O que é espuma rígida de poliuretano?
A espuma rígida de poliuretano, muitas vezes abreviada como espuma rígida de PU, é um dos produtos de poliuretano mais comumente usados, perdendo apenas para a espuma macia de poliuretano, em aplicações de poliuretano. A espuma rígida de poliuretano é principalmente uma estrutura de células fechadas, conhecida por seu excelente isolamento, leveza, alta relação resistência-peso, facilidade de construção, bem como isolamento acústico, absorção de choque, isolamento elétrico, resistência ao calor, resistência ao frio, resistência a solventes , e mais. É amplamente utilizado nas camadas de isolamento de caixas de refrigeradores e freezers, câmaras frigoríficas, caminhões refrigerados, bem como materiais de isolamento para edifícios, tanques e tubulações. Uma pequena quantidade é usada em aplicações não isolantes, como imitações de madeira e materiais de embalagem. Geralmente, a espuma rígida de poliuretano de baixa densidade é usada principalmente como material de isolamento térmico, enquanto a espuma rígida de poliuretano de alta densidade pode ser usada como material estrutural (imitação de madeira).
A espuma rígida de poliuretano normalmente é espumada à temperatura ambiente, com um processo de moldagem relativamente simples. Pode ser categorizada em espumação manual e espumação mecânica com base no grau de mecanização da construção; formação de espuma de alta pressão e formação de espuma de baixa pressão com base na pressão de formação de espuma; e moldagem de espuma e pulverização de espuma com base no método de moldagem.
O que é espuma macia de poliuretano?
A espuma macia de poliuretano, também conhecida como espuma macia de PU, é um tipo de espuma flexível de poliuretano com certo grau de elasticidade. É o produto de poliuretano mais utilizado entre todos os produtos de poliuretano.
A espuma macia de poliuretano é principalmente uma estrutura de células abertas, caracterizada por baixa densidade, boa recuperação elástica, absorção sonora, respirabilidade e propriedades de isolamento. É usado principalmente como material de amortecimento para móveis, colchões, almofadas de assento de veículos e também encontra aplicações industriais e domésticas como materiais de filtro, materiais de isolamento acústico, materiais de absorção de choque, materiais decorativos, materiais de embalagem e materiais de isolamento. Com base no grau de suavidade e capacidade de carga, a espuma macia de poliuretano pode ser dividida em espuma macia comum, espuma supermacia, espuma macia de alta carga, espuma macia de alta resiliência, etc. Espumas macias de alta resiliência e alta capacidade de carga são geralmente usadas na fabricação de almofadas de assento e colchões. De acordo com o processo de produção, a espuma macia de poliuretano pode ser dividida em espuma em bloco e espuma moldada. A espuma em bloco é produzida por processo contínuo para formar espuma de grande volume que é então cortada nos formatos necessários, enquanto a espuma moldada é produzida por injeção direta da mistura em moldes para formar produtos de espuma com os formatos desejados.
Depois de compreender a espuma rígida de poliuretano e a espuma macia de poliuretano, surge a pergunta: como diferenciar as duas?
Na verdade, a classificação pode ser baseada no grau de dureza, dividindo-os em espumas plásticas macias e plásticos duros. Os plásticos de espuma macia têm um componente de polímero de matriz acima do ponto de fusão cristalino ou, se for um polímero amorfo, está acima da temperatura de transição vítrea; a espuma dura, por outro lado, tem seu polímero de matriz em estado cristalino ou amorfo, mas abaixo da temperatura de transição vítrea. A espuma semirrígida é uma espuma plástica entre a espuma macia e a dura. É semelhante à espuma macia, com uma taxa de células abertas acima 90
℃
, mas a espuma semirrígida tem maior densidade e maior resistência à compressão. Após a deformação por compressão, a espuma semirrígida leva muito mais tempo para se recuperar e sua densidade de reticulação é muito maior que a da espuma macia, mas menor que a da espuma dura.
Com base nesta classificação de suavidade e dureza, a maioria das espumas de poliolefina, espumas de cloreto de polivinila (PVC) não plastificadas, espumas fenólicas, espumas de policarbonato e espumas de éter de polifenileno são todas classificadas como espumas duras, enquanto espumas elásticas de poliuretano e algumas espumas de poliolefina e espumas de PVC plastificadas são classificados como espumas macias.
De acordo com a norma nacional, os plásticos de espuma macia são aqueles que são flexíveis, apresentam baixa dureza à compressão, retornam ao seu estado original após o alívio da tensão e apresentam deformação residual mínima. Por outro lado, os plásticos de espuma dura são inflexíveis, possuem alta dureza à compressão, deformam-se quando a tensão atinge um certo nível e não retornam ao seu estado original após o alívio da tensão.
A Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) especifica que para diferenciar entre espumas plásticas macias e duras, a uma temperatura de 18-29
℃
, uma haste com diâmetro de 2,5 cm é girada em torno dela por uma rotação completa em 5 segundos. Se não fraturar, é classificado como espuma plástica macia; caso contrário, é classificado como espuma plástica dura.
De acordo com as normas ISO, quando a deformação por compressão atinge 50% e depois é liberada, se a espessura não diminuir mais que 2% em relação à espessura original, é classificado como espuma plástica macia. Se diminuir mais de 10%, é classificado como plástico de espuma dura. Se a diminuição estiver entre 2-10%, é classificado como espuma plástica semirrígida.
Se usarmos o módulo de elasticidade como critério, em um ambiente padrão de 23
℃
e 50% de umidade relativa, uma espuma plástica com módulo de elasticidade superior a 686 MPa é classificada como espuma dura, inferior a 68,6 MPa é classificada como espuma macia e entre 68,6-686 MPa é classificada como espuma semirrígida. Embora o módulo de elasticidade da espuma semirrígida seja superior ao da espuma macia, o seu comportamento tensão-deformação é mais próximo do da espuma macia e significativamente diferente da espuma dura. Geralmente, os plásticos de espuma macia têm principalmente uma estrutura de células abertas, enquanto os plásticos de espuma duros têm principalmente uma estrutura de células fechadas, mas há exceções.