M Shafiq Randhawa
A espuma rígida de poliuretano foi sintetizada a partir de MDI bruto de alta funcionalidade e mistura de poli-l para uma vasta gama de concentração de tensioativo com agente de expansão R141b. O tempo de creme, o tempo de gel e o tempo livre aumentam à medida que a concentração do surfactante aumenta. A densidade da espuma diminui à medida que a concentração do tensioativo aumenta e a diminuição da densidade devido ao aumento da eficiência de sopro com o tensioativo. A tensão superficial também diminui rapidamente de acordo com a diminuição do tamanho da célula e o conteúdo de células próximas aumenta rapidamente a baixas concentrações de surfactante. A diminuição do tamanho da célula foi acompanhada pela diminuição da condutividade térmica. Hoje em dia, numerosos blocos de construção e estruturas poliméricas estão disponíveis para químicos e engenheiros para a síntese de poliuretanos pelo princípio de poliadição. Uma vez que o fabricante de artigos de poliuretano converte matérias-primas de baixo peso molecular em polímeros acabados no local de produção, o autor dá especial ênfase à breve história e a alguns conceitos básicos sobre as matérias-primas e a química do poliuretano. Aborda também as técnicas de fabrico e os equipamentos de processamento neste artigo de investigação, analisa as propriedades físicas, químicas, mecânicas e elétricas e também cobre as aplicações de todos os tipos de poliuretanos para uma vasta gama de indústrias. A partir de diisocianato de 4,4’-di-fenilmetano bruto (CMDI) e polipropilenoglicóis (PPG), foram feitas Espumas Rígidas de Poliuretano (RPUF). O tempo de creme, o tempo de gel e o tempo livre de pegajosidade aumentaram com a adição de surfactante. A densidade da espuma diminuiu rapidamente para um mínimo de 0,5 pphp (percentagem parcial de poliol) de tensioativo devido ao aumento da eficiência de sopro com o tensioativo. A tensão superficial diminuiu rapidamente para um valor assintótico de 2 pphp de tensioactivo. Consistente com isto, o tamanho das células diminuiu e o conteúdo de células fechadas aumentou rapidamente para valores constantes a baixas concentrações de surfactante (<1 pphp). A diminuição do tamanho da célula foi acompanhada pela diminuição da condutividade térmica para dar uma relação linear entre os dois, implicando que o modelo de transferência de calor em série é aplicável. Os poliuretanos (PU) são utilizados como revestimentos, adesivos, selantes, elastómeros (CASE) e fibras, bem como espumas flexíveis, semirrígidas e rígidas. Por conseguinte, os RPUFs encontram aplicações como o isolamento de frigoríficos, congeladores, tubagens, tanques, construção naval e cargas de GNL. A formação de espuma pode ser feita por um ou dois métodos de disparo. No método one-shot, todos os materiais são colocados num copo de mistura e misturados uniformemente antes de serem vertidos num molde. No método de duas doses, o isocianato é adicionado à mistura na segunda etapa. A formação de espuma pode ser realizada com um agente de expansão físico, um agente de expansão químico ou uma mistura de ambos. No sopro físico, as reações entre o isocianato e o poliol produzem ligações de poliuretano com emissão de calor de reação. Via de regra,a condutividade térmica do gás insuflado é muito baixa. Isto, juntamente com uma pequena estrutura celular fechada, resulta numa condutividade térmica extremamente baixa dos RPUFs. Na expansão química, a água (o agente de expansão mais utilizado) reage com o isocianato para formar ácido carbâmico instável que se decompõe imediatamente numa amina e dióxido de carbono. Por conseguinte, o uso de agentes de expansão amigos do ambiente tornou-se um problema importante e urgente na síntese de espuma de poliuretano. A espuma flexível de poliuretano é utilizada como enchimento para uma variedade de produtos de consumo e comerciais, incluindo roupa de cama, mobiliário, interiores automóveis, estofos de alcatifa e embalagens. A densidade da espuma foi medida de acordo com a norma ASTM D 1622 com um tamanho de amostra de 30 x 30 x 30 mm (largura x comprimento x espessura), e foram feitas uma média de pelo menos cinco medições para relatório. A distribuição de densidade foi calculada com base em 100 × (densidade máxima-densidade mínima)/densidade média. O teor de células fechadas foi determinado por um picnómetro de ar de acordo com a norma ASTM D 2850 com dimensões de amostra de 50 x 50 x 25 mm. A morfologia celular foi observada com um microscópio eletrónico de varrimento (SEM, HITACHI S3500N). As amostras foram fraturadas criogenicamente em nitrogénio líquido e ouro em pó antes de serem digitalizadas na direção livre para cima. As propriedades mecânicas à temperatura ambiente foram medidas com recurso a uma máquina de ensaios universal (Ametek, Lloyd). A resistência à compressão foi determinada pela norma ASTM D 1621 a uma velocidade de cruzeta de 3,0 mm/min com um tamanho de amostra de 30 x 30 x 30 mm. A força necessária para uma deformação de 10% com base na espessura original foi considerada como sendo a resistência à compressão da espuma. A tensão superficial foi medida utilizando o tensiómetro K 100 (Kruss) de acordo com a norma ASTM D 1331 com base na pressão da bolha. Os RPUFs foram confecionados a partir de CMDI e PPG dependendo da concentração de surfactante com agente de expansão amigo do ambiente (HFC 365mfc). O tempo de creme, o tempo de gel e o tempo livre de pegajosidade aumentaram com a adição de surfactante devido ao aumento da estabilidade da mistura reacional e ao aumento de bolhas. A densidade da espuma e a distribuição da densidade diminuíram rapidamente para um mínimo de 0,5 pphp de surfactante devido ao aumento da eficiência de sopro na presença de surfactante. A tensão superficial da espuma diminuiu rapidamente para um valor assintótico de 2 pphp de tensioactivo, implicando que a mistura reacional estava saturada a esta concentração. Consistente com a diminuição da tensão superficial, o tamanho das células diminuiu e o conteúdo de células fechadas aumentou rapidamente para valores constantes a baixas concentrações de surfactante (<1 pphp). A diminuição do tamanho das células foi acompanhada pela diminuição da condutividade térmica, e uma relação linear entre os dois foi mantida para uma vasta gama de tamanhos de células. A análise simples baseada num modelo em série também deu o mesmo resultado assumindo que a resistência da parede celular é insignificante, exceto para células pequenas. Onde existe uma elevada atividade superficial,os tensioativos de silicone são úteis para aplicações. Foi recentemente demonstrado que melhoram a eficácia das microemulsões. Os estudos sistemáticos do seu comportamento de fase continuam a expandir o nosso conhecimento sobre a automontagem de grandes moléculas. Estão a começar a ser usados ??para preparar materiais nanoestruturados. As propriedades humectantes invulgares dos tensioactivos trissiloxano têm sido muito discutidas, levando a uma melhor compreensão dos papéis da difusão, da agregação do tensioactivo e dos efeitos de Marangoni na melhoria da dispersão do tensioactivo.
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