Poliuretano

Poliuretano

ANTECEDENTES

1937 Otto Bayer inventor del poliuretano

En 1937 el médico Otto Bayerestaba buscando una nueva ruta para sintetizar fibras que, después de la invención del nylon, había aumentado la demanda de fibras sintéticas para sustituir a la seda. Con 35 años de edad, con el entonces jefe del laboratorio científico principal de la designadaIG Farben en Leverkusen (Alemania), no sólo interesa a desarrollar un nuevo producto químico, pero también pretende conseguir un método de producción de plásticos más simples y con menos subproductos.

Su invención de los productos químicos de poliuretano (PUR), basado en la reacción de diisocianatos y polioles, implantado sin ningún esfuerzo: la idea de plástico sintetizar a partir de los isocianatos, conocidos por su alta reactividad e inestabilidad química, no era muy recibido por su parte superior. A pesar de ello, el 13 de noviembre 1937 solicitó una patente en los resultados de la investigación y se puede considerar que la patente imperial alemana DRP 728.981 constituye la «partida de nacimiento» de los productos químicos del poliuretano.

Por el contrario de lo esperado, a partir de los primeros intentos no logran fibras-que llegaría algo más tarde-, pero una espuma cuyos poros se deben a la formación de dióxido de carbono como subproducto.

La década de 1940: el trabajo pionero de químicos e ingenieros

Simultáneamente a los trabajos de laboratorio, el inventor y su equipo dedican a dilucidar dónde podrían aplicarse las espumas, fibras y elastómeros del nuevo plástico. Algunas citas de las patentes básicas registradas hasta 1948 muestran que los investigadores desarrollaron una enorme creatividad: "Los materiales porosos ligeros se adaptan como el material de apoyo en la construcción de aviones y barcos, como aislante térmico y acústico, para piezas de muebles, ruedas , juguetes, construcción de edificios, prótesis, suelas de calzado y vendajes de tracción ".

La estación de carga para los vehículos eléctricos.

Aunque antes de que dichos productos podrían desarrollar y lanzar al mercado, aún siendo grandes desafíos que superar. Así, era necesario encontrar caminos para su fabricación de forma industrial-para el que necesita el técnico del procesado adaptado-para que luego inició una fructífera colaboración entre químicos e ingenieros. Por otro lado, antes de que en todo lo que era necesario para asentar las bases para el inicio de la siguiente cadena de procesos. Aquí, el objeto principal consistía en el movimiento de la reacción química y, con esto, dicho correctamente producción de los poliuretanos para el cliente mantener una alta calidad de los productos finales.

La década de 1950: evolución y primeros lanzamientos al mercado

Poco después de la finalización de la Segunda Guerra Mundial, da inicio a la rápida evolución de los productos químicos del poliuretano, así como de la tecnología de la transformación, los campos de aplicación y los mercados y, por lo tanto, también de las capacidades. En 1952, Bayer AG presenta por primera vez un bloque elástico de espuma flexible de la marca Moltopren de diisocianato de tolueno (TDI) y los polioles de poliéster-.En los años siguientes, entrará también el polieter en el mercado, que se ampliará claramente las posibilidades de aplicación de los poliuretanos.

En 1955 Bayer registra la marca Desmopan para su poliuretanos termoplásticos (TPU)-poliuretanos por su origen químico y termoplástico por su proceso de transformación-, algunos productos versátiles que ofrecer un amplio espectro de posibilidades de uso. Desde 1958, las pinturas de poliuretano a la base de Desmodur y Desmophen (pinturas DD) se convirtió en sinónimo de pinturas de alto rendimiento para la reparación de vehículos, barcos y aviones.

La década de 1960: las espumas rígidas y flexibles conquistar el mercado

El año 1960 marca el logro de un nuevo hito en la historia de la PUR: en este año se presenta por primera vez una espuma rígida con capas metálicas superpuestas, lo que hoy se conoce como paneles metálicos tipo sándwich. Las espumas flexibles, por su parte, conquistan los muebles y las sillas de los camiones al ofrecer confort y un alto grado de higiene.

Esta década también marcó el primer uso de las espumas integrales de poliuretano en la fabricación de reposabrazos para los camiones. Los productos fabricados a partir de este material de caracterizan por una transición continua y gradual, a partir de una superficie lisa hasta que un núcleo celular, de manera similar a la estructura de los huesos. Al año siguiente nace el elastómero de extraordinaria Vulkollan disposición, capaces de resistir las condiciones más extremas, como en su uso en las ruedas de carretillas elevadoras.

