disipación de energía inferior a 35 KN en el intervalo de temperatura de -10°C a 40°C medido mediante ensayo de impacto según EN 1621 -1, y una dureza Shore A inferior a 55 en ambos 23°CC y -10°C medidos según DIN 53543.

Breve descripción de los dibujos

FIG. 1 ilustra gráficos tan delta de análisis termomecánico dinámico (DTMA) para los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C.

FIG. 2 ilustra los gráficos del módulo de almacenamiento de DTMA para los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C.

Descripción detallada

La espuma de protección frente a impactos, como las almohadillas y protectores frente a impactos, debe ser lo más liviana posible para brindar un alto grado de comodidad durante el uso y debe poder disipar la energía de un impacto/choque en una amplia gama de temperaturas. Por espuma de protección frente a impactos se entiende sistemas de espuma de impacto absorbentes de energía diseñados para la protección de humanos, animales y/u objetos frente a lesiones/daños por impacto (tal como fuerza aplicada externamente). Con respecto al uso de la espuma de protección frente a impactos en aplicaciones de amortiguación (y, opcionalmente, aplicaciones de empaque), el material de espuma generalmente está diseñado para resistir esfuerzos de compresión bajos a moderados. La espuma se puede diseñar de manera que, en estas condiciones, la deformación inducida en la espuma como resultado de la tensión de compresión aplicada durante el uso esté dentro de un límite elástico de la espuma. Dentro del límite elástico, la deformación inducida (es decir, la compresión de la espuma) puede ser aproximadamente proporcional a la tensión de compresión aplicada. Como tal, duplicar la tensión puede inducir aproximadamente una duplicación de la deformación. La espuma que se comprime dentro de su límite elástico puede volver, cuando se elimina la fuerza de compresión, a aproximadamente la misma cantidad de energía que se requirió para comprimir la espuma. Esto puede permitir que la espuma absorba energía de impactos de nivel específico, por ejemplo, sin deformar permanentemente la espuma o disminuir significativamente su capacidad para amortiguar eventos de impacto adicionales.

La espuma de protección frente a impactos puede seguir absorbiendo energía a un ritmo más o menos constante a medida que se comprime a una fracción de su espesor original. El comportamiento de los polímeros celulares puede ser tal que la tensión de compresión necesaria para inducir la deformación puede aumentar de forma más o menos lineal hasta el límite elástico, por ejemplo, hasta una deformación de aproximadamente el 3-10 % del espesor original de la espuma. Después de exceder el límite elástico, la tensión de compresión puede tender a permanecer casi constante hasta aproximadamente un 20 % - 30 % de deformación, y luego aumentar drásticamente a medida que se induce más deformación en la espuma. Sería más deseable si la tensión de compresión permanece casi constante para deformaciones más altas, como 40-60% de deformación o más. Esto prolongaría el tiempo durante el cual se produce la desaceleración (p. ej., mediante la distribución de energía durante el período de tiempo más largo necesario para comprimir el polímero celular a la deformación más alta) y reduciría la desaceleración máxima porque la energía se absorbe de manera más uniforme a medida que se comprime el polímero celular. Por ejemplo, este tipo de polímero celular puede ser aplicable a equipos deportivos o de protección que busquen un buen nivel de absorción de impactos a bajas temperaturas.

Para las espumas de protección frente a impactos, las realizaciones se refieren a la combinación de estructuras hidrófobas e hidrófilas que proporcionan a la espuma/polímero de poliuretano final un buen rendimiento frente a impactos en un amplio intervalo de temperatura. Los polímeros de poliuretano contienen fracciones de uretano y están hechos de materiales de partida que incluyen al menos un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato. El componente de isocianato incluye al menos un isocianato (por ejemplo, un poliisocianato y/o un prepolímero terminado en isocianato). El componente reactivo con isocianato incluye al menos un componente de poliol. El componente reactivo con isocianato puede incluir otros compuestos de hidrógeno activo, como poliaminas. Un componente aditivo opcional que incluye al menos un aditivo opcional (como un agente de expansión, un catalizador, un agente curativo, un extensor de cadena, un retardante de llama, un relleno, un estabilizador, un tensioactivo, un plastificante, una zeolita y/o u otros aditivos que modifiquen las propiedades del producto de poliuretano final resultante).

Propiedades de la espuma de protección frente a impactos

La espuma de protección frente a impactos puede cumplir con los requisitos de la norma EN 1621, cuyos usos ejemplares incluyen prendas técnicas para motociclistas y uso militar. La norma EN 1621 puede denominarse Norma de Ropa de Protección para Motociclistas frente a impactos mecánicos. La Parte 1 (es decir, EN 1621 -1) se refiere a los requisitos y métodos de ensayo para protectores frente a impactos. El principio del ensayo EN 1621-1 es evaluar las cualidades protectoras de la armadura que se usa en las articulaciones de las extremidades mientras se conduce una motocicleta y durante un impacto de ensayo se mide la fuerza transmitida a través de la muestra. Cuanto menor sea la fuerza, más protector se considera que es un producto. Para aprobar la norma, la fuerza máxima transmitida media debe ser inferior a 35 kN y ningún valor individual debe superar los 50 kN. La norma incluye ensayos adicionales para evaluar el rendimiento en entornos de alta y baja temperatura, además de después del almacenamiento en condiciones húmedas. La Parte 2 (es decir, EN 1621 -2) se refiere a los requisitos y métodos de ensayo específicamente para protectores de respaldo tipo protectores frente a impactos, y utiliza métodos similares a los de EN 1621 -1.

