A importância dos Catalisadores na fabricação de Espumas Flexíveis de PU

Os catalisadores desempenham um papel fundamental no processo de fabricação de espumas de poliuretano através do controle das reações de polimerização e expansão.

Por que o Catalisador é importante?

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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