En la actualidad podemos encontrar múltiples aplicaciones de poliuretano en muchos ámbitos, debido a su gran versatilidad y a su eficacia aislante. En Concentrol ofrecemos actualmente una extensa gama de especialidades químicas que incluye desmoldeantes y surfactantes de silicona especialmente diseñados para la fabricación de paneles aislantes de espuma de poliuretano. 

En el sector de paneles y bloques de poliuretano podemos diferenciar dos tipos principales de aplicaciones que se utilizan en las industrias del aislamiento técnico y en la construcción: los paneles aislantes de sándwich (en continuo o en discontinuo) y los bloques o cajoneros (box mould) fabricados a partir de espuma de poliuretano rígida. Su uso cada vez más extendido se debe a que no solo proporcionan aislamiento térmico y acústico, sino que también como agente impermeabilizante y de cierre, con soluciones que son livianas a la vez que resistentes. 

El poliuretano 

​​Un sistema de poliuretano está formado por dos tipos de componentes líquidos que mediante la reacción química que se genera entre ellos dan lugar a la espuma de poliuretano:

  1. De un lado, polioles a los que se añaden otros aditivos químicos (como catalizadores, siliconas, agentes espumantes (blowing agents), etc.)
  2. Por otro lado, isocianatos, como TDI, MDI, MMDI, PMDI, o pre-polímeros

Actualmente el sector que genera un mayor consumo y demanda de paneles y bloques de poliuretano es el de la construcción y edificación industrial y residencial. La aplicación principal en este mercado son los sistemas formulados y semi-formulados de poliuretano que permiten obtener espumas rígidas de celda cerrada o abierta.

Una de las soluciones más interesantes dentro de este sector son los paneles sándwich formados por un núcleo aislante de espuma rígida de poliuretano (PUR) o de  poli-isocianurato (PIR) adherido a dos perfiles metálicos de acero o aluminio.

La variedad PIR (espuma de poli-isocianurato) tiene prácticamente la misma apariencia que la espuma de poliuretano (PUR), pero tiene distintas propiedades térmicas y mecánicas. La principal diferencia es la reacción de la espuma PIR ante el fuego, formando una capa superficial carbonada que protege y evita que el fuego penetre en las capas internas del panel. Esta mayor resistencia al fuego permite a estas soluciones obtener la certificación BS2D0 o BS1D0. A continuación se detalla la normativa UNE-EN 13501 con las diferentes posibilidades en los resultados:

Font: https://www.une.org/

Esta tabla resume algunas de las principales diferencias técnicas entre un panel PUR o PIR:

PUR PIR
Componentes línea 4-5 5
Densidad 35-40 kg/m3 41-43 kg/m3
Temperatura prensa 35-42ºC 50-60ºC
Temperatura chapa 30-35ºC 40-45ºC
Promotor adherencia NO

 

Aplicaciones de los sistemas de poliuretano

Los paneles de sándwich PUR y PIR con tecnología continua, se usan tanto con recubrimientos metálicos como flexibles, en cierres (para fachadas y cubiertas), en salas frigoríficas y en general como aislamiento en construcción. Los paneles sándwich PUR y PIR con tecnología discontinua se utilizan por sus propiedades térmicas en la industria del frío. Finalmente, los bloques de espuma rígida también son una aplicación de poliuretano que se usa en distintos sectores.

 

Requerimientos de las espumas de poliuretano

Los requerimientos principales de una espuma de poliuretano rígida son:

  • Propiedades aislamiento térmico (estructura de celda cerrada y baja conductividad)
  • Buena adhesión a diferentes sustratos
  • Estabilidad dimensional
  • Propiedades ignifugantes
  • Sin defectos superficiales
  • Buena fluidez (frigoríficos y discontinuo)

 

Coeficiente de la conductividad térmica (λ)

La conductividad térmica de un material es la propiedad que este tiene para transmitir el calor, permitiendo el paso de la energía cinética de sus moléculas a las sustancias adyacentes. La conductividad térmica se calcula a partir de un coeficiente (λ ‘lambda’) y será distinta dependiendo de la naturaleza molecular de cada material, midiendo lo bien que un material conduce el calor en unidades de vatio por encima de metros Kelvin (W/m·K)

El cálculo se realiza con la siguiente fórmula, donde q es el flujo de calor por unidad de tiempo y área, y grad.T es el gradiente de temperatura:

λ = q/grad. T

Para el aislamiento, cuanto más bajo sea el valor lambda, mejor será el rendimiento térmico. Los paneles de sandwich de poliuretano son uno de los materiales en el mercado que actualmente tiene el menor coeficiente de conductividad térmica, por eso se ha extendido su uso como elemento constructivo para el aislamiento térmico. El valor λ suele ser inferior a 0,025 (W/m·K) medido siempre, a una temperatura de 10ºC. Por esta razón, el espesor necesario también suele ser inferior en comparación con otros tipos de materiales de carácter aislante. 

