POLIURETANO
ANTECEDENTES
Aunque la química de los isocianatos fue estudiada por primera vez por C. A. Wurtz y por A.W. Hoffman en la década de 1840, no fue hasta un siglo después cuando Otto Bayer desarrolló la primera síntesis de un poliuretano en 1937 trabajando en los laboratorios de IG Farben, en Leverkusen (Alemania), empleando diisocianato de 1,6-hexametileno y 1,4-butanodiol, con el objeto de conseguir un material competitivo con la poliamida (Nailon) desarrollada poco antes por W. Carothers trabajando para DuPont (EE.UU). Otto Bayer y sus colaboradores publicaron la primera patente de poliuretanos en 1937 y la producción industrial empezó en 1940 con productos como Igamid y Perlon. Sin embargo, debido a la falta de recursos por la Segunda Guerra Mundial, la producción creció muy lentamente. En 1959 DuPond desarrollaría un tejido muy elástico empleando fibras de poliuretano al que llamó Spandex, y comercializó bajo el nombre de Lycra.
El poliuretano (PUR) es un polímero que se obtiene
mediante condensación de bases hidroxílicas combinadas con disocianatos.
Los
poliuretanos se clasifican en dos grupos, definidos por su estructura química,
diferenciados por su comportamiento frente a la temperatura
pueden ser de dos tipos:
Poliuretanos termoestables o poliuretanos termoplásticos (según si degradan antes de fluir o si fluyen antes de degradarse,
respectivamente).
Entre los poliuretanos termoplásticos más habituales destacan
los empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto rendimiento, suelas
de calzado, pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas,
preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción,
del mueble y múltiples aplicaciones más.
Normalmente su formulación se basa en la combinación de dioles(HO-R-OH) de baja o media masa molecular (1000-2000 g/mol) combinados con diisocianatos(NCO-R'-NCO). Los dioles proporcionan un carácter elástico, flexible y tenaz al material por lo cual sus segmentos en la estructura molecular se denominan "segmentos flexibles". Además según la aplicación deseada, los requisitos y las solicitaciones a las que se verá sometido el material final se pueden añadir diferentes moléculas con grupos funcionales de carácter básico y con grupos hidrógeno lábiles (-OH, -NH2, -SH, principalmente) para conferir a la estructura polimérica segmentada (Fig.2) y con diferentes propiedades. Los diisocianatos junto con estas otras moléculas difuncionales añadidas forman parte de la estructura molecular que los químicos denominan "segmentos rígidos"
·
Los poliuretanos también pueden generar polímeros rígidos
(espumas, plásticos) que no tienen aplicación como fibras textiles. En cambio
los poliuretanos flexibles, se clasifican como elastómeros, que son aquellos
polímeros que desarrollan un comportamiento elástico. Pueden ser tanto
termoplásticos como termoestables, ya que la elasticidad depende de los enlaces
covalentes del polímero (resilencia) y la capacidad de las largas cadenas
moleculares, de acomodarse por si mismas, bajo los efectos de una tensión
externa (estiramiento). Las fibras de poliuretano flexible, pueden alargarse
desde una décima parte de su longitud sin tensión hasta siete veces dicha
longitud
. Es un copolímero. Estas fibras
se usan en lencería y en trajes de baño. Tienen baja resistencia en agua
caliente y son vulnerables a los agentes de blanqueo y a la hidrólisis. No son
atacadas por el oxígeno ni por el ozono y aplicaciones industriales, tanto de tejidos como de no tejidos (non
wowen).
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