Poliuretano

E-mail Imprimir PDF

Espuma Rigida de Poliuretano Aplicada por Aspersion

 

I.- ¿Como se produce la espuma rigida de Poliuretano?

La espuma rigida de poliuretano es un hetero-polimero que se clasifica dentro de los plásticos termofijos y que es el producto de la reacción entre un isocianato y un poliol, en presencia de agentes soplantes, catalizadores, estabilizadores y retardantes a la flama.

El Isocianato y el o los polioles involucrados en la reacción producen la masa polimérica de poliuretano, y el agente soplante al evaporarse como resultado de la exotermia de las reacciones químicas, provoca que el polímero tome forma de una espuma, la cual al solidificar, adquiere de manera definitiva las características físicas que le dan una gran resistencia mecánica y una incomparable capacidad de aislancia térmica.

En la aplicación de la espuma rígida por aspersión, la mezcla de los componentes y el inicio de las reacciones químicas, tiene lugar en una minúscula cámara de mezclado a alta presión en donde se ponen en contacto a contracorriente los dos componentes finales de un Sistema de Poliuretano y son proyectados sobre un sustrato para que se termine la reacción, se expanda y se adhiera la espuma final.

La espuma rígida de Poliuretano es un excelente aislante térmico debido a que las celdas que forman la espuma están dispersas en la masa polimérica, son independientes y completamente cerradas, a diferencia de otros materiales aislantes que aun en el caso de ser espumas, las celdas son interconectadas entre si, y a la superficie del polímero, por lo cual el material en cuestión, contiene aire en el mejor de los casos, mientras que en el Poliuretano, el agente soplante esta encapsulado, es decir contiene HCFC-141b que es el gas aislante en el interior de las celdas.

Este material es un Hidro-cloro-fluoro-carbono, (HCFC), el cual es liquido a temperatura ambiente, pero se evapora tan pronto como la exotermia de las reacciones iniciales del Poliuretano se presenta, creando así la espuma y dejando el gas atrapado en las celdas. El HCFC-141b, tiene un bajísimo factor de conductividad térmica, lo cual permite que los materiales que los contengan sean aislantes, a diferencia de otros gases comunes como el Hidrogeno, Nitrógeno, Oxigeno, Bióxido de Carbono y el mismo aire, que tienen conductividades térmicas muy superiores a las de los HCFCs.

La espuma rígida de Poliuretano, aplicada por aspersión,  no solo es buen aislante, sino que también es monolítica y autoadherente. Esta continuidad del polímero aplicado lo vuelve uno de los materiales de mas baja absorción de agua, y si la piel del polímero se protege adecuadamente de los rayos ultravioleta, es impermeable.

II.- Aplicaciones de la espuma rigida de Poliuretano y ventajas sobre otros materiales.

El proceso de aplicación de la espuma rígida de Poliuretano es uno de los más rápidos en el mercado, debido a su autoadherencia a todo tipo de sustratos, los cuales como requisito, solo tienen que estar limpios y secos y a una temperatura no inferior a 10 °C. Esta autoadherencia y el hecho de que el polímero se forma en el momento y en el sitio de la aplicación hace que se pueda aplicar sobre todo tipo de formas, (planas, curvas, esféricas etc. y tanto por el lado exterior como por el interior). Una vez aplicada la espuma, se reducen considerablemente los fenómenos de expansión y de contracción de las superficies por cambios en la temperatura ambiente y la humedad, reduciendo considerablemente las cargas por estos conceptos y aumentando la resistencia de los materiales de construcción. El aumento en la resistencia estructural de los sustratos sobre los que se aplica, es tan notorio que se pueden reducir los calibres de los materiales de construcción cuando estos sean aislados con espuma de poliuretano, al contrario de estructuras que no se aislan o que se aislan con otros materiales, los cuales inclusive debilitan las estructuras por los múltiples puntos de fijación que requieren y las perforaciones correspondientes.

La inercia química del polímero de Poliuretano una vez formado, hace que sea el aislante ideal en plantas químicas criogénicas ya que no solo es el aislante de mas baja conductividad térmica, sino que además es inerte a la acción de casi cualquier compuesto químico, tanto en fase liquida como en

fase vapor. Adicionalmente al carecer de valor nutricional, no es comestible y por lo tanto no esta sujeto a la acción de roedores y plagas.

