Insulation Produzione dell'espanso rigido poliuretanico (PUR)

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2.4 Attivatori A temperatura ambiente i polioli e i poliisocianati reagiscono fra loro per la maggior parte solo a velocità moderata; lo stesso vale per la reazione dei poliisocianati con acqua. Per questa ragione alle miscele reattive vengono aggiunti adatti acceleranti (attivatori), costituiti generalmente da ammine terziarie, composti stanno-organici o sali alcalini di acidi carbossilici alifatici, che favoriscono soprattutto la formazione di isocianurati. I prodotti più noti sono: trietilammina, dimetilcicloesilammina, dibutilstagno-dilaurato, acetato di potassio. I singoli composti del numeroso gruppo degli attivatori esercitano un'influenza in parte molto differente sulle reazioni descritte. Di conseguenza è possibile utilizzare tale comportamento per pilotare l'andamento della reazione e della schiumatura in modo consono alle esigenze. 2.5 Stabilizzanti della schiuma Nella maggior parte dei casi la schiuma che si produce in seguito alla formazione e all'evaporazione dell'espandente non è stabile: senza l'aggiunta di stabilizzanti si verificherebbe il collasso. Per questa funzione si utilizzano quasi esclusivamente composti silicoorganici (polisilossani polieteri) che, oltre ad esercitare un effetto tensioattivo, fungono da emulgatori. Gli stabilizzanti regolano la struttura della schiuma, la formazione di celle chiuse od aperte e le dimensioni delle stesse, per cui hanno un influsso essenziale sulle caratteristiche dell'espanso. 2.6 Ignifughi In qualità di composti organici i poliuretani sono combustibili. Per ritardare la loro accensione e ridurre la propagazione della fiamma ci si avvale di un'adatta struttura chimica e dell'aggiunta di componenti ritardanti la fiamma. Come è già stato detto, i polioli poliesteri aromatici e i composti con struttura di poliisocianurato (PIR) ad esempio contribuiscono a conferire resistenza alla fiamma. Diffuso è anche l'impiego di polioli alogenati. Trialchil-, trisalogenoalchil- e triarilfosfati sono additivi ignifughi non reattivi. Tipici rappresentanti di questa classe sono il trietilfosfato, il tris-cloroisopropilfosfato e il bifenilcresilfosfato. Gli ignifughi solidi ed insolubili non trovano praticamente impiego in quanto comportano problemi di lavorazione, tuttavia in futuro potrebbero svolgere un ruolo più importante. Page 8 of 41 File No.: PU21012-0409 it Issue 2004-09-15 I test di estinguenza attualmente usati pongono differenti requisiti alla resistenza alla fiamma degli espansi (cfr. Informazione tecnica N° 10/1999 "Situazione della normativa europea sugli espansi rigidi PUR nel settore edile" [3]). Nella maggior parte dei casi per superare il test di estinguenza previsto bisogna combinare i diversi provvedimenti protettivi a disposizione. 2.7 Materie prime della Bayer MaterialScience AG Per la produzione di espansi rigidi PUR previsti per un gran numero di applicazioni la Bayer Material- Science AG offre adatte materie prime nonché interi sistemi di materie prime. Questi sistemi, che possono essere formati da due o più componenti, sono prodotti la cui composizione chimica è studiata su misura per soddisfare i requisiti specificamente richiesti per singoli impieghi. Benché un tale sistema sia formato di regola da un poliolo, o da una miscela di polioli, contenente additivi e da un poliisocianato, tuttavia il termine di sistema viene applicato di frequente al poliolo, perché l'adattamento alle esigenze pratiche avviene di norma attraverso questo componente, mentre il poliisocianato resta invariato. Così è diffuso l'uso di definire formulato poliolico una combinazione formata da polioli e additivi. Per l'industria trasformatrice sono a disposizione tutte le forme di fornitura che vanno dal poliolo di base fino al poliolo completamente formulato, contenente tutti gli additivi necessari. Con il termine, usato di frequente, di formulato parziale si intende una miscela formata da due o più polioli alla quale prima della lavorazione vengono aggiunti attivatori, stabilizzanti e ignifughi. I componenti necessari per la produzione degli espansi rigidi PUR vengono distribuiti dalla Bayer AG con i seguenti marchi registrati: • Desmodur ® poliisocianati • Desmophen ® polioli di base e loro miscele • Baytherm ® sistemi/formulati di polioli per la produzione di espansi rigidi PUR cui non è specificamente richiesta resistenza alla fiamma • Baymer ® sistemi/formulati di polioli per la produzione di espansi rigidi PUR resistenti alla fiamma • Desmorapid ® attivatori Insulation Informazione tecnica
• Disflamoll ® ignifughi • Levagard ® ignifughi Stabilizzanti della schiuma vengono forniti fra l'altro dalle società GE Bayer Silicones, Th. Goldschmidt AG, Air Products GmbH, Nitroil Europe Handels GmbH e Witco Corp. Per la richiesta di espandenti è possibile rivolgersi ad es. alle ditte Erdölchemie GmbH, Exxon Chemical GmbH e Haltermann (alcani), Solvay