El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante una polimerización de uretano.

El poliuretano flexible

El poliuretano flexible es también conocido como, “Espuma”, “Hule esponja”, "Hule Espuma", "Espuma de Poliuretano", "Poliuretano Espumado", y “Esponja". En ingles se conoce como PUFF (Poliurethan Flexible Foam) o solamente "Foam".

Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de carbono) que son los que van formando las burbujas.

El poliuretano flexible está fabricado esencialmente de los siguientes productos:

Poliol (Polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% aproximadamente

TDI (Di-isocianato de Tolueno) en un 25% a 35%

Agua

Catalizador Metálico (Octoato Estañoso)

Catalizador Amínico

Surfactante o Estabilizador

Agente Soplante Auxiliar

Colorantes

Aditivos (Retardantes a la flama, Antiestáticos, Antioxidantes, etc.)

De acuerdo al sistema de fabricación utilizado, las espumas de poliuretano se pueden clasificar en dos tipos:

Espumas en caliente

son las espumas que liberan calor durante su reacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadas posteriormente. Se fabrican en un proceso continuo, mediante un dispositivo llamado espumadora, que básicamente es la unión de varias máquinas, de las cuales la primera es un mezclador, que aporta y mezcla los diferentes compuestos de la mezcla; la segunda es un sistema de cintas sin fin, que arrastra la espuma durante su crecimiento, limitando su crecimiento para darle al bloque la forma deseada; y la parte final de la espumadora es un dispositivo de corte, para cortar el bloque a la longitud deseada. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas y conocidas por el público.

Espumas en frío

son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, se utilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otros artículos; como aislantes, etc. Se fabrican mediante una espumadora sencilla, que consiste en un dispositivo mezclador. Normalmente suelen ser de mayor calidad y duración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

La espuma de poliuretano es un material muy versátil, ya que según los aditivos y los sistemas de fabricación utilizados se pueden conseguir espumas de poliuretano de muy distintas características, y destinadas a usos muy diferentes. Desde los bien conocidos bloques de espuma elástica para colchones hasta espumas casi rígidas para juguetería, automoción o calzados.

Otro criterio para clasificar a las espumas es su densidad.

La densidad normalmente se expresa en libras por pié cubico (pcf) o kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad es fundamental porque el poliuretano flexible está formado por material y espacios vacíos.

La firmeza del poliuretano flexible es independiente de su densidad. Puede haber espumas de baja densidad y superficie firme o de alta densidad y superficie blanda. Por lo tanto no existe el concepto de densidad “dura” o “blanda”.

Por otro lado existe una diferencia entre “firmeza” y “soporte”. La firmeza es un medida de las características de la superficie del poliuretano. El soporte es la capacidad de “empujar” contra un peso y que previene que la espuma se deforme. Las espumas de mayor densidad previenen que la espuma se colapse con el peso del cuerpo en aplicaciones finales.

Se suele utilizar mucho la densidad para comparar las distintas espumas, pero solo sirve como elemento comparativo cuando hablamos de espumas con la misma composición, ya que distintas fórmulas nos dan características diferentes. En unas espumas buscaremos la mayor duración posible, en otras el precio más económico, en otras la transpirabilidad, la capacidad aislante, la facilidad de perfilar o dar forma, la ligereza, etc.

La espuma de poliuretano tiene múltiples usos en el mundo actual, algunos de ellos son:

En colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados;

en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.

En la construcción, como aislante térmico o como relleno;

En la industria del automóvil como elemento principal de defensas, asientos, etc.

En muchos artículos como juguetes, prendas de vestir, esponjas, calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo de acolchados o rellenos.

En general el poliuretano flexible tiene aplicaciones como acojinamiento en muebles, calchones, bajo alfombras e interiores de automóviles. También ofrece un buen desempeño como absorbedor de golpes con aplicaciones en empaque y automóviles.

La Espuma rígida de poliuretano

La espuma rígida de poliuretano aplicada por aspersión, es la forma mas eficaz de aislar y sellar de manera simultanea prácticamente cualquier tipo de substrato, ya que se obtiene una capa monolítica sin juntas, ni puentes térmicos, adherida por si misma de manera hermética, se aplica sobre cualquier tipo de superficie que este limpia y seca.

La espuma rígida tiene varias aplicaciones como:

Aislamiento e impermeabilización de techos, losas, muros divisorios y acusticos.

Frigoríficos y Bodegas

Refuerzo estructural paneles

Aislamiento de conductos de agua caliente, ductos de calefacción.

Carrocerías de camiones y microbuses

Bases de firmes de azotea como antiruido e impermeabilizante

La espuma de poliuretano tiene magnífica resistencia al agua, agua salada, aceites, ácidos muy diluidos y soluciones alcalinas, no es afectada por hongos, bacterias y malos olores, elimina ruidos excesivos.

Las propiedades térmicas de la espuma de poliuretano

La espuma de poliuretano es un recurso cada vez más utilizado, ya no sólo para el sellado de puertas, ventanas y saneamientos o reparación de muros para aislar del frío, del calor y de la contaminación acústica los hogares, sino también como elemento decorativo.

