Plásticos aislantes: Los poliuretanos
Desde que en 1937 Otto Bayer consiguiera la primera síntesis del poliuretano este material se ha convertido en un elemento cotidiano en nuestras vidas. Podemos encontrar poliuretano en diferentes productos; en el sector de la medicina como carcasa de aparatos médicos, en el sector del transporte como parte integrante de vehículos, en aparatos para deporte, en elementos de construcción como elemento aislante térmico y acústico, en recubrimientos impermeabilizantes y en pavimentos, entre otras muchas aplicaciones.
El poliuretano se obtiene por reacción de dos componentes; un componente que contiene al menos dos grupos funcionales alcohol, grupo funcional –OH, denominado poliol, y un componente que contiene, al menos, dos grupo funcionales –NCO, denominado poliisocianato. A estos dos componentes hay que añadir varios aditivos que determinarán, junto con las características del poliol y del poliisocianato utilizado, las propiedades finales de nuestro producto.
Tipos de poliuretanos
Los poliuretanos pueden ser termoestables o termoplásticos. Podemos clasificar los poliuretanos termoestables en:
- Espumas de poliuretano flexible
- Espumas de poliuretano rígido
- Espumas de piel integral y poliuretano RIM
- Sin olvidar las pinturas, barnices y recubrimientos en general (pavimentos, membranas impermeabilizantes) en base poliuretano.
Espumas de poliuretano flexible
Las espumas de poliuretano flexible tienen un límite de resistencia frente a la aplicación de una carga, su estructura interna es de celda abierta, permeable al aire y tienen un comportamiento elástico frente a deformación1. Las espumas de poliuretano flexible se utilizan sobre todo en la industria de colchones, tapizado y automoción…
Espumas de poliuretano rígido
Comparado con otros materiales aislantes las espumas de poliuretano rígidas presentan uno de los valores más bajos de conductividad térmica. Además, es importante resaltar las propiedades de insonorización que muestran. Podemos encontrar numerosas aplicaciones de este tipo de poliuretano como aislante en neveras y congeladores, plantas industriales (tanques, tuberías, construcción naval…) y otros proyectos de insonorización y aislamiento térmico en construcción y en automoción.
Espumas de piel integral y materiales RIM
Si realizamos un cuidadoso balance entre todas las reacciones que ocurren durante la formación de las espumas de poliuretano, ajustando la temperatura del molde, el tipo y la cantidad de agente espumante, y el empaquetamiento de las celdas, podemos conseguir la formación de piezas moldeadas con un núcleo de estructura celular recubierto de una piel exterior del mismo material, este tipo de material es denominado “piel integral” (DIN 7726).
Las piezas realizadas de espuma integral de poliuretano normalmente presentan una alta reactividad por lo que ha sido necesaria la introducción de nuevos procesos de transformación que permitan la dosificación y el mezclado de grandes cantidades de materias primas en breves periodos de tiempo. El avance en estas tecnologías de procesado nos condujo a lo que es conocido hoy en día como el proceso RIM (Reaction Injection Molding).
Las espumas de piel integral y los materiales RIM nos ofrecen ventajas en la construcción y diseño de moldes debido al rango de propiedades mecánicas que nos ofrecen y a la amplia variedad de acabado superficial y distribución de densidades. Su aplicación en la industria automovilística es de especial relevancia debido a que utilizando piezas de piel integral es posible disminuir el peso de las piezas satisfaciendo las propiedades mecánica requeridas lo cual es fundamental para reducir el peso del vehículo (reduciendo de este modo las emisiones de CO2) y mantener los parámetros de seguridad. Otros campos de aplicación de este tipo de productos son los artículos deportivos, muebles y carcasas de aparatos electrónicos, médicos…
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1 . Günter Oertel “et al”. Polyurethane Handbook. 2nd edition. Munich, Vienna, New York, Hanser, Cincinnati. Hanser/Gardner. 1993. 688 p.