Preparación Industrial de Prepolímero y Proceso de Espuma – Prepolímero a Base de Poliéster

La preparación de prepolímeros a base de poliéster es más sencilla que la de los prepolímeros a base de poliéter. Esto se puede lograr agregando isocianatos al poliéster en un solo paso de la reacción. La viscosidad del prepolímero se puede controlar variando la temperatura y el tiempo de reacción.

Ejemplo de preparación de prepolímero a base de poliéster:
Se añade poliéster a un recipiente de reacción seco equipado con capacidad de agitación. Luego se añaden los isocianatos a temperatura ambiente mientras se agita. Dado que la reacción entre isocianatos y poliéster es exotérmica, la velocidad de adición de isocianato debe controlarse en función del tamaño del lote para garantizar que la temperatura de reacción no exceda 90°C. Una vez completada la adición, la reacción se mantiene a 90°C durante aproximadamente 1 hora. Después de enfriar, el producto se coloca en un recipiente seco. Se recomienda purgar continuamente el sistema con nitrógeno seco durante la producción para eliminar la humedad.

La cantidad de isocianato añadido durante la preparación del prepolímero está determinada por el índice de hidroxilo del poliéster y la densidad deseada de la espuma. Debido a la presencia de trazas de agua en los materiales y el sistema, el uso real normalmente excede la cantidad teórica. Para densidades de espuma de 32 a 48 kg/m³, las cantidades relativas de isocianato añadido por 100 partes de poliéster se muestran en la siguiente tabla:

Relación entre la densidad de la espuma a base de poliéster y la cantidad de TDI en el prepolímero

Si no se añaden agentes de soplado externos y solo se utiliza como agente de soplado dióxido de carbono generado a partir de la reacción entre agua e isocianatos, el contenido de isocianato libre en el prepolímero está relacionado con la densidad de la espuma, como se muestra en la siguiente tabla.:

Relación entre el contenido de NCO en el prepolímero a base de poliéster y la densidad de la espuma

Proceso de formación de espuma:
Para la formación de espuma en laboratorios a pequeña escala, se suele utilizar la formación de espuma manual. Se añaden prepolímero, agua, catalizador, tensioactivo y aditivos en un solo paso. Después de agitar a alta velocidad durante 2–3 segundos, se vierte la mezcla en un molde para hacer espuma.

En la espumación mecánica, los componentes—prepolímero, agua, catalizador, tensioactivo y aditivos—se entregan proporcionalmente a un mezclador de alta velocidad mediante bombas dosificadoras. Después de mezclar minuciosamente a alta velocidad, la mezcla se dosifica continuamente sobre una cinta transportadora con papel de revestimiento. Luego, la espuma se envía a un horno de curado para producir el producto de espuma final después de la maduración.