1. ¿Qué es el poliuretano moldeable?
2. ¿Cuáles son las ventajas del poliuretano moldeable frente a otros materiales?
3. ¿Existen inconvenientes acerca del poliuretano moldeable?
4. ¿Cómo puedo saber que tipo de poliuretano moldeable debo usar?
5. ¿Podré moldear mis propios productos de poliuretano?
1. ¿QUE ES EL POLIURETANO MOLDEABLE?
Hule plástico. El poliuretano moldeable toma ambas características. Los poliuretanos pueden
ser procesados de manera que se obtenga un compuesto tan suave como la goma
de mascar. Por otro lado, puede ser tan duro como algún metal dúctil. El amplio rango de
durezas, hace de estos, un material extremadamente versátil. Esto permite que sea útil en
gran variedad de aplicaciones. Los compuestos típicos de hule no pueden superar el rango
de dureza de los poliuretanos moldeables sin volverse quebradizos. El típico compuesto
plástico, no puede proporcionar elasticidad sin rasgarse o romperse.
Técnicamente hablando; los materiales básicos utilizados para formar compuestos de poliuretano,
son subproductos del proceso de refinación de petróleo. El producto terminado
moldeado por el procesador, consta de dos ingredientes básicos; un prepolímero y un
agente de curado.
1a. Prepolímeros
Los prepolímeros son preparados por reacción de un isocianato y un poliol de varios tipos.
Prácticamente, todos los grados comerciales de prepolímeros disponibles, se hacen a base
de dos diferentes isocianatos; TDI (toluen-diisocianato) y MDI (metilen-bis-di-fenil-diisocianato).
Ambos isocianatos, confieren diferentes propiedades al prepolímero y emplean
varios tipos de sistemas de procesamiento. El otro reactivo para el prepolímero: el poliol,
está disponible en tres tipos básicos: PTMEG (politetrametilen eter glicol), PPG
(polipropilen éter glicol) y poliéster. Existen otros isocianatos y polioles que pueden ser usados
para fabricar prepolímeros. Esto nos da, los seis tipos básicos de prepolímeros con los
cuales se procesa el poliuretano moldeable.
1b. Agente de curado
El prepolímero es mezclado con una diamina, diol, triol o mezcla de estos comoagente de
curado. Así como con los prepolímeros, el tipo de agente de curadousado influirá en las
propiedades físicas del producto terminado. Las diaminas decurado más comúnmente
usadas son: el metilen-bis-orto cloro anilina (MOCA); principalmente usada con prepolímeros
base TDI. Los principales dioles para curado, 1,4 butanodiol (BDO) y la di-(betahidroxietil)-
éter Hidroquinona (HQEE) son primordialmente usados en prepolímeros MDI. Los
trioles pueden utilizarse en combinación con dioles en sistemas de MDI o TDI para ofrecer
una amplia variedad de propiedades físicas.
1c. Aditivos
Los aditivos, pueden ser incorporados en un compuesto por el procesador. El aditivo más
comúnmente utilizado es, por supuesto, un pigmento. Otros aditivos pueden ser los plastificantes,
cargas, estabilizadores UV y estabilizadores de hidrólisis.
2. ¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS DEL POLIURETANO MOLDEABLE FRENTE A OTROS MATERIALES?
Los poliuretanos moldeables se usan para dar un alto desempeño en propiedades, tales
como: resistencia a la abrasión, resistencia al desgarre y capacidad para soportar cargas.
Estas extraordinarias propiedades, proporcionan una alternativa efectiva de costo para
muchas aplicaciones industriales disminuyendo el tiempo en operaciones de procesamiento.
Los costos de las herramientas, son otro factor. Dado que los poliuretanos son materiales
moldeables, el herramental puede ser bastante económico comparado con las
estructuras masivas necesarias para compresión de hules o moldeo por inyección de
plásticos.
2a. Ventajas contra hule
La mayor ventaja de los poliuretanos moldeables sobre los hules, es la resistencia a la abrasión.
La combinación de la alta resistencia al rasgado y un alto modulo da esta ventaja a
los poliuretanos. Otras ventajas, incluyen la resistencia al ozono un amplio rango de durezas.
Los poliuretanos pueden también pigmentarse con una gran variedad de colores. Esto
le dará al usuario la ventaja de codificar por colores o igualar colores corporativos. Una de
las mayores ventajas de los poliuretanos sobre los hules, respecto al procesado, es el
hecho de que los poliuretanos pueden vaciarse en lugar de ser moldeado por compresión.
Esto elimina la necesidad de un equipo pesado como prensas y grandes moldes de
acero.
2b. Ventajas contra Metal
La mayoría de los metales son más pesados que los poliuretanos. Esto hace a los poliuretanos
mucho más fáciles de manejar y es más barato operar equipos. Los niveles de ruido se
minimizan ya que los poliuretanos tienen la capacidad de absorberlos.
Los poliuretanos pueden durar más que los metales en muchas aplicaciones, especialmente
donde las partes están expuestas a materiales abrasivos. Su resistencia a la corrosión,
también los hace un reemplazo ideal para metales. Probablemente la mayor ventaja que
tienen los poliuretanos sobre los metales, es que se pueden fabricar de forma más económica.
Moldear piezas metálicas es un poco más caro que moldear poliuretanos. La soldadura
y maquinado de partes metálicas también consume tiempo y es costoso.
