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MÓDULO 4

POLÍMEROS REACTIVOS

POLIURETANOS

POLIURETANOS

•Rígidos

•Semi-Rígidos

• Estruturais

• Flexíveis

• ISSR (Integral Skin Semi-Rigid)

• Microcelulares

• Elastómeros

APLICAÇÕES DOS

POLIURETANOS

POLIURETANOS

• As Matérias PrimasOs PolioisOs Di-isocianatosOs Aditivos

• Prépolímeros e Quasi-prépolímeros

• Adesão ao Substrato

MDI

n≥3

Química dos Poliuretanos

Produção de

Polieters - polióis

Monómeros

Poliadição aniónica

POLIETER POLIÓIS

PARA

POLIURETANOS

Óxidos e Iniciadores

para

Polieter - polióis

Polieter Dióis e Trióis

Espumas Flexíveis

Cinética de Polimerização

Cinética de Expansão

Espumas de Célula Aberta

Colapso por sobrepressão

Exemplo

Espuma Flexível de P.U.Di-isocianato

+

Poliol formulado

Competição cinética entre:

Produção de CO2 .... Expansão

Extensão de cadeia .... Endurecimento

Objectivo: Estrutura em célula aberta

Mistura reactivaAgitação

forte

Requisitos Técnicos

CINÉTICA DA REACÇÃO

• Controlo por difusão da humidade que entra

LIBERTAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO

ÁCIDO CARBAMICO INSTÁVEL

Necessário evitar Espuma: Têxteis revestidos, Vernizes, Adesivos

Controlo de formação da Espuma: OCF, Fundações

N OC

O

H H

N

H

C

O

O H

NH

HCO2+

Reacção da hidroxipropil lenhina com um

isocianato e uma amina (X é a melamina).

Pré - Polímero

Sistemas

muito rápidos

(a maioria de 2 componentes!)

Cross linking adicional

devido à formação de Alofanatos

Ex:. Elastómeros de PU de Alta Performance

ADIDAS

LE COQ SPORTIVE

DESENVOLVIMENTO DE ESPUMAS DE

QUASI-COLAPSO FEITAS À BASE DE

POLIURETANO COM ADITIVOS QUE

CAPTEM GASES POLUENTES

APLICAÇÃO: Filtros normalizados com propriedades de

purificação de ar interior para aparelhos de ar condicionado

PARÂMETROS

DE

OPTIMIZAÇÃO

-Espuma flexível / semi-rígida

-Célula aberta (quasi-colapso)

- Densidade baixa (20 a 30 Kg/m3)

- Baixa perda de carga à passagem

de ar

-Baixa friabilidade

Célula fechada

Densidade elevada

Colapso não controlado

Elevada friabilidade

RISCOS DE

OPTIMIZAÇÃO

Referências

1. R. Garcon, C. Clerk, J.P. Gesson, J. Bordado, T. Nunes, S. Caroço, P.T. Gomes, M.E. Minas daPiedade, A.P. Rauter “Synthesis of novel polyurethanes from sugars and 1, 6 –hexamethylene diisocyanate”, Carbohydrate Polymers 45, 123-127 (2001).

2. T. Barbosa, E. Baptista, J. Bordado, A.C. Diogo, “Rheological Characterization of Asphalt Bitumen modified with reactive Polyurethanes”,Les Cahiers de Rheology XVI (1), 527-32 (1998).

Preparação de Pré polímero

a partir de Álcoois Gordos

Aspectos

essenciais

Cadeia HidrofóbicaGrupos

terminais

reactivos

Reacções de Formação

de

Poliéster - uretanos

Viscosidade

Poliester-dióis

Dimensionamento e Projecto de Reactores de Polimerização

Modelos mistura-reacção

Meio reaccional e compatibilidade dos monómeros

Espumas Rígidas

de Poliuretano

de Baixa Densidade

Para Embalagem

Para embalagens de cerâmicos e outros materiais frágeis

SORBITOL POLIOL RIGIDOCATALISADOR

Poliol rígidoMistura da Espuma

Espuma de Poliuretano

Isocianato

Design de Novos

Polímeros Reactivos

Performance do Polímero Final Design da estrutura

Resistência à Radiação UV Selecção dos Monómeros de Isocianato

Espumas de célula aberta Endurecimento das essencial à expansão

Comportamento elastómerico Dominios cristalinosLigações flexíveis

Dureza Rigida /FlexívelRazão dos segmentos

Dispersões

de Poliuretano

Critérios de Escolha do Surfactante Reactivo

Compatibilidade com - Miscibilidade

as dispersões de PU - Efeito na estabilidade

Activo entre os 90-120ºC

Reactividade Não provoque amarelecimento

Aumente a resistência mecânica dos filmes de PU

Diminua a extensão de ruptura

Requisitos Técnicos

das Dispersões Aquosas

• Baixa viscosidade 1 cp a 10 cp

• Boa molhagem

• Tempo requerido para se tornar sólido

• Tamanho de partícula (de partículas de polímero)

< 0,1 µm

Filmificação menos que 48 horas

Secagem em algumas semanas