¿Qué es el Caucho de Poliuretano?
El caucho de poliuretano es un material polimérico con enlaces de uretano y es un tipo de caucho sintético con una excelente elasticidad y rigidez
Tiene la ventaja de poder utilizarse durante mucho tiempo, sobre todo gracias a su mayor resistencia mecánica y a la abrasión. Las propiedades de los cauchos de poliuretano varían mucho en función de la composición del material y del sistema de unión.
En términos generales, se pueden distinguir dos tipos de caucho de poliuretano: el poliéster (AU), que contiene enlaces éster en su cadena principal, y el poliéter (EU), que contiene enlaces éter.
El caucho de poliuretano poliéster (AU) es susceptible a la hidrólisis debido a sus enlaces éster, pero destaca por su excelente resistencia al aceite y resistencia mecánica.
El EU, por su parte, es inferior al AU en cuanto a resistencia al aceite y resistencia mecánica, pero es menos propenso a la hidrólisis y tiene una excelente resistencia al agua, así como una mayor resistencia al frío, elasticidad del caucho y resistencia a la abrasión.
Usos del Caucho de Poliuretano
El caucho poliuretano se utiliza en rodillos, neumáticos, cintas transportadoras y suelas de calzado deportivo. Un ejemplo típico de producto que aprovecha su resistencia a la abrasión son las bandas transportadoras, que se utilizan en las fábricas.
Sin embargo, hay que tener cuidado al utilizarlo en ambientes ácidos o con mucha humedad, ya que se deteriora. También se utiliza para las suelas de zapatillas deportivas, aprovechando su gran elasticidad.
La razón de esta amplia gama de aplicaciones es que la elasticidad y otras propiedades pueden modificarse, según la composición del material y el método de fabricación.
Causas del Deterioro del Caucho de Poliuretano y Contramedidas
La luz, el calor, el oxígeno, el agua y los microorganismos son algunas de las causas de la degradación del caucho de poliuretano en el entorno natural. De ellas, la degradación debida a la luz y el calor es la descomposición por reacciones de oxidación, que escinde los enlaces del uretano, lo que provoca una reducción de las propiedades físicas. Para contrarrestarlo, resulta eficaz la adición de absorbentes de rayos UV y antioxidantes.
El siguiente ejemplo de degradación inducida por el agua es la hidrólisis de los enlaces de uretano, siendo los cauchos de poliuretano poliéster más susceptibles a la degradación que los cauchos de poliuretano poliéter.
En el caso de los sistemas de poliéster, los enlaces éster también están sujetos a degradación debido a la hidrólisis. Este tipo de degradación puede evitarse añadiendo compuestos de carbodiimida.
La degradación microbiana por hongos es un ejemplo típico de degradación causada por microorganismos. Se sabe que los cauchos de poliuretano son más susceptibles a la degradación microbiana que los compuestos poliméricos como los plásticos en general.
En este tipo de degradación, también es el caso del caucho de poliuretano poliéster, que es más susceptible a la degradación que el caucho de poliuretano poliéter.
Los mecanismos descritos incluyen la hidrólisis de enlaces éster por esterasas producidas por microorganismos.
Principio del Caucho de Poliuretano
Existen diferentes tipos y características de los cauchos de poliuretano, los cuales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Además, las propiedades de este material pueden ser controladas mediante los métodos de fabricación.
El método de síntesis utiliza una reacción de poliadición entre polioles, como el glicol, y diisocianato. Se emplean tres métodos de fabricación principales:
Método Mirable
Se trata de uno de los métodos de fabricación más utilizados para la transformación del caucho sintético, en el que se produce una masa a partir de materias primas, que se vierte en un molde y se prensa para darle forma.
Al tratarse de un método muy sencillo, puede lograrse una elevada eficiencia de producción. Por otro lado, tiene desventajas como la susceptibilidad a la hidrólisis y las malas propiedades del material.
Método Termoplástico
Este método de fabricación aplica un método de procesamiento de resina y también se conoce como tipo de inyección. Tras calentar y fundir el caucho de poliuretano en forma de gránulos, se inyecta en un molde y se moldea. Una ventaja de este método es que es de bajo costo, pero requiere equipos de fabricación costosos, lo que implica que la producción a gran escala sea un requisito previo.
Método de Poliuretano Moldeable
El caucho de poliuretano líquido se mezcla con un agente de curado y se vulcaniza en el molde. La vulcanización entrecruza las moléculas de caucho de poliuretano y proporciona una gran elasticidad.
Tras este proceso, que dura un día, se moldea y fabrica el producto. Muchas empresas han introducido este método porque el equipo de fabricación es barato y se pueden procesar formas complejas al mismo tiempo. Sin embargo, la eficacia de la fabricación es menor debido al tiempo necesario para la producción.