Fuente: https://www.camarasfrigorificas.es/blog/comportamiento-del-panel-sandwich/

Fuente: https://concepto.de/conductividad-termica/#ixzz6zNJr4ZVM

 

La gama de Concentrol

Estabilizantes de silicona

Para escoger el estabilizante (o surfactante) óptimo para cada sistema de poliuretano, se deben considerar tanto los requerimientos químicos como aquellos relacionados con el proceso de fabricación.

Los requerimientos químicos están relacionados con el tipo de poliol, isocianato y agente espumante utilizados. También hay que considerar la influencia de otros componentes como los catalizadores. Los puntos más importantes a considerar relativos al proceso incluyen la mezcla eficaz, las condiciones de curado y las demandas de fluidez de la colada. Nuestros estabilizantes son desarrollados para cada aplicación específica, considerando el agente espumante, que ejerce un papel crítico en cada formulación.

 

Ventajas que presenta la gama de estabilizantes -STB PU-22XX- de Concentrol

Los surfactantes de Concentrol cumplen las necesidades y los requisitos principales de los productores de poliuretano rígido:

  • Una amplia selección de aditivos que permite ofrecer una potencia estabilizadora diferente para los sistemas MDI, TDI / MDI y TDI, proporcionando también diferentes proporciones en la regulación celular.
  • La regulación celular y la estabilización interna pueden ajustarse para obtener espumas de buena calidad con capacidad de procesamiento mejorada.
  • Optimización del lambda
  • Optimización de “flowability”
  • Optimización de resultados del test B2 (PUR/PIR)
  • Opciones para agentes espumantes diferentes
  • Posibilidad de elegir opciones libres de SHVC (según la tendencia del mercado)
  • Opciones de surfactantes capados parcial o totalmente
  • Opción de regulación de la adhesión
  • Productos desarrollados a medida
  • I+D flexible
  • Condiciones de producción flexibles (lotes des de 200 kg a 10 TN)

 

Desmoldeantes

Dentro de las tres aplicaciones detalladas, hay que diferenciar en cada caso cuando se utilizan o no desmoldeantes:

  • En lo que respecta a los paneles sándwich en continuo habitualmente se utiliza papel siliconado en los laterales de los paneles con lo que en muchos casos no es necesario utilizar desmoldeante. Ahora bien, en aquellos procesos en los que uno de los laterales se utilice un carrusel en continuo de side-blocks (piezas de PE de alta densidad), en ese caso se aplica desmoldeante base solvente proyectándolo encima de estas piezas mediante pistola aerográfica.
  • Así mismo, en el caso de los paneles sándwich en discontinuo, distinguimos aquellos en que los paneles van completamente cerrados por los cuatro costados, en los que no se utilizaría desmoldeante, excepto en zonas donde se produce un rebose de la espuma, zona en la cual se podría aplicar desmoldeante encima del panel para facilitar la retirada del PU rígido más fácilmente. Ahora bien, las producciones en las que se abren los paneles discontinuos laterales en la zona longitudinal por ambos lados, se utiliza en general desmoldeantes base solvente, pero también según el caso se puede utilizar un desmoldeante base agua. En general se aplican los desmoldeantes generalmente mediante pistola aerográfica, pero también se puede aplicar mediante pincel.
  • En el caso de los cajoneros (Box mould) se aplican desmoldeantes de forma sencilla y rudimentaria, a veces mediante escobas que mojan toda la superficie del molde. Hemos detectado en algunos casos que algunos clientes utilizan también desmoldeantes semipermanentes, de manera que el desmoldeante no produce transferencia del molde a la pieza y permite el no tener que aplicar desmoldeante en cada inyectada.

 

Referencias principales 

Algunos de los productos que tenemos en Concentrol de base solvente son: CONCENTROL LP RD-8-6 (*) que tiene un acabado seco, fácil de desengrasar, para espuma rígida imitación madera y automóvil. CONCENTROL LP RD-07 BT tiene acabado algo graso y es especial para paneles de sándwich discontinuos. CONCENTROL LP RD-5 ASA (*) y CONCENTROL LP RD-5 ASC acabado de la piel plastificada, panel aislante discontinuo, concentrado para diluir con CONCENTROL LP RD-5 ASA (*), con un acabado de la piel plastificada y se aplica a paneles aislantes discontinuos.

*Estas referencias no contienen silicona

Concentrol ofrece una extensa gama de especialidades químicas, tales como desmoldeantes y surfactantes de silicona, esenciales en la fabricación de estos paneles aislantes de espuma de poliuretano para las diferentes aplicaciones. Además, proporcionando una atención personalizada somos capaces de adaptar los productos a los requerimientos y necesidades de cada cliente.