De acuerdo con las realizaciones, la espuma de protección frente a impactos tiene buenas propiedades de absorción de impactos incluso a bajas temperaturas para poder usarse tanto a temperaturas más altas como más bajas. Las espumas de protección frente a impactos de las realizaciones demuestran una fuerza transmitida por debajo de 35 KN, medida mediante ensayo de impacto según EN 1621 -1, por ejemplo, a diferentes temperaturas y después de un envejecimiento en humedad. El criterio para aprobar el ensayo EN 1621 -1 es que la carga máxima transmitida sea inferior a 35 kN para la velocidad de impacto de 4,3 m/s y una energía de impacto de 50 J (se hizo que un peso de 5 kg de forma específica impactara contra el dispositivo sostenido sobre un yunque de forma específica tal que la energía de impacto sea de 50 J). EN 1621-1 se puede realizar a temperatura ambiente (por ejemplo, una temperatura de 23°C). Según la norma EN 1621 -1, el Nivel 1 < 35 kN y el Nivel 2 < 20 kN, mientras que el Nivel 2 indica un rendimiento mejorado sobre el Nivel 1. Una caracterización del Nivel 1 y el Nivel 2 puede basarse en múltiples muestras (p. ej., tres muestras), mientras que cada muestra debe cumplir con el nivel de caracterización.

La espuma de protección frente a impactos de las realizaciones es capaz de brindar protección frente a impactos con una buena tasa de disipación de energía de menos de 35 KN en un intervalo de temperatura de -10°C a 40°C, incluso después de la hidrólisis. Mientras que la hidrólisis se define como un acondicionamiento previo al ensayo que consiste en exponer el artículo a 72 horas a 70±2°C y una humedad relativa superior al 96%, y posteriormente 24 horas a 23°C. Esto clasifica las almohadillas de protección en función del rendimiento, donde generalmente cuanto menor sea el valor representa un mejor rendimiento del material bajo un impacto. De acuerdo con realizaciones ejemplares, la espuma de protección frente a impactos tiene una disipación de energía de menos de 20,0 KN (por ejemplo, Nivel 2 para cada una de las muestras ensayadas) a -10°C y/o menos de 14,5 KN a -10°C (por ejemplo, para cada una de las muestras ensayadas). La espuma de protección frente a impactos también puede tener una disipación de energía de menos de 25,0 KN (por ejemplo, para cada uno de los ensayos de muestras) a 40°C. La espuma de protección frente a impactos puede tener una disipación de energía inferior a 31,0 KN y/o inferior a 30,2 KN (para cada una de las muestras de ensayo), después de la hidrólisis. En consecuencia, el polímero de poliuretano en la espuma de protección frente a impactos puede proporcionar un rendimiento de impacto mejorado después del envejecimiento en humedad, en condiciones cálidas (como 40°C) y en condiciones frías (como -10°C), mientras se mantiene un alto nivel de comodidad para el usuario final.

La espuma de protección frente a impactos puede ser una espuma de poliuretano viscoelástica, de baja resiliencia y/o de baja densidad formada con un índice de isocianato relativamente bajo y que tiene un contenido de agua relativamente bajo. Por ejemplo, la formulación para formar la espuma puede incluir agua, por ejemplo, en una cantidad inferior al 1 % en peso y/o inferior al 0,5 % en peso, en base al peso total del componente reactivo con isocianato. Por viscoelástico y baja resiliencia se entiende que el artículo de espuma tiene un rebote de bola (medido por ASTM D 3574H) de menos del 20%. En realizaciones ejemplares, el rebote de la pelota es inferior al 20 % y/o al 15 % o inferior tanto a 23°C como a -10°C. Además, para obtener un comportamiento viscoelástico en una espuma de poliuretano, un enfoque posible es acercar la temperatura de transición vítrea a la temperatura ambiente usando un poliol de peso molecular más bajo en combinación con un índice de isocianato más bajo. Sin embargo, el bajo índice de isocianato puede dar como resultado una espuma con poca resistencia a la fatiga, que no sería apropiada para su uso en artículos de espuma de protección frente a impactos. Para compensar la mala resistencia a la fatiga, la tendencia de la industria ha sido aumentar la densidad de la espuma resultante, lo que no sería apreciado para su uso en artículos de espuma de protección frente a impactos donde se buscan soluciones más ligeras. Las realizaciones ejemplares se refieren a alternativas que combinan viscoelástica, baja resiliencia y baja densidad, e incorporan el uso de un componente de poliol hidrófilo y un componente de poliol hidrófobo.

El análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) se puede utilizar para determinar las propiedades viscoelásticas de una espuma de protección frente a impactos en un amplio intervalo de temperatura. Por ejemplo, el DMTA se puede usar para medir la tangente delta, la temperatura de transición vítrea y el módulo de almacenamiento. Donde tan delta es una medida de la relación entre la energía disipada como calor y la energía máxima almacenada en el material. En consecuencia, la tangente delta aumenta hasta un pico (es decir, un punto superior a lo largo de un pico ascendente de un gráfico de tangente delta) a una temperatura en la que la energía disipada a medida que el calor se acerca a la energía almacenada (por ejemplo, en un momento en que se alcanza la temperatura de transición de fase vidriogoma). El módulo de almacenamiento mide la energía almacenada (frente a la disipada), que representa la porción elástica del polímero. La protección óptima en un amplio intervalo de temperaturas se puede observar como una curva ancha que muestra valores altos en un amplio intervalo de temperaturas, por ejemplo, véase la FIG. 1 con respecto a los picos anchos de los ejemplos de trabajo 3 y 4 en comparación con los picos relativamente estrechos de los ejemplos comparativos B y C.

