Concentrol revisa constantemente toda su gama de productos para adaptarla a los requerimientos de la industria y la normativa vigente. Los sistemas de poliuretano han centrado la última investigación de la empresa química, que va a definir la estrategia para cada una de las líneas.

Los sistemas de poliuretano constan de dos componentes, uno de ellos es mezcla de polioles con aditivos y el otro un diisocianato. Al ser mezclados en forma homogénea reaccionan para formar el poliuretano. Concentrol ha centrado esfuerzos en el sistema durante los últimos 6 años, invirtiendo horas de investigación tanto en el ámbito de laboratorio como en el ámbito comercial.

El primero de los componentes del sistema es la mezcla de polioles con grupos reactivos -OH, conteniendo catalizadores, retardantes de llama, agentes expansivos y agentes estabilizadores de la espuma. De polioles hay del tipo poliéster (los más habituales), poliéter -que entrega buenas propiedades mecánicas y una alta reactividad- o polioles especiales.

El segundo componente del sistema del poliuretano es el Isocianato, un enlace de uno o varios grupos de NCO. Los más habituales serían los tipos aromáticos (MDI, TDI, PMDI), pero también existen los tipos alifáticos.

Cada sistema de poliuretano se adapta a las necesidades del cliente. De esta forma, el poliuretano puede adquirir diversas propiedades a través de los aditivos:

  • Catalitzadores
  • Siliconas Estabilizantes
  • Agentes expansivos
  • Agentes retardantes de llama
  • Agentes desaireantes y antiespumantes
  • Antioxidantes
  • Abridores de celda
  • Aditivos anti-separación
  • Absorbentes de humedad
  • Fungicidas
  • Colorantes

La versatilidad de los sistemas de poliuretano, su composición y sus aditivos hace que se utilicen en muchos sectores. Existen varios tipos: flexible, viscoelástica, rígida, semirígida, integral, RIM, RRIM.

TIPO CARACTERÍSTICAS APLICACIONES
Espumas flexibles Celda abierta, matriz elastomérica Mobiliario, asientos de automóvil
Espumas semirrígidas Celda abierta, matriz elastomérica, mayor rigidez que la espuma flexible Interior de automóvil (tablero de control, puertas, techos, y también principalmente por confort, aislamiento acústico)
Espumas rígidas Preferiblemente celda cerrada, matriz rígida Aislamiento térmico
Espumas integrales Núcleo celular, piel compacta Volantes, palancas de cambio, madera artificial
Espumas RIM Estructura microcelular, compacto, duro Partes estructurales de automóvil, parachoques, tapa cubos
Calzado Estructura celular (alta densidad), matriz elastomérica Suelas de zapatos
Poliuretano termoplástico (TPU) Elastómeros compactos, termoplásticamente procesable Cableado, suelas zapatos, films, fibras
CASE (Coatings, Adhesivos, Sellantes & Elastómeros) Principalmente compactos, elastoméricos Superficies transparentes de PU, Adhesivos, ruedas de patín, espuma para construcción

 

El proceso productivo

El proceso productivo es tanto de tipo continuo como discontinuo y se basa en la mezcla de materias primas (polioles o isocianatos, según el caso) y de otros auxiliares (catalizadores, agentes expansivos, agentes retardantes de llama, colorantes y aditivos, según el caso).

Para la fabricación del componente poliol formulado (componente A) se mezclan diferentes clases de poliol junto con otras materias, como catalizadores, espumantes, retardantes de llama, colorantes, siliconas estabilizantes y otros aditivos.

El poliol como tal aporta muchas de las propiedades finales del polímero, incluyendo flexibilidad, las propiedades a baja temperatura, características del procesado y rigidez. Los polioles más comunes destinados a la fabricación de poliuretanos son los poliéteres sintetizados a partir de óxidos de etileno, óxido de propileno y de tetrahidrofuran (C2, C3 y C4, respectivamente). También existen polioles poliméricos.

Por otra parte, el componente isocianato formulado (componente B) se produce a través de la mezcla de distintos tipos de MDI (4-4-difenilmetanodiiscionato). En algunos casos, se añaden también pequeñas dosis de poliol al MDI, produciéndose una reacción química de prepolimerización que tiene como objetivo modificar las características finales del producto.

Dentro de los isocianatos se clasifican, por lo general, como aromáticos y alifáticos. Dentro de los aromáticos podemos citar el MDI, PMDI y el TDI. Quienes son del tipo aromáticos, una de sus dos características principales es que su aromaticidad provoca que estos sean propensos a absorber radiación UV. Esto provoca que se den reacciones de oxidación secundarias, especialmente en presencia de oxígeno atmosférico y agua. Esto provoca coloraciones desde amarillo a marrón, en función del grado de oxidación.

Otra característica muy importante es que son más reactivos que los tipos alifáticos. Estos son más caros y menos reactivos y se utilizan cuando la estabilidad a la luz es un factor importante. Para llevar a cabo la producción se dispone de reactores mezcladores de distintas capacidades. El proceso de dosificación y mezcla está automatizado y gestionado por autómatas.

 

Tecnología

Existen dos tipos de máquinas de inyección de poliuretano: baja presión y alta presión. Estas se pueden utilizar para una producción discontinua o continua.

