Poliuretano (34 Fotos): ¿qué Es Este Material? Poliuretano Termoplástico Y Flexible, Características Y Densidad, Punto De Fusión Y Otras Propiedades, Producción

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificación: 2024-01-18 12:09

El poliuretano se conoció por primera vez en 1937. Este material fue sintetizado por Otto Bayer a partir de diisocianato y poliéster en forma líquida. La sustancia tenía muchas ventajas sobre el plástico, que en ese momento tenía una gran demanda.

¿Qué es este material?

El poliuretano es un tipo de material único que tiene posibilidades y perspectivas de uso casi ilimitadas. El polímero contiene 2 tipos de materias primas, a saber: polioles e isocianatos . La producción de este último se basa en el refinado de petróleo. Mezclando elementos líquidos, se obtienen composiciones reactivas. Las propiedades del poliuretano dependen directamente de los ingredientes de los que está hecho, así como de la proporción de catalizadores, agentes de expansión, estabilizadores y mucho más.

El poliuretano parece una fibra de polímero con una estructura porosa. Se considera un elastómero versátil, pero tiene ventajas y desventajas.

Las ventajas del poliuretano incluyen las siguientes características:

• alta resistencia mecánica;
• constante dieléctrica;
• mala abrasión;
• buena elasticidad;
• la capacidad de mantener la forma después de repetidas deformaciones;
• resistencia al desgaste;
• larga vida útil;
• resistencia a ácidos, aceites, disolventes;
• no susceptibilidad a la influencia de microorganismos;
• amplio rango de temperatura de funcionamiento;
• resistencia a las bajas temperaturas;
• la capacidad de trabajar bajo alta presión.

Este material no envejece, se presta a varios tipos de mecanizado. Además, los productos de poliuretano son ligeros y, por tanto, fáciles de transportar e instalar. Este elastómero tiene la capacidad de formar espuma, por lo que se fabrican todo tipo de productos porosos.

A pesar de las muchas ventajas, el poliuretano tiene algunas desventajas:

• inestable a cargas de torsión;
• la elasticidad y resistencia del material dependen directamente del régimen de temperatura del medio ambiente;
• la complejidad del procesamiento en materias primas secundarias.

Este tipo de elastómero se refiere a materiales que son fácilmente susceptibles de todo tipo de procesamiento. Se le aplican varios métodos de modelado.

• Extrusión . Este método de producción de poliuretano implica forzar el material en forma fundida a través del orificio de formación de la extrusora.
• Fundición . Bajo la influencia de la presión, la masa fundida se inyecta en un molde especial, después de lo cual se enfría.

Comparación con caucho

A pesar de que el caucho y el poliuretano son bastante similares, el elastómero sintético supera al material natural en características de calidad. A diferencia del caucho, las fibras de polímero tienen mayor resistencia y resistencia al desgaste . Por esta razón, el caucho se usa menos que el poliuretano en muchas industrias. El principal factor que afecta la durabilidad del material es su desgaste abrasivo, susceptibilidad a la influencia de un entorno agresivo. Al comparar según este criterio, se puede concluir que el poliuretano es 10 veces más resistente a la abrasión.

Según la evaluación de la resistencia a diferentes entornos, el polímero también se considera mejor que el caucho . Puede tolerar los efectos de disolventes y productos químicos tóxicos. Entre otras cosas, el caucho natural tiene una resistencia a la tracción de 1,5 a 3 veces menor que la de un elastómero. El material sintético es capaz de recuperar rápidamente su forma sin deformarse en caso de una carga elevada. El caucho, a su vez, es superior al elastómero solo en costo, que es mucho más bajo que el de los sintéticos.

Sin embargo, según los expertos, para evitar la necesidad de pagar dos veces en el futuro, es mejor comprar material costoso y de alta calidad.

Caracteristicas y propiedades

Dado que el poliuretano se basa en poliol e isocianato, pertenece al grupo de los poliéster polioles. Debido a que este tipo es un elastómero, se caracteriza por una buena extensibilidad y la capacidad de volver a sus formas originales. Varios aditivos pueden otorgar propiedades únicas al poliol, que pueden cambiar los indicadores de elasticidad, suavidad, dureza y resistencia.

El poliuretano se produce en varios estados:

• en un líquido viscoso;
• en suave
• en sólido.

