EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LOS SISTEMAS DE POLIURETANO “BULLTON”

La mayoría de las resinas de poliuretano se producen a través de una reacción entre un polialcohol (Prepolimero) y un disocianato (Agente curante). Por este motivo es necesario conocer la evolución y condiciones de la reacción de curado con el fin de obtener el poliuretano con las propiedades físicas y mecánicas en cada caso.

Las propiedades más buscadas por los clientes de los sistemas de poliuretano son:

Dureza
Elasticidad
Resistencia a la tracción
Resistencia al corte
Resistencia al desgarre
Resistencia a la abrasión
Resistencia química
Resistencia a solventes, aceites y grasas
Resistencia a la hidrolisis

Es importante mencionar que los sistemas de poliuretano curados mediante la mezcla con MBOCA deben ser sometidos a un proceso de curado con temperatura entre los 100 y hasta los 130°C, para asegurar que el proceso de entrecruzamiento se complete al 100% y se obtengan todas las propiedades del material.

Hay otros sistemas de poliuretano cuyo proceso de curado se puede realizar a temperatura ambiente, como es el caso de

Bullton PU`s,
Bullton XS-200.
Bullton XS-800,
Epcon 30

Es muy importante recordar la importancia de respetar las relaciones de mezcla cantidades de cada uno de los materiales, así como efectuar un correcto proceso de mezclado para garantizar obtener las propiedades optimas de cada sistema.

En el caso de utilizar prepolimeros solidos a temperatura ambiente, es importante seguir las siguientes recomendaciones:

Fundir el prepolimero en un horno a una temperatura de 85 ºC máximo y por varias horas dependiendo del producto.
Nunca fundir a fuego directo, ya que esto provocaría un sobrecalentamiento en la parte mas expuesta a la flama, ya que se alcanzan temperaturas por encima de los °C, degradando el producto y mermando sus propiedades.
Otro problema aunado a esto es la formación de demasiada burbuja que prácticamente no se podría eliminar aun deareando el producto.

Metodología de uso para prepolimeros que requieren temperatura para su aplicación:

1.- Caliente el prepolimero en un recipiente limpio en un rango de temperatura de 80 a 85 ºC

2.- Realice un de aireado previo para garantizar la extracción de la burbuja existente en el prepolimero.

3.- Funda el agente curante MBOCA en un recipiente limpio, en un rango de temperatura de 110 a 115 ºC.

4.- Mezcle de forma breve, evitando introducir demasiado aire a la mezcla, y hasta tener un color homogéneo.

5.-Vuelva a deairear la mezcla para extraer la burbuja generada por la mezcla.

6.- Vacíe la mezcla en un solo punto del molde para evitar atrapar aire al momento del vaciado.

7.- Introduzca su molde al horno para iniciar el proceso de curado.

8.- Una vez transcurrido el tiempo recomendado de desmolde, extraiga la pieza de la cavidad del molde y déjela dentro del horno hasta concluir el tiempo de curado.

MATERIALES	EFECTOS PROVOCADOS POR NO CUMPLIR CON LA TEMPERATURA DE MANEJO DE LOS MATERIALES
	BAJA	ALTA
Prepolimeros	Viscosidad alta Formación de espuma difícil de eliminar Poca fluidez que puede generar entrampamiento de aire. Prepolimero en estado sólido que no se alcanza a fundir totalmente Por consecuencia mal mezclado del material con el agente curante.	Degradación del prepolimero Degradación de color cuando se pigmente Propiedades mecánicas bajas
Bullton 3736	No se funde adecuadamente Solidificándose nuevamente apreciando grumos en la pieza final y por lo tanto la pieza final no alcanza sus propiedades optimas.	Degradación del Bullton 3736, apreciándose de una coloración verde limón a un amarillo rojizo Generación de vapores muy tóxicos por la degradación del isocianato

