Una espuma de polímero es una mezcla
de polímero y gas, lo que da al material una estructura porosa o celular. Otros
términos que se emplean para las espumas de polímero incluyen polímero celular, polímero soplado y
polímero expandido. Las
espumas de polímero más comunes son el poliestireno (Styrofoam, marca registrada)
y poliuretano. Otros polímeros que se utilizan para fabricar espumas incluyen
cauchos naturales (“caucho espumado”) y cloruro de polivinilo (PVC).
Las
propiedades características de un polímero espumado incluyen:
1) baja
densidad,
2) alta resistencia
por unidad de peso
3) buen aislamiento
térmico
4) buenas
cualidades de absorción de energía. La elasticidad del polímero base determina
la propiedad correspondiente de la espuma.
Las espumas
de polímero se clasifican
1) elastoméricas, en las que la
matriz de polímero es un caucho, capaz de una gran deformación elástica
2) flexible, en el que la matriz es
un polímero muy plástico tal como el PVC suave
3) rígido, en el que el polímero es
un termoplástico rígido tal como el poliestireno o un plástico termofijo como
un fenólico. En función de la formulación química y grado de entrecruzamiento,
el poliuretano varía entre las tres categorías.
1) Procesos de espumado
Los gases
comunes que se usan en las espumas de polímero son aire, nitrógeno y dióxido de
carbono. La proporción del gas varía hasta 90% o más. Éste se introduce en el
polímero con varios métodos, llamados procesos de espumado. Éstos incluyen:
1) mezclar
una resina líquida con aire por agitación
mecánica, después se endurece el polímero por medio de calor o
reacción química
2) mezclar un
agente de soplado físico con
el polímero, un gas como el nitrógeno (N2) o el pentano (C5H12), que se disuelve
en el polímero fundido sujeto a presión, de modo que el gas sale de la solución
y se expande cuando después se reduce la presión
3) se mezcla
el polímero con componentes químicos, llamados agentes de soplado
químicos que se descomponen a temperaturas altas y liberan gases
tales como el CO2 o el N2 dentro de la mezcla.
2) Procesos de conformado
Hay muchos
procesos para dar forma a los productos de espuma de polímero. Como las dos
espumas más importantes son el poliestireno y el poliuretano, el presente
análisis se limita a los procesos de conformación de estos dos materiales.
Debido a que el poliestireno es un termoplástico y el poliuretano puede ser un
termofijo o bien un elastómero (también un termoplástico, pero es menos
importante en esta forma), los procesos que se estudian aquí para dichos
materiales son representativos de los que se emplean en otras espumas de
polímero.
un capo
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