Manual técnico de poliuretano colable

En México “hule” suele usarse para piezas flexibles industriales. “Caucho” se usa más en literatura técnica y puede referirse al natural o a sintéticos. “Goma” es coloquial. “Elastómero” es el término técnico amplio que incluye hules vulcanizados, poliuretanos, siliconas, TPE, TPV y otros materiales con comportamiento elástico.

Porque NBR solo describe la familia polimérica. El desempeño cambia con contenido de acrilonitrilo, sistema de curado, cargas, plastificantes, antioxidantes, dureza, postcurado, proveedor del compuesto y proceso de moldeo. Dos NBR 70 Shore A pueden hincharse, endurecerse o agrietarse de forma distinta.

Shore D se usa en elastómeros muy duros, plásticos y poliuretanos rígidos. Muchos poliuretanos de alta carga se especifican en 60–75 Shore D, donde Shore A ya pierde sensibilidad práctica.

La causa típica es compression set o relajación de esfuerzo. Puede ser exceso de temperatura, material incorrecto, mala formulación, sobrecompresión, baja recuperación, ataque químico o diseño de ranura inadecuado.

El desprendimiento puede venir de mala preparación del metal, contaminación, selección incorrecta del adhesivo, curado deficiente, esfuerzo de corte excesivo, calor interno, ataque químico en la línea de unión o diferencias de expansión térmica.

Poliuretano colable suele ser excelente en abrasión, especialmente en ruedas, raspadores, cribas, liners y rodillos. NR también puede ser sobresaliente en ciertas abrasiones húmedas y de impacto. La abrasión real depende del mecanismo: corte, erosión, deslizamiento, impacto o partículas.

Un elastómero termofijo vulcanizado o colado no se funde para reprocesarse; se degrada antes. Un TPE/TPU puede ablandarse con calor y procesarse como plástico, aunque sus prestaciones y límites cambian.

TPU es poliuretano termoplástico. Se procesa por inyección o extrusión y combina segmentos suaves y duros. Es útil en piezas de serie, perfiles, ruedas, mangueras, cables y películas, pero no es lo mismo que poliuretano colado.

Es un sistema líquido o semilíquido que se mezcla con curativo y se vacía en moldes. Permite piezas grandes, geometrías complejas, durezas muy amplias y formulaciones ajustadas. Requiere control de humedad, temperatura, relación de mezcla, desgasificado, curado y postcurado.

El agua reacciona con isocianatos y puede producir CO2, generando burbujas, porosidad, mala estequiometría y pérdida de propiedades. Por eso se controlan humedad de materiales, moldes, curativos y ambiente.

Es un intermediario con grupos NCO terminales preparado al reaccionar exceso de diisocianato con poliol. Facilita manejo, reduce volatilidad de isocianato libre, distribuye el exoterma y permite controlar estructura y propiedades.

MOCA es un curativo diamínico históricamente usado en poliuretanos TDI por su ventana de proceso y propiedades. Tiene preocupaciones regulatorias y de salud; su uso exige controles estrictos y en muchos casos se buscan alternativas.

NCO es el grupo isocianato. En poliuretanos reacciona con grupos OH para formar enlaces uretano y con aminas para formar enlaces urea. El %NCO ayuda a calcular curativo y controlar calidad del prepolímero.

Humedad, mala desgasificación, mezcla violenta, molde frío, curativo contaminado, viscosidad alta, tiempo de vaciado lento o presión insuficiente pueden atrapar gas. También puede haber CO2 por reacción de agua con NCO.

Tratamiento térmico posterior al desmoldeo para completar reacciones, organizar segmentos duros y desarrollar propiedades finales. En poliuretanos colables puede ser tan importante como la mezcla inicial.

Ozono, fatiga, envejecimiento térmico, ataque químico, sobrecarga, dureza incorrecta, diseño de corona incorrecto, espesor de recubrimiento insuficiente, almacenamiento inadecuado o limpieza con solventes incompatibles.

El mejor es el que sella en ese fluido, temperatura, presión, compresión y vida útil. NBR es común para aceite, EPDM para agua/vapor/intemperie, FKM para calor/químicos/hidrocarburos, silicón para temperatura y contacto alimentario, PU para abrasión/carga.

Por mala ranura, exceso o falta de squeeze, extrusión por presión, incompatibilidad química, temperatura, instalación dañina, espiralado en dinámico, compression set, hinchamiento, abrasión, presión pulsante o material equivocado.

Degradación química por agua, a veces acelerada por temperatura, acidez o alcalinidad. En poliuretanos, los poliésteres son más susceptibles que muchos poliéteres; por eso el tipo de poliol importa.

Puede ser hidrólisis, degradación térmica, plastificante migrando, mezcla fuera de relación, curado incompleto o ataque químico. En PU poliéster expuesto a humedad/calor, la hidrólisis es sospecha frecuente.

Implica formulación y documentación apta para contacto con alimentos bajo condiciones definidas. No basta que sea blanco o silicón. Deben revisarse regulación, migración, limpieza, temperatura y trazabilidad.

Cuando se necesita resistencia a abrasión con menor daño a contraparte, menor ruido, absorción de impacto, reducción de peso, no chispa, protección de superficie o geometrías moldeadas.

Cuando hay alta temperatura continua fuera de rango, hidrólisis severa, vapor constante, químicos incompatibles, cargas dinámicas con alta generación de calor o cuando se requiere tolerancia térmica que el material no mantiene.

Puede ser material equivocado, superficie dañada, torque incorrecto, diseño de brida, espesor inadecuado, baja compresión, corte defectuoso, instalación sucia o fluido incompatible.