Poliuretani

Cos’è il poliuretano? Parametri, proprietà e possibilità.

Attualmente, i poliuretani (PU o PUR) sono tra i polimeri più diffusi e utilizzati al mondo. La loro gamma di applicazioni è pressoché illimitata, il che li rende parte integrante della vita moderna. Vengono impiegati nella produzione di beni di consumo e industriali.

Si presentano principalmente sotto forma di schiume poliuretaniche, ottenute dalla reazione di isocianati multifunzionali con polioli (inclusi i polioli polieterici) e numerose sostanze ausiliarie. Grazie a questa diversità, le possibilità di sintesi sono limitate solo dalla fantasia.

Rispetto alle poliammidi, sono più fusibili, il che facilita la lavorazione. Tuttavia, presentano anche una minore resistenza meccanica. Queste proprietà le rendono spesso utilizzate nella produzione di fibre di spandex (ad esempio Lycra, elastan).

Come vengono realizzati? Storia e produzione moderna.

I poliuretani si formano a seguito di una reazione di polimerizzazione per addizione tra isocianati multifunzionali (componente B) e polioli (componente A), derivati ​​dal petrolio greggio. Quando i due componenti vengono miscelati, si innesca una reazione chimica che porta alla formazione di poliuretani, il più delle volte sotto forma di schiuma. È importante sottolineare che il componente poliolo, nella sua formulazione avanzata, contiene sostanze ausiliarie accuratamente selezionate, tra cui catalizzatori, agenti espandenti (porofori), stabilizzanti e tensioattivi.

La loro struttura si distingue per la presenza di un gruppo uretanico [ -O-CO-NH-] nella catena principale.

Sostituendo alcuni dei componenti sopra menzionati, modificandone la concentrazione o regolando il rapporto tra il componente A e il componente B nella miscela, è possibile controllare con precisione le proprietà fisico-meccaniche del poliuretano risultante. Ciò consente di ottenere un materiale con rigidità, flessibilità o resistenza variabili.

Questi composti furono ottenuti per la prima volta nel 1937 grazie al lavoro scientifico del chimico tedesco Bayer e del suo team di ricerca. Già allora riscossero un enorme successo nell’industria, ma tale popolarità è emersa con particolare evidenza negli ultimi vent’anni.

Il processo di produzione del poliuretano consente di ottenere un materiale relativamente leggero, che ne facilita la lavorazione e la successiva trasformazione e adattamento all’applicazione finale senza richiedere ingenti investimenti. Con i giusti additivi, il poliuretano si distingue anche per l’elevata durezza e la resistenza ai danni.

Forme e proprietà dei poliuretani

A seconda della selezione delle materie prime di base e degli additivi utilizzati nella produzione del poliuretano, questo si presenta sotto forma di schiuma in vari stati di aggregazione o in forma solida. Ciò influisce anche sulla forma finale dei prodotti in cui possiamo trovare i poliuretani, come schiume poliuretaniche, resine, fibre, adesivi, vari tipi di rivestimenti o elastomeri uretanici.

I prodotti in poliuretano si caratterizzano, tra le altre cose, per una buona elasticità (anche ad elevata durezza), un’eccezionale resistenza all’abrasione e allo strappo, nonché resistenza a grassi, oli e radiazioni ultraviolette (UV). Inoltre, sono relativamente facili da lavorare a livello industriale (pur mantenendo un’elevata efficienza).

Allo stesso tempo, i prodotti finiti in PUR non si deteriorano con l’uso intensivo. Pertanto, vengono sempre più utilizzati come sostituti di prodotti in gomma, legno, metallo o ceramica. Ciò contribuisce positivamente a una significativa riduzione del peso complessivo dei prodotti finiti.

Applicazioni pratiche dei poliuretani. A cosa servono?

Grazie alle loro diverse proprietà, i poliuretani si sono guadagnati la reputazione di un gruppo unico di polimeri utilizzati in ambiti della vita e dell’economia quali i trasporti, l’edilizia, l’industria del mobile e l’industria mineraria.

Sono inoltre ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni, in casa, in auto, nelle attrezzature sportive e persino nell’abbigliamento.

Il poliuretano offre inoltre una gamma di soluzioni innovative per l’industria. Non solo isola efficacemente serbatoi e condotte di produzione, ma incolla e sigilla anche i giunti delle linee di produzione.

Le schiume poliuretaniche vengono utilizzate anche nella produzione di componenti per automobili e altri veicoli. Volanti, leve del cambio e cruscotti sono spesso realizzati in poliuretano. Il poliuretano si presta bene anche come materiale fonoassorbente, ad esempio sotto i parafanghi o come isolante acustico nei rivestimenti del tetto. Chi apprezza il comfort di guida dovrebbe ricordare che la schiuma poliuretanica flessibile viene utilizzata anche nei sedili delle auto.

I rivestimenti in poliuretano sono ampiamente utilizzati anche nel settore dei trasporti. Nell’industria dello sport e del tempo libero, la schiuma poliuretanica integrale viene impiegata nella produzione di selle per biciclette, manubri, materassini e suole per scarpe.

