¿Cuál es la aplicación de los polioles de poliéter en los plásticos espumados?

Los polioles de poliéter, una amplia clase de polioles con enlaces éter en la estructura molecular, se utilizan para sintetizar productos de poliuretano, con funcionalidades que van de 2 a 8 y pesos moleculares de 200 a 8000. Se pueden lograr diversas funcionalidades y pesos moleculares seleccionando diferentes iniciadores, ya sea individualmente o en combinación, y polimerizando óxido de propileno solo o copolimerizándolo con óxido de etileno en diferentes proporciones.

Las propiedades de los poliéter polioles están estrechamente relacionadas con el iniciador y la longitud y estructura de las cadenas de óxido de alquileno. La funcionalidad de los poliéter polioles depende del tipo de iniciador y del número de hidrógenos activos. En formulaciones prácticas para la producción de espumas de poliuretano, se suelen mezclar varios poliéter polioles con diferentes funcionalidades y pesos moleculares para preparar espumas con distintas propiedades físicas.

Los polioles de poliéter sintetizados mediante polimerización aniónica de óxido de propileno presentan principalmente grupos hidroxilo secundarios como grupos hidroxilo terminales. La introducción de segmentos de óxido de etileno durante la polimerización de óxido de alquileno mejora la hidrofilicidad y la compatibilidad con el agua y los poliisocianatos, especialmente cuando se añade EO en los extremos de la cadena molecular, lo que aumenta el contenido de hidroxilos primarios y la reactividad con los isocianatos. Esto permite temperaturas de curado más bajas para los productos de poliuretano, lo que permite el moldeo y el curado de la espuma incluso a temperatura ambiente.

Los diferentes tipos de espuma de poliuretano tienen diferentes requisitos para los polioles de poliéter. Los polioles de poliéter utilizados en espumas flexibles suelen ser poliéteres de cadena larga y baja funcionalidad. En las espumas flexibles, la funcionalidad suele oscilar entre 2 y 3, con pesos moleculares entre 2000 y 6500. El poliéter más común para espumas flexibles es el poliéter triol, que suele sintetizarse utilizando glicerol como iniciador y óxido de propileno, con o sin una pequeña cantidad de óxido de etileno.

Los primeros poliéteres de espuma flexible eran principalmente trioles basados ​​en óxido de propileno, con pesos moleculares en torno a 3000 y principalmente grupos hidroxilo secundarios. Posteriormente, se generalizaron los copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno, que ofrecían diferentes pesos moleculares y reactividades.

Los polioles de poliéter de alta funcionalidad y alto contenido de hidroxilo se utilizan en espumas rígidas para garantizar una reticulación y rigidez adecuadas. Los polioles de espuma rígida suelen tener valores de hidroxilo de entre 350 y 650 mgKOH/g, con funcionalidades superiores a 3. Las formulaciones suelen incluir múltiples polioles de poliéter para un valor de hidroxilo promedio de alrededor de 400 mgKOH/g.

Los polioles de poliéter iniciados con glicerol proporcionan buena fluidez, mientras que los iniciados con aminas presentan propiedades autocatalíticas, lo que reduce la necesidad de catalizadores de amina. Los polioles de poliéter basados ​​en diaminas aromáticas producen espumas de alta resistencia y baja conductividad térmica.