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Octubre de 2005 Página 1 de 4

Avances en agentes soplantes y aditivos de poliuretanos

Nuevos desarrollos en agentes soplantes y aditivos permiten acatar las legislaciones ambientales a la vez que mejoran las propiedades mecánicas.

Los poliuretanos han sido un material tradicional en la fabricación de espuma flexible y espuma rígida. Sin embargo, nuevos retos relacionados con legislaciones, medio ambiente y nuevas aplicaciones están a la orden del día para este versátil polímero. Esto es particularmente cierto cuando hablamos de espumas rígidas y otras formas de poliuretano, como microespumas, elastómeros y poliuretano termoplástico.

Aunque en su forma más sencilla el poliuretano se crea a partir de la unión de moléculas de isocianato con moléculas de polioles, la variedad de productos que se puede obtener a través de la combinación de estos dos materiales con distintos aditivos es infinita.

En el mercado de poliuretanos se reconocen tres grandes segmentos: el de espuma flexible, ampliamente empleado en la industria de muebles, colchones, interiores de automóviles y empaques. El de espumas rígidas, hoy en día el material más popular para aislamiento a nivel mundial; y el segmento CASE (del inglés "Coatings, Adhesives, Sealants and Elastomers"), que incluye recubrimientos, adhesivos, sellantes y elastómeros, con un gran potencial de aplicación y explotación en pinturas, suelas de zapatos y partes de automóviles, entre otros.

Actualmente el desarrollo de materias primas en el área de los poliuretanos tiene varios frentes. El primero de ellos, el paso de agentes soplantes que dañan la capa de ozono a agentes soplantes amigables con el ambiente en espumas rígidas. El segundo, el incremento en el desempeño en cuanto a inflamabilidad de las espumas y el control de emisiones de VOC; y el tercero, la mejora de las propiedades mecánicas y de aislamiento de las espumas. Estos tres se han trabajado siempre pensando en tener relaciones costo/beneficio mínimas.

Mejora de propiedades en espumas flexibles
En espumas flexibles los últimos avances están encaminados al desarrollo de espumas con baja resiliencia, o espumas con memoria y baja recuperación, un mercado que se ha expandido en los últimos años. La característica clave de las espumas de baja resiliencia es que se acomodan a la forma del cuerpo, relajan la presión, amortiguan las vibraciones y el sonido, y absorben energía y choques, pero en general son difíciles de fabricar debido a que requieren la formación de una celda abierta. Además, son sensibles a bajas temperaturas.

Mitsui Takeda Chemicals, Inc. desarrolló un nuevo poliol para la fabricación de espumas de baja resiliencia, comercializado bajo el nombre de Actcoltm LR-00. El producto brinda un mayor rango de procesabilidad y reduce la sensibilidad de las espumas al endurecimiento debido a la temperatura. Esto se logra ya que desarrolla en las espumas una morfología única que les permite tener dos temperaturas de transición vítrea. Además, hace posible "diseñar" la resiliencia y el endurecimiento ajustando las formulaciones.

Por su parte, Bayer presentó el Softcel VE-1000, un poliol para la fabricación de espumas viscoelásticas, diseñado para ser empleado con polioles comerciales, modificadores de espuma TDI 80/20 y otras materias primas comunes en la fabricación de espumas flexibles en bloque. Las espumas que se producen con esta tecnología presentan un alto nivel de adaptación a la forma del cuerpo, baja sensibilidad a la temperatura, buena compresión y una estructura de celda fina.

Dow desarrolló un poliol autocatalítico que imparte propiedades viscoelásticas a la espuma. Los polioles Voranol Voractiv reducen el empleo de catalizadores a base de aminas, lo que reduce las emisiones de VOC. Además se pueden emplear con TDI 80 y PMDI.

Por otro lado, las espumas con alta resiliencia también cobran importancia. Para cumplir con las exigencias del mercado moderno, Shell ha desarrollado nuevos polioles basados en la tecnología SAN. Estos polioles son suspensiones estables de partículas de poliestireno-acrilonitrilo en polioles éter convencionales de alta resiliencia, y permiten la fabricación de una amplia gama de espumas con un gran rango de procesabilidad.

De CFCs a agentes soplantes verdes
La preocupación por la protección de la capa de ozono comenzó hace 20 años, cuando se descubrieron los efectos que en ella tenían los CFCs (cloro-fluoro-carbonos) y otras sustancias. El proceso de eliminación de los CFCs ha tomado caminos diferentes en América y Europa. Desde 1992, las industrias europeas reemplazaron el R-11 (el agente soplante más común de la época) por el ciclo-pentano, en un lapso de tiempo relativamente corto. Sin embargo, el ciclopentano no ha sido exitoso en Norte América, donde los principales contendores son el HFC 245fa y en menor proporción el HFC 134a (generalmente con altos niveles de agua para co-soplar con CO2), el ciclopentano, el n-pentano y el isopentano.

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