Tipos de espuma macia de alto rebote

Atualmente, os métodos de produção podem ser amplamente divididos em dois tipos: o primeiro envolve a reação de poliéter polióis de alta atividade e alto peso molecular com vários agentes de reticulação e diisocianatos; a segunda envolve a reação de poliéteres enxertados quimicamente com diisocianatos. Ambos os métodos alcançam bons resultados.

1  Tipo Poliéter de Alta Atividade
Este tipo de espuma plástica de alto rebote utiliza principalmente polióis poliéteres de alto peso molecular e alta atividade, com agentes de reticulação apropriados, que reagem com diisocianatos.

Existem duas maneiras de fabricar polióis poliéteres de alta atividade. Uma delas é pela introdução de óxido de etileno nas extremidades do poliéter, transformando os grupos terminais em grupos hidroxila primários. Geralmente, os grupos hidroxila primários são 3-4 vezes mais reativos que os grupos hidroxila secundários, atingindo assim o objetivo de cura a frio. Normalmente, para plásticos de espuma macia de alto rebote, o peso molecular relativo dos poliéter polióis de alta atividade deve ser em torno de 4.500-6.500, com um teor de hidroxila primária de 60% a 85%. O conteúdo de hidroxila primária não chega a 100% devido a:

• Os efeitos estéricos causados ​​pela composição e configuração do poliéter base.
• O impacto das taxas de copolimerização da reação causada pelos grupos hidroxila primários já formados.
• O uso excessivo de óxido de etileno, que reduz a miscibilidade entre poliéter e isocianatos e aumenta a absorção de umidade dos produtos de espuma resultantes. Portanto, uma proporção apropriada de óxido de etileno deve ser selecionada.

Outro tipo de poliéter de alta atividade envolve a introdução de grupos amina nas extremidades do poliéter. Isto é conseguido através da reação de poliéter polióis com amônia sob pressão. Os grupos amina reagem mais rapidamente com os isocianatos, conseguindo assim também a cura a frio. No entanto, devido às condições adversas exigidas para a aminação, este método é menos utilizado na indústria. Atualmente, a maioria dos fabricantes usa poliéteres primários de alta atividade à base de hidroxila.

2  Tipo Poliéter Enxertado
Este tipo de produto de espuma de alto rebote utiliza poliéter enxertado (também conhecido como poliol polimérico) como matéria-prima. O poliéter é enxertado com acrilonitrila, estireno ou uma mistura de ambos, o que aumenta a rigidez das cadeias moleculares, melhorando assim o desempenho da carga de recuperação e compressão dos produtos de espuma. Esse tipo de espuma apresenta vantagens como formulação simples, facilidade de operação, alta resistência mecânica e excelente resistência à fadiga. É amplamente utilizado em almofadas de assento, núcleos de travesseiros e outros materiais de absorção de choque. Variando a formulação, podem ser produzidos produtos de diferentes densidades e durezas.

Produtos de espuma de baixa densidade e baixa dureza e alto rebote são usados ​​​​principalmente em roupas de cama e encostos de cadeiras; Produtos de espuma HR com densidade de cerca de 27 kg/m³ são normalmente usados ​​para encostos e almofadas de cadeiras; produtos de espuma de densidade ultrabaixa com uma densidade de cerca de 17,6 kg/m³ são usados ​​principalmente para a produção de travesseiros, substituindo lã de madeira ou outros núcleos de travesseiros cheios de fibra.

Os produtos de espuma de baixa densidade e alta dureza (ou seja, alta carga de compressão) e alto rebote são caracterizados por: produtos com densidade de 32-38,4 kg/m³, quando deformado em 25%, atingindo uma dureza de compressão superior a 140N; quando deformado em 65%, atingindo uma dureza de compressão de 320-360N. Esses produtos são utilizados principalmente na fabricação de almofadas e colchões que exigem maior capacidade de carga.

A vantagem do tipo poliéter de alta atividade é que a produção do poliéter é simples e relativamente barata, mas a faixa operacional para formulações é mais estreita e deve ser usado TDI 80/20, caso contrário, poderá ocorrer encolhimento. Além disso, as propriedades mecânicas do produto não são tão superiores às feitas com poliéteres enxertados. Em contraste, os poliéter polióis enxertados são mais caros, têm menores requisitos de operação de formação de espuma e podem usar misturas de TDI como 80/20 ou 65/35. Os produtos de espuma resultantes têm maior resistência, tornando-os especialmente adequados para a fabricação de produtos com requisitos de alta carga de compressão.

Para atender aos requisitos cada vez mais rigorosos da indústria automotiva para plásticos de espuma macia de poliuretano, incluindo baixo embaçamento, baixo VOC, baixa densidade e alta resistência à umidade e ao envelhecimento térmico, pesquisadores de PU em todo o mundo conduziram extensas pesquisas nos últimos anos, particularmente em alta recuperação plásticos de espuma. Novos produtos notáveis ​​incluem espuma HR totalmente MDI, almofadas de assento HR com baixo teor de VOC e espumas HR com alta resistência à umidade e envelhecimento térmico e baixo embaçamento.

Para espumas HR de baixa densidade, a demanda da indústria automotiva por leveza e redução de custos deve ser equilibrada com a manutenção do desempenho da espuma. Ou seja, embora a densidade da espuma HR seja baixa, suas propriedades físicas ainda atendem aos abrangentes requisitos de desempenho da indústria automotiva para almofadas de assento e encostos de espuma. Atualmente, as empresas estrangeiras normalmente começam com polióis poliéteres especialmente sintetizados para atender a esses requisitos.