Independientemente de la forma, el elastómero no cambia sus características técnicas bajo la influencia de factores ambientales mecánicos y químicos. Este material también es resistente a la radiación UV, hongos y moho.

Las características técnicas del poliuretano permiten su uso en muchas áreas domésticas e industriales. Enumeremos las principales características de un poliéster poliol.

• Densidad . El indicador depende del tipo de material, generalmente varía de 30 a 300 kg / m3.
• Dureza . En la escala Shore, puede oscilar entre 50 y 98 unidades. Estos indicadores permiten que el elastómero se utilice con cargas elevadas.
• Rango de temperatura significativo . El material se puede operar a temperaturas de -60 a +80 grados Celsius. Con un indicador de 120-140 grados, se puede utilizar durante un tiempo breve. Los poliuretanos tienen un alto punto de fusión, al menos 160 grados Celsius. Si estos materiales se calientan a 220 grados, comenzarán a descomponerse.
• Coeficiente de conductividad térmica - 0, 028 W / (m * K) .
• Este poliol no tiene conductividad eléctrica .
• Peso . El material pesa muy poco.
• Resistencia al ozono . El poliuretano no se degrada bajo la influencia del ozono, a diferencia del caucho.
• Resistencia a ambientes agresivos .
• Inflamabilidad . Según GOST 12.1.044, el material está clasificado como no combustible, por lo que se utiliza en muchas industrias.
• Amabilidad del medio ambiente . El poliuretano está clasificado como un material seguro, por lo que se usa a menudo en la vida cotidiana.

¿El poliuretano es dañino?

Debido a sus características de ahorro de energía, el poliuretano está clasificado como material seguro. Sin embargo, al evaluar su respeto al medio ambiente, vale la pena tener en cuenta la posibilidad de daño a este elastómero en estado líquido y sólido. Como ha demostrado la práctica, en forma seca, este poliol no emite sustancias nocivas . Los vapores peligrosos solo son posibles si el material se manipula incorrectamente.

Si se observan todas las medidas de seguridad en la fracción líquida, el poliuretano no representará ningún peligro para las personas y los animales.

Sin embargo, la violación de la tecnología de producción puede resultar en la liberación de los siguientes humos tóxicos

• Isocianatos … Estas sustancias forman parte de pinturas y barnices, productos de espuma. Su presencia puede causar asma en ausencia de protección especial.
• Catalizadores de amina, que provocan aumento de la sensibilidad, irritabilidad, visión borrosa . Cuando se inhalan continuamente, estas sustancias causan úlceras, irritación de las membranas mucosas, quemaduras en la boca, garganta y esófago.
• Poliol . Puede manifestar su efecto tóxico solo en contacto directo con un organismo vivo, es decir, al tragar. La intoxicación por poliol se manifiesta en forma de vómitos, intoxicación y espasmos.
• Retardante de fuego . Esta sustancia se acumula gradualmente en el cuerpo, después de lo cual causa intoxicación.

Como resultado de lo anterior, podemos concluir que el poliuretano solo puede ser nocivo para la salud si se usa de manera inadecuada . Esto sucede a menudo cuando se utilizan tipos de spray de baja calidad, así como en ausencia de protección especial durante el funcionamiento.

Muchos están preocupados por los peligros del poliuretano, que se monta en locales residenciales. Los miedos de los usuarios son en vano, ya que esta categoría de productos se somete a muchas pruebas de seguridad antes de salir a la venta. Los problemas solo pueden surgir si el elastómero se compra a un fabricante que no tiene certificados de calidad.

Comparación con otros materiales

Conociendo las características del poliuretano, podemos decir que tiene muchas más ventajas que el caucho. Como ya se mencionó, este polímero lo supera en durabilidad, extensibilidad, resistencia y muchas otras características. A los consumidores a menudo les resulta difícil elegir entre el poliuretano y otros productos similares, comparándolo con ellos.

