En l’actualitat podem trobar múltiples aplicacions de poliuretà en molts àmbits, a causa de la seva gran versatilitat i a la seva eficàcia aïllant. En Concentrol oferim actualment una extensa gamma d’especialitats químiques que inclou desemmotllants i surfactants de silicona especialment dissenyats per a la fabricació de panells aïllants d’escuma de poliuretà.
En el sector de panells i blocs de poliuretà podem diferenciar dos tipus principals d’aplicacions que s’utilitzen en les indústries de l’aïllament tècnic i en la construcció: els panells aïllants de sandvitx (en continu o en discontinu) i els blocs o calaixers (box mould) fabricats a partir d’escuma de poliuretà rígida. El seu ús cada vegada més estès es deu al fet que no sols proporcionen aïllament tèrmic i acústic, sinó que també actuen com a agent impermeabilitzant i de tancament, amb solucions que són lleugeres alhora que resistents.
El poliuretà
Un sistema de poliuretà està format per dos tipus de components líquids que mitjançant la reacció química que es genera entre ells donen lloc a l’escuma de poliuretà:
- D’un costat, polioles als quals s’afegeixen altres additius químics (com a catalitzadors, silicones, agents espumantes (blowing agents), etc.)
- D’altra banda, isocianatos, com TDI, MDI, MMDI, PMDI, o pre-polímers.
Actualment el sector que genera un major consum i demanda de panells i blocs de poliuretà és el de la construcció i edificació industrial i residencial. L’aplicació principal en aquest mercat són els sistemes formulats i semi-formulats de poliuretà que permeten obtenir escumes rígides de cel·la tancada o oberta.
Una de les solucions més interessants dins d’aquest sector són els emplafonis sandvitx formats per un nucli aïllant d’escuma rígida de poliuretà (PUR) o de poli-isocianurato (PIR) adherit a dos perfils metàl·lics d’acer o alumini.
La varietat PIR (escuma de poli-isocianurato) té pràcticament la mateixa aparença que l’escuma de poliuretà (PUR), però té diferents propietats tèrmiques i mecàniques. La principal diferència és la reacció de l’escuma PIR davant el foc, formant una capa superficial carbonada que protegeix i evita que el foc penetri en les capes internes del panell. Aquesta major resistència al foc permet a aquestes solucions obtenir la certificació BS2D0 o BS1D0. A continuació es detalla la normativa UNE-EN 13501 amb les diferents possibilitats en els resultats:
Font: https://www.une.org/
Aquesta taula resumeix algunes de les principals diferències tècniques entre un panell PUR o PIR:
| PUR | PIR | |
| Components línia | 4-5 | 5 |
| Densitat | 35-40 kg/m3 | 41-43 kg/m3 |
| Temperatura premsa | 35-42ºC | 50-60ºC |
| Temperatura xapa | 30-35ºC | 40-45ºC |
| Promotor adherència | NO | SÍ |
Aplicacions dels sistemes de poliuretà
Els panells de sandvitx PUR i PIR amb tecnologia contínua, s’usen tant amb recobriments metàl·lics com flexibles, en tancaments (per a façanes i cobertes), en sales frigorífiques i en general com a aïllament en construcció. Els emplafonis sandvitx PUR i PIR amb tecnologia discontínua s’utilitzen per les seves propietats tèrmiques en la indústria del fred. Finalment, els blocs d’escuma rígida també són una aplicació de poliuretà que s’usa en diferents sectors.
Requeriments de les escumes de poliuretà
Els requeriments principals d’una escuma de poliuretà rígida són:
- Propietats aïllament tèrmic (estructura de cel·la tancada i baixa conductivitat)
- Bona adhesió a diferents substrats
- Estabilitat dimensional
- Propietats ignifugants
- Sense defectes superficials
- Bona fluïdesa (frigorífics i discontinu)
Coeficient de la conductivitat tèrmica (λ)
La conductivitat tèrmica d’un material és la propietat que aquest té per a transmetre la calor, permetent el pas de l’energia cinètica de les seves molècules a les substàncies adjacents. La conductivitat tèrmica es calcula a partir d’un coeficient (λ ‘lambda’) i serà diferent depenent de la naturalesa molecular de cada material, mesurant el bé que un material condueix la calor en unitats de watt per sobre de metres Kelvin (W/m·K)
El càlcul es realitza amb la següent fórmula, on q és el flux de calor per unitat de temps i àrea, i grad.T és el gradient de temperatura:
λ = q/grad. T
Per a l’aïllament, com més baix sigui el valor lambda, millor serà el rendiment tèrmic. Els panells de sandvitx de poliuretà són un dels materials en el mercat que actualment té el menor coeficient de conductivitat tèrmica, per això s’ha estès el seu ús com a element constructiu per a l’aïllament tèrmic. El valor λ sol ser inferior a 0,025 (W/m·K) mesurat sempre, a una temperatura de 10 °C. Per aquesta raó, el gruix necessari també sol ser inferior en comparació amb altres tipus de materials de caràcter aïllant.