Algunas de las características de las espumas de poliuretano que le han hecho convertirse en un excelente material aislante son sus buenas propiedades térmicas, puesto que ofrece una gran resistencia a temperaturas extremas, manteniendo todas sus propiedades técnicas en un espectro que va de los 50ºC bajo cero o a 110ºC.

Las planchas o paneles que se realizan son fácilmente ajustables a cualquier necesidad puesto que pueden ser cortadas, perforadas, pintadas, pulidas y pegadas con precisión. Otras de las ventajas de las espumas de poliuretano son su peso reducido y su ausencia de goteo en caso de incendio.

A la hora de utilizarlo hay que saber que éstas espumas pueden aumentar de dos a cinco veces su volumen desde que se aplican hasta que se endurecen completamente. Al aplicar la espuma, ésta se adhiere a todo aquel elemento que entre en contacto con ella, así que es aconsejable proteger aquellas zonas que se encuentren cercanas con bandas adhesivas especiales.

En el mercado se pueden encontrar sprays de espuma de poliuretano de dos tipos, los que están constituidos exclusivamente por el poliuretano o los compuestos que tienen otro elemento (además del poliuretano) con el que hacen la reacción.

La principal diferencia es que las espumas de un sólo componente se endurecen como consecuencia del contacto con la humedad del aire, mientras que las compuestas reaccionan cuando se mezclan los dos componentes y se endurecen con mayor rapidez que las primeras.

SI DESEA CONTACTAR A PROVEEDORES DE
ESPUMA DE POLIURETANO HAGA CLICK AQUI

Usos y aplicaciones de la espuma rígida de poliuretano

El uso de la espuma rígida de poliuretano (PUR) ha crecido sustancialmente en los últimos años debido a sus excelentes características como aislante térmico, su impermeabilidad al agua y a los combustibles y sus excepcionales características físicas.

El poliuretano es un aislante térmico rígido que se caracteriza por una estructura de pequeñísimas celdas cerradas, que contienen gas de baja conductividad térmica, libre de agentes CFC y HCFC, perjudiciales para el medio ambiente, que otorgan a este material su excelente capacidad aislante.

La espuma rígida de poliuretano se puede aplicar en sitio y se obtiene cuando un diisocianato y un poliol se mezclan en presencia de una agente activador. El activador es liberado junto con el calor que se genera en la reacción, dándole a la espuma un volumen cercano a las 30 veces del que tienen los componentes en estado líquido.

El material que queda en contacto con la superficie forma una capa que le da protección a la espuma y sello adicional.  Las cualidades físicas y mecánicas del producto son, en general, función de su densidad, que puede oscilar entre 27 y 80 Kgs/m3 según el uso a que sea destinado.

El grado de aislación térmica que ofrece una capa de esta espuma rígida equivale al de espesores mucho más amplios de otros materiales utilizados tradicionalmente.

Una equivalencia sería a grandes rasgos la siguiente:

25 mm espuma rígida de Poliuretano = 40 mm de lana de vidrio = 40 mm de poliestireno expandido de 20 kg/m3 = 50 mm de corcho = 65 mm de tablero de fibra = 140 mm de madera = 380 mm de bloques de concreto.

La Espuma Poliuretano (PUR) puede obtenerse a través de los siguientes métodos:

Sistema Spray
Consiste en mezclar los componentes del Poliuretano con una máquina equipada para aplicar el material atomizado en sitio en capas superpuestas y sucesivas. Esta técnica se basa en la capacidad autoadhesiva de la espuma durante su proceso de reacción, que la hace adherirse a casi cualquier superficie limpia y seca.

Vertido o Colado
Se mezclan los componentes en un recipiente cuyo contenido se vuelca en un molde o en una cavidad que se quiera aislar. Esta técnica se usa especialmente para la fabricación de grandes bloques, que luego son cortados en piezas del tamaño y forma que se desee, incluyendo caños y otros.

Inyección
Consiste en mezclar los componentes en una máquina, que permite inyectar el material entre dos superficies de tal forma que al espumar, ambas quedan unidas.

Las principales ventajas de la espuma de poliuretano son:

Actúa como capa distribuidora de cargas
Adherencia a todo tipo de materiales
Ahorro de espacio
Autoextinguible
Bajas pérdidas dieléctricas y de reflexión
Constante dieléctrica muy baja
Estable dimensionalmente, no se elonga, contrae ni deforma.
Excelente capacidad aislante
Excelente sello (debido a su estructura cerrada)
Fácil y rápida aplicación
Impermeabildad avanzada
Muy buena estabilidad
Muy buena resistencia a la compresión.
No es atacado por roedores
No necesita mantenimiento posterior
No pueden anidar insectos, contrariamente a lo que ocurre con el poliestireno expandido.
Peso ligero
Puede aplicarse en casi cualquier superficie
Resistencia a los agentes químicos
Resistente a los ácidos
Resistente a sacudidas y vibraciones.
Resistente al fuego

Si desea contactar a proveedores de espuma rígida de poliuretano haga click aquí

Las generalidades del poliuretano

El poliuretano, gracias a su versatilidad y propiedades, ha logrado superar a otros materiales. Si bien los commodities (HDPE, LDPE, PP, PVC, PET, PS) se encuentran a la cabeza de los plásticos, el poliuretano los supera en facilidad y gama de procesos de transformación, ya que pueden obtenerse productos antagónicos como son: una espuma, una manguera para presiones elevadas, aplicaciones médicas, etc.

