Quali materiali vengono utilizzati per produrre la schiuma PU?
La preparazione della schiuma flessibile di poliuretano (PU) si basa sulla reazione di polimerizzazione additiva-di crescita tra isocianati e composti contenenti idrogeno attivo. La sua struttura cellulare e le sue proprietà fisico-meccaniche dipendono dal dosaggio preciso del sistema delle materie prime e dalla regolazione della cinetica di reazione. Le materie prime necessarie alla produzione possono essere suddivise nelle seguenti quattro categorie di componenti funzionali:
Principali materie prime
Polietere Poliolo (valore idrossile 28–56 mg KOH/g): fornisce la struttura del segmento morbido, determinando la flessibilità e la resilienza della schiuma.
Isocianato: principalmente toluene diisocianato (TDI-80/20), con alcune formulazioni ad alta-portanza che utilizzano MDI o miscele TDI/MDI per controllare la densità della reticolazione.
Sistema di soffiaggio
Acqua deionizzata: agente espandente chimico, reagisce con -NCO per generare CO₂, producendo allo stesso tempo legami di urea che contribuiscono alla resistenza strutturale della schiuma.
Agente espandente fisico (facoltativo): ad esempio, cloruro di metilene o alcani basso-bollenti, regolare in via ausiliaria il rapporto aperto/chiuso e la densità delle celle.
Sistema additivo
Catalizzatore di ammina terziaria (ad esempio, A-33): catalizza principalmente la reazione di espansione tra acqua e isocianato.
Catalizzatore organostagno (ad esempio, T-9): catalizza principalmente la reazione di gelificazione tra gruppi ossidrile e isocianato.
Tensioattivo siliconico (ad es. L-580): riduce la tensione superficiale, stabilizza l'interfaccia gas-liquido, controlla le dimensioni delle cellule e il rapporto tra celle aperte e chiuse.
Additivi funzionali
Reticolanti (dietanolammina, glicerolo), ritardanti di fiamma (TCPP, TCEP), antiossidanti, paste coloranti, ecc., aggiunti in quantità in base all'applicazione-di utilizzo finale.
Regolando il peso molecolare e la funzionalità del poliolo, l'indice di isocianato, il rapporto del catalizzatore e il dosaggio dell'agente espandente, è possibile ottenere prodotti in schiuma PU con diverse capacità di carico-, permeabilità all'aria e caratteristiche di deformazione compressiva in un ampio intervallo di densità (8–80 kg/m³). La scelta del sistema di materie prime determina direttamente la stabilità del processo di produzione e la microstruttura della schiuma.
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