Poliuretano

INDICE

1. Introducción. 2

2. Monómero precursor del poliuretano. 4

3. Poliuretano 4

3.1 Definición. 4

3.2 Composición. 4

3.3 Historia 6

4. Propiedades 7

Propiedades Principales: 7

4.1 Propiedades químicas 7

4.2 Propiedades físicas 8

5. Aplicaciones 9

6. Bibliografía 11

POLIURETANO

1. Introducción.

A diario utilizamos poliuretanos en cualquiera de sus formas en el hogar, en la oficina, durante nuestras actividades de ocio o deportivas y durante las vacaciones.

Los poliuretanos son versátiles, modernos y seguros. Poseen un enorme espectro de aplicaciones para crear todo tipo de productos industriales y de consumo básicos para que nuestra vida sea más práctica, cómoda y respetuosa con el medio ambiente.

El poliuretano es un material plástico que se presenta en varias formas. Puede fabricarse para que sea rígido o flexible y es un material preferente en una amplia gama de aplicaciones comerciales como:

• Aislante para neveras y congeladores.

• Productos aislantes para construcción.

• Acolchado para muebles.

• Colchones.

• Componentes de automóviles.

• Recubrimientos.

• Adhesivos.

• Rodillos y ruedas.

• Paneles de madera compuesta.

• Suelas, ropa deportiva, etc.

La lista de aplicaciones es larga y no deja de ampliarse, ya que se trata de un material muy versátil al que no se dejan de encontrar usos.

El poliuretano así como es de gran ayuda, también presenta grandes desventajas que dañan el medio ambiente en donde vivimos, estas desventajas son:

Durabilidad. La corta vida es una desventaja importante de los productos de poliuretano. El poliuretano tiene tendencias higroscópicas, es decir, las características de absorción de agua. Los colchones de poliuretano absorben el agua y poco a poco se desintegran y pierden su calidad de apoyo. Los selladores y adhesivos de poliuretano tienen el mismo problema. Además, la durabilidad de las pinturas de poliuretano es afectada negativamente cuando se expone a la luz sol directa o a los disolventes orgánicos.

Olor. El poliuretano emite olores y humos, aunque no son muy notables. Los productos químicos derivados del petróleo y los gases retardantes causan problemas físicos, especialmente en el caso de colchones y pinturas, esto se convierte en irritante. La exposición prolongada a este olor puede hacer que la gente se enferme. Los carpinteros que utilizan acabados de poliuretanos también encuentran que los humos son abrumadores.

Problemas de salud. El poliuretano es ampliamente utilizado en muchas aplicaciones tales como la ropa de cama, el aislamiento, el calzado y las pinturas. ESP Energy research (Investigación sobre energía ESP), muestra que el poliuretano libera gases tóxicos dañinos al inhalarlos. Las personas que están más expuestas al poliuretano experimentan problemas de salud incluyendo reacciones alérgicas, erupciones cutáneas, dificultad para respirar, pérdida de conciencia e incluso ceguera. Si la piel o los ojos entran en contacto con la espuma de poliuretano, limpia y enjuaga a fondo para evitar problemas de salud.

Problemas ambientales. La espuma de poliuretano emite humos tóxicos si se quema. Algunos agentes espumantes en el poliuretano producen gases de efecto invernadero que tienen efectos negativos sobre el ambiente. Algunas espumas de poliuretano contienen combustibles de fósiles no renovables que afectan negativamente al medio ambiente. Aunque no sea tan tóxico como muchos otros productos químicos, aún así perjudica al medio ambiente.

Reciclado del Poliuretano. Muchos procesos experimentales y comerciales han cambiado recientemente la vieja concepción de que los materiales termoestables como los poliuretanos no son reciclables. Aún hoy la única operación de recuperación de poliuretanos que se efectúa a una escala comercial extendida está relacionada con el reciclado de trozos de espuma flexible de poliuretano en respaldos y moquetas, siendo hoy en día una de los productos más reciclados. Pero el reciclado de otros productos de poliuretano es simplemente no efectivo por coste. Una de las razones para que esto sea así es la infraestructura existente para la recogida y procesamiento de poliuretanos recuperados que hasta el momento no ha alcanzado un tamaño crítico. Otro factor que ha detenido el avance del reciclado es que cada sistema debe ser adaptado al material en particular que está siendo procesado. No existe un único método de reciclado que sea adecuado para todas las químicas del poliuretano.

