Insulation Produzione dell'espanso rigido poliuretanico (PUR)
Insulation Produzione dell'espanso rigido poliuretanico (PUR)
Insulation Produzione dell'espanso rigido poliuretanico (PUR)
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Per la scelta di un poliolo è indispensabile conoscere,<br />
oltre alla natura chimica, l'indice di ossidrile<br />
(OH), la viscosità e il contenuto in acqua; nel caso<br />
dei polioli poliesteri può essere importante anche<br />
l'indice di acidità.<br />
2.2 Poliisocianati<br />
Con la denominazione di isocianati si intendono<br />
composti contenenti gruppi isocianici (NCO) come<br />
gruppi funzionali. Questi gruppi sono formati da<br />
atomi di azoto, carbonio e ossigeno. Per la produzione<br />
degli espansi rigidi vengono utilizzati quasi<br />
esclusivamente gli isocianati a base di MDI (metilen-difenilen-diisocianato<br />
detto anche difenilmetandiisocianato<br />
o diisocianato-difenilmetano). Questi<br />
sono combinazioni di MDI (in prevalenza 4,4'difenilmetandiisocianato<br />
con percentuali dell'isomero<br />
2,4'-difenilmetandiisocianato) con componenti<br />
a più elevato peso molecolare. Poiché nella struttura<br />
di questo componente macromolecolare si ripete<br />
una determinata unità molecolare, la miscela isocianica<br />
viene detta anche MDI polimerico (PMDI)<br />
o polimero MDI.<br />
Fig. 6: Difenilmetandiisocianato, polimero MDI<br />
Mentre l'MDI è sempre rigorosamente bifunzionale -<br />
vale a dire contiene due gruppi NCO - i componenti<br />
PMDI a più elevato peso molecolare contengono tre<br />
o più gruppi isocianici. Per questa ragione il PMDI<br />
viene definito come poliisocianato. Le funzionalità<br />
medie dei tipi di PMDI di uso comune sono comprese<br />
fra 2,5 - 3,2.<br />
Nel contesto vanno menzionati anche i prepolimeri<br />
PMDI, benché essi rivestano solo importanza secondaria<br />
per la produzione degli espansi rigidi.<br />
Questi sono formati da un tipo di PMDI nel quale<br />
una parte dei gruppi NCO ha già reagito con un<br />
poliolo: rispetto al PMDI di partenza essi presentano<br />
pertanto un contenuto inferiore in gruppi NCO ed<br />
una viscosità decisamente più elevata. Con l'ausilio<br />
di questi prepolimeri è possibile ovviare a certe<br />
difficoltà e ottenere determinati effetti: la quantità di<br />
Page 6 of 41<br />
File No.: PU21012-0409 it<br />
Issue 2004-09-15<br />
calore che si sviluppa durante la reazione nella<br />
produzione degli espansi viene ridotta, inoltre vengono<br />
influenzate la compatibilità dei componenti di<br />
reazione e la struttura della macromolecola.<br />
I poliisocianati a base di MDI utilizzati per la produzione<br />
degli espansi rigidi <strong>PUR</strong> sono liquidi viscosi<br />
con colore da brunastro a bruno scuro. I loro dati<br />
caratteristici sono il contenuto in NCO, la viscosità<br />
e l'acidità.<br />
L'acidità è una misura del contenuto in acido, presente<br />
per ragioni dovute alla tecnica di produzione,<br />
che può influenzare la reattività.<br />
2.3 Espandenti<br />
Come è già stato detto, nella reazione dell'isocianato<br />
con acqua si sviluppa anidride carbonica che<br />
esercita la funzione di espandente. Si parla in questo<br />
caso di schiumatura chimica. Tale procedimento<br />
comporta alcuni svantaggi, per cui svolge<br />
solo un ruolo secondario nella produzione degli<br />
espansi rigidi. Il procedimento che interessa la pratica<br />
è la schiumatura fisica, ottenuta mediante<br />
aggiunta alla miscela reagente di un liquido bassobollente<br />
che evapora per azione del calore sviluppato<br />
durante la reazione.<br />
Affinché il gas permanga nelle celle chiuse <strong>dell'espanso</strong>,<br />
è necessario usare espandenti che si<br />
sciolgono facilmente nei componenti e nella miscela<br />
di reazione; inoltre devono presentare bassa conducibilità<br />
termica, essere quasi insolubili nel poliuretano<br />
risultante e non esercitare su di esso un effetto<br />
plastificante. Infine devono essere innocui sotto<br />
l'aspetto tossicologico ed ecologico.<br />
Con il carburo fluoroclorurato CFC 11, o monofluorotriclorometano,<br />
era possibile soddisfare molto<br />
bene la maggior parte di questi requisiti, però il suo<br />
impiego si è dimostrato a rischio per l'ambiente.<br />
L'effetto serra (GWP = global warming potential)<br />
provocato dal CFC 11 e la sua capacità di danneggiare<br />
lo strato di ozono della stratosfera (ODP =<br />
ozone depletion potential) hanno condotto al divieto<br />
d'impiego di questo prodotto (protocollo di<br />
Montreal del 1987).<br />
L'anidride carbonica è solubile nel poliuretano e<br />
diffonde perciò dalle celle <strong>dell'espanso</strong>, se questo<br />
non viene ricoperto con uno strato impermeabile<br />
alla diffusione. A causa della diminuita pressione<br />
del gas nelle celle, il materiale può subire raggrin-<br />
<strong>Insulation</strong><br />
Informazione tecnica