Las características técnicas de la espuma rígida de Poliuretano la hacen el aislamiento y el material más adecuado en:

Techos industriales y residenciales

Cuartos fríos y congeladores

Barcos, tanto para flotación como para aislamiento

Líneas, tanques y plantas criogénicas

Aislamiento de granjas de producción avícola y porcícola

Aislamiento de auditorios y cines, (Térmico y acústico)

Automoviles, (aislamiento, anticorrosivo y resistencia al impacto)

Aislamiento acústico y decoración (Discotheques, escenografias etc.)

La aplicación solo se debe realizar en ausencia de lluvia y de preferencia con clima seco, la velocidad del viento no debe exceder 15 km/hr.

El proceso de aplicación es sumamente tecnificado, pero a la vez tiene un componente manual, en el que la habilidad y la experiencia del aplicador es particularmente importante.

En climas fríos pero secos, se puede aplicar prácticamente a cualquier temperatura ambiente, siempre y cuando las temperaturas del sustrato y de los materiales compensen la baja temperatura ambiente.  Las aplicaciones de Poliuretano por aspersión, generan una brisa de partículas finas que se esparcen con mucha facilidad a los lugares menos deseados, y que son muy difíciles de eliminar una vez adheridas a muebles, pisos, automóviles o ropa, por lo cual cualquier aplicación debe hacerse protegiendo las áreas vecinas a la aplicación..

III.- Tecnicas de aplicacion

Fundamentalmente la aplicación de la espuma por aspersión es un proceso en el que la formulación y el equipo son muy importantes, pero igualmente importante es la habilidad, la experiencia y los conocimientos del operador, esta ultima variable hace que el resultado técnico y económico sea positivo o no.

El operador debe aplicar la espuma de una manera uniforme buscando obtener un espesor constante y una superficie lisa y plana. Para lograrlo, se conjugan una gran cantidad de variables, de las cuales algunas de las que dependen del aplicador, son las siguientes:

La pistola de aspersión debe mantenerse perpendicular y a una distancia constante del sustrato. Si la aplicación se hace desde un ángulo, o variando la distancia al sustrato, las celdas se alargan y la piel presenta superficies irregulares.

Las “manos” o “pasadas”, deben ser las menos posibles, esto con el objeto de maximizar el rendimiento, ya que cada “pasada’ implica la formación de 2 pieles que consumen una gran cantidad de material y además presentan el riesgo potencial de “delaminación”, es decir que la adherencia entre capa y capa no sea perfecta y se despeguen estas. La espuma debe depositarse en un máximo de 3 "pasadas'’ es decir: la primera de calentamiento, la segunda de expansión y la tercera de acabado.

Cuando se aplican techados o cuartos fríos a espesores mayores a 2”, las capas deben ir cruzadas, depositando la segunda después de 10 a 15 minutos de aplicada la primera, para lograr un curado de la piel y una dureza adecuadas.

En grandes extensiones se debe usar la pistola y la cámara de mezclado que produzca el máximo diámetro del abanico de mezclado, y en áreas reducidas o en acabados, por el contrario, se debe usar el abanico de menor diámetro posible y de preferencia una pistola que no genere abanico cónico, sino aplicación en un solo plano.

Nota importante: La espuma rígida de Poliuretano, no puede quedar expuesta. La degradación que sufre por los efectos de la combinación de humedad ambiente y rayos ultravioleta, la hacen cambiar de color inicialmente y posteriormente atacan la piel hasta que reducen la espuma a un polvo, por otro lado, como cualquier plástico orgánico es susceptible de entrar en combustión si se presentan las condiciones propicias, a pesar de contar con retardantes a la flama en la formulación. La mínima protección recomendable es la aplicación de un recubrimiento flexible acrílico elastomérico reflejante con un espesor de película seca de al menos 25 milèsimas de pulgada, sobre la espuma de Poliuretano. Si el sustrato superior es rígido y permanente y la Espuma queda encapsulada, la protección es óptima. En la medida que se conserve el recubrimiento, conservará intacta la piel de la espuma rígida de Poliuretano, y por lo tanto se realizarán de manera permanente las 3 funciones básicas de protección de un techo: Sellar, aislar e impermeabilizar.