Aplicações de Poliuretano

Os custos com aquecimento e refrigeração correspondem a cerca de 56 por cento da energia utilizada na casa média americana, segundo o Departamento de Energia dos Estados Unidos. A natureza da química permite que os poliuretanos sejam adaptados para resolver problemas complexos, sejam moldados em formas incomuns e melhorem produtos industriais e de consumo.

Os poliuretanos são formados pela reação entre um poliol (um álcool com mais de dois grupos hidroxila reativos por molécula) e um diisocianato ou isocianato polimérico, na presença de catalisadores e aditivos adequados. Como uma variedade de diisocianatos e uma ampla gama de polióis podem ser utilizados na produção de poliuretano, é possível fabricar uma ampla gama de materiais capazes de atender às exigências de aplicações específicas.

Tipos de Poliuretano:

✦ Espuma de poliuretano flexível
Espuma de poliuretano flexível é utilizada como material de enchimento para uma variedade de produtos de consumo e comerciais, incluindo colchões, estofados, interiores automotivos, forração para carpetes e embalagens. A espuma flexível pode ser fabricada em praticamente qualquer tipo de formato e grau de firmeza. É leve, durável, suportável e confortável. A espuma de poliuretano flexível representa cerca de 30 por cento de todo o mercado norte-americano de poliuretano, sendo amplamente utilizada para colchões, estofados e na indústria automotiva.

✦ Isopor rígido
As espumas rígidas de poliuretano e poliisocianurato (polyiso) criam uma das isolamentos mais populares, eficientes energeticamente e versáteis do mundo. Essas espumas podem reduzir significativamente os custos energéticos, ao mesmo tempo em que tornam propriedades comerciais e residenciais mais eficientes e confortáveis. De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos, o aquecimento e resfriamento representam cerca de 56 por cento do consumo de energia em uma casa típica nos EUA, tornando-se a maior despesa energética na maioria dos lares. Para manter a temperatura uniforme e reduzir os níveis de ruído em casas e propriedades comerciais, construtores recorrem às espumas rígidas de poliuretano e poliisocianurato. Essas espumas são materiais de isolamento eficazes que podem ser utilizados no isolamento de telhados e paredes, janelas isoladas, portas e selantes para barreiras contra o ar.

✦ Revestimentos, Adesivos, Selantes e Elastômeros (CASE)
Os usos de poliuretanos no mercado de revestimentos, adesivos, selantes e elastômeros (CASE) oferecem um amplo e crescente espectro de aplicações e benefícios. Os revestimentos de poliuretano podem melhorar a aparência de um produto e prolongar sua vida útil. Os adesivos de poliuretano podem proporcionar vantagens significativas de aderência, enquanto os selantes de poliuretano oferecem selamentos mais eficazes. Os elastômeros de poliuretano podem ser moldados em praticamente qualquer forma, são mais leves que metal, oferecem recuperação superior sob tensão e podem ser resistentes a diversos fatores ambientais.

✦ Poliuretano termoplástico (TPU)
O poliuretano termoplástico (TPU) oferece uma miríade de combinações e aplicações nas propriedades físicas. É altamente elástico, flexível e resistente à abrasão, ao impacto e às intempéries. Os TPUs podem ser coloridos ou fabricados por meio de uma ampla variedade de métodos e seu uso pode aumentar a durabilidade geral de um produto. O TPU é um elastômero totalmente termoplástico. Assim como todos os elastômeros termoplásticos, o TPU é elástico e processável em fusão. Além disso, pode ser processado em equipamentos de extrusão, injeção, sopro e moldagem por compressão. Pode ser conformado a vácuo ou revestido em solução e adapta-se muito bem a uma ampla variedade de metodologias de fabricação. O TPU pode proporcionar um número considerável de combinações de propriedades físicas, tornando-o um material extremamente flexível adaptável a dezenas de aplicações, como construção civil, automotiva e calçados.

✦ Moldagem por Injeção Reativa (RIM)
Para-choques de carros, painéis de carcaças elétricas e invólucros para equipamentos de informática e telecomunicações são alguns dos componentes produzidos com poliuretanos utilizando moldagem por injeção reativa (RIM). Acrescentando flexibilidade ao design, o processo RIM de poliuretano produz peças que normalmente não são atingível produzidas por processos típicos de moldagem por injeção, como peças de parede espessa e fina, núcleos encapsulados e internos com espuma. Além da elevada resistência e baixo peso, as peças RIM de poliuretano podem apresentar resistência ao calor, isolamento térmico, estabilidade dimensional e um alto nível de propriedades dinâmicas. Automotivo, construção, eletrodomésticos, mobiliário, lazer e artigos esportivos são alguns dos mercados e aplicações que utilizam a tecnologia RIM.

