MÓDULO 4 POLÍMEROS REACTIVOS POLIURETANOS

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Eric de Sá Silveira
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1 MÓDULO 4 POLÍMEROS REACTIVOS POLIURETANOS

2 POLIURETANOS Rígidos Semi-Rígidos Estruturais Flexíveis ISSR (Integral Skin Semi-Rigid) Microcelulares Elastómeros

3 APLICAÇÕES DOS POLIURETANOS

4 POLIURETANOS As Matérias Primas Os Poliois Os Di-isocianatos Os Aditivos Prépolímeros e Quasi-prépolímeros Adesão ao Substrato

7 MDI n 3

12 Química dos Poliuretanos

13 Produção de Polieters - polióis Monómeros Poliadição aniónica

14 POLIETER POLIÓIS PARA POLIURETANOS

15 Óxidos e Iniciadores para Polieter - polióis

16 Polieter Dióis e Trióis

17 Espumas Flexíveis Cinética de Polimerização Cinética de Expansão Espumas de Célula Aberta Colapso por sobrepressão

18 Exemplo Espuma Flexível de P.U. Di-isocianato + Poliol formulado Agitação forte Mistura reactiva Competição cinética entre: Produção de CO 2... Expansão Extensão de cadeia... Endurecimento Objectivo: Estrutura em célula aberta

19 Requisitos Técnicos CINÉTICA DA REACÇÃO Controlo por difusão da humidade que entra LIBERTAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO O N O C O N H C O H H H ÁCIDO CARBAMICO INSTÁVEL N H H + CO2 Necessário evitar Espuma: Têxteis revestidos, Vernizes, Adesivos Controlo de formação da Espuma: OCF, Fundações

21 Reacção da hidroxipropil lenhina com um isocianato e uma amina (X é a melamina).

22 Pré - Polímero

24 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

semi-rígida PARÂMETROS DE OPTIMIZAÇÃO -Célula aberta (quasi-colapso) - Densidade baixa (20 a 30 Kg/m 3 ) - Baixa perda de

25 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 -Espuma flexível / semi-rígida PARÂMETROS DE OPTIMIZAÇÃO -Célula aberta (quasi-colapso) - Densidade baixa (20 a 30 Kg/m 3 ) - Baixa perda de carga à passagem de ar -Baixa friabilidade Célula fechada Densidade elevada Colapso não controlado Elevada friabilidade RISCOS DE OPTIMIZAÇÃO

26 Referências 1. R. Garcon, C. Clerk, J.P. Gesson, J. Bordado, T. Nunes, S. Caroço, P.T. Gomes, M.E. Minas da Piedade, A.P. Rauter Synthesis of novel polyurethanes from sugars and 1, 6 hexamethylene diisocyanate, Carbohydrate Polymers 45, (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), (1998).

27 Preparação de Pré polímero a partir de Álcoois Gordos

28 Aspectos essenciais Grupos terminais reactivos Cadeia Hidrofóbica

29 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

30 Espumas Rígidas de Poliuretano de Baixa Densidade Para Embalagem Para embalagens de cerâmicos e outros materiais frágeis SORBITOL CATALISADOR POLIOL RIGIDO Poliol rígido Isocianato Mistura da Espuma Espuma de Poliuretano

31 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 cristalinos Ligações flexíveis Dureza Rigida /Flexível Razão dos segmentos

33 Dispersões de Poliuretano Critérios de Escolha do Surfactante Reactivo Compatibilidade com as dispersões de PU - Miscibilidade - Efeito na estabilidade Activo entre os ºC Reactividade Não provoque amarelecimento Aumente a resistência mecânica dos filmes de PU Diminua a extensão de ruptura

34 Requisitos Técnicos das Dispersões Aquosas Baixa viscosidade 1 cp a 10 cp Boa molhagem Tempo requerido para se tornar sólido Filmificação Secagem menos que 48 horas em algumas semanas Tamanho de partícula (de partículas de polímero) < 0,1 µm

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