Polióis Poliéster Aromáticos

Polióis de poliéster para espuma rígida

Os polióis poliéster usados ​​para espumas rígidas são normalmente feitos de ácidos dicarboxílicos aromáticos (ou seus anidridos ou ésteres) e dióis (ou polióis). As matérias-primas comuns para a produção de poliéster incluem ácido tereftálico, anidrido ftálico e vários polióis, como etilenoglicol e propilenoglicol. Considerando a viscosidade, o custo e o desempenho, os polióis poliéster aromáticos costumam usar uma mistura de ácido adípico e anidrido ftálico em proporções específicas como matéria-prima de ácido dicarboxílico. A adição de pequenas quantidades de trióis introduz estruturas ramificadas nas moléculas de poliéster poliol.

No início da década de 1980, os polióis poliéster derivados de resíduos e resíduos de poliéster (por exemplo, tereftalato de polietileno ou PET) desenvolveram-se rapidamente devido ao seu baixo custo e preços competitivos. As espumas rígidas baseadas nestes polióis apresentam melhor resistência à chama em comparação com aquelas que utilizam poliéter polióis. As primeiras aplicações de polióis poliéster para espumas rígidas de poliuretano (PU) envolviam polióis de alta funcionalidade, mas sua viscosidade inerentemente mais alta em comparação com polióis poliéteres representava desafios operacionais à temperatura ambiente. Posteriormente, descobriu-se que os polióis poliéster de menor funcionalidade, com viscosidades relativamente mais baixas, proporcionam excelente desempenho em aplicações como espumas PIR (poliisocianurato).

Aplicação em formulações de espuma rígida

Na indústria, os polióis poliéster aromáticos frequentemente substituem parte ou todos os polióis poliéteres em formulações de espuma rígida de poliuretano e poliisocianurato. Os polióis poliéster aromáticos são particularmente adequados para espumas de poliisocianurato. Os abundantes anéis de benzeno na estrutura da espuma melhoram a resistência ao calor e o retardamento de chama. Internacionalmente, os polióis poliéster aromáticos são amplamente utilizados na produção de painéis de espuma sanduíche para construção e aplicações de espuma em spray no local na indústria da construção.

Estas espumas rígidas de poliuretano contendo poliéster exibem não apenas as propriedades das espumas rígidas à base de poliéter, mas também maior tenacidade, excelente resistência à chama e vantagens de custo. Além disso, o alto teor de grupos hidroxila primários dos polióis poliéster aumenta sua reatividade, permitindo a redução do uso do catalisador.

Mistura com Poliéter Polióis de Alta Funcionalidade

Os polióis poliéster aromáticos podem ser misturados com polióis poliéteres de alta funcionalidade para a preparação de espumas rígidas de poliuretano. Por exemplo, Stepan Company nos EUA produz dióis de poliéster aromáticos para espumas rígidas de poliuretano e poliisocianurato. Utilizando matérias-primas de alta pureza, esses polióis poliéster apresentam baixa cor, baixa viscosidade e propriedades consistentes, com um teor de umidade ≤0,15%. O alto teor aromático aumenta a dureza da espuma e a resistência ao calor, enquanto a baixa viscosidade facilita a mistura.

Esses dióis de poliéster servem como extensores de cadeia na produção de painéis rígidos de poliisocianurato (PIR), espumas aplicadas por spray de baixa densidade, espumas rígidas de alta densidade e espumas para embalagens.

Reciclagem e Inovações

Desde o início da década de 1980, os polióis poliéster produzidos a partir de resíduos e resíduos de PET tiveram um rápido crescimento devido à sua relação custo-benefício. Por exemplo, um poliol poliéster aromático feito de resíduos de PET e dietilenoglicol tem um valor hidroxila de (400±50) mg KOH/g, viscosidade de 2.0–4.0 pai·s, índice de acidez ≤5,0 mg KOH/g e teor de umidade ≤0,2%.

Recentemente, a francesa TBI Company inaugurou uma nova fábrica com capacidade de produção de 15.000 toneladas por ano de polióis poliéster aromáticos (APP) utilizando resíduos de PET como matéria-prima. Garrafas PET achatadas são processadas diretamente por meio de alcoólise para produzir polióis poliéster aromáticos de baixa viscosidade. Esses polióis têm uma viscosidade de 700 mPa·s, um teor de diol livre abaixo de 5% e excelente estabilidade de armazenamento. As aplicações incluem placas de espuma PIR retardadoras de chamas para construção, produtos de isolamento térmico e materiais de poliuretano à prova de som.