✦ Apertadores
Os agentes ligantes de poliuretano são utilizados para unir diversos tipos de partículas e fibras entre si. Suas principais áreas de aplicação estão na fabricação de painéis de madeira, superfícies de piso em borracha ou elastômero e fundição em areia para a indústria de fundidos. A aplicação de maior volume para agentes ligantes de poliuretano é na fabricação de painéis de madeira orientada (OSB - Oriented Strand Board). Esses painéis de madeira são usados em revestimento estrutural e pisos, habitações pré-fabricadas, vigas e colunas e painéis modulares. O subpiso para carpete do tipo rebond utiliza agentes ligantes de poliuretano para unir aparas de espuma, frequentemente espuma de poliuretano flexível, durante seu processo de fabricação.

✦ Dispersões de Poliuretano em Base Aquosa (PUDs)
As dispersões de poliuretano solúveis em água (PUDs) são revestimentos e adesivos que utilizam água como solvente principal. Com o aumento das regulamentações federais sobre a quantidade de compostos orgânicos voláteis (VOCs) e poluentes atmosféricos perigosos (HAPs) que podem ser emitidos na atmosfera, os PUDs estão sendo utilizados em um número crescente de aplicações industriais e comerciais.

Aplicações do Poliuretano:

✦ Vestuário
Quando os cientistas descobriram que o poliuretano podia ser transformado em fios finos, ele foi combinado com nylon para produzir roupas mais leves e elásticas. Ao longo dos anos, os poliuretanos foram aprimorados e desenvolvidos em fibras de elastano, revestimentos de poliuretano e elastômeros termoplásticos. Graças aos avanços atuais nas técnicas de poliuretano, os fabricantes podem produzir uma ampla variedade de roupas de poliuretano, desde peles e couros sintéticos utilizados em vestuário, roupas esportivas e diversos acessórios.

✦ Eletrodomésticos
Os poliuretanos são um componente importante em eletrodomésticos de grande porte que os consumidores utilizam diariamente. O uso mais comum dos poliuretanos nesses eletrodomésticos é a fabricação de espumas rígidas para sistemas de isolamento térmico de geladeiras e freezers. A espuma rígida de poliuretano é um material essencial e economicamente viável que pode ser usada para atender às classificações energéticas exigidas em geladeiras e freezers residenciais. As boas propriedades de isolamento térmico das espumas rígidas de poliuretano resultam da combinação de uma estrutura de células fechadas finas e gases celulares que resistem à transferência de calor.

✦ Automotivo
Os poliuretanos são amplamente utilizados nos automóveis. Além da espuma que torna os assentos do carro confortáveis, também são empregados em pára-choques, revestimentos internos do teto, carroceria, spoilers, portas e janelas. Os poliuretanos permitem aos fabricantes oferecer aos motoristas e passageiros uma eficiência muito maior no consumo de combustível, reduzindo o peso do veículo e melhorando a economia de combustível, o conforto, a resistência à corrosão, o isolamento térmico e a absorção de som.

✦ Construção civil
As casas modernas exigem materiais de alto desempenho que sejam resistentes, mas também leves; que tenham bom desempenho, mas sejam fáceis de instalar; e que sejam duráveis, porém versáteis. O poliuretano ajuda a conservar os recursos naturais e contribui para a preservação do meio ambiente ao reduzir o consumo de energia. Graças à sua excelente relação resistência-peso, propriedades isolantes, durabilidade e versatilidade, o poliuretano é frequentemente utilizado em aplicações de construção e edificação. Tanto a acessibilidade desses materiais versáteis quanto o conforto que proporcionam aos proprietários têm feito com que componentes de poliuretano estejam presentes nas casas em todos os lugares. O poliuretano é utilizado em todas as partes da casa. Nos pisos, espumas flexíveis amortecem seus carpetes. No telhado, revestimentos plásticos refletivos sobre a espuma de poliuretano podem repelir a luz solar e o calor, ajudando a manter a casa fresca enquanto reduz o consumo de energia. Materiais de construção em poliuretano agregam flexibilidade de design às novas casas e projetos de reforma. Painéis com núcleo de espuma oferecem uma ampla variedade de cores e perfis para paredes e telhados, enquanto portas de entrada e de garagem com núcleo de espuma estão disponíveis em diferentes acabamentos e estilos.

