Poliuretano

La síntesis del primer isocianato alifático tuvo lugar a mediados del siglo XIX tras unos experimentos de Adolfo Würtz. Posteriormente, en 1937, el doctor Otto Bayer en los laboratorios de Bayer en Alemania polimerizó un poliuretano mediante una poliadición de diisocianatos alifáticos y dioles con el fin de obtener productos para fibras que pudieran ser similares al nylon estadounidense pero libres de bloques de patentes. En los laboratorios de Bayer para la síntesis controlada y comercialización de estas nuevas fibras hay que esperar hasta 1964, año en el que se introduce en el mercado la marca Dorlastan®. En la jerga común, el nombre Lycra® todavía se asocia con la fibra de poliuretano utilizada para una variedad de prendas, de hecho Du Pont se anticipó a su competidor Bayer por cuatro años, 1960, en la comercialización de esta fibra, dándole el nombre de Lycra®.

Anteriormente, a partir de 1945, la química del poliuretano permitía su uso únicamente como elastómero, revestimiento o adhesivo. Las primeras polimerizaciones se desarrollaron con polioles de tipo éster y solo después de unos diez años se introdujeron en el mercado los polioles de tipo éter, creándose así dentro de una misma familia de poliuretanos, dos tipos de polímeros con características diferentes. Desde principios de los años sesenta, con la introducción de las espumas flexibles, y gracias también a las espumas rígidas, que aparecieron unos diez años después, el mercado del poliuretano experimentó un crecimiento considerable. Las continuas mejoras en la síntesis, todavía en desarrollo en la actualidad, y la introducción de nuevas tecnologías de transformación han propiciado el uso del poliuretano en prácticamente todos los campos de aplicación: tubos flexibles, ruedas, aislantes térmicos y acústicos, correas, juntas, cables, suelas de zapatos, botas de esquí, adhesivos, etc.

La complejidad de los métodos de síntesis, las estructuras básicas de los monómeros, la relación entre ellos y la gran cantidad de tipos de catalizadores y aditivos utilizados hacen que el polímero obtenido pueda variar desde semicristalino opaco hasta amorfo transparente, obteniendo estructuras que pueden ir desde fibras textiles hasta suaves espumas expandidas.

La síntesis de poliuretanos (PU), se puede resumir en la reacción química entre diisocianatos, moléculas que tienen dos o más grupos -N = C = O y polioles (generalmente dioles) con dioles de cadena larga y cadena corta, moléculas que tienen dos o más más grupos hidroxilo -OH. La distinción entre poliuretano a base de éster (R-C = OO-R') o poliuretano a base de éter (R-O-R') surge del diol.

El término poliuretano engloba una amplia familia de productos con las más variadas características en cuanto a propiedades mecánicas, químicas y físicas. Mediante la correcta elección y proporción de polioles y diisocianatos es posible pasar de productos blandos y blandos, como espumas flexibles de muy baja densidad (cojines, colchones, etc.), a productos con alta resistencia a esfuerzos de compresión y flexión para deportes aplicaciones como botas de trekking, esquí, etc. La principal distinción a tener en cuenta, para tener una orientación, sobre las características del poliuretano se refiere a su naturaleza química, es decir, si es una base éster o éter. También existe en el mercado una tercera familia de poliuretanos derivados de la síntesis de caprolactona que tiene características intermedias entre el poliéster y el poliéter.

El poliuretano en base éster presenta mejores características mecánicas desde todos los puntos de vista: módulo elástico, resistencia a la tracción, desgarro, compresión, abrasión, ensayos estáticos de tracción, etc. Se hace una excepción para la flexibilidad en frío y la resistencia a los golpes a bajas temperaturas donde el "éter" es más eficiente. También en cuanto a las características mecánicas y al envejecimiento a altas temperaturas, el poliuretano base éster muestra un mejor comportamiento. La situación se invierte si hablamos de resistencia a la hidrólisis y al ataque de microorganismos. El fenómeno de la hidrólisis, que literalmente significa "desdoblamiento producido por el agua", afecta significativamente al "éster" provocando una despolimerización, por tanto, una disminución del peso molecular con la consiguiente pérdida de propiedades mecánicas. Este fenómeno es más significativo en los poliuretanos blandos en los que los polioles con grupos éster están presentes en mayor número. Asimismo, en condiciones de temperatura y humedad elevadas, el éster de poliuretano es sensible al ataque enzimático de bacterias y hongos que, al provocar la separación del enlace éster, provoca una disminución de las características mecánicas. Ambos tipos de poliuretano muestran resistencia a los aceites, grasas, oxígeno y ozono, pero el poliuretano a base de éster ofrece además una menor permeabilidad a los gases (Ar, CO2, N2, O2, etc.). El último punto a tratar, pero no menos importante, se refiere a la densidad. El poliuretano base éter es más ligero, por lo tanto de menor densidad, con las ventajas relativas en el sector del transporte y en todas aquellas aplicaciones de alta manipulación.

• mejor rendimiento mecanico

• rendimiento a alta temperatura

• mejor efecto de barrera de gas

• mejor resistencia a la hidrólisis

• flexibilidad y resistencia al impacto

• mejor resistencia a los microorganismos

• menos peso