A importância dos Catalisadores na Fabricação de Espumas Flexíveis de PU

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Por que o Catalisador é importante?

Os catalisadores desempenham um papel fundamental no processo de fabricação de espumas de poliuretano através do controle das reações de polimerização e expansão. Além de alterar a velocidade destas reações, os catalisadores influenciam consideravelmente nas propriedades físicas finais da espuma.

Apesar da baixa concentração dos catalisadores na formulação, a escolha ideal é fundamental para preservar a qualidade da espuma final, evitando rachos, amarelamentos (scorching) ou retrocessos excessivos e perdas, etc.

Dependendo do processo de produção, há três tipos de catalisadores que precisam ser definidos: 1) catalisador de polimerização 2) catalisador de expansão, 3) catalisador balanceado (polimerização /expansão). Nos três casos, se houver necessidade, recomenda-se utilizar os catalisadores com creme retardado (bloqueado), facilitando o processo e auxiliando na eliminação de bolhas de ar.

É necessário também uma perfeita combinação do catalisador amínico com o catalisador organometálico a fim de exercer uma reação balanceada proporcionando espumas com maior permeabilidade ao Ar (passagem de ar) e espumas mais resilientes e com baixa deformação permanente.

Confira abaixo mais detalhes sobre cada um destes catalisadores:

Tipos de Catalisadores

É possível dividir os catalisadores para espumas flexíveis de poliuretano em duas categorias: Amínicos e Organometálicos.

Catalisadores Amínicos

Polimerização / Gelificação

Têm como principal função promover a reação do poliol + isocianato, mas também contribui para a reação da água + isocianato, em muitos casos somente a Amina de polimerização é o suficiente para fabricar espuma de poliuretano convencional, mas na grande maioria se faz necessário a utilização de um catalisador de expansão.

Expansão

Têm como principal função promover a reação da água + isocianato, gerando gases que promove a expansão da espuma.

Balanceado

O balanceamento dos dois catalisadores polimerização e expansão proporcionam um equilíbrio fundamental para a qualidade dos blocos de espuma produzido, evitando que o bloco polimerize antes que os gases saiam e causem rachos laterais.

Bloqueados

Os catalisadores bloqueados tem como principal função retardar o início da reação (tempo de creme), sem causar grande influência no tempo final de crescimento. Esse bloqueio pode ser aplicado nos catalisadores de expansão e polimerização ou em catalisadores balanceados que possuem os dois tipos (expansão e polimerização). 

Catalisadores Organometálicos

Os Catalisadores Organometálicos são projetados para uso na fabricação de espuma flexível de poliuretano e para acelerar a reação de adesivos aglomerantes a base de uretano. O Octoato de estanho é indispensável na fabricação de espuma flexível devido a sua excepcional capacidade de promover a reação de polimerização “isocianato-hidroxila”, usualmente chamada de reação de gelificação.

Deve ser mantido em recipientes fechados, em um lugar seco. Uma vez aberta a embalagem, ela deve ser usada o mais rápido possível (quando é diluído em poliol, a solução deve ser usada no mesmo dia).

Por que não utilizar apenas um determinado tipo de catalisador?

O tipo de catalisador a ser utilizado, bem como sua concentração, depende do tipo de espuma que se deseja produzir e também das características específicas do processo de produção, tais como: temperatura ambiente, temperatura da caixa, complexidade da formulação, formação de casca, tempo de cura e desmolde do bloco, altura, entre outras.

Desta maneira, é fundamental levar em consideração todas as características e particularidades do processo de produção, para que seja possível identificar qual é o catalisador mais adequado e que garante, consequentemente, uma maior qualidade na espuma final.


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