¿Qué son los poliuretanos?

Al contrario de la generalidad de los materiales plásticos, que poseen propiedades bien definidas y conocidas, la versatilidad de los poliuretanos es tan grande y el campo de aplicaciones tan vasto que permite que los polirtanos estén presentes y sean usados ​​en innumerables aplicaciones que nos rodean. Los poliuretanos existen como materiales suaves en las espumas de los colchones y sofás y existen en materiales rígidos como ruedas de skate o tablas de surf. Se comercializan en la forma ólida (termoplásticos), en lirios de base acuosa, base solvente (pinturas, barnices), sin solventes (pre-polimeros) o en gel. Se utilizan tanto en aplicaciones de construcción (adhesivos, sellantes) como aplicaciones biométricas. Los poliuretanos constituyen en su totalidad un mercado enorme que va de las "commodities" a los nichos de mercado.

A pesar de las caracerísticas tan dispares, hay algo en común en todos estos productos: un grupo químico que se llama uretano. El inicio de la historia de éxito de los poliuretanos data de 1957, cuando Otto Bayer estudia y desarrolla la recta de síntesis de los poliuretanos. De una forma más técnica se dice que el grupo uretano resulta de la reacción entre un grupo hidroxilo (OH) y un isocianato (NCO).

Químicamente cuando una molécula contiene un grupo hidroxilo (grupo OH) se dice que esa molécula pertenece a la familia de los alcoholes. Una molécula que contiene varios grupos OH es habitualmente llamada de poliol. Si una molécula que posee un grupo OH (hidroxilo) "encuentra" una molécula con un grupo isocianato (NCO entonces las 2 moléculas reaccionan formando una sola molécula con un grupo uretano.

Como ocurre con la generalidad de los polimeros, para alcanzar las propiedades deseadas las moléculas tendrán que "crecer" en tamaño. Para ello se utilizan moléculas que contengan más que un grupo reactivo: se usan con 2 o más grupos NCO. de esta forma la molécula tendrá 2 o más puntos reactivos por donde crecer y aumentar de tamaño. Un poliuretano es una molécula formada por múltiples grupos uretano, cada uno de ellos resultado de la reacción entre un hidroxilo y un isocianato.

Los isocianatos utilizados habitualmente en la producción de pre-polimeros para la aglomeración de corcho son el TDI y el MDI, mientras que en la producción de dispersiones para el pegado de discos se suele usar el IPDI.

En la producción de prepolímeros se limita el alcance de la reacción entre los polioles y los isocianatos para que las moléculas de poliuretano no alcancen tamaños demasiado elevados y al final queden grupos de isocianato sin reaccionar. Limitando el tamaño molecular de estos poliuretanos es posible obtener materiales líquidos, ideales para su uso como aglutinantes.

Los prepolímeros, cuando se utilizan como aglutinantes, se curan esencialmente por la acción del agua. Una vez completado el proceso de curado, los grupos de isocianato desaparecen haciendo que los prepolímeros sean materiales perfectamente inocuos.