INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas
Academia de Química orgánica y polímeros Laboratorio de Técnicas de polimerizacin y !ormulacin de los polímeros"
#ráctica $ #olimerizacin de una espuma rígida y !lexible de poliuretano Integrantes% & & & & &
Aguil guilar ar 'i 'imé méne nezz Lui Luiss (sv (sval aldo do )*áv )*ávez ez +i +ira rand ndaa ,a!ae a!aell -arcí arcíaa ,odr ,odríg ígue uezz 'ess 'essiica .á/e .á /era ra 0e 0ern rnán ánde dezz A Ala lan n 1ri 1riel el ,iv ,ivas 2alenci enciaa +a +arrio
#ro!esor% Enri3ue )evada +aya -rupo% $I+45
E3uipo% 6
7ec*a de entrega% 8$9Abr 9:8;4
I.T,(<1))I=. 0
La espuma de poliuretano expandido, es uno de los principales materiales utilizados actualmente en diversas ramas, tales como construcción de viviendas, ediicios, !otes o !arcos, aviones, entre otros" #l poliuretano es una sustancia $ue resulta de la com!inación del %isocianato& ' del %poliol&, a trav(s de una reacción $u)mica" #sta com!inación permite $ue el material pueda ser estirado, aplastado o ra'ado ' no pierda su constitución, lo $ue convierte al poliuretano en un material !astante resistente, casi indestructi!le" #l poliuretano puede o!tenerse en modo l)$uido, en espuma o sólido" #n el caso de la espuma, (sta se aplica en estado l)$uido ' lue*o de su aplicación se expande +asta o!tener su estado sólido deinitivo"
>#ara 3ué se utiliza la espuma de poliuretano expandido? #ste material es el principal aislante en la industria de la construccin " racias a sus propiedades se emplea como aislante t(rmico, aislante +idróu*o ' como material anti-+umedad"
Aislante térmico La espuma de poliuretano se aplica en tec+os ' paredes para eliminar la transmisión de calor o r)o .puente t(rmico/" Adicionalmente la ortalece la estructura, extendiendo de 01 a 02 a3os el tiempo de vida de tec+os ' paredes" Todo esto *enera un *ran a+orro tanto en caleacción ' reri*eración, como en mantenimiento" La espuma de poliuretano es una excelente !arrera contra el vapor ' el aire, adem4s cuenta con una excelente resistencia ante temperaturas extremas ' uertes vientos"
Aislante *idr!ugo La espuma de poliuretano, cuenta con una estructura molecular cerrada, lo $ue la +ace un material resistente al a*ua" #sta propiedad la convierte en el protector perecto para cual$uier tipo de estructura, incluso para construcciones con imperecciones o de dise3o irre*ular" 5e esta orma la espuma de poliuretano, tam!i(n !rinda una excelente protección contra la corrosión ' las iltraciones" Por supuesto, tam!i(n unciona como !arrera contra la +umedad"
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(tros usos de la espuma de poliuretano Cuando se emplea en el interior de paredes la espuma de poliuretano, se utiliza para incrementar la uerza ' resistencia de marcos de madera, tam!i(n es mu' 6til para evitar $ue los tec+os de construcción comercial se levanten" Cuando se aplica la espuma so!re tec+os, se !usca tam!i(n aumentar la resistencia a la a!rasión ' es mu' 6til cuando se re$uiere construir un drena7e" Tam!i(n es utilizado en el +o*ar para reparar irre*ularidades en la supericies de paredes ' para aislar ' reparar tu!er)as de P8C"
La espuma de poliuretano se aplica en% •
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Paneles de aislamiento Aislamiento Comercial ' 9esidencial: en paredes, tec+os, 4ticos ' sótanos Aislamiento Industrial: Silos, Tan$ues, C4maras ;ri*or)icas,
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Carrocer)as
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=arcos, Lanc+as, 5i$ues lotantes
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Aviones: para aumentar la uerza estructural de las alas