• Duropolímero . Tiene la apariencia de un producto de plástico mate. A su vez, el poliuretano es como un polvo espumoso y está recubierto con una imprimación. Este último es liviano y es ideal para trabajar con el techo. Además, su surtido es bastante amplio. Duropolymer pertenece a los polímeros antivandálicos, por lo que el comprador no tiene que pensar en su restauración durante un período prolongado.
• Vinilo . Este material, a diferencia del poliuretano, no está destinado a proteger la superficie, se usa con mayor frecuencia con fines decorativos.
• Silicona . Estos materiales se producen para su uso en varios tipos de trabajo. Según los consumidores, el elastómero se caracteriza por una mayor durabilidad y resistencia. A su vez, la silicona se distingue por ser elástica y bio-inerte.
• Poliestireno expandido . La diferencia entre los materiales radica principalmente en el costo, que es mayor para el poliuretano. El poliestireno expandido no conduce bien el calor, es conveniente y fácil de usar. El poliuretano dura más que el material anterior, no se deteriora bajo la influencia de factores ambientales negativos.
• Poliéster . Con él, el poliuretano tiene muchas de las mismas propiedades. Sin embargo, de alguna manera el segundo material es superior al primero en calidad. El poliuretano es más elástico, más fuerte y más duradero que el poliéster.

Resumen de especies

El poliuretano es un material universal transparente energéticamente eficiente que está ganando popularidad en todo el mundo todos los días. Este material tiene su propia marca especial. Las marcas más populares de elastómeros incluyen SKU-PFL-100, NITs PU-5, se caracterizan por una dureza Shore de 85-90 unidades.

Espuma de poliuretano flexible

Es habitual utilizar goma espuma de poliuretano flexible como amortiguador . Además, se utiliza para crear ropa de cama, revestimientos, embalajes e interiores de automóviles.

La espuma flexible se puede crear de cualquier forma. Este tipo de poliuretano se caracteriza por su ligereza, resistencia y comodidad.

Termoplástico

El poliuretano termoplástico es un material elástico y flexible resistente a la abrasión y a las condiciones climáticas adversas. Se produce y colorea mediante varios métodos. El procesamiento de elastómeros termoplásticos se lleva a cabo en máquinas de extrusión, compresión e impacto . Este producto flexible es capaz de adaptarse a diversas aplicaciones como construcción, automoción, calzado.

Aplicaciones

El poliéster poliol se usa ampliamente en la actualidad. Los artículos de revestimiento, piezas de prensa, rodillo, rueda, revestimiento de rodillo, anillos de sellado, manguitos, tapones se fabrican a partir de láminas de poliuretano . En forma líquida, ha encontrado su aplicación en el revestimiento de estructuras de hormigón, vagones, trampillas y techos. A menudo, el elastómero es parte de un sellador, pegamento, pintura y barniz.

En la industria pesada, las piezas amortiguadoras se fabrican con este material . En la construcción, se utiliza para crear un revestimiento antideslizante, superficies resistentes a las vibraciones, fachadas. Las industrias del automóvil y del mueble son indispensables sin elastómero. La demanda de poliuretano se observa en la industria textil. Es adecuado para la confección de fundas, cremalleras, remaches, plantillas, suelas. La medicina usa elastómero para la producción de condones, prótesis e implantes.

Procesando

Hoy en día, el tema del reciclaje de poliuretano es cada vez más importante. El problema está asociado con un aumento en el área de los rellenos sanitarios, así como con un aumento en el costo de su remoción. En los últimos años, se ha observado el desarrollo de las últimas tecnologías para el procesamiento de elastómeros y cada vez se presta más atención a este tema.

Estos son los principales métodos para obtener materiales reciclados a partir de poliuretano

• Físico . En este caso, el plástico se tritura en una fracción fina, que posteriormente se utiliza como relleno en la construcción.
• Refusión . El resultado de este método es la producción de materias primas, que posteriormente se utilizan para obtener productos de poliuretano.
• Glucólisis a altas temperaturas . Con este método, los carbohidratos se descomponen.
• Químico . El procesamiento se basa en la despolimerización, después de lo cual se forman sustancias de bajo peso molecular a partir del elastómero.
• Incendio . Este método de obtención de energía se considera el más peligroso de todos los anteriores, ya que libera sustancias nocivas al aire atmosférico.

Gracias a la amplia introducción del reciclaje, se puede solucionar el problema actual del uso de poliuretano. Las propiedades de este material son diversas, prácticamente no tienen límites. El elastómero funciona perfectamente no solo en un entorno doméstico, sino también en condiciones extremas.

A pesar de que se trata de una sustancia sintética, es segura para el ser humano, por lo que se utiliza en las industrias de la medicina, la construcción, el textil y el calzado. A pesar del alto costo en comparación con otros materiales, el poliuretano vale la pena por su confiabilidad y durabilidad.