MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O poliuretano (PU) pode ser considerado um dos polímeros que possuem a maior quantidade de variações disponíveis no mercado, tanto no que diz respeito às suas características quanto às suas aplicações. Comumente o poliuretano é abreviado por “PU”, entretanto, a sigla “PUR” é o padrão adotado pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

 

 

Por conta da vasta gama de formulações possíveis, os PUs podem originar peças sólidas, rígidas, elastoméricas e espumas flexíveis ou rígidas, ou seja, com propriedades que podem ser diametralmente distintas, tanto como termoplástico como termofixo.

 

Por volta de 1937, o alemão Otto Bayer e sua equipe desenvolveram um processo que a partir da reação de dois compostos resultava em um produto de estrutura macromolecular. Desde essa época os poliuretanos têm se desenvolvido em muitas formas comercialmente disponíveis.

 

De acordo com Hélio Wiebeck e Júlio Harada, autores do livro “Plásticos de Engenharia: tecnologia e aplicações”, dentre as principais vantagens do PU estão o alto índice de resistência à abrasão, capacidade de originar polímeros celulares (com células abertas ou fechadas) de diversas densidades, resistência ao impacto sob baixas temperaturas e elevada resistência à tração.

 

Além do seu uso reconhecido para fabricação de espumas (flexíveis, semirrígidas e rígidas), o poliuretano termoplástico (TPU) – que assim como sua variante termofixa, também oferece uma grande quantidade de combinações – pode ser elástico, flexível ou rígido, além de apresentar características gerais como resistência química e às intempéries, podendo ainda ser colorido.

 

Essas particularidades o qualificam como uma opção viável para diversos processos de transformação, tais como extrusão, injeção, sopro, moldagem por compressão, métodos de moldagem a vácuo, entre outros. Alguns itens fabricados em PU, por exemplo, necessitam de um tratamento após a transformação com o objetivo de melhorar seu desempenho. Um desses procedimentos consiste em manter a peça em uma estufa sob temperaturas e tempos controlados, o que ajuda na cura adequada do material.

 

Como os PUs podem possuir características diversas, são empregados em aplicações como  colchões e travesseiros, assentos e encostos de móveis, automóveis (preenchimento de bancos para carros e motos, revestimento de volante e colunas, buchas de suspensão, faces para para-choque, isolamento térmico e acústico nas portas e assoalho), preenchimento de paredes plásticas ou metálicas de eletrodomésticos e compartimentos (geladeiras, refrigeradores, caminhões e contêineres frigoríficos, aquecedores, tanques), filmes, vestimentas, esponjas (de banho ou para louça), espumas para isolamento térmico e acústico doméstico. Além disso, pode ser utilizado também para fabricação de solados de calçados, fibras, couros sintéticos, rodas de itens esportivos (skates, patins e patinetes), rodízios, tubos, perfis, mangueiras e artigos de pintura (tintas, vernizes e revestimentos para chão).

 

Os artigos feitos de PU termofixo têm sido objeto de estudos sobre reciclagem e já há diversos projetos que visam sua reciclagem química, os quais inclusive estão sendo testados e avaliados, para viabilizar sua recuperação e posterior reúso. As peças feitas com a classe termoplástica desse material (TPU) são passíveis de reciclagem mecânica e podem ser identificadas pelo símbolo “♹” (sete) o que representa que pertencem à família “outros”, na simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartadas nas lixeiras de cor vermelha.

 

Confira os fornecedores desse material e dos aditivos usados na sua formulação em nosso guia exclusivo do poliuretano e conheça mais sobre a teoria dos polímeros de engenharia no livro “Plásticos de Engenharia: tecnologia e aplicações”, da editora Artliber.

 

A ciência do material

 

O que torna possível a enorme variação de características dos poliuretanos (e o que também o inclui nessa família de materiais) é que sua obtenção normalmente ocorre a partir da reação entre um poliisocianato (grupo de moléculas contendo grupo funcional −N=C=O, no mínimo bifuncional) e um poliol (moléculas com estruturas que contêm mais de um grupo hidroxila −O−H) ou outro reagente, fazendo com que exista na cadeia polimérica a unidade do uretano.

 

Os compostos contendo hidroxilas podem variar quanto a massa molar, natureza química e funcionalidade. Os isocianatos podem ser aromáticos, alifáticos, cicloalifáticos ou policíclicos. Essa flexibilidade de escolha de reagentes é o fator que permite a obtenção de uma alta gama de compostos com diferentes propriedades físicas e químicas.

 

Essa variedade de precursores contribui também para a variação de seu peso molecular, densidade e índice de cristalinidade, por exemplo. No entanto, esta mesma característica também dificulta a determinação de uma faixa de Tg ou Tm específicas, tendo em vista que a composição da estrutura da cadeia polimérica é determinante para as suas propriedades.

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poliuretano (PU) – [en. polyurethane - PUR]

Classificação: polímero de engenharia

Origem: sintético (poliadição de poliol + isocianato, ou policondensação em massa)

Comportamento térmico: termoplástico ou termofixo

Organização molecular: amorfo

Densidade (sólido): 1,2 a 1,3 g/cm³

Contração volumétrica: 0,8 a 2,0%

Temperatura de transição vítrea (Tg): de -45 a -10 °C (dependendo do grade)

Temperatura de escoamento: de 190 a 220 °C

Temperatura de processamento: de 170 a 230 °C

Temperatura de uso contínuo: 110 °C

Secagem: recomenda-se de 90 a 110 °C, durante 1 a 3 horas

 

*Os dados atribuídos às propriedades do polímero são valores médios obtidos na literatura e junto a fornecedores de materiais.

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