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+ET(<(L(-@A
> > > > > >
8asos *randes 8asos pe$ue3os A*itador ?olde Termómetro =alanza 9eactivos utilizados
Los reactivos ' compuestos $u)micos .o disolventes/ $ue ueron utilizados en el proceso de o!tención de espuma r)*ida de poliuretano se enlistan en la Ta!la 0" Los reactivos ueron utilizados sin previa puriicación tal como se reci!ieron del proveedor, tal como se especiican en la Ta!la @"
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Tabla ;" ,eactivos para la síntesis de #2Ac" .(+C,E DD diisocian ato di!enilme tano
Etilenglic ol
7(,+1LA
71.)I #,(#IE
5iol
#,E)A1)I(.E S 0"- La sustancia irrita los o7os, la piel ' el tracto respiratorio @"- #l contacto prolon*ado o repetido puede producir sensi!ilización de la piel "- La sustancia se puede a!sor!er por in+alación" Apariencia% li$uido 0"- La sustancia +i*roscópico, se puede viscoso incoloro e a!sor!er por inodoro" in+alación ' a trav(s de la piel"
Exper iment o1
5
Pesar 10 g. del reactivo A en un vaso
Exper iment o 2 Prepararla m excla del experimento 1 en un vaso grande
Pesar 10 g. del reactivo B en un vaso
Vertir el reactivo B sobre el A agitar duramte 15 min de manera rigurosa
%olocar un vaso vacio pe&ue'o dentro del grande ( antes de &ue inicie la reaccion ) su"etarlo d e tal m anera &ue la espum a lo cubra.
+
!e"ar de agitar verter sobre los moldes# 1$4 parte del molde
Agregar agua caliente dentro del vaso pe&ue'o m edir la emperatura c$5min# compararlo con el de re*erencia
+ecanismo de reaccion poliuretano a partir de un diisocianato y un diol
,esultados ,
#n el experimento no" 0 se o!tuvieron i*uras de diversas ormas de!ido a $ue la mezcla de monómeros ue vertida en moldes ' despu(s de reaccionar, endureció completamente"
•
•
.magen 1/ oldes de cocina con poliuretano expandindose
.magen 2/ Vaso con recubrimiento interno de P vaso sin
#n el experimento no" @, se o!servó claramente $ue en el vaso recu!ierto de poliuretano, el a*ua se manten)a caliente por m4s tiempo $ue en el vaso sin recu!rimiento, por lo $ue podemos decir $ue la espuma de poliuretano es un eicaz aislante t(rmico $ue rellena espacios r4pida ' completamente" #n la ta!la no"@ se presentan datos de tiempo vs temperatura de am!os vasos"
TiempoFminG 8 6 ;8 ;6 :8 :6
Temperatura de vaso con aislanteFH)G 54 65 6; D5 DD D;
Temperatura de vaso sin aislanteFH)G 54 6: D $ $$ $;
t vs -0 ,0 +0 50
emperatura %
con aislante
40
sin a islante
30 20 10 0 0
5
10
15
20
25
30
35
iempo (min)
Comparación de temperatura con y sin aislante
(bservaciones •
Para realizar la experimentación ' o!tención del poliuretano de!e mane7arse dos reactivos, la mezcla de *licol e isocianato re$uiere de a*itación vi*orosa durante 02 se*undos para ase*urar una mezcla +omo*(nea ' o!tener la polimerización" La reacción es mu' r4pida por lo $ue se de!)a tener preparado el molde ' el uso correcto de *uantes para evitar $ue la espuma se pe*ara a los dedos"
)onclusiones
•
•
#l poliuretano en orma de espuma o!tenido mediante la t(cnica de masa reacciona mu' r4pidamente, ocupando espacios *randes en poco tiempo, sell4ndolos casi +erm(ticamente como ocurrió con los moldes ocupados en el experimento 0"
5e!ido a su porosidad ' la *ran expansión $ue presenta, resulta ser un material li*ero ' excelente aislante t(rmico, lo $ue conirmamos por medio del experimento no"@ 10
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La mezcla de *licol e isocianato re$uiere de a*itación vi*orosa ' constante para llevar a ca!o la polimerización"
Su ri*idez deriva de $ue es un termoi7o, lo $ue $uiere decir $ue al ser sometido a altas temperaturas, se de*rada en lu*ar de undirse"
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