✦ Madeira composta
Os poliuretanos desempenham um papel fundamental nos materiais modernos, como o madeirite. Os aglutinantes à base de poliuretano são utilizados em produtos de madeira composta para colar permanentemente materiais orgânicos em chapas de partículas orientadas, painéis de fibra de média densidade, toras de longas fibras, toras laminadas e até mesmo chapas de palha e painéis de partículas.

✦ Eletrônicos
Frequentemente referidos como "compostos de encapsulamento", os poliuretanos não espumosos são amplamente utilizados nas indústrias elétrica e eletrônica para encapsular, selar e isolar componentes microeletrônicos frágeis e sensíveis à pressão, cabos submarinos e placas de circuito impresso. Os compostos de encapsulamento de poliuretano são especialmente formulados pelos desenvolvedores para atender a uma ampla gama de propriedades físicas, térmicas e elétricas. Eles podem proteger os equipamentos eletrônicos ao oferecer excelentes propriedades dielétricas e adesivas, além de excepcional resistência a solventes, água e temperaturas extremas.

✦ Pavimentação
Seja como manta de espuma ou aplicado na superfície como revestimento, os poliuretanos podem tornar os pisos pelos quais caminhamos todos os dias mais duráveis, fáceis de manter e mais agradáveis esteticamente. Utilizar espuma flexível de poliuretano como manta sob tapetes em aplicações residenciais ou comerciais pode aumentar significativamente a vida útil do tapete, proteger sua aparência, oferecer maior conforto e sustentação e reduzir o ruído ambiente. Os poliuretanos também são utilizados no revestimento de pisos, desde madeira e parquet até concreto. Este acabamento protetor é resistente à abrasão e a solventes, além de ser fácil de limpar e manter. Com um acabamento em poliuretano, um piso novo de madeira, parquet ou concreto terá melhor resistência e durabilidade, enquanto um piso antigo pode ser renovado para parecer novamente novo.

✦ Móveis
O poliuretano, principalmente na forma de espuma flexível, é um dos materiais mais populares utilizados em móveis domésticos, como estofados, colchões e forros para carpetes. Como material de enchimento para móveis estofados, a espuma de poliuretano flexível contribui para tornar os móveis mais duráveis, confortáveis e sustentáveis.

✦ Marinho
Milhões de americanos desfrutam de passeios de barco todos os anos. Parte da popularidade contínua do barco se deve às melhorias na tecnologia náutica, às quais os materiais de poliuretano contribuem significativamente. Resinas epóxi de poliuretano selam os cascos dos barcos contra água, intempéries, corrosão e elementos que aumentam o arrasto, afetam a hidrodinâmica e reduzem a durabilidade. Os navegantes de hoje podem ter os confortos do lar sobre a água, em parte graças à espuma flexível de poliuretano. Além disso, a espuma rígida de poliuretano isola os barcos contra ruídos e extremos de temperatura, oferece resistência à abrasão e rasgamento, e aumenta a capacidade de carga com acréscimo mínimo de peso. O poliuretano termoplástico também é excelente para uso na indústria marítima. Ele é elástico, durável e uma substância facilmente processada, muito adequada para revestimentos de fios e cabos, tubulações de motor, correias de transmissão, mangueiras hidráulicas e vedações, e até mesmo para moldagens navais.

✦ Médico
Os poliuretanos são comumente utilizados em diversas aplicações médicas, incluindo tubos para cateteres e uso geral, colchões hospitalares, campos cirúrgicos, curativos para feridas e vários dispositivos fabricados por moldagem por injeção. Seu uso mais comum é em implantes de curto prazo. A utilização de poliuretano em aplicações médicas pode ser mais econômica e oferecer maior durabilidade e resistência.

✦ Embalagem
A espuma de poliuretano para embalagem (PPF) pode oferecer um sistema de amortecimento adaptável à forma do produto de maneira mais econômica, protegendo de forma única e segura itens que precisam permanecer em segurança durante o transporte. A PPF é amplamente utilizada para proteger e transportar com segurança muitos produtos, como equipamentos eletrônicos e de diagnóstico médico, vidrarias delicadas e grandes peças industriais. Solução versátil aplicada no local, a PPF pode economizar tempo e ser mais custo-eficaz ao fornecer uma embalagem sob medida com cada remessa.