Las espumas de protección frente a impactos tienen una dureza relativamente baja tanto a 23°C como a -10°C. En particular, la dureza Shore A es inferior a 55 tanto a 23°C como a -10°C para las espumas de protección frente a impactos. Por ejemplo, la dureza Shore A puede ser inferior a 55 y/o de 20 a 50 tanto a 23°C como a -10°C, mientras sigue exhibiendo una tasa de disipación de energía inferior a 35 KN en el intervalo de temperatura de -10°C. C a 40°C. La densidad de la espuma de poliuretano puede ser inferior a 600 g/L, por ejemplo, de 200 g/L a 550 g/L, de 300 g/L a 520 g/L, de 400 g/L a 500 g/L, y/o de 450 g/L a 500 g/L.

Las espumas de protección frente a impactos pueden exhibir un promedio relativamente bajo de absorción de agua/absorción de agua después de la exposición a 70°C durante 24 horas y a un ambiente de humedad relativa del 100%. Por ejemplo, la absorción de agua/absorción de agua promedio se mide como el porcentaje de cambio en el peso después de que una muestra se exponga a un ambiente con 100 % de humedad a 70°C durante un período prolongado de 24 horas. Por ejemplo, un artículo de espuma de protección frente a impactos tiene una absorción de agua de menos del 5,0 %, menos del 4,0 % y/o menos del 3,7 %, medido como el porcentaje de cambio en el peso (es decir, [diferencia entre el peso inicial y después de la exposición] /[peso inicial]) después de la exposición al 100 % de humedad relativa a 70°C durante un período de 24 horas.

La espuma de protección frente a impactos puede ser un artículo autoportante y/o incrustado dentro de un material/prenda no rígido para servir como miembro de absorción de impactos. La espuma de protección frente a impactos se puede usar sin un miembro rígido adicional, cuyo miembro rígido tiene el propósito de distribuir la fuerza de impacto sobre un área mayor. En particular, los miembros rígidos tienden a ser inflexibles e incómodos si están en contacto con un cuerpo humano. Por ejemplo, las áreas vulnerables del cuerpo que requieren protección, como los codos y las rodillas, experimentan cambios significativos en la geometría y los intentos de igualar una forma rígida para distribuir la carga pueden fallar.

Formación de espuma de protección frente a impactos

El polímero de poliuretano en la espuma de protección frente a impactos es el producto de reacción del componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato.

El componente de isocianato incluye al menos un isocianato. Ejemplos de isocianatos incluyen diisocianato de difenilmetano (MDI), diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de m-fenileno, diisocianato de p-fenileno (PPDI), diisocianato de naftaleno (NDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI) y varios isómeros y /o derivados de los mismos. Usando al menos uno de sus isómeros 2,4'-, 2,2'- y 4,4', el MDI puede tener una forma polimérica, de copolímero, de mezcla o de polímero modificado. Los productos MDI ejemplares están disponibles en The Dow Chemical Company bajo los nombres comerciales ISONATE, PAPI y VORANATE. Usando al menos uno de sus isómeros 2,4 y 2,6, el t Di puede tener una forma polimérica, de copolímero, de mezcla o de polímero modificado. Productos ejemplares de TDI están disponibles en The Dow Chemical Company bajo el nombre comercial VORANATE. El isocianato puede tener una funcionalidad media de 2,8 a 3,2 (por ejemplo, 2,2 a 2,9, etc.). El isocianato puede ser un prepolímero que tenga un contenido de grupo isocianato libre (es decir, contenido de NCO) de 15 % en peso a 35 % en peso (por ejemplo, 20 % en peso a 30 % en peso y/o 20 % en peso a 25 % en peso).

Debido a las diferencias de los procesos utilizados para fabricar artículos de espuma, existen diferencias en el componente de isocianato deseable. El diisocianato de tolueno ("TDI") se puede usar para preparar espumas en bloques. Puede usarse diisocianato de difenilmetano ("MDI") para espumas moldeadas. Por ejemplo, el MDI se puede usar para ciertas aplicaciones especiales en las que se emplea un proceso de "dos intentos". En este tipo de proceso, el MDI sólido o el MDI (líquido) modificado se hace reaccionar previamente con al menos un poliol para formar un prepolímero (es decir, un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato). Los prepolímeros resultantes pueden ser estables como líquido a temperatura ambiente. Se ha demostrado que los prepolímeros de MDI permiten mejorar las propiedades elastoméricas. A continuación, el prepolímero puede hacerse reaccionar en una etapa posterior con poliol adicional (u otro hidrógeno activo) y/o aditivos tales como un agente de soplado y/o un reticulante, para formar una espuma de poliuretano.

El componente de isocianato puede ser un prepolímero de MDI que tiene un alto contenido promedio de NCO libre (es decir, resto de isocianato). Por ejemplo, el componente de isocianato incluye un prepolímero basado en MDI terminado en isocianato que tiene un contenido promedio de NCO de 15 % en peso a 35 % en peso.

