Polioles de poliéter especiales – Polioles poliméricos

Los poliéter polioles injertados con polímeros de vinilo, comúnmente conocidos como "polioles poliméricos" o POP, se producen utilizando poliéter polioles convencionales (típicamente trioles de poliéter de espuma blanda estándar y poliéteres de alta actividad) como poliéter base. Introduciendo monómeros vinílicos como acrilonitrilo, estireno, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y cloruro de vinilo, junto con un iniciador, la polimerización por injerto de radicales libres se realiza bajo protección de nitrógeno a aproximadamente 100°C. El POP es un tipo esencial de poliol que se utiliza en espumas de poliuretano blandas y semirrígidas moldeadas y en bloque.

Los polioles poliméricos tienen generalmente un aspecto blanco o amarillo lechoso claro y contienen cargas orgánicas, que pueden reemplazar las cargas inorgánicas. Esta sustitución mejora la capacidad de carga y la resiliencia de la espuma de poliuretano y mejora su estructura celular y sus propiedades físico-mecánicas.

Las investigaciones indican que el segmento -CH₂-CH₂-O- en las moléculas de poliéter logra un mayor efecto de injerto que el segmento -CH₂-CH(CH₃)-O-. Por lo tanto, los poliéterpolioles base son generalmente copolieteres de óxido de propileno-óxido de etileno, seleccionados con contenidos de OE finales y pesos moleculares variables (3000-6000) basados ​​en el uso final. El poliéter base puede ser un poliéter poliol único o un poliéter poliol mixto. En la práctica, POP utiliza comúnmente poliéter triol como poliéter base y estireno-acrilonitrilo como monómeros de injerto.

En la industria, los iniciadores comúnmente utilizados son el azobisisobutironitrilo (AIBN) y el peróxido de benzoilo (BPO). Los sistemas que utilizan BPO como iniciador tienen bajas tasas de conversión de monómero y los productos de descomposición de BPO aumentan el índice de acidez, prolongan el tiempo de formación de espuma y reducen la resistencia de la espuma, lo que limita su aplicabilidad. Aunque AIBN tiene desventajas como toxicidad, baja solubilidad en solventes comunes, velocidad de descomposición lenta y alta temperatura de descomposición, ofrece varias ventajas.:

1. Una vida media apropiada dentro de los 100-125°rango de temperatura de polimerización del injerto C;

2. Alta eficiencia de iniciación, con rendimientos de estireno y acrilonitrilo del 80% y 100%, respectivamente;

3. Produce solo un radical al descomponerse;

4. No genera ácido durante la descomposición, lo que no afecta el índice de acidez y evita olores desagradables, lo que da como resultado un poliol polimérico de baja viscosidad;

5. Alta tasa de conversión de monómero con rendimientos de hasta el 98 %;

6. Fácilmente disponible y rentable.

Por estas razones, AIBN es el iniciador preferido para la preparación de POP.

Los polioles poliméricos son mezclas que contienen tres tipos de polímeros: poliéter sin reaccionar (poliéter base), poliéter injertado de copolímero de vinilo y polímeros (o copolímeros) de vinilo en partículas dispersos dentro del poliéter. La cantidad de copolímero de vinilo injertado sobre el poliéter suele ser mínima. Aunque el contenido de polímero injertado en los polioles poliméricos es bajo, es un componente crucial que mejora la compatibilidad entre las fases sólida y líquida en el sistema de dispersión, reduce la agregación y adhesión de partículas y garantiza la uniformidad y estabilidad en el tamaño de las partículas y la viscosidad del sistema. La dispersión permanece estable debido al injerto parcial dentro del polímero.