  • Máquinas de baja presión: son las menos utilizadas, producciones bajas, pequeños volúmenes de producción. En ese caso, los cabezales de mezcla, los componentes se mezclan en cámaras separadas mediante un agitador mecánico. Se desperdicia más materia prima y se debe limpiar el cabezal en cada inyectada.
  • Máquinas de alta presión: con estas se mejora las condiciones de trabajo. La fabricación es más precisa, ya que se mezclan los componentes de forma efectiva. Los cabezales se autolimpian cada vez. 

 

Sectores

El mercado del poliuretano se reparte entre una decena de sectores, los más importantes son: la construcción y edificación, el sector del automóvil y la electrónica. También se utiliza en mobiliario, colchonería y embalaje.

Para la construcción y edificación se utilizan sistemas formulados y semiformulados de poliuretano para la obtención de espumas rígidas.

Una de las aplicaciones relevantes dentro de este sector serían los paneles Sandwich, que están formados por un núcleo aislante de espuma rígida de poliuretano (PUR) o poli-isocianurato (PIR) adherido a dos perfiles metálicos. Estos suelen ser de acero o aluminio.

La espuma de poliisocianurato rígida (PIR) es una variante de la espuma de poliuretano (PUR) que mantiene prácticamente la misma apariencia, alterando, en cambio, sus propiedades mecánicas y térmicas, que difieren principalmente por su mejor comportamiento del fuego. PIR espuma reacciona al fuego de forma segura formando una capa superficial carbonada que protege y evita el fuego penetrante en las capas internas.

A continuación se muestran ejemplos de aplicaciones de sistemas de poliuretano dentro de este sector:

  • Paneles Sandwich PUR y PIR con tecnología continua, tanto con recubrimientos metálicos como flexibles, utilizados en cerramientos (fachadas y cubiertas), salas frigoríficas y aislamiento en construcción. 
  • Paneles Sandwich PUR y PIR con tecnología discontinua usada en la industria del frío.
  • Sistemas rígidos PUR para su aplicación in situ por proyección en el sector de la construcción.
  • Sistemas de poliuretano rígido a aplicar por fundición. Bloque de poliuretano rígido para la obtención de placas y cáscaras para el aislamiento.
  • Sistemas de PUR rígido para cargas y persianas 
  • Sistemas de poliuretano rígido para aislamiento de tuberías (aislante de tuberías)
  • Sistemas de poliuretano rígido para aislamientos en colectores solares térmicos
  • Sistemas de PU Elastomérico por recubrimiento (densidad 1000)
  • Poliureas

En segundo lugar, destaca el sector de automoción. A continuación se detalla un resumen según el sistema de poliuretano qué aplicación tendríamos dentro del sector comentado:

Sistema de poliuretano Aplicación
Sistemas formulados y semi-formulados de poliuretano para la obtención de espumas flexibles. Tanto de tecnología convencional como in situ
  • Asientos delanteros o traseros
  • Respaldos
  • Reposacabezas
  • Apoya-brazo central
  • Insonorizantes suelos
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas semirrígidas
  • Cuadro de mando de instrumentación
  • Techos (A partir de bloque de espuma)
  • Piezas de absorción de energía (parachoques…)
  • Piezas reforzadas con fibra de vidrio (laterales de puerta)
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de bloque de espumas semirrígidas
  • Techos
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas con piel integral
  • Volantes
  • Pomos del cambio de marchas
  • Reposacabezas
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas con piel integral de alta densidad
  • Recubrimiento de cables
  • Conectores
  • Filtros de aire
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas rígidas de alta densidad
  • Alerones traseros
  • Deflectores
  • Marcos de Ventanas y puertas de caravanas
Sistemas formulados de poliuretano para tecnologías RIM y RRIM
  • Alerones
  • Parachoques
  • Encapsulado de cristales (ventanas)
  • Piezas exteriores

 

Otro sector importante para el potencial de venta es el del mueble. A continuación vemos las distintas posibilidades:

Sistema de poliuretano Aplicación
Sistemas formulados y semi-formulados de poliuretano para la obtención de espumas Flexibles. Tanto para tecnología convencional como “In Situ” (Especial atención al proceso de espumación en bloque continuo.)
  • Asientos de cine y oficina
  • Respaldos
  • Sofás
  • Colchones
  • Almohadas
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas con piel integral
  • Apoya-brazos
  • Pies silla oficina
  • Asientos
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas rígidas de baja densidad
  • Insertos sillas
  • Marcos de cuadros
  • Imitación madera
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas rígidas de alta densidad
  • Carcasas ordenador y otros equipos técnicos
  • Altavoces
  • Relleno perfiles de aluminio
Sistemas formulados de poliuretano por la obtención de espumas rígidas de muy alta densidad
  • Carcasas ordenador y otros equipos técnicos
  • Altavoces

 

En cuanto a otro sector importante, como es el de calzado, a continuación vemos las posibilidades:

Sistema de poliuretano Aplicación
Sistemas formulados y semiformulados de poliuretano, para la fabricación de suelas y entresuelas
  • Calzado de calle y ocio
  • Calzado de trabajo y seguridad
  • Calzado de deporte y trekking
  • Plantillas
  • Caucho-PU
Granos de elastómero termoplástico de poliuretano para la fabricación de suelas y tapetes
  • Calzado de calle y ocio
  • Calzado de trabajo y seguridad
  • Calzado de deporte y trekking
Sistemas formulados de poliuretano para la obtención de espumas flexibles
  • Plantillas