O enchimento de colchões, travesseiros e assentos de carro é um fator decisivo na sensação de conforto durante o uso, além de ser fundamental para uma recuperação saudável. O conforto diário e o suporte ergonômico dependem em grande parte da matéria-prima utilizada na produção. Atualmente, o mercado oferece uma ampla gama de produtos, sendo as espumas de poliuretano (PUR) as mais populares.
As espumas flexíveis de poliuretano são o material usado na fabricação da maioria dos colchões e enchimentos. Elas são conhecidas por sua leveza, durabilidade e elasticidade.
Atualmente, a melhor opção para redução de pressão em colchões. A espuma viscoelástica é conhecida por sua profunda capacidade de se adaptar aos contornos do corpo e reduzir a pressão. Ela reage ao calor corporal, amolecendo e moldando-se ao formato do corpo.
Este tipo de espuma é feito à base de látex. Caracteriza-se pela elevada resiliência e elasticidade. A espuma de látex mantém um suporte constante e não amolece, garantindo um elevado conforto de utilização.
Este é um dos tipos de espuma de poliuretano. Sua principal característica é a elasticidade e a resistência à deformação.
Adapta-se muito bem ao formato do corpo, por exemplo, em colchões. Este tipo de espuma reage ao calor corporal, garantindo conforto térmico.
As espumas de poliuretano são atualmente a escolha mais comum e versátil na produção de, entre outros, colchões e travesseiros modernos. Cada espuma de poliuretano é o resultado de uma reação química cuidadosamente equilibrada entre polióis e isocianatos. As proporções entre esses componentes são de fundamental importância. A quantidade de isocianato utilizada determina diretamente a dureza do polímero final, enquanto sua maciez e elasticidade dependem principalmente do tipo de poliol empregado.
Os polióis são compostos orgânicos com grupos hidroxila (-OH) incorporados em sua estrutura. A escolha correta do tipo ideal de poliol – geralmente poliéter ou poliéster – é essencial para alcançar a elasticidade, resiliência e resistência química desejadas na espuma. Os polióis de poliéter, graças à sua alta elasticidade e resistência à umidade, são amplamente utilizados na produção de espumas flexíveis. Suas excelentes propriedades físicas e químicas os tornam a escolha preferida em aplicações como móveis e indústria automotiva. Os polióis de poliéster, por outro lado, embora menos comuns em enchimentos macios, são escolhidos sempre que resistência, resistência mecânica e estabilidade química são fundamentais. Devido às suas propriedades específicas, são utilizados principalmente na produção de espumas rígidas e espumas técnicas.
Os isocianatos são o segundo componente principal na produção de espuma de poliuretano, reagindo com polióis em um processo chamado polimerização. Os isocianatos mais comumente usados são o diisocianato de tolueno (TDI) e o diisocianato de difenilmetano (MDI). O TDI é um isocianato líquido amplamente utilizado na produção de espumas de poliuretano flexíveis (macias). Ele é caracterizado por um peso molecular relativamente baixo e alta reatividade. Espumas de poliuretano de alta densidade à base de TDI são tipicamente caracterizadas por boa elasticidade e conforto, tornando-as adequadas para aplicações como almofadas de móveis. O MDI , por outro lado, é um isocianato que existe em forma sólida ou semissólida à temperatura ambiente. Espumas de poliuretano de alta densidade à base de MDI oferecem diversas vantagens em relação às espumas à base de TDI. Elas são caracterizadas por melhor estabilidade dimensional e maior capacidade de carga. Essas propriedades fazem do MDI a escolha preferida para aplicações automotivas, onde a espuma de poliuretano de alta densidade é usada para fabricar almofadas de assento e encostos de cabeça.
Os aditivos desempenham um papel fundamental no controle da taxa de reação e na determinação da densidade, dureza e propriedades mecânicas da espuma, garantindo um desempenho consistente na aplicação pretendida.
Os retardantes de chama são adicionados para melhorar a resistência ao fogo da espuma de poliuretano de alta densidade. Eles atuam suprimindo o processo de ignição ou retardando a propagação do fogo. Os retardantes de chama comuns incluem compostos halogenados, compostos à base de fósforo e cargas inorgânicas. Em aplicações onde a segurança contra incêndio é importante, como em móveis e interiores de automóveis, a adição de retardantes de chama é essencial.
Esses catalisadores desempenham um papel fundamental no processo de polimerização do poliuretano. Eles aceleram a reação entre os polióis e os isocianatos, garantindo a taxa correta de formação da espuma. Dois tipos principais de catalisadores são usados na produção de espuma de poliuretano de alta densidade: catalisadores de amina e catalisadores de estanho.
Eles são responsáveis por criar a estrutura celular da espuma, produzindo bolhas de gás durante a reação.
Esses componentes são adicionados à fórmula para estabilizar a espuma durante sua formação. Eles reduzem a tensão superficial entre os componentes líquidos, permitindo que as bolhas de gás se formem e cresçam uniformemente. Os surfactantes também ajudam a prevenir a coalescência das bolhas, o que poderia levar a uma estrutura celular irregular.
Retardantes de chama, antioxidantes, cargas, corantes e antimicrobianos podem ser adicionados para melhorar o desempenho, conforme necessário.