¿Qué factores naturales afectan la espuma de espuma de esponja?

Temperatura

La reacción de espuma de la esponja de esponja se acelera a medida que aumenta la temperatura del material. En formulaciones sensibles, esto puede causar riesgos de quemaduras y incendios en el núcleo. Típicamente, las temperaturas de los componentes de poliol e isocianato se mantienen constantes. Al espuma, a medida que disminuye la densidad de espuma, la temperatura del material debe aumentarse en consecuencia. Para la misma formulación, si la temperatura del material permanece sin cambios, las temperaturas ambientales más altas en verano acelerarán la reacción, lo que conducirá a una densidad y dureza de espuma reducida, un mayor alargamiento y una mayor resistencia mecánica. En verano, el índice TDI puede incrementarse adecuadamente para compensar la disminución de la dureza.

Humedad del aire

El aumento de la humedad hace que parte de los grupos de isocianato en la espuma reaccionen con humedad en el aire, lo que resulta en una dureza reducida. Por lo tanto, la dosis de TDI puede aumentar ligeramente durante la espuma. Sin embargo, la humedad excesiva puede conducir a temperaturas de curado excesivamente altas, lo que causa abastecimiento de núcleo.

Figura 1: Efecto de la presión atmosférica sobre la densidad de espuma

Figura 2: Variación de la presión atmosférica con latitud

La relación entre la humedad absoluta y la dureza de la carga de espuma se representa en la Figura 3.

Figura 3: Efecto de la humedad del aire absoluta sobre la dureza de la espuma

Notas:

Durante la formación de espuma, las reacciones de gelificación y espuma ocurren simultáneamente pero compiten entre sí. En general, la reacción de espuma es más rápida que la reacción de gelificación.

Reacción de gelificación: formación de uretano (reacción con -OH).

Reacción de espuma: reacción que involucra agua, produciendo urea y generando burbujas.

Agentes de nucleación: sustancias que inician la formación de burbujas, como partículas sólidas finas, líquidos, estabilizadores de espuma o micro-burbujas prediselladas en el material. Estos incluyen aire o nitrógeno, dióxido de carbono, estabilizadores de espuma y rellenos como el negro de carbono disuelto en polioles e isocianatos. Más agentes nucleados conducen a más burbujas y una estructura de células de espuma más fina.

El número de burbujas y el tamaño de las células de espuma dependen del efecto de los agentes nucleados externos. Más agentes nucleados dan como resultado más burbujas y un tamaño de célula más pequeño.

Cuando aumenta la temperatura, la solubilidad de gas en el líquido disminuye, lo que lleva a una mayor formación de burbujas o expansión de burbujas existentes. Un tiempo de crema más largo favorece el crecimiento de burbujas más grandes.

El aumento de la dosis del catalizador acorta el tiempo de crema, promoviendo células de espuma más finas debido a la competencia entre gelificación y formación de burbujas.

Si la espuma tiene una estructura ideal de células abiertas o de células cerradas depende principalmente del equilibrio entre la velocidad de gelificación y la velocidad de expansión del gas durante la formación de espuma. Este equilibrio se puede lograr ajustando el tipo y la dosis de catalizadores de amina terciarios y estabilizadores de espuma en la formulación.