Plato de ducha.

En la industria frigorífica, en 1962 comenzar a usar el aislamiento térmico con espuma rígida de poliuretano, que en la actualidad siguen dominando claramente en las cadenas del frío, ya que proporcionan un aislamiento térmico muy eficaz y, con esto, una económica funcionamiento de los frigoríficos. La presentación del primer coche con carrocería de materiales plásticos durante la feria del plástico K 1967 en Düsseldorf, constituyó un auténtico sentimiento. La implantación en 1968 del método de doble banda para la producción continua de bloques de espuma rígida, asientos de las bases para la expansión del lanzamiento al mercado de los paneles termoaislantes para edificios.

A la vista de estos grandes avances no es de extrañar que también el consumo de PUR aumento de forma exponencial. Sólo durante los 'años 60 vibrantes de los mundiales aumenta la producción anual de las 200.000 toneladas a más de 500.000. Este es también el período en el que ya está en el mercado en todo el espectro de componentes de poliuretano: a partir de los diisocianatos que van a través de los distintos tipos de polioles, catalizadores y espumantes, hasta que los aditivos para los fines más diversos.

La década de 1970: el poliuretano se convierte en parte integral de la vida diaria

Las dos crisis del petróleo de la década de 1970 el crecimiento de freno del consumo de poliuretano, aunque no repercuten sobre una base a largo plazo en la evolución del consumo, como los poliuretanos ya se han convertido en parte integrante de numerosos campos, desde los sectores del automóvil y de la construcción, pasando a través de la la industria textil y la alimentación hasta que el sector de la salud. Se lanzan nuevos productos al mercado, con lo que volver a incrementar las posibilidades de negocio. Un ejemplo de esto es el espumado de cavidades en los camiones.

Otro de los resultados de la cooperación entre los químicos e ingenieros fue la introducción en 1971 de que el técnico del moldeo por inyección con reacción (RIM) que permite, por medio de la introducción de los componentes reactivos de PUR a alta presión en un molde, los fabricación de grandes piezas en ciclos breves y de alta calidad reproducible. Así, en la actualidad se fabrican en un solo suceden grandes piezas de carrocería de varios metros cuadrados de superficie para la maquinaria agrícola.

La década de 1980: expansión gracias a la innovación y las ideas sostenibles

Las propiedades a medida de los clientes del poliuretano ganan cada vez más importancia. Un ejemplo lo constituye el aumento del confort y la funcionalidad de los asientos de los camiones en los que ahora se combinan dos durezas diferentes. Gracias al sistema de PUR Bayfit de Bayer y de la cabezales mezcladores multicomponente, es posible fabricar dichos asientos en una sola operación.

Para finales de la década de 1980 el lanzamiento al mercado de la materia prima y Bayhydrol Bayhydur para pinturas acuosas gotas de disolvente. Otra novedad es la introducción sostenible de espumas flexibles fabricadas sin clorofluorocarbonos (CFC), un proceso más respetuoso con el medio ambiente. En la actualidad los poliuretanos también contribuyen en mayor medida a la higiene de los clientes finales: así, en los habitáculos de los camiones, las espumas absorbentes de energía fabricados con Bayfill EA proteger a los ocupantes del vehículo en caso de choques laterales.

Balloon Eurocopa - Tango 12.

La década de 1990: una mayor proximidad al cliente y un servicio más

Esta década se caracteriza por la expansión global del poliuretano. Al mismo tiempo, empresas como Bayer crear redes mundiales de centros de asesoramiento, distribución y servicio técnico de apoyo de préstamos a los clientes y que éstos abastecerse flexibles y rápidos.

Un hito fue la introducción de las espumas viscoelásticas, que caracterizan a la recuperación de forma muy lenta a su forma inicial, que ofrece una gran capacidad de adaptación y mayor confort que las espumas flexibles convencionales. Un campo importante de aplicación son los colchones para los pacientes postrados que advierten al aprendizaje de las úlceras por presión.

El siglo 21: sigue el camino de los éxitos

Con el desarrollo de los sistemas de pulverización de PUR Baypreg y Multitec, Bayer MaterialScience inicia el nuevo milenio, abriendo la puerta a una nueva clase de materiales compuestos que combinan un bajo peso con una elevada rigidez, y que ofrece numerosas posibilidades de aplicación, desde la camiones a los dispositivos sanitarios.