El componente reactivo con isocianato incluye de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófobo y de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófilo, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. Por ejemplo, el componente de poliol hidrófobo puede representar del 30 % al 70 % en peso, del 35 % al 60 % en peso, del 40 % al 50 % en peso y/o del 42 % al 48 % en peso, en función del peso total del componente reactivo con isocianato. El componente de poliol hidrófilo puede representar del 30 % al 70 % en peso, del 40 % al 65 % en peso, del 45 % al 60 % en peso y/o del 48 % al 55 % en peso, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. El componente de poliol hidrófilo puede estar presente en mayor cantidad que el componente de poliol hidrófobo. El componente reactivo con isocianato puede incluir opcionalmente un componente aditivo que represente del 0,1% en peso al 15% en peso del peso total del componente reactivo con isocianato. El componente aditivo puede incluir uno o más catalizadores, uno o más extensores de cadena, uno o más agentes de reticulación, uno o más tensioactivos y/o uno o más agentes de soplado.

El componente de poliol hidrófobo incluye al menos un poliol hidrófobo de aceite natural e incluye además de 1 % en peso a 30% en peso de un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de menos de 700 g/mol. El poliol hidrófobo de aceite natural puede representar del 20 % al 80 % en peso, del 30 % al 60 % en peso, del 35 % al 50 % en peso y/o del 35 % al 40 % en peso del peso total del componente reactivo con isocianato. Por ejemplo, el poliol hidrófobo de aceite natural puede ser di- y/o triglicéridos de ácidos carboxílicos alifáticos de 10 átomos de carbono o más, por ejemplo, triglicéridos de ácidos carboxílicos alifáticos sustituidos con hidroxilo. Un ejemplo es el aceite de ricino, que es un aceite vegetal obtenido de la semilla/planta de ricino. La mayoría de los ácidos grasos en el aceite de ricino pueden ser ricinoleato/ácido ricinoleico (es decir, ácido 12-hidroxi-9-cis-octadecenoico), que se puede denominar un ácido graso monoinsaturado de 18 carbonos que tiene un grupo funcional hidroxilo en el doceavo carbono. Este grupo funcional hace que el ácido ricinoleico (y el aceite de ricino) sean polares, por ejemplo, que tengan un dieléctrico polar con una constante dieléctrica relativamente alta (4,7) para el aceite de ricino seco y altamente refinado. Un ejemplo de aceite de ricino puede incluir al menos 85% en peso de ácido ricinoleico (ácido 12-hidroxioleico) y cantidades menores de ácido linoleico, ácido oleico, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido dihidroxiesteárico, ácido linolénico, ácido elcosanoico y/o agua. El aceite de ricino puede tener una funcionalidad hidroxilo real de aproximadamente 2,64 y un peso equivalente de aproximadamente 342. El aceite de ricino puede estar modificado o sin modificar, por ejemplo, el aceite de ricino modificado puede contener un aditivo como formaldehído o poliéster poliol.

Además del poliol hidrófobo de aceite natural tal como aceite de ricino, el componente de poliol hidrófobo puede incluir polioles hidrófobos adicionales. Por ejemplo, el componente de poliol hidrófobo puede incluir otro poliol de aceite natural, un poliol derivado de aceite natural, un poliol de poliéster hidrófobo y/o un poliol de poliéter hidrófobo. Por ejemplo, el componente de poliol hidrófobo puede incluir de 1 % en peso a 30 % en peso, 1 % en peso a 25 % en peso, 1 % en peso a 20 % en peso, 1 % en peso a 15 % en peso, 1 % en peso a 10 % en peso, 1 % en peso a 7 % en peso, y/o 3 % en peso a 7 % en peso de un poliéter poliol hidrófobo, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. El poliéter poliol hidrófobo puede ser un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de menos de 700 g/mol, menos de 600 g/mol y/o menos de 500 g/mol.

El componente de poliol hidrófilo incluye al menos un poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario. De los cuales, el poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario puede representar del 20 % al 80 % en peso, del 30 % al 60 % en peso, del 35 % al 50 % en peso y/o del 35 % al 40 % en peso del peso total del componente reactivo con isocianato. La relación en peso del aceite de ricino a poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario puede ser de 0,90:1,10 a 1,10:0,90 y/o de 0,95:1,05 a 1,05:0,95 (por ejemplo, para tener una relación en peso de aproximadamente 1:1). El aceite de ricino y el poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario combinados pueden representar al menos el 70% en peso del peso total del componente reactivo con isocianato, por ejemplo, del 70% en peso a 90% en peso, del 70% en peso a 85 % en peso, de 70 % en peso a 80 % en peso, y/o de 72 % en peso a 80 % en peso.

El poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario tiene un peso molecular medio numérico de 3.000 g/mol a 10.000 g/mol, por ejemplo, de 3.000 g/mol a 8.000 g/mol, de 3.200 g/mol a 6.000 g /mol, de 3.500 g/mol a 5.500 g/mol, de 4.000 g/mol a 5.000 g/mol, y/o de 4.200 g/mol a 4.700 g/mol. El poliéter poliol hidrófilo tiene un contenido de hidroxilo primario de al menos 50 % en peso y/o al menos 70 % en peso (basado en el contenido total de hidroxilo en el poliéter poliol hidrófilo), por ejemplo, de al menos 75 % en peso, de 80 % en peso al 95 % en peso, y/o del 80 % al 90 % en peso. El poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario puede ser un polioxipropileno o un polioxipropileno/polioxietilen poliol (por ejemplo, tal como un polioxipropileno/polioxietilen poliol rematado con polioxietileno). Por ejemplo, el poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario puede tener una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2 a 6 (por ejemplo, puede ser un diol 0 un triol).