In medicina, i materiali a base di poliuretano vengono utilizzati nella produzione di tavoli operatori e componenti per sedie a rotelle, mentre nell’industria mineraria i poliuretani sono impiegati come uno dei leganti più resistenti. Il poliuretano trova inoltre ampio impiego nell’industria del mobile, ad esempio nella produzione di materassi e mobili imbottiti.

I poliuretani sono presenti nei sedili degli aeroporti, degli aerei, dei treni, degli autobus e delle biciclette. Inoltre, prodotti come spugne multicolori per il bagno e per i piatti, così come le schiume per sigillare finestre e porte, sono anch’essi realizzati con poliuretani.

Sostanze PUR come materiali isolanti termici

Tra le applicazioni menzionate, le schiume PUR, molto diffuse, meritano un’attenzione particolare. Sono infatti note soprattutto come materiali isolanti termici universali, utilizzabili per isolare diverse tipologie di superfici.

Tra la vasta gamma di prodotti disponibili sul mercato, si distinguono le schiume poliuretaniche a celle aperte e a celle chiuse. Questa distinzione deriva dalle differenze nelle proprietà che influenzano il successivo utilizzo di questi materiali.

Nella scelta della soluzione più adatta, è necessario tenere conto della superficie da isolare, delle sue condizioni e della possibile presenza di umidità. Si possono inoltre considerare parametri come l’adesione, la velocità di applicazione e il risparmio di spazio rispetto ad altri materiali.

Bisogna inoltre ricordare di scegliere la tecnologia di isolamento più adatta. Uno dei sistemi che ha guadagnato popolarità negli ultimi anni è l’isolamento a spruzzo. Vale la pena optare per le schiume poliuretaniche perché sono tra i sistemi di isolamento termico più efficaci disponibili sul mercato.

Le eccellenti proprietà di isolamento termico e acustico del poliuretano garantiscono un comfort termico ottimale e proteggono dai rumori indesiderati.

L’uso del poliuretano nell’industria

Si parla sempre più spesso della possibilità che il poliuretano, grazie alle sue proprietà uniche e al suo utilizzo sempre più diffuso, diventi la principale materia prima per molti settori industriali. Già oggi rappresenta spesso una valida alternativa a metalli, gomma, ceramica, legno e cemento. Non bisogna inoltre dimenticare le sue forme particolari, come la schiuma, ampiamente utilizzata.

Perché ne vale la pena? Vantaggi delle sostanze a base di poliuretano.

I prodotti in poliuretano si distinguono, tra le altre cose, per la buona elasticità (anche con elevata durezza), l’eccezionale resistenza all’abrasione e allo strappo, nonché la resistenza a grassi, oli e raggi ultravioletti (UV). Inoltre, sono relativamente facili da lavorare a livello industriale (pur mantenendo elevate prestazioni).

Allo stesso tempo, i prodotti finiti in PUR non si danneggiano durante l’uso intensivo. Pertanto, vengono sempre più utilizzati come sostituti di prodotti in gomma, legno, metallo o ceramica. Ciò ha un effetto positivo sulla significativa riduzione del peso complessivo dei prodotti finiti.

Materie prime chimiche derivate dai poliuretani. Cosa offre PCC?

Per soddisfare le aspettative dei clienti, il Gruppo PCC offre una gamma di prodotti specializzati per la produzione di sistemi in poliuretano.

Il nostro ampio e in continua espansione portafoglio di materie prime chimiche comprende polioli polieterici (dioli, trioli), polioli di zucchero, polioli di Mannich, polioli di sorbitolo e polioli polimerici. Inoltre, disponiamo anche di numerosi additivi, tra cui agenti reticolanti, emulsionanti e ritardanti di fiamma. Questi ultimi sono particolarmente importanti in quanto riducono efficacemente l’infiammabilità delle schiume poliuretaniche e consentono di raggiungere un equilibrio ottimale tra ridotta infiammabilità e proprietà meccaniche.

Una parte importante della gamma di prodotti offerti dal Gruppo PCC (produttore di poliuretano) è costituita da sistemi poliuretanici monocomponenti e bicomponenti pronti all’uso, utilizzati per la produzione delle schiume, degli adesivi e dei sigillanti sopra menzionati.

Anche i sistemi per la produzione di schiume poliuretaniche semirigide e rigide occupano una posizione importante. Sono ampiamente utilizzati, ad esempio, come isolanti termici, isolanti acustici (isolamento in PUR e PIR), sistemi impiegati in settori legati alle applicazioni CASE (rivestimenti, adesivi, sigillanti ed elastomeri) e persino per la produzione di componenti in poliuretano stampati, sia flessibili che integrali.

Siete alla ricerca di poliuretani (PUR) per applicazioni industriali?

Il Gruppo PCC fornisce prodotti chimici di alta qualità per un’ampia gamma di settori. Dalla produzione di adesivi e sigillanti, all’isolamento per l’edilizia, fino alle soluzioni per l’industria automobilistica e del mobile. I nostri prodotti soddisfano rigorosi standard qualitativi. Contattate il nostro team di esperti per trovare la soluzione ottimale.