Poliuretano (inglês: poliuretano, IUPAC abreviado como PUR, geralmente abreviado como PU), refere-se a um tipo de polímero contendo unidades características de carbamato na cadeia principal. Este material de polímero é amplamente utilizado em adesivos, revestimentos, pneus de baixa velocidade, juntas, tapetes de automóveis e outros campos industriais. No campo da vida diária, o poliuretano é usado para fazer várias espumas e esponjas de plástico. O poliuretano também é usado para fazer preservativos (para pessoas que são alérgicas a preservativos de látex) e equipamentos e materiais médicos. Como o poliuretano tem uma condutividade térmica muito baixa, novos materiais de isolamento de parede baseados em seus materiais se desenvolveram e amadureceram gradualmente em países ocidentais, como Europa e Estados Unidos.
A pesquisa e o desenvolvimento do poliuretano foram iniciados em 1937 por Otto Bayer e seus colegas no laboratório de Fabien em Leverkusen, Alemanha. Eles aplicaram o princípio da polimerização por adição por meio de experimentos, usando isocianato líquido e poliéter líquido ou glicol poliéster para gerar um novo tipo de plástico-poliuretano, diferente das poliolefinas e dos plásticos gerados por policondensação que haviam sido descobertos na época. A nova mistura de monômeros também é diferente das patentes que Wallace Carothers obteve para o poliéster. No início, a aplicação se limitava a fibras e espumas flexíveis, batizadas de inglês: Igamid U, a fibra feita dessa resina era chamada de inglês: Perlon U, mas em 1944 atingia apenas 25 t / mês. Posteriormente, seu desenvolvimento foi afetado pela Segunda Guerra Mundial (durante o período o PU era usado apenas em assentos de aviação em uma pequena área), somente em 1952 é que os isocianatos começaram a ser comercializados. Em 1954, a Monsanto dos Estados Unidos e a Bayer da Alemanha estabeleceram uma joint venture Mobay Chemical e começaram a usar diisocianato de tolueno (TDI) e poliéster poliol para produzir espuma flexível de poliuretano para fins comerciais nos Estados Unidos. A invenção dessa espuma (chamada de imitação de queijo suíço pelos inventores) deve-se à adição de água ao sistema de reação. Essas substâncias também são usadas para produzir espuma rígida, viscose e elastômeros. As fibras lineares são formadas pela reação de diisocianato de hexametileno (HDI) e 1,4-butanodiol (BDO) [1].
O primeiro poliéter poliol produzido comercialmente, poli (tetrametileno éter) glicol, foi produzido pela polimerização de tetrahidrofurano pela DuPont em 1956. A BASF e a Dow Chemical introduziram polialcano dióis mais baratos em 1957. Esses polióis de poliéter apresentam vantagens técnicas e comerciais, tais como: baixo custo, fácil manuseio, excelente estabilidade hidrolítica; e pode substituir rapidamente os polióis de poliéster na preparação de poliuretano. Outros promotores de PU incluem Union Carbide e Mobay Chemical. Em 1960, a produção de espuma flexível de poliuretano atingiu 45.000 toneladas. Após mais de dez anos de desenvolvimento, com o surgimento de agentes borbulhantes de clorofluoroalcano, polióis de poliéter baratos e diisocianato de difenilmetano (MDI) promoveram o uso de espuma rígida de poliuretano em materiais de isolamento de alto desempenho. O uso de. A espuma rígida de poliuretano baseada em MDI polimérico (PMDI) tem melhor estabilidade térmica e desempenho de combustão do que os materiais baseados em TDI.
Em 1967, foi produzida espuma rígida de poliisocianato modificado com uretano e os materiais de isolamento de baixa densidade produzidos mostraram melhor estabilidade térmica e retardamento de chama. Foi também na década de 1960 que os componentes internos de segurança dos automóveis, como painéis e painéis das portas, passaram a ser feitos de aterro termoplástico com espuma semirrígida.
Em 1969, a Bayer exibiu um carro todo de plástico em Dusseldorf, Alemanha. Algumas peças do carro são fabricadas usando um novo processo chamado RIM (Moldagem por Injeção de Reação). A tecnologia RIM usa alta pressão para injetar componentes líquidos e, em seguida, injetar rapidamente componentes reativos na cavidade do molde. Peças grandes como painéis e painéis de carros também podem ser moldados por injeção da mesma maneira. O RIM do poliuretano inclui muitos produtos e processos diferentes: o uso de extensores de cadeia de diamina e o processo de trimerização de uretano, isocianato e poliureia, adicionando aditivos, como vidro fosco, mica, fibras processadas, etc., para formar um chamado RRIM, pode melhorar o módulo de flexão e estabilidade térmica. Em 1983, os Estados Unidos usaram essa tecnologia para produzir carrocerias de plástico para automóveis. Adicionar fibra de vidro na cavidade do molde com antecedência pode melhorar ainda mais o módulo de flexão, o chamado SRIM ou estrutura RIM.
Desde o início da década de 1980, espumas de poliuretano flexíveis microporosas sopradas com água têm sido usadas como gaxetas modelo para painéis automotivos e filtros de ar para pneus. Desde então, devido ao aumento dos preços da energia e às crescentes exigências para reduzir o uso de PVC em automóveis, a participação de mercado do poliuretano continuou a aumentar. Os caros preços das matérias-primas são compensados pela redução no peso dos componentes, como a redução das tampas metálicas e carcaças dos filtros. Elastômeros de poliuretano altamente preenchidos e espumas de poliuretano não preenchidas agora são usados em filtros de óleo de alta temperatura.
Ao produzir espuma de poliuretano (incluindo espuma de borracha), uma pequena quantidade de substâncias voláteis, chamadas de agentes borbulhantes, são adicionadas à mistura de reação. Essas substâncias simples proporcionam ao poliuretano excelentes propriedades de isolamento térmico. No início da década de 1990, a fim de reduzir o impacto sobre a camada de ozônio, o Protocolo de Montreal restringiu o uso de alguns agentes borbulhantes contendo cloro. Tal como triclorofluorometano (CFC-11). Outros alcanos halogenados, como clorofluorocarbonos, 1,1-dicloro-1-fluoroetano (HCFC-141b) foram listados como sendo eliminados pela Diretiva de Gases de Efeito Estufa da IPPC de 1994 e pela substância da Diretiva de Gás Orgânico Volátil da UE de 1997. No final da década de 1990, embora ainda houvesse alguns países em desenvolvimento usando agentes borbulhantes contendo halogênio, a América do Norte e a Europa usaram cada vez mais dióxido de carbono, pentano, 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a)), 1 , 1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa) como um agente de borbulhamento.
Com base na tecnologia de pulverização de poliuretano existente e na teoria química de polieteramina, a pulverização de materiais elásticos de poliuretano foi desenvolvida rapidamente na década de 1990. Sua resposta rápida e insensibilidade à umidade relativa os tornam os revestimentos preferidos para projetos de grandes áreas. Tais como escudos de segurança secundários, revestimentos de poços de inspeção e canais, revestimentos de tanques. Após o primer e o tratamento de superfície adequados, tem boa adesão ao concreto e ao aço. No mesmo período, a nova tecnologia de elastômero com mistura de poliuretano e poliuretano de dois componentes foi aplicada ao forro de leito carregado para construção no local. Esta tecnologia de revestimento para pequenos caminhões e outras caixas de carga cria um material de metal composto durável e resistente ao atrito. O revestimento termoplástico compensa as deficiências do metal' s em corrosão e fragilidade.