Poliuretano [material]

O poliuretano (PUR e PU) é um polímero composto por uma cadeia de unidades orgânicas unidas por elos de carbamato (uretano). Enquanto a maioria dos poliuretanos são polímeros termofixos que não derretem quando aquecidos, os poliuretanos termoplásticos também estão disponíveis.

Os polímeros de poliuretano são tradicionalmente e mais comumente formados pela reação de um di ou poliisocianato com um poliol. Tanto os isocianatos quanto os polióis usados para fazer poliuretanos contêm em média dois ou mais grupos funcionais por molécula.

Alguns esforços recentes notáveis têm sido dedicados a minimizar o uso de isocianatos para sintetizar poliuretanos, porque os isocianatos levantam graves problemas de toxicidade. Poliuretanos à base de não-isocianato (NIPUs) foram recentemente desenvolvidos como uma nova classe de polímeros de poliuretano para mitigar as preocupações com a saúde e o meio ambiente.

Os produtos de poliuretano geralmente são chamados simplesmente de “uretanos”, mas não devem ser confundidos com etil carbamato, que também é chamado de uretano. Os poliuretanos não contêm nem são produzidos a partir de carbamato de etila.

Os poliuretanos são usados na fabricação de assentos de espuma flexíveis e de alta resiliência; painéis de isolamento de espuma rígida; vedações e juntas de espuma microcelular; rodas e pneus elastoméricos duráveis (como rodas de montanha-russa e escada rolante); buchas de suspensão automotiva; compostos de envasamento elétricos; adesivos de alto desempenho; revestimentos de superfície e selantes de superfície; fibras sintéticas (por exemplo, Spandex); forro de carpete; peças de plástico rígido (por exemplo, para instrumentos eletrônicos); mangueiras e rodas de skate.

Os poliuretanos são produzidos pela mistura de dois ou mais fluxos líquidos. A corrente de poliol contém catalisadores, surfactantes, agentes de expansão e assim por diante. Os dois componentes são referidos como um sistema de poliuretano, ou simplesmente um sistema. O isocianato é comumente referido na América do Norte como o 'A-side' ou apenas o 'iso'. A mistura de polióis e outros aditivos é comumente referida como o 'lado B' ou como o 'poli'. Esta mistura também pode ser chamada de 'resina' ou 'mistura de resina'. Na Europa, os significados de 'A-side' e 'B-side' são invertidos. Os aditivos de mistura de resina podem incluir extensores de cadeia, reticulantes, surfactantes, retardadores de chama, agentes de expansão, pigmentos e enchimentos. O poliuretano pode ser feito em uma variedade de densidades e durezas variando o isocianato, poliol ou aditivos.

O polímero de poliuretano totalmente reagido é quimicamente inerte. Nenhum limite de exposição foi estabelecido nos EUA pela OSHA (Administração de Segurança e Saúde Ocupacional) ou ACGIH (Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais). Não é regulamentado pela OSHA para carcinogenicidade. O polímero de poliuretano é um sólido combustível e pode ser inflamado se exposto a uma chama aberta. A decomposição do fogo pode produzir principalmente monóxido de carbono e vestígios de óxidos de nitrogênio e cianeto de hidrogênio.

Misturas de resina líquida e isocianatos podem conter componentes perigosos ou regulamentados. Os isocianatos são conhecidos sensibilizadores cutâneos e respiratórios. Além disso, aminas, glicóis e fosfato presentes em espumas de poliuretano em spray apresentam riscos.[32]

Nos Estados Unidos, informações adicionais sobre saúde e segurança podem ser encontradas por meio de organizações como a Polyurethane Manufacturers Association (PMA) e o Center for the Polyurethanes Industry (CPI), bem como de fabricantes de sistemas de poliuretano e matérias-primas. As informações regulamentares podem ser encontradas no Código de Regulamentos Federais Título 21 (Alimentos e Medicamentos) e Título 40 (Proteção do Meio Ambiente). Na Europa, as informações de saúde e segurança estão disponíveis na ISOPA,[33] a Associação Europeia de Produtores de Diisocianato e Poliol.

Os métodos de fabricação de produtos acabados de poliuretano variam de pequenas operações de peças de vazamento manual a linhas de produção de grande volume e alto volume de papelão e papelão. Independentemente do produto final, o princípio de fabricação é o mesmo: medir a mistura líquida de isocianato e resina em uma proporção estequiométrica especificada, misturá-los até obter uma mistura homogênea, dispensar o líquido reagente em um molde ou em uma superfície , espere até que cure e depois desenforme a peça acabada.