Además del poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario, el componente de poliol hidrófilo incluye además de 1% en peso a 30% en peso de un poliol adicional que es un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un número molecular promedio peso de 3.500 g/mol a 5.500 g/mol. Además, el componente de poliol hidrófilo puede incluir polioles adicionales, por ejemplo, un poliéster poliol hidrófilo, un poliéter poliol hidrófilo y/o un poliéter poliol que no es un poliol hidrófobo. Por ejemplo, el componente de poliol hidrófilo puede incluir solo poliéter polioles de alto peso molecular (peso molecular de al menos 3.000 g/mol). Por ejemplo, el componente de poliéter poliol hidrófilo puede incluir del 1 % al 30 % en peso, del 1 % al 25 % en peso, del 1 % al 20 % en peso, del 1 % al 15 % en peso, del 1 % al 10 % en peso, 1 % en peso a 7 % en peso, y/o 3 % en peso a 7 % en peso de un poliéter poliol de alto peso molecular, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. El poliéter poliol de alto peso molecular puede tener un peso molecular medio numérico de 3.000 g/mol a 10.000 g/mol, por ejemplo, de 3.000 g/mol a 8.000 g/mol, de 3.500 g/mol a 6.000 g/mol, de 4.000 g/mol a 5.500 g/mol, de 4.500 g/mol a 5.500 g/mol, y/o de 4.750 g/mol a 5.250 g/mol. El poliéter poliol de alto peso molecular puede ser un polioxipropileno/polioxietilen poliol tal como un polioxipropileno/polioxietilen poliol rematado con polioxietileno. Por ejemplo, el poliéter poliol de alto peso molecular puede tener una funcionalidad hidroxilo nominal promedio de 2 a 6 (por ejemplo, puede ser un diol o un triol).

El componente reactivo con isocianato se puede hacer reaccionar con el componente de isocianato a un índice de isocianato de 50 a 120 (p. ej., 50 a 120, 70 a 100, 70 a 90, etc.) para formar la espuma/polímero de poliuretano. El índice de isocianato se mide como los equivalentes de isocianato en la mezcla de reacción para formar la espuma/polímero de poliuretano, dividido por los equivalentes totales de materiales que contienen hidrógeno reactivo con isocianato en la mezcla de reacción, multiplicado por 100. Considerado de otra manera, el isocianato índice es la proporción de grupos isocianato sobre átomos de hidrógeno reactivos con isocianato presentes en la mezcla de reacción, expresada como porcentaje.

El componente aditivo opcional puede agregarse en su totalidad al componente reactivo con isocianato, en parte al componente reactivo con isocianato y en parte al componente de isocianato, y/o puede proporcionarse por separado del componente reactivo con isocianato y el componente de isocianato.

El componente de aditivo opcional puede incluir un componente de catalizador opcional que incluye al menos un catalizador. Por ejemplo, el componente aditivo puede incluir cada uno de un catalizador de gelificación, un catalizador de soplado y un catalizador basado en estaño y/o amina. Por ejemplo, el componente catalizador puede representar menos del 5% en peso del peso total del componente reactivo con isocianato. Ejemplos de catalizadores incluyen aminas terciarias, bases de Mannich formadas a partir de aminas secundarias, bases que contienen nitrógeno, hidróxidos de metales alcalinos, fenolatos alcalinos, alcoholatos de metales alcalinos, hexahidrotiazinas y compuestos organometálicos. Un agente de curado que incluye puede ser un compuesto de diamina orgánica bifuncional (como una diamina a base de tolueno, una diamina a base de fenilo, una dianilina a base de alquilo, una diamina a base de poliéter o una diamina a base de isoforona) o un compuesto de diamina orgánica trifuncional (como un triamina a base de fenilo, una tramina a base de alquilo o una triamina a base de propileno).

El componente extensor de cadena opcional puede incluir un extensor de cadena, por ejemplo, que tiene dos grupos reactivos con isocianato por molécula y puede tener un peso equivalente por grupo reactivo con isocianato de menos de 400. Los extensores de cadena ejemplares incluyen 1,4-butanodiol ("butanodiol" o "BDO"), etilenglicol y dietilenglicol. Si se incluye, el componente extensor de cadena puede estar presente en una cantidad de 0,1 % en peso a 5 % en peso, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato. El componente reticulante opcional puede incluir al menos un reticulante que tenga tres o más grupos reactivos con isocianato por molécula y un peso equivalente por grupo reactivo con isocianato inferior a 400. Por ejemplo, el reticulante puede incluir de 3 a 8 (por ejemplo, 3 o 4) grupos hidroxilo primario, amina primaria o amina secundaria por molécula, y pueden tener un peso equivalente promedio de 30 a aproximadamente 300. Si se incluye, el componente reticulante puede estar presente en una cantidad de 0,1% en peso a 5% en peso, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato.

El componente aditivo opcional puede excluir cualquier abridor de celdas. Por ejemplo, a menudo, para reducir la posibilidad y/o evitar la contracción en las espumas, se añaden abridores de celdas a las mezclas formadoras de espuma. Pero las espumas resultantes formadas con un abridor de celdas pueden tener una estructura de celdas gruesa y/o una superficie exterior rugosa. Dichas estructura gruesa y superficie rugosa entran en conflicto con las expectativas del consumidor de espuma de protección frente a impactos, donde se percibe que una estructura de celdas finas con una superficie más suave ofrece una mayor comodidad.

