Generalidades:

Al igual que muchos polímeros plásticos, los poliuretanos se han convertido en una parte integral de todos los ámbitos de nuestra vida diaria debido a su naturaleza, sus múltiples propiedades y sus diversas aplicaciones. Su estado termoestable, es decir, irreversible (a diferencia de los termoplásticos), no ha impedido su uso generalizado.
La gran versatilidad de los poliuretanos permite una amplia gama de aplicaciones, como espumas flexibles para comodidad y aislamiento acústico, espumas rígidas para aislamiento térmico, poliuretanos compactos, entre otros. La evolución de las técnicas de fabricación y de la química permite ciclos de producción cortos y una alta reproducibilidad en grandes cantidades. Su implementación ha alcanzado ahora una fase de madurez y consolidación.

Todas estas cualidades hacen de ellos un elemento importante en la vida diaria y sugieren que aún se pueden lograr avances tanto en el lado de los materiales como en los medios de transformación. Con un mercado en constante crecimiento, el poliuretano será objeto de una atención especial en la investigación y el desarrollo.

Dettaglio:

I poliuretani (il termine poliuretano/i non è più accettato dal 1988) sono polimeri che contengono il gruppo uretano. Si definisce uretano ogni composto prodotto dalla reazione di un isocianato e di un alcol secondo la seguente reazione:

Polyut

Questo legame si forma attraverso la reazione di condensazione tra un composto con idrogeno mobile di tipo alcol R-OH e un isocianato R’-N=C=O. Per formare un poliuretano, è necessario far reagire polioli (almeno due gruppi alcolici per molecola) con poliisocianati (almeno due gruppi isocianici per molecola).
La funzione uretano, ottenuta dall’aggiunta di un isocianato a un alcol, è conosciuta dalla fine del XIX secolo e le reazioni degli isocianati con vari componenti sono state studiate all’inizio del XX secolo. Queste reazioni sono generalmente esotermiche.
È soprattutto l’utilizzo di una vasta gamma di polioli con diverse nature, masse molecolari e funzionalità che ha permesso lo sviluppo della grande diversità di poliuretani.

Infatti, questi polioli possono essere:
• poliesteri polioli a lunga catena ottenuti da una policondensazione tra diacidi e un eccesso di dioli nel caso di molecole lineari o dalla poliaddizione per apertura di cicli di lattone come i policaprolattomi,
• o polietere a lunga catena ottenuti dalla poliaddizione per apertura di cicli etere (ossirano(i), ossetano o tetraidrofurano),
• altri dioli o polioli a lunga catena come polibutadieni diidrossilati, policarbonati o polisilossani idrossiterminati,
• dioli molto brevi chiamati estensori di catena,
• polioli brevi con funzionalità superiore a tre chiamati reticolanti o retificanti.
La formulazione consente di modulare le proprietà dei poliuretani attraverso l’uso di numerosi additivi e cariche.
Questa vasta gamma di materie prime consente di ottenere un’infinità di formulazioni.
È questa sorprendente diversità di materie prime che costituisce la chiave della diversità dei poliuretani sia a livello di strutture che di applicazioni.

Così, i poliuretani costituiscono una delle più vaste famiglie di materiali chiamati “plastici”, anche se i poliuretani sono più spesso strutture termoindurenti che termoplastiche:
• Schiume morbide a bassa densità (10-80 kg/m3),
• Schiume flessibili ad alta densità (> 100 kg/m3),
• Schiume semirigide e microcellulari (400-800 kg/m3),
• Schiume rigide (30-80 kg/m3),
• Schiume rigide ad alta densità,
• Elastomeri e masse colabili termoindurenti,
• Elastomeri e plastomeri termoplastici,
• Fibre tessili (come ELASTAN),
• Adesivi, vernici, rivestimenti e smalti,
• Collanti e leganti.

Le schiume costituiscono una categoria a sé stante, generando i volumi di produzione più elevati, mentre il resto dei poliuretani costituisce una famiglia comunemente chiamata C.A.S.E. dall’industria (Coatings, Adhesives, Sealants and Elastomers).