Ens enorgulleix compartir que el nostre tècnic d’R+D, Adrià Lopez, ha publicat un article a la revista Urethanes Technology. Aquest reconeixement reflecteix el compromís del nostre equip amb la innovació i la recerca aplicada en el sector del poliuretà.
El treball de l’Adrià aporta noves perspectives en el desenvolupament d’escumes sostenibles, destacant l’esforç constant per combinar tecnologia avançada amb solucions responsables i eficients.

Optimització del rendiment en escumes de poliuretà espumades amb aigua: Avaluació comparativa de tensioactius per a aplicacions d’escuma ruixada

Introducció

La transició cap a una tecnologia més sostenible i segura dins la indústria del poliuretà, i especialment en el sector de la construcció, ha impulsat el desenvolupament de sistemes espumats amb aigua, sobretot en aplicacions d’escuma projectada. L’eliminació progressiva dels agents espumants amb alt potencial d’escalfament global, com els HCFC i HFC, requereix formulacions capaces de mantenir altes prestacions tècniques sense comprometre la estabilitat, expansió ni processabilitat.

En aquest context, el tensioactiu de silicona juga un paper clau en la formació i estabilització de l’escuma, influenciant directament la cinètica, la morfologia cel·lular i la densitat final. Una estructura de cèl·lules fines i uniformes contribueix a millorar l’aïllament tèrmic (valor lambda), un aspecte essencial per a la sostenibilitat, ja que una menor conductivitat tèrmica implica una major eficiència energètica als edificis i, per tant, una reducció del consum energètic per a la climatització.

Per això, la tria d’un tensioactiu de silicona adequat és decisiva per assegurar bona expansió, baixa conductivitat tèrmica, estructura homogènia i estabilitat òptima, tant en condicions inicials com després de l’envelliment durant l’emmagatzematge.

Aquest estudi presenta una avaluació comparativa de cinc tensioactius aplicats a una formulació espumada amb aigua, analitzant paràmetres clau com temps d’espumat, temps d’expansió, estabilitat i densitat, tant en condicions inicials com després d’un assaig d’envelliment a 40 °C i 3 °C durant 5 setmanes, amb l’objectiu d’identificar les referències més robustes i estables per al seu ús potencial en sistemes industrials d’escuma projectada d’alta eficiència, adreçats a formuladors que busquen solucions sostenibles sense comprometre la qualitat tècnica.

Metodologia

Es van avaluar sis referències: PU-2216, PU-2211, PU-2208, PU-2208 D, PU-2267 i PU-2217, en dues formulacions estàndard d’escuma rígida espumada amb aigua, amb densitats de 10 kg/m³ i 14 kg/m³, i un contingut de tensioactiu de silicona d’aproximadament 2,2 pphp.
Les proves es van dur a terme sota condicions controlades a 25 °C, incloent un assaig d’envelliment de 5 setmanes a dues temperatures (40 °C i 3 °C) per avaluar l’impacte de l’emmagatzematge sobre les propietats de l’escuma.

Resultats

A la Taula 1 es resumeix el rendiment de les diferents referències en condicions inicials.

Els resultats obtinguts mostren diferències significatives entre les referències avaluades. Entre elles, PU-2267 es posiciona com l’opció més equilibrada pel que fa al rendiment global, amb una densitat baixa i controlada, ideal per aconseguir una bona eficiència tèrmica sense comprometre l’estructura. Presenta temps d’expansió i d’escumat dins del rang òptim, i ofereix el millor comportament del conjunt, amb una alçada de 350 mm, fet que reflecteix una excel·lent capacitat d’expansió i estabilització, i destaca per una morfologia cel·lular homogènia i tancada, sense signes de col·lapse.

En comparació, PU-2208 i PU-2216 van mostrar un comportament acceptable, encara que amb densitats lleugerament superiors i una alçada final menor. PU-2208D va evidenciar una tendència a una estabilitat estructural inferior, mentre que PU-2211 va presentar resultats insuficients, amb clars indicis d’inestabilitat de l’escuma, motiu pel qual es va descartar per a proves posteriors.

Assaig d’envelliment

Els resultats mostren un canvi en els paràmetres crítics de les diferents referències. La PU-2267 va tornar a destacar com la referència més robusta, amb resultats pràcticament inalterats. Es va mantenir una densitat estable, temps de reacció constants i una alta expansió, confirmant la seva excel·lent resistència al deteriorament.

Els resultats tornen a destacar la PU-2267 com la referència més robusta, tant en les condicions inicials com després de l’assaig d’envelliment.

Conclusions

L’estudi posa en relleu la rellevància d’una selecció adequada del tensioactiu per garantir el rendiment i l’estabilitat en sistemes d’escuma projectada espumats amb aigua i de baixa densitat aplicats en la construcció.

Entre totes les referències avaluades, PU-2216 va mostrar un perfil tècnic sòlid, essent una referència vàlida en formulacions on es busca flexibilitat sense comprometre l’estabilitat. No obstant això, PU-2267 es posiciona com l’opció més equilibrada i robusta, amb un excel·lent rendiment tant en condicions inicials com després de l’assaig d’envelliment tèrmic, i en formulacions de densitat baixa i mitjana (≈10 i 14 kg/m³). El seu rendiment consistent el converteix en un candidat ideal per a aplicacions industrials exigents.

L’article complet es pot consultar a la revista Urethanes Technology: https://www.utech-polyurethane.com/information/shifting-greener-agents