En el componente aditivo opcional se pueden incluir varios otros aditivos, por ejemplo, los conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, pueden usarse cargas tales como cargas inorgánicas y/u orgánicas, colorantes, aglutinantes de agua, sustancias tensioactivas, diluyentes y/o plastificantes. Se pueden incluir tintes y/o pigmentos (tales como dióxido de titanio y/o negro de carbono) en el componente aditivo opcional para impartir propiedades de color al elastómero de poliuretano. Los pigmentos pueden estar en forma de sólidos o los sólidos pueden dispersarse previamente en un vehículo de poliol. Se pueden usar refuerzos (por ejemplo, escamas o vidrio molido y/o sílice pirogénica) para impartir ciertas propiedades. Otros aditivos incluyen, por ejemplo, estabilizadores UV, antioxidantes, agentes de liberación de aire y promotores de la adhesión, que pueden usarse independientemente dependiendo de las características deseadas del elastómero de poliuretano.

Una vez que se mezclan el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato, la mezcla de reacción resultante se cura para formar los polímeros de poliuretano. Los polímeros basados en poliuretano termoplástico (TPU) incluyen copolímeros segmentados compuestos por segmentos duros y blandos. Los elastómeros de TPU pueden obtener su resistencia a partir de la separación de fases de los segmentos blandos de los segmentos duros. El segmento duro puede incluir la combinación del isocianato y los componentes extensores de cadena y el "segmento blando" es el resto del TPU.

Las espumas de poliuretano se pueden separar en dos tipos, según su método de fabricación. Las espumas moldeadas se preparan haciendo reaccionar los componentes formadores de poliuretano en un molde cerrado para producir espumas que tienen una forma predeterminada. Las espumas en bloque se preparan permitiendo que los componentes de la espuma se eleven libremente contra su propio peso.

Por ejemplo, el polímero de poliuretano se puede formar mediante una aplicación por vertido o inyección en la que el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato se combinan en una superficie (p. ej., en la superficie de un molde calentado o puede evitarse el uso de un molde). Si se usa un molde, se puede formar un artículo de poliuretano con una forma específica que incluya el polímero/espuma de poliuretano como una sola capa (por ejemplo, y excluya cualquier otra capa de poliuretano). Si no se usa un molde durante la aplicación por vertido o inyección, es posible cortar y/o moldear el artículo de poliuretano resultante en formas específicas (por ejemplo, después del enfriamiento). La aplicación por vertido o inyección se puede realizar en un dispositivo transportador, por ejemplo, de manera continua.

Las espumas de poliuretano viscoelásticas moldeadas se pueden formar en un proceso de molde abierto o en un proceso de molde cerrado. En el proceso de molde abierto, dos componentes reactivos se mezclan y se vierten en un molde abierto y se dispersan bien sobre la superficie del molde. Luego se cierra el molde o se deja abierto y se deja que la mezcla se expanda y cure. Con el proceso de molde cerrado, los componentes mezclados se inyectan en un molde cerrado a través de un punto de inyección, por lo que la masa espumante tiene que fluir bien dentro del molde. En ambos casos, se puede aplicar un agente desmoldante mediante rociado o brocha sobre la superficie del molde, incluida la tapa, antes de la inyección de espuma (entre 10 segundos y 1 minuto dependiendo de las condiciones del proceso) para reducir la posibilidad y/o evitar que la espuma se adhiera al molde y obtener una piel de espuma sin defectos superficiales y/o subsuperficiales, como poros, huecos, colapsos locales, burbujas, ampollas y descamación de la piel, que pueden ser perjudiciales para la aplicación, tanto por motivos estéticos como por razones de comodidad.

Todas las partes y porcentajes son en peso a menos que se indique lo contrario. Todas las mediciones de peso molecular se basan en el peso molecular promedio en número, a menos que se indique lo contrario. Ejemplos

Se utilizan los siguientes materiales:

Polioles

Aceite de ricino Un poliol hidrófobo derivado de plantas que incluye una mayoría de ácido ricinoleico (disponible de Alberdingk Boley).

Poliol A Un poliol hidrófilo que es un polioxipropileno/polioxietilentriol rematado con polioxietileno iniciado con glicerina que tiene un peso molecular promedio de aproximadamente 4.500, un porcentaje de polioxietileno de aproximadamente 90 %, un OH primario final de aproximadamente 80-90 % y un índice de OH de aproximadamente 37 mg KOH/ g (disponible en The Dow Chemical Company como VORANOL™ 1447).

Poliol B Un poliol que es un polioxipropileno/polioxietilentriol rematado con polioxietileno que tiene un peso molecular promedio de aproximadamente 5.000 g/mol (disponible de The Dow Chemical Company como VORANOL™ CP 4711). Poliol C Un poliol hidrófobo que es un polioxipropileno/polioxietilentriol rematado con óxido de etileno que tiene un peso molecular promedio de aproximadamente 450 g/mol (disponible de The Dow Chemical Company como VORANOL™ CP 450).

Poliol D comparativo Una mezcla de polioles que incluye varios polioles. La mezcla incluye VORANOL™ CP 1421 (aproximadamente 33% en peso), VORANOL™ CP 260 (aproximadamente 10% en peso), VORANOL™ PP 3039 (aproximadamente 27% en peso %) y VORALUX™ HL 400 (aproximadamente 30% en peso), cada uno disponible de The Dow Chemical Company. El porcentaje en peso se basa en el peso total del Poliol Comparativo D.

Poliol E comparativo Un poliol copolímero (disponible de The Dow Chemical Company).

Prepolímeros

SPECFLEX™ NE 371 Un prepolímero basado en MDI que tiene un contenido promedio de NCO de 28,8 % en peso a 30,8 % en peso (disponible en The Dow Chemical Company)

VORALAST™ GE 143 Un prepolímero basado en MDI que tiene un contenido promedio de NCO de 17,9 % en peso a 18,9 % en peso (disponible de The Dow Chemical Company).