2c. Ventajas contra Plásticos
Así como con los materiales previamente mencionados, la mayor ventaja de los poliuretanos
sobre los plásticos es su resistencia a la abrasión. Esto es debido al hecho de que los
poliuretanos poseen propiedades elastoméricas, que los plásticos carecen. Esto nos lleva a
mencionar otra ventaja que tienen los poliuretanos sobre los plásticos: Memoria Elastomérica.
Los poliuretanos, en muchos de los casos, regresan a su forma original cuando son estirados.
Ya que los poliuretanos son elastómeros, estos no son plásticos quebradizos. Aún en
altos rangos de dureza permanece elástico.
3. ¿EXISTEN INCONVENIENTES ACERCA DEL POLIURETANO MOLDEABLE?
3a. Calor
Así como cualquier material de ingeniería, los poliuretanos tienen sus desventajas. El mayor
problema para los poliuretanos es el calor. Los poliuretanos de uso general, pueden trabajarse
a una temperatura constante de aproximadamente 71°C, e intermitentemente cerca
de los 82°C.
3b. Humedad
Otra desventaja es la humedad. Los poliuretanos pueden durar por años en presencia de
humedad, pero cuando además de humedad se presenta calor, la duración se reduce
dramáticamente.
3c. Químicos
También ciertos químicos pueden limitar el uso de los poliuretanos. Ácidos y bases fuertes,
solventes aromáticos y algunos ésteres pueden tener un efecto perjudicial en los poliuretanos.
4. ¿CÓMO PUEDO SABER QUE TIPO DE POLIURETANO MOLDEABLE DEBO USAR?
La consideración más importante cuando se escogen poliuretanos para una aplicación
en particular deben ser, por supuesto, las propiedades físicas. Existe una gran variedad de
prepolímeros y sistemas de curado disponibles. Cada uno con sus propiedades físicas características.
Escoger un sistema de moldeo es un trabajo tedioso; es por eso que muchos
procesadores eligen más de un tipo de material, para hacerle pruebas en una nueva aplicación.
Más adelante se discutirán algunas de las características generales de éstas propiedades.
4a. Ésteres contra Éteres
Los ésteres, por mucho, son los mejores; cuando se requiere una alta resistencia a la tensión
o al desgarre en alguna aplicación. Aunque la resistencia a la tensión, generalmente
no es un factor determinante al escoger un compuesto de poliuretano; es bueno mencionar
que ellos sobresalen en esta propiedad. Los compuestos de éster son la opción para
cuando se requiere que resistan aceites y el envejecimiento por calor. Si existe resistencia
a la abrasión, los ésteres tienen la tendencia a comportarse mejor en aplicaciones que involucran
abrasión por deslizamiento. Los éteres, por otra parte, tienen un mejor desempeño
donde la abrasión por impacto es un factor. Los éteres se deben elegir para aplicaciones
donde el calentamiento es considerable. Los éteres tienen gran elasticidad, esto les da
la capacidad de no absorber tanto calor en aplicaciones dinámicas. Finalmente, los éteres
son mucho más favorables que los ésteres en ambientes húmedos.
4b. TDI contra MDI
Tanto los compuestos TDI como los MDI, tienen similitudes entre ellos. Cabe hacer notar,
que los éteres MDI pueden tener un desempeño mucho mejor en aquellas aplicaciones en
las que se requiere alta elasticidad, resistencia a la hidrólisis y buenas propiedades a baja
temperatura. Los compuestos de TDI resisten mejor en altas temperaturas y tiene las mejores
propiedades de compresión. El segundo factor que se debe tomar en cuenta cuando
se escoge un compuesto de poliuretano, es la facilidad de procesamiento. Los sistemas de
TDI son los más fáciles de procesar. Tal vez el 80% o más de los procesadores usa el sistema
TDI por estas razones.
5. ¿PODRÉ MOLDEAR MIS PROPIOS PRODUCTOS DE POLIURETANO?
Si, usted puede moldear sus propios productos de poliuretano. Existen muchas cosas que
considerar antes de llevar a cabo esta operación. La mayoría de las personas piensan que
es sencillo. Se mezclan la parte A con la parte B, se agrega un poco de pigmento y se vierte
en el molde. Este no es el caso. El procesamiento de poliuretano es más arte, que proceso.
Materiales y temperaturas de moldeo adecuados, degasificación de los materiales,
envejecimiento por exposición al calor de las materias primas y el mezclado son sólo unos
pocos puntos que necesitan controlarse antes de intentar fabricar una pieza con propiedades
físicas óptimas.
NOTA:
Las informaciones y recomendaciones dadas sobre métodos, manejo y uso de este producto
están basadas en el conocimiento y la experiencia de HIMSA y se presentan en este boletín
de buena fe.
Dado que HIMSA, como abastecedor del material, no ejerce ningún control sobre el uso de
este producto, no se aceptan responsabilidades legales por tales recomendaciones.
En particular, ninguna responsabilidad es aceptada por HIMSA por cualquier sistema o aplicación
en los cuales este producto se utilice.
Las obligaciones legales de HIMSA deberán ser estipuladas y definidas a través de contratos
de venta.
La publicación de este boletín como así también la venta de este producto no implica que
se este dando libertad de uso del mismo en alguna aplicación o proceso previamente patentado.
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