Antioxidantes y fotoestabilizadores

Al igual que otros materiales poliméricos, la espuma de poliuretano es propensa a envejecer bajo factores externos como la luz y el calor, lo que provoca un color amarillento y una disminución de sus propiedades físicas. Agregar antioxidantes, absorbentes de rayos UV y otros aditivos antienvejecimiento puede mitigar estos efectos.

Agregar pequeñas cantidades de antioxidantes a las materias primas o formulaciones de poliuretano puede inhibir eficazmente la degradación oxidativa térmica. La función de los antioxidantes es prevenir las reacciones de escisión de la cadena polimérica y la formación de peróxido de hidrógeno inducida por el oxígeno.

Los compuestos fenólicos impedidos son los antioxidantes más comúnmente utilizados para los materiales de poliuretano. Los ejemplos incluyen:

• 1,3,5-Trimetil-2,4,6-tris(3',5'-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno
• 2-(2'-Hidroxi-3'-terc-alquilbencil)anisol
• Éster de tetrakis[β-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato]pentaeritritol (Antioxidante 1010)
• 3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecilo (antioxidante 1076)
• 2,6-Di-terc-butil-4-metilfenol (Antioxidante 264)

También se utilizan habitualmente antioxidantes fosfitos, como el fosfito de tris(2,4-di-terc-butilfenilo).

Las materias primas de isocianatos aromáticos, como el diisocianato de difenilmetano, tienden a amarillear y sufren reacciones químicas durante el almacenamiento y el uso bajo la influencia de la luz, el calor, el oxígeno y la humedad. Esto puede provocar la formación de sustancias insolubles y una disminución del contenido de isocianato. Agregar antioxidantes y agentes antienvejecimiento como fosfito de trifenilo, fosfito de trinonilfenilo o fosfito de tris (2,4-di-terc-butilfenilo) puede reducir estos efectos. La combinación de fosfitos con fenoles sustituidos mejora la resistencia a la intemperie y la estabilidad a los rayos UV del poliuretano. Estos antioxidantes de fosfito se usan a menudo con agentes antienvejecimiento como 2246 o Antioxidant 300 [4,4'-tio-bis(6-terc-butil-3-metilfenol)] para obtener mejores resultados.

Los poliéter polioles también pueden oxidarse bajo los efectos del aire, el calor y la humedad. Después de un almacenamiento prolongado, su color puede amarillear y su índice de acidez puede aumentar, lo que afecta negativamente a la producción de espuma de poliuretano, especialmente la espuma blanda. La adición de agentes antienvejecimiento puede elevar la temperatura de oxidación inicial al 30–50°C, mejorando la resistencia a la oxidación de las materias primas y productos espumados. Los antioxidantes comunes incluyen 2,6-di-terc-butil-p-cresol (BHT, Antioxidante 264) y 2,2'-metilenbis(4-metil-6-terc-butilfenol). Los antioxidantes mixtos funcionan mejor, con un nivel de uso típico del 0,1 %.–0,3% del poliéter. Entre los antioxidantes más eficaces para las espumas de poliuretano flexibles a base de poliéter se encuentran el 2,6-di-terc-butil-p-cresol y la 4,4'-di-terc-octil-difenilamina, que ayudan a reducir la decoloración del núcleo y los riesgos de combustión espontánea.

Estabilizadores de luz (absorbentes de rayos UV)

Los estabilizadores de luz mejoran la estabilidad de la luz del poliuretano. Hay varios tipos de estabilizadores de luz disponibles, incluidos:

• Absorbedores de UV tipo benzofenona: 2-Hidroxi-4-metoxibenzofenona, 2-Hidroxi-4-n-octoxibenzofenona (UV-531)
• Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS): éster bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidílico) del ácido decanodioico
• Absorbedores de UV tipo benzotriazol: 2-(2'-Hidroxi-3'-terc-butil-5'-metilfenil)-5-clorobenzotriazol (UV-326), Bis(2'-hidroxi-3,5-di-terc -butilfenil)-5-clorobenzotriazol (UV-327)

La dosis típica en productos de espuma oscila entre el 0,1% y el 0,5%.

La combinación de antioxidantes y estabilizadores de luz produce un efecto sinérgico, brindando una protección superior contra el envejecimiento y la degradación de los rayos UV.