Las grandes tendencias globales, como el cambio climático, se plantean nuevos retos tanto en el campo del aislamiento térmico de los edificios y de la cadena del frío, como en el de la fabricación de camiones ligeros que funcionan de forma eficiente y preservar los recursos naturales. Bayer MaterialScience busca soluciones para estas grandes tendencias y presentó algunas novedades a este respecto en el marco de la feria Utech 2012 como, por ejemplo, un sistema de espuma rígida de la cadena del frío con el que logra un mayor aislamiento y un material más ligero para la fabricación de piezas de camiones. Además, también se están abriendo perspectivas totalmente nuevas para la fabricación ecológica de las materias primas de PUR a partir del gas de efecto invernadero CO ₂ . Estos datos hacen prever que la buena trayectoria de los poliuretanos se mantendrá también en el siglo 21.

Propiedades 

1. La mayoría de los poliuretanos son termoestables aunque existen algunos poliuretanos termoplásticos para algunas aplicaciones especiales.
2. Posee un coeficiente de transmisión de calor muy bajo, mejor que el de los aislantes tradicionales, lo cual permite usar espesores mucho menores en aislaciones equivalentes.
3. Mediante equipos apropiados se realiza su aplicación "in situ" lo cual permite una rápida ejecución de la obra consiguiéndose una capa de aislación continua, sin juntas ni puentes térmicos.
4. Su duración, debidamente protegida, es indefinida.
5. Tiene una excelente adherencia a los materiales normalmente usados en la construcción sin necesidad de adherentes de ninguna especie.
6. Tiene una alta resistencia a la absorción de agua.
7. Muy buena estabilidad dimensional entre rangos de temperatura desde -200 ºC a 100 ºC.
8. Refuerza y protege a la superficie aislada.
9. Dificulta el crecimiento de hongos y bacterias.
10. Tiene muy buena resistencia al ataque de ácidos, álcalis, agua dulce y salada, hidrocarburos, etc.

Propiedades físicas

Aunque es evidente que las propiedades físicas dependen mucho del proceso de fabricación aquí hay ejemplos de ciertos compuestos.

Densidad	D-1622	Kg./m3	32	40	48
Resistencia Compresión	D-1621	Kg./cm2	1.7	3.0	3.5
Módulo compresión	D-1621	Kg./cm2	50	65	100
Resist. Tracción	D-1623	Kg./cm2	2.5	4.5	6
Resist. Cizallamiento	C-273	Kg./cm2	1.5	2.5	3
Coef Conductividad	C-177	Kcal/m.hºC	0.015	0.017	0.02
Celdas cerradas	D-1940	%	90/95	90/95	90/95
Absorción de agua	D-2842	g/m2	520	490	450

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen de la medida de su peso volumétrico; a medida que este aumenta, aumenta su propiedad de resistencia. Los pesos volumétricos más usuales se hallan comprendidos entre 30 y 100 kg/m3, dentro de estos límites se obtienen los siguientes valores:
- Resistencia a la tracción entre 3 y 10 (Kp./cm2)
- Resistencia a la compresión entre 1,5 y 9 (Kp./cm2)
- Resistencia al cizallamiento entre 1 y 5 (Kp./cm2)
- Módulo de elasticidad entre 40 y 200 (Kp./cm2)

Resistencia a los productos químicos

El poliuretano es resistente al agua potable, al agua de lluvia y al agua de mar, las soluciones alcalinas diluidas, los ácidos diluidos, los hidrocarburos alifáticos como por ejemplo la gasolina normal, el carburante diesel, el propano, el aceite mineral, así como los gases de escape y el aire industrial (SO₂). Es condicionalmente resistente (hinchamiento o encogimiento) a los siguientes productos: los hidrocarburos clorados, las acetonas y los éteres, no es resistente a los ácidos concentrados.

Poder adhesivo

Una propiedad particularmente interesante del poliuretano es para el empleo como material de construcción por su adhesión a diferentes materiales. Durante la fabricación la mezcla experimenta su estado intermedio pegajoso y en virtud de la fuerza adhesiva propia, automática y excelentemente se adhiere al papel, al cartón y al cartón asfaltado para techos, así como a las maderas, a las planchas de fibras duras y de virutas prensadas, a la piedra, al hormigón, al fibrocemento, a las superficies metálicas y a un gran número de materias plásticas.

Los poliuretanos tienen en general las siguientes características:

• excelente tenacidad.

• flexibilidad, alta capacidad de alargamiento.

• excelente relleno de holgura.

• puede pintarse una vez curado.

• excelente resistencia química.