La industria ha experimentado recientemente un considerable avance en la tecnología del reciclado. Cada día surgen métodos innovadores para reducir la cantidad de residuos sólidos generados por la industria del poliuretano y los objetos desechados fabricados con este material. Existe un número diferente de enfoques que están siendo usados y desarrollados para el reciclado del poliuretano.

Reciclado químico avanzado del Poliuretano. El reciclado químico consiste en desglosar los deshechos de poliuretano en sus componentes químicos originales. Se ha llegado a la actual tecnología de reciclado a través de 2100 patentes que han desarrollado y mejorado los siguientes métodos:

• Glicólisis: es un proceso donde los residuos de poliuretano resultantes de los procesos de fabricación y productos post-consumo reaccionan con dioles a elevadas temperaturas (200ºC) para producir polioles, uno de las materias primas empleadas para la producción de poliuretano.

• Hidrólisis: puede producir polioles y aminas intermedios a partir de residuos del proceso de producción de poliuretano y post-consumo. Cuando es recuperado los polioles pueden ser usados como combustible efectivo y los intermedios pueden ser reutilizados para producir otros componentes de poliuretano.

• Pirólisis: el proceso de descomposición térmica en ausencia de oxígeno rompe los poliuretanos en gas y aceite.

• Hidrogenación: el tratamiento con hidrógeno a altas temperaturas y con presión produce gases y aceites que son más puros que los procedentes de la pirólisis.

En el presente trabajo del curso de Química se está desarrollando más extensamente acerca de su composición y propiedades del poliuretano, la cual nos dará una mejor entendimiento acerca de este tipo de polímero.

2. Monómero precursor del poliuretano.

Los poliuretanos son polímeros, que son cadenas de estructuras tridimensionales formadas por eslabones repetidos denominados monómeros. Estos monómeros están compuestos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Para formar las cadenas, dichos eslabones se «polimerizan», es decir, se unen unos a otros.

Existen miles de polímeros tanto de origen natural como artificial. El primer polímero artificial fabricado fue la baquelita en 1909. En 1911 se fabricó la primera fibra polimérica artificial, el rayón. Otros polímeros comunes son la poliamida, la silicona, el polietileno, el polipropileno y el poliestireno.

Nombre común: Poliuretanos.

Nombre científico: Poliuretanos.

Aplicaciones: Aparecen en todas partes. Se usan como espumas, elastómeros y pinturas. Pueden ser fibras y adhesivos. Están en la ropa de gimnasia También se hacen polímeros de estructura similar al caucho.

Estructura molecular (monómero):

3. Poliuretano

3.1 Definición. El poliuretano es un polímero artificial donde se repite la unidad:

(-O-C (=O)-NH-R'-NH-C(=O)-OR-).

Un polímero es una molécula de peso molecular elevado, con una estructura compleja, formado por la repetición de una estructura menor, llamada monómero, que es un producto generalmente orgánico.

3.2 Composición.

Los poliuretanos, al igual que el resto de plásticos, son polímeros fabricados a partir de la reacción de diisocianatos (diisocianato de metilendifenilo, MDI, o diisocianato de tolueno, TDI) con distintos polioles. En función del producto final, su formulación química puede contener otros compuestos como catalizadores, agentes de expansión e incluso pirorretardantes.

Diisocianatos. Un diisocianato es un compuesto orgánico que está compuestos por dos grupos Cianatos (-N=C=O) y que tienen características magnificas para ser polimerizados. Existe diisocianatos diferentes pero a continuación se exponen los más importantes para nuestro fin que es el formar Poliuretanos:

H12MDI

di(4-Isocianatociclohexil) metanos son importantes materias primas para la produción de dispersiones de poliuretano, prepolimeros y elastómeros de poliuretano tales como los UV-sistemas de poliuretanos duros.

HDI

Hexilmetileno o hexileno diisocianato. Se usa en la producción de poliuretanos. Es un líquido incoloro con un olor agudo. Se podrán obtener productos estables a la luz con estos isocianatos alifáticos.

IPDI

Isopronon diisocianato se usa para obtener adhesivos de poliuretanos o ropa de poliuretano y además, algún elastómero de poliuretano. Es alifático y por lo tanto estable a la luz y menos reactivo que el MDI y el TDI.

TDI

La mezcla del 2,4- y el 2,6-toluoldiisocianato

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