PROPIEDAD	EFECTOS PROVOCADOS POR NO CUMPLIR CON LA TEMPERATURA DE MANEJO DURANTE EL PROCESO
	BAJA	ALTA
Deformación	No permite alcanzar la polimerización.	Se puede degradar el material
Dureza	Provoca durezas bajas	Provoca degradación de los poliuretanos provocando una dureza diferente a la de la información técnica.
Contracción	Diferencia de temperatura entre la temperatura entre el molde y el poliuretano provoca un choque térmico.	Provoca una rápida polimerización y por consecuencia contracción de la pieza.
Grietas o fisuras	N/A	Generada por una rápida polimerización
Curado	Se genera un curado insuficiente resultando en piezas blandas	Dureza alta, llegando a degradación del material y cambio de color.
Flexibilidad	Al no polimerizar correctamente se obtienen piezas de alta flexibilidad, pero pobre resistencia mecánica.	Se acelera la polimerización generando un polímero más frágil con poca flexibilidad.
Compresión	Se genera una polimerización pobre y bajos valores de resistencia a la compresión. Baja	Un exceso de temperatura genera un polímero mas duro sin embargo con poca resistencia a la compresión por la fragilidad generada en la degradación.

Puntos importantes para la selección de un prepolimero de poliuretano

1.- Conocer propiedades que se desean obtener

2.- Seleccionar el prepolimero adecuado

3.- Leer la información del producto seleccionado

4.- Verificar si el prepolimero seleccionado ofrece las características buscadas.

Condiciones para revisar en el procesamiento de un prepolimero de uretano

1.0 PROCESO

1.1 Molde.

Acondicionamiento del molde para garantizar que no presente atascamientos que impidan el desmolde correcto de la pieza
Aplicar una capa de agente desmoldante
Elevar la temperatura del molde de acuerdo con el ´proceso deseado y necesidades del producto a ocupar.

1.2 Horno.

Verificar si la temperatura interna del horno es la adecuada y constante en todos los puntos de la cámara.
Mantener la temperatura del horno constante evitando variaciones por abrir o cerrar la puerta.

1.3 Materiales

Selección del material adecuado que cumpla con las características buscadas.
Revisar la relación de mezcla de acuerdo con %NCO del prepolimero
Calcular la cantidad de los materiales a utilizar, de acuerdo con nuestra cavidad de molde por llenar.

1.4 Prepolimero

El prepolimero debe estar líquido y transparente, en caso de estar sólido se sé debe fundir en el horno, nunca a fuego directo.
Acondicionar el prepolimero a la temperatura de proceso indicado en la hoja técnica

1.5 Agente curante

En caso de ser MBOCA, fundir en el rango de temperatura especificado.
Si la temperatura se elevó y se nota un cambio a color marrón no utilizar ese curante, ya que no permitirá al prepolimero desarrollar correctamente sus propiedades

2.0 PROCESO

2.1 Pesado.

Se debe de asegurar que las cantidades ya calculadas se pesen correctamente para no afectar las propiedades de la pieza final.

2.2 Mezclado.

Se debe de realizar un mezclado eficiente que permita obtener una mezcla homogénea y que evite la generación de un exceso al interior del sistema.
Se deben de respetar los tiempos de mezclado indicados en la hoja técnica, ya que de excede estos, se corre el riesgo de un gelado mientras se realiza el mezclado.

3.3 Deaireado.

Se recomienda realizar un deareando previo a la mezcla con el catalizador sobre todo en los prepolimeros con corto tiempo de manejo.
Así mismo se recomienda un deaireado posterior al mezclado para extraer el aire introducido en la mezcla con el endurecedor.
El deaireado garantiza la extracción de burbujas de aire y con ello tener áreas con débil resistencia mecánica.

2.3 Vaciado

Es importante realizar el vaciado en un solo punto del molde dejando desplazar el material hasta que se llene la totalidad del molde para evitar atrapamiento de burbujas de aire.

2.4 Curado.

Ya sea a temperatura ambiente o a temperaturas alta dentro de un horno, es necesario dar el tiempo de curado necesario para obtener las propiedades correctas en los sistemas de uretano.
Se debe seguir al pie de la letra las condiciones y tiempos indicados en la hoja técnica, ya que son tiempos y rangos de temperatura probados para garantizar resultados correctos
En el caso de los curados a alta temperatura es necesario que la temperatura sea constante evitando variaciones de temperatura durante el periodo que las piezas están expuestas al calor.