Font: https://www.camarasfrigorificas.es/blog/comportamiento-del-panel-sandwich/
Font: https://concepto.de/conductividad-termica/#ixzz6zNJr4ZVM
La gamma de Concentrol
Estabilizants de silicona
Per a triar el estabilizante (o surfactant) òptim per a cada sistema de poliuretà, s’han de considerar tant els requeriments químics com aquells relacionats amb el procés de fabricació.
Els requeriments químics estan relacionats amb la mena de poliol, isocianato i agent espumante utilitzats. També cal considerar la influència d’altres components com els catalitzadors. Els punts més importants a considerar relatius al procés inclouen la mescla eficaç, les condicions de curat i les demandes de fluïdesa de la bugada. Els nostres estabilizantes són desenvolupats per a cada aplicació específica, considerant l’agent espumante, que exerceix un paper crític en cada formulació.
Avantatges que presenta la gamma de estabilizantes -STB PU-22XX- de Concentrol
Els surfactants de Concentrol compleixen les necessitats i els requisits principals dels productors de poliuretà rígid:
- Una àmplia selecció d’additius que permet oferir una potència estabilitzadora diferent per als sistemes MDI, TDI / MDI i TDI, proporcionant també diferents proporcions en la regulació cel·lular.
- La regulació cel·lular i l’estabilització interna poden ajustar-se per a obtenir escumes de bona qualitat amb capacitat de processament millorada.
- Optimització del lambda
- Optimització de “flowability”
- Optimització de resultats del test B2 (PUR/PIR)
- Opcions per a agents espumants diferents
- Possibilitat de triar opcions lliures de SHVC (segons la tendència del mercat)
- Opcions de surfactants capats parcial o totalment
- Opció de regulació de l’adhesió
- Productes desenvolupats a mesura
- I+D flexible
- Condicions de producció flexibles (lots donis de 200 kg a 10 TN)
Desemmotllants
Dins de les tres aplicacions detallades, cal diferenciar en cada cas quan s’utilitzen o no desemmotllants:
- Pel que fa als panells sandvitx en continu habitualment s’utilitza paper siliconat en els laterals dels panells amb el que en molts casos no és necessari utilitzar desemmotllant. Ara bé, en aquells processos en els quals un dels laterals s’utilitzi un carrusel en continu de side-blocks (peces de PE d’alta densitat), en aquest cas s’aplica desemmotllant base solvent projectant-lo damunt d’aquestes peces mitjançant pistola aerográfica.
- Així mateix, en el cas dels panells sandvitx en discontinu, distingim aquells que els panells van completament tancats pels quatre costats, en els quals no s’utilitzaria desemmotllant, excepte en zones on es produeix un desbordi de l’escuma, zona en la qual es podria aplicar desemmotllant damunt del panell per a facilitar la retirada del PU rígid més fàcilment. Ara bé, les produccions en les quals s’obren els panells discontinus laterals en la zona longitudinal per tots dos costats, s’utilitza en general desemmotllants base solvent, però també segons el cas es pot utilitzar un desemmotllant basi aigua. En general s’apliquen els desemmotllants generalment mitjançant pistola aerográfica, però també es pot aplicar mitjançant pinzell.
- En el cas dels calaixers (Box mould) s’apliquen desemmotllants de manera senzilla i rudimentària, a vegades mitjançant escombres que mullen tota la superfície del motlle. Hem detectat en alguns casos que alguns clients utilitzen també desemmotllants semipermanents, de manera que el desemmotllant no produeix transferència del motlle a la peça i permet el no haver d’aplicar desemmotllant en cada injectada.
Referències principals
Alguns dels productes que tenim en Concentrol de base solvent són: CONCENTROL LP RD-8-6 () que té un acabat sec, fàcil de desgreixar, per a escuma rígida imitació fusta i automòbil. CONCENTROL LP RD-07 BT té acabat una mica greixós i és especial per a panells de sandvitx discontinus. CONCENTROL LP RD-5 ANSA () i CONCENTROL LP RD-5 ASC acabat de la pell plastificada, panell aïllant discontinu, concentrat per a diluir amb CONCENTROL LP RD-5 ANSA (), amb un acabat de la pell plastificada i s’aplica a panells aïllants discontinus.
*Aquestes referències no contenen silicona
Concentrol ofereix una extensa gamma d’especialitats químiques, com ara desemmotllants i surfactants de silicona, essencials en la fabricació d’aquests panells aïllants d’escuma de poliuretà per a les diferents aplicacions. A més, proporcionant una atenció personalitzada som capaces d’adaptar els productes als requeriments i necessitats de cada client.
