Espuma de poliuretano
Las espumas de polímero tienen propiedades únicas gracias a su estructura celular. Su bajo peso y su amortiguación mecánica, junto con un excelente aislamiento térmico y acústico, hacen que las espumas sean atractivas para muchas áreas de aplicación. Entre ellas se encuentran aplicaciones en el aislamiento térmico, el embalaje, la tecnología del calzado, la construcción estructural ligera y muchas más.
Investigamos el ajuste selectivo de la estructura y las propiedades de las espumas poliméricas. Para ello, modificamos los polímeros, utilizamos los procesos de fabricación existentes, desarrollamos nuevos procesos e investigamos en detalle las propiedades resultantes.
La extrusión de espuma es un proceso continuo para la producción de tableros y láminas de espuma. El polímero se impregna en la masa fundida con uno o varios agentes de soplado a alta presión. También pueden utilizarse aditivos como agentes nucleantes o cargas. La rápida caída de presión en la boquilla crea un desequilibrio termodinámico en la masa fundida del polímero, lo que provoca la formación de espuma en el mismo. Para separar los pasos del proceso de plastificación/impregnación y enfriamiento/acondicionamiento de la temperatura de la masa fundida, a menudo se utilizan dos extrusoras en tándem.
Plástico espumado
como el ABS, el caucho natural y la silicona. El tipo de polímero determina si la espuma resultante será dura y rígida o blanda y flexible. En general, los elastómeros producen espumas flexibles, mientras que los rígidos
Los elastómeros tienen una mayor resistencia y módulo, por lo que a menudo pueden sustituir a los plásticos normales en aplicaciones en las que la conductividad eléctrica/térmica, el peso por volumen, la constante dieléctrica, el módulo de compresión y la permeabilidad al gas y al vapor son muy bajos.
permeabilidad al gas y al vapor muy baja. También es más fuerte y más rígida que la espuma de célula abierta. La espuma de célula abierta, en cambio, está formada principalmente por células interconectadas que comparten parte de su estructura
diisocianato con un poliol que da lugar a enlaces de uretano en la columna vertebral (-NH-C(=O)-O-). El compuesto de poliol es típicamente un poliéster o poliéter, pero puede ser cualquier otra resina que tenga grupos hidroxilos.
Este compuesto suele ser la parte flexible del polímero de uretano y, por tanto, determina la rigidez o flexibilidad de la espuma. Para producir uretanos espumados se necesita una pequeña cantidad de agua y un exceso de
Proceso de extrusión de espuma
¿Cómo se produce la espuma? La espuma se produce atrapando millones de pequeñas burbujas de gas en un líquido (clara de huevo batida) o en un sólido (malvavisco). Al batir agua y aire se producen cientos de burbujas, pero pronto “revientan”, dejando sólo agua y aire. Al batir la clara de huevo, que contiene grandes moléculas llamadas proteínas, junto con el aire se produce una espuma mucho más estable. Al batir el aire en la clara de huevo, se capturan pequeñas bolsas de aire en la mezcla, cada una rodeada por una capa muy fina de proteína de huevo. Algunas de estas moléculas de proteína tienen extremos hidrofílicos (que aman el agua) e hidrofóbicos (que odian el agua). El proceso de batido estira y desenreda las proteínas y acaban alineándose porque los extremos hidrofílicos son atraídos por el agua de la clara de huevo y los extremos hidrofóbicos son repelidos y atraídos por el aire de las bolsas. Al final, el recubrimiento proteínico de las bolsas de aire se une, formando una espuma. Cuando se calienta una espuma de clara de huevo, la proteína se coagula y el agua se evapora, formando una espuma sólida, en este caso llamada merengue.ExploraDeberías comprobar que el aceite impide que se forme la espuma. ¿Por qué crees que ocurre esto?
Proceso de fabricación de espuma de polímero
En la parte experimental, investigamos las vías de espumación que podrían ofrecer espumas con propiedades mejoradas (también en colaboración con otras instituciones), incluyendo subprocesos y fenómenos relacionados. Para ello, empleamos métodos como:
Además, seguimos ampliando nuestros conocimientos, por ejemplo, estudiando otras muestras de polímeros, incluidos los biopolímeros, y profundizamos en las etapas de espumación, como la nucleación y la coalescencia en las primeras etapas, utilizando modelos matemáticos.
[2] Nistor A, Rygl A, Bobak M, Sajfrtova M, Kosek J. Preparación de espuma de poliestireno microcelular utilizando CO2 a alta presión: The Influence of Solvent Residua. Macromolecular Symposia. 2013;333(1):266-72.
[4] Ferkl, P.; Toulec, M.; Laurini, E.;Pricl, S.; Fermeglia, M.; Auffarth, S.; Eling, B.; Settels, V. & Kosek, J. Multi-scale modelling of heat transfer in polyurethane foams, Chemical Engineering Science, 2017, 323 – 334.