¿Qué es el poliuretano?
Poliuretano
Mi nombre es Lao Zhang. Me ocupo de los sistemas de moldeo en ABIS Mould desde 2007, primero en el taller de inyección en Shenzhen para prototipos y luego en la línea de producción principal de piezas electrónicas y de automoción. Esto es lo que realmente es el poliuretano cuando hay que mezclarlo y verterlo todos los días en un molde de precisión.
Poliuretano (nombre químico completo poliuretanos o PUR/PU)es un polímero formado por la reacción entre dos grupos líquidos:
isocianatos
Tipos más comunes que utilizamos:
TDI (diisocianato de tolueno) – mezcla 80/20 o 65/35
MDI (diisocianato de difenilmetano): MDI crudo, MDI polimérico o pre-polímeros
A veces HDI o IPDI cuando se requiere resistencia al amarillamiento
Polioles
Poliéter polioles (PPG, funcionalidad 2–6, MW 200–8000)
Polioles de poliéster (mayor resistencia, mayor costo)
Polioles especiales (PTMEG, policaprolactona, etc. para elastómeros)
Cuando los dos lados se encuentran, forman enlaces de uretano (-NHCOO-). Dependiendo de la formulación se obtienen diferentes estructuras:
Espuma flexible → polioles de cadena-larga + nivel alto de agua → soplado de CO₂ → celdas abiertas
Espuma rígida → polioles-de cadena corta + bajo nivel de agua + agente espumante físico (245fa, ciclopentano, HFO) → células cerradas
Elastómeros → poliol de 1000 a 4000 MW + extensor de cadena (BG, HQEE, MOCA) + sin agente espumante → material sólido similar al caucho-
CASE (Recubrimientos, Adhesivos, Selladores, Elastómeros) → diferentes relaciones NCO/OH y aditivos
Números clave que observamos en el taller en cada turno:
% de NCO del componente B-(lado isocianato): normalmente entre 18 y 32 %
Valor de OH del componente A-(lado poliol): 28–1000 mgKOH/g
Índice: normalmente 0,95–1,10 (100 significa estequiométrico)
Tiempo de crema, tiempo de gel, tiempo-libre de tack: medido con un cronómetro en cada nuevo lote
Densidad: espuma flexible 15–60 kg/m³, espuma rígida 30–200 kg/m³, elastómero 1000–1250 kg/m³
Principales agentes espumantes físicos a los que cambiamos en los últimos años(China-eliminación gradual del HCFC-141b):
Mezcla de ciclopentano/iso-pentano
HFC-245fa (todavía se utiliza en algunos refrigeradores de exportación)
HFO-1233zd / 1336mzz (nuevo de bajo PCA, caro)
Aditivos típicos que debemos dosificar con precisión:
Agua (soplado químico, 0,1 a 5,0 phr)
Catalizadores de amina (A33, A1) y catalizadores de estaño (T9, Kosmos-19)
Tensioactivos de silicona (serie B8xxx) para apertura/estabilización de células
Retardantes de llama (TCPP, DMMP, melamina, APP) para espuma rígida
Control de temperatura de reacción:
Lado de poliol de 22 a 28 grados, lado de isocianato de 22 a 28 grados, temperatura del molde de 40 a 65 grados, según el producto.
Eso es poliuretano en producción real. Entran dos líquidos, sale calor y gas, cinco minutos después tienes una pieza que puede ser más blanda que una esponja o más dura que muchos plásticos. Todo lo demás (color, dureza, clasificación de llama, resistencia a la abrasión) es solo trabajo de formulación.
En ABIS Mould mantenemos cada poliol e isocianato como materias primas separadas, registramos el índice exacto y los niveles de catalizador por lote, de modo que cuando un cliente quiera la misma pieza seis meses después, podamos repetirla al 100 %.