Aditivos

Catalizador 1 Un catalizador de una solución al 33 % de trietilendiamina en propilenglicol (disponible de Air Products & Chemicals como DABCO® 33 LV).

Catalizador 2 Un catalizador (disponible de Air Products & Chemicals como DABCO® 33 LB).

Catalizador 3 Un catalizador de 70 % de bis(2dimetilaminoetil)éter y 30 % de dipropilenglicol (disponible de Momentive como NIAX™ A-1).

Catalizador 4 Un catalizador de soplado que incluye dimetiletanolamina, también conocido como DMEA (disponible de Sigma Aldrich).

Catalizador 5 Un catalizador de estaño (disponible de Momentive como Formrez™ UL-38).

Butanodiol Extensor de cadena de 1,4-butanodiol (Sigma-Aldrich).

DEOA Un agente de reticulación de dietanolamina (disponible de Sigma-Aldrich).

Glicerina Un agente de reticulación de glicerina (disponible de Sigma-Aldrich).

MEG Un extensor de cadena de monoetilenglicol (disponible de The Dow Chemical Company).

Tensioactivo Un tensioactivo de silicona (disponible de Evonik Industries como TEGOSTAB® B 8715 LF2). Haciendo referencia a la Tabla 1, en primer lugar, se preparan componentes reactivos con isocianato que incluyen polioles y aditivos de acuerdo con las formulaciones de la Tabla 1, a continuación. En particular, los compuestos se mezclan durante 30 minutos, como entenderá un experto en la materia.

Tabla 1

El Ejemplo de trabajo 3, el Ejemplo de trabajo 4, el Ejemplo comparativo B y el Ejemplo comparativo C se preparan utilizando las formaciones reactivas con isocianato de la Tabla 1 anterior.

En particular, el Ejemplo de trabajo 3 se prepara haciendo reaccionar aproximadamente 100 partes en peso (aproximadamente 120 gramos) del Ejemplo de trabajo 1 con aproximadamente 67 partes en peso (aproximadamente 80 gramos) de VORALAST™ GE 143 ISO con un índice de isocianato de aproximadamente 94. El Ejemplo de trabajo 4 se prepara haciendo reaccionar aproximadamente 100 partes en peso (aproximadamente 117 gramos) del Ejemplo de trabajo 2 con aproximadamente 71 partes en peso (aproximadamente 83 gramos) de VORALAST™ GE 143 ISO con un índice de isocianato de aproximadamente 88.

El Ejemplo comparativo B se prepara haciendo reaccionar aproximadamente 100 partes en peso (aproximadamente 142 gramos) del Ejemplo comparativo A con aproximadamente 41 partes (aproximadamente 58 gramos) de SPECFLEX™ NE 371 ISO con un índice de isocianato de aproximadamente 80. El Ejemplo comparativo C se prepara haciendo reaccionar aproximadamente 100 partes en peso (aproximadamente 119 gramos) del Ejemplo comparativo A con aproximadamente 68 partes (aproximadamente 81 gramos) de VORALAST™ GE 143 ISO con un índice de isocianato de aproximadamente 82. Las placas de ensayo resultantes (que tienen unas dimensiones de 200 x 200 x 10 mm) tienen una densidad moldeada de aproximadamente 480 g/l y se preparan con varios índices (J = 82 -f 100) utilizando una máquina de vertidora a baja presión.

Con referencia a la Tabla 2, los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C se evalúan para determinar el rendimiento de impacto utilizando la norma EN 1621 -1. El impacto después del envejecimiento en humedad se mide a temperatura ambiente después de la hidrólisis (72 horas a 70±2°C y >96% de humedad relativa, 24 horas a 23°C de acondicionamiento antes del ensayo).

Tabla 2

De acuerdo con la tabla anterior, está claro que los ejemplos de trabajo 3 y 4 son adecuados para la producción de protectores frente a impactos. En particular, a -10°C, los ejemplos de trabajo 3 y 4 demuestran un rendimiento mejorado. Con referencia a la Tabla 3, se evalúa la absorción de agua en tres muestras separadas para cada uno de los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C.

Tabla 3

Con referencia a la Tabla 3 anterior, el promedio de agua absorbida se determina midiendo la absorción de agua. En particular, la absorción de agua se mide pesando una muestra de 50 x 50 mm y luego colocando la muestra en un recipiente hermético que tiene una capa de agua en el fondo. Luego, la muestra se mantiene fuera del agua mediante un soporte, pero no se restringe el flujo de aire por todo el recipiente. Luego, el recipiente se sella y se calienta a 70°C durante 24 horas, lo que expone la muestra a un ambiente con una humedad del 100 % durante un período de tiempo prolongado. Luego, la muestra se retira del recipiente y se coloca inmediatamente en una bolsa hermética, que se sella y se enfría a 23°C (el tiempo depende de la densidad y el tamaño de las muestras, siendo las muestras densas las que tardan más en enfriarse a 23°C, normalmente de 4 a 6 horas hasta que toda la muestra esté a 23°C). Este proceso no seca la muestra, sino que la enfría a temperatura ambiente. A continuación, se vuelve a pesar la muestra y se calcula el porcentaje de absorción de agua por la diferencia de peso. Para cada uno de los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C, este proceso se usa para ensayar tres muestras separadas de 50 x 50 mm. El promedio de agua absorbida es el promedio de absorción de agua calculado usando los resultados de las tres muestras separadas de 50 x 50 mm.

Haciendo referencia a la Tabla 4, a continuación, se evalúan los ejemplos de trabajo 3 y 4 y los ejemplos comparativos B y C para determinar la dureza y el rebote de bola tanto a 23°C como a -10°C. La dureza se mide según DIN 53543. El rebote de bola se mide según ASTM D 3574H. Mientras que el rebote de bola es un procedimiento de ensayo que se utiliza para medir la elasticidad de la superficie de la espuma de poliuretano flexible. El ensayo consiste en dejar caer una bola de acero de masa conocida desde una altura predeterminada sobre una muestra de espuma. La altura de rebote alcanzada por la bola de acero, expresada como porcentaje de la altura de caída original, es el valor de resiliencia de rebote de bola.

Tabla 4

Con referencia a la Tabla 4 anterior, los beneficios de los ejemplos de trabajo 3 y 4 en condiciones de frío se muestran arriba con respecto a la dureza y el rebote de bola. Por ejemplo, los ejemplos comparativos B y C son relativamente rígidos y no flexibles a -10°C. Por el contrario, los ejemplos de trabajo 3 y 4 se caracterizan por la flexibilidad, lo que puede significar comodidad para el usuario final. Con respecto al ensayo de rebote de bola, los ejemplos prácticos 3 y 4 demuestran la capacidad de disipar energía de manera eficaz (cuanto menor sea el valor, mejor será la disipación de energía).

Haciendo referencia a las FIGS. 1 y 2, la tangente delta y el módulo de almacenamiento se representan en los gráficos ilustrados, respectivamente. La tangente delta describe la capacidad del material para disipar energía. El módulo de almacenamiento es la expresión directa del contenido de segmentos duros en la matriz polimérica (cuanto mayor sea el valor, mayor será el contenido de segmentos duros a una temperatura específica) y se puede correlacionar directamente con la dureza final del material a temperaturas específicas. Cuanto mayor sea la dureza, mayor será la incomodidad del usuario final.

Como se muestra en la FIG. 1, diferentes intervalos de temperatura de transición vítrea (Tg se muestran los picos en los gráficos) para los materiales. Por ejemplo, los ejemplos de trabajo 3 y 4 muestran picos más amplios (y dos picos indicativos de la morfología de fase separada del Ejemplo de trabajo 4), por lo que los materiales pueden funcionar en una amplia gama de temperaturas. Como se muestra en la FIG. 2, los ejemplos de trabajo 3 y 4 muestran segmentos menos duros (menor dureza, mayor flexibilidad) que los ejemplos comparativos B y C, especialmente a temperaturas por debajo de 10°C.

Con respecto a las FIGS. 1 y 2, el análisis de DMTA se realiza utilizando un TA Instrument DMA Q800 equipado con un sistema de enfriamiento de nitrógeno líquido (LNCS) en deformación por tracción. Las muestras se preparan quitando una capa de 1,4-1,7 mm de espesor de la superficie del material original y luego cortándolas en geometría rectangular de 25 x 7 mm. Las condiciones experimentales incluyen: temperatura isotérmica a -70°C durante 2 minutos; rampa de temperatura de menos 70°C a 100°C a 2°C/min; frecuencia 1 Hertz (Hz), precarga 0,01 Newton (N); tensión 15 micrómetros (pm), seguimiento de fuerza 125%; distancia entre calibres de unos 20 mm; y el agente refrigerante es nitrógeno líquido.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una espuma de protección frente a impactos, que comprende el producto de reacción de un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato, en la que:

el componente de isocianato incluye al menos un isocianato;

el componente reactivo con isocianato incluye de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófobo y de 20 % en peso a 80 % en peso de un componente de poliol hidrófilo, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato,

el componente de poliol hidrófobo que incluye al menos un poliol hidrófobo de aceite natural y que además incluye de 1 % en peso a 30% en peso de un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de menos de 700 g/mol,

y el componente de poliol hidrófilo que incluye al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número de 3,000 g/mol a 10.000 g/mol y un contenido de hidroxilo primario de al menos 50 % en peso, y que además incluye de 1 % en peso a 30 % en peso de un poliol adicional que es un polioxipropileno o polioxipropileno/polioxietilendiol o triol que tiene un peso molecular promedio en número de 3.500 g/mol a 5.500 g/mol; el índice de isocianato es de 50-120; y

el artículo de espuma tiene una tasa de disipación de energía inferior a 35 KN en el intervalo de temperatura de -10°C a 40°C medido mediante ensayo de impacto según EN 1621-1, y una dureza Shore A inferior a 55 en ambos 23 ° C y -10°C medidos según DIN 53543.

2. La espuma de protección frente a impactos según la reivindicación 1, en la que el poliol hidrófobo derivado de un aceite natural es aceite de ricino.

3. La espuma de protección frente a impactos según la reivindicación 2, en la que la relación en peso del aceite de ricino al poliéter poliol hidrófilo de alto peso molecular y alto contenido de hidroxilo primario es de 0,90:1,10 a 1,10:0,90.

4. La espuma de protección frente a impactos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el componente de isocianato incluye un prepolímero basado en diisocianato de difenilmetano terminado en isocianato que tiene un contenido promedio de NCO de 15% en peso a 35% en peso.

5. La espuma de protección frente a impactos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el artículo de espuma tiene una tasa de disipación de energía de menos de 14,5 KN a -10°C.

6. La espuma de protección frente a impactos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la espuma de absorción de impactos tiene un valor de resiliencia de rebote de bola del 15 % o menos a 23°C y -10°C, medido según ASTM D 3574H.

7. Ropa protectora de motociclista que incluye la espuma de protección frente a impactos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.