El primer poliuretano surge a nivel laboratorio en 1937, cuando el Dr. Otto Bayer, descubre el principio de la poliadición logrando producir la primera espuma, que en 1950 se elabora por bloques en forma continua.

Hacia 1957, aparece por primera vez el poliuretano como espuma flexible, que posteriormente se produce como espuma rígida o un material totalmente sólido, siendo su característica más importante la de encontrar el material como un termoplástico o un termofijo de acuerdo a las materias primas que se hayan usado.

En 1960 se desarrollan formulaciones que dan origen a las espumas de piel integral, que a finales de los 70´s se logran transformar por el moldeo de RIM (Reaction Injection Molding), lo cual ha dado como resultado la producción de piezas muy grandes en ciclos cortos de moldeo y densidades de espuma elevadas.

Por otro lado podemos encontrar a los poliuretanos en áreas como pinturas y adhesivos debido a su excelente resistencia química y rango de polimerización muy especial, con el fin de proporcionar al producto un gran poder adherente y consistencia de líquido viscoso miscible en aceites y agua.

De acuerdo a lo mencionado, el poliuretano se ha dividido en dos grandes áreas:

La nueva línea de productos Pearlthane®, de Merquinsa®, distribuidos por Suministro de Especialidades, S.A. de C.V, son poliuretanos termoplásticos para piezas transformadas por inyección y extrusión (marcadas en azul en el diagrama anterior).

El mercado de Poliuretano Termoplástico (TPU) ha estado creciendo sin parar

Los TPUs son productos amigables con el medio ambiente y la salud, ya que no contienen plastificantes o halógenos, lo cual ha incrementado en los últimos años el interés por este material.

Los TPUs no tienen la misma resistencia al calor y la compresión que los poliuretanos termofijos, pero la mayoría de sus propiedades son semejantes. En general los TPUs tienen buena resistencia a la abrasión, flexibilidad a baja temperatura, baja Tg (temperatura de transición vítrea), excelente resistencia al aceite; además de que con algunos aditivos pueden mejorar su resistencia al calor, fricción, resistencia microbiana y al fuego. Los poliuretanos son producto de la reacción de un di-isocianato y un poliéter, poliéster o policaprolactona.

Los tipos poliéter son generalmente más caros y tienen mejor resistencia a la hidrólisis, así como mayor flexibilidad a baja temperatura en comparación con los tipos poliéster. Sin embargo, las propiedades mecánicas de los tipos poliéster son mejores que los poliéter. Los tipo caprolactona, se encuentran en término medio entre los poliéster y poliéter.

Por lo tanto cuando se requiere mayor resistencia al agua, flexibilidad a baja temperatura y resistencia microbiana, se prefieren los tipos poliéter; mientras que los TPUs base poliéster son comúnmente seleccionados por su resistencia química, propiedades mecánicas y factores económicos.

Todos los TPUs tienen una baja densidad que permite un procesamiento rápido y con ello disminuye el costo de producción; otra característica importante es son resistentes a la hidrólisis, soportan bajas temperaturas y presentan magnífica resistencia a la abrasión; aunque los poliéteres mayor que los poliésteres.

Los TPUs son polares debido a que contienen en su estructura oxígeno, por eso es recomendable utilizarlos en adhesión con plásticos como ABS, Poliamidas (como Nylon), PVC, etc. ya que también son polares, recordando un principio fundamental de química que dice: “lo semejante disuelve a lo semejante”.

El primer paso para procesar exitosamente el TPU es secarlo apropiadamente. El TPU es naturalmente higroscópico, como el Nylon y el PET; esto significa que absorbe el agua y es necesario que sea secado antes de procesarlo. El porcentaje de humedad normal recomendado es debajo de 0.03%. Debido a que el alto contenido de humedad puede ser causante de varios problemas en proceso y propiedades, es importante subrayar el correcto secado como primera regla en el procesamiento del TPU.

Cuando se encuentran problemas en el proceso (después de haber realizado el secado apropiado), una de las cosas que se deben evitar es cambiar todas las variables al mismo tiempo, demasiado rápido o con mucha frecuencia. “La paciencia es una virtud en el procesamiento de plástico”.

Conozca el Perfil, Dirección, Teléfonos y Productos de Suministros de Especialidades.

O bien, haga contacto directo con Suministro de Especialidades para mayor información sobre su nueva línea de productos Pearlthane®.