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1. ELABORACIÓN DEL POLIURETANO

1.1 CONCEPTOS GENERALES.

1.1.1 El poliuretano. Es una resina sintética que se caracteriza por su escasa
permeabilidad a los gases, alta resistencia química, excelente aislamiento eléctrico
(Manfred Kappset al, 2004).
Se obtiene por polimerización de determinados compuestos que contienen el
grupo isocianato (N=C=O) con compuestos que contengan el grupohidroxilo
OH-R.
Los poliuretanos son resinas que van desde las formas duras y aptas para
recubrimientos resistentes a los disolventes hasta cauchos sintéticos resistentes a
la abrasión y espumas flexibles. La obtención de los poliuretanos se basa en la
gran reactividad del enlace doble del grupo isocianato que adiciona fácilmente
compuestos con hidrógenos activos en reacciones de condensacióncomo la
siguiente (Becker, 1993):
O
║
ܴ െ ܰ ൌ ‫ ܥ‬ൌ ܱ ൅ ܴ` െ ܱ‫ ܪ‬՞ ܴ െ ܰ‫ ܪ‬െ ‫ ܥ‬െ ܱ െ ܴ`

La forma utilizada para obtener el poliuretano en este documento fue la de mezclar
dos componentes básicos: El poliol (componente A) y el isocianato (componente
B)

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1.1.2 Poliol o componente A. Los polioles son líquidos viscosos, cuya principal
característica química son los grupos hidroxilo(OH), constituidos por oxígeno e
hidrógeno. Estos grupos reaccionan con los grupos isocianato del poliisocianato
dando lugar a grupos uretano.
Los polioles destinados a

la fabricación

de

espuma rígida se

obtienen

fundamentalmente del óxido de propileno.
La funcionalidad de un poliol indica el número de grupos hidroxilo existente en la
molécula. Si el poliol es una mezcla decomponentes de distintas funcionalidades,
entonces se indica la funcionalidad media. Las partes de una molécula que son
susceptibles de reaccionar, p.ej. los grupos hidroxilo, se llaman grupos
funcionales. El contenido en grupos hidroxilo dentro de un compuesto se llama
índice de hidroxilo o índice OH. En el momento de elegir un poliol, aparte de
conocer su naturaleza química, es necesariodisponer de su índice de hidroxilo
(OH), de su viscosidad y de su contenido en agua. En los poliésterpolioles puede
ser también importante el índice de acidez (Becker, 1993).
1.1.3 Poliisocianatos o componente B.

Se entiende por isocianatos aquellos

compuestos químicos que están provistos de grupos funcionales isocianato
(NCO). Los elementos constitutivos de un grupo isocianato son elnitrógeno, el
carbono y el oxígeno (Macosko, 1989). Para la fabricación de espumas rígidas de
PUR (Poliuretano) se emplean casi exclusivamente los isocianatos basados en el
MDI (diisocianato de metilendifenileno, = diisocianato de difenilmetano). Este
producto está formado por mezclas de MDI (principalmente 4,4'-diisocianato de
difenilmetano con una fracción del isómero 2,4'-diisocianato dedifenilmetano) y
componentes de peso molecular más elevado. En la estructura de estos
componentes de peso molecular más alto hay una unidad repetitiva, por lo cual la
mezcla se denomina también MDI polimérico (PMDI).

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El MDI es rigurosamente disfuncional, es decir, posee 2 grupos NCO, en cambio
los componentes PMDI de peso molecular más alto poseen tres o más grupos
NCO. El PMDI sueleconsiderarse por tanto como poliisocianato. Las
funcionalidades medias de los tipos PMDI más habituales se sitúan entre 2,5 y 3,2.
En este punto cabe mencionar los prepolímeros de PMDI, aunque su importancia
sea secundaria en cuanto a la fabricación de espuma rígida de PUR. Se trata de
compuestos PMDI en los que una parte de los grupos NCO se ha hecho
reaccionar con un poliol. El contenido en NCOrestante será, pues, menor que el
del PMDI de partida, mientras que la viscosidad será mucho mayor. Con los
prepolímeros se pueden soslayar algunos problemas y lograrse determinados
efectos: se reduce la cantidad de calor que se libera durante la fabricación de la
espuma y se mejora la compatibilidad entre el poliisocianato y el poliol y se regula
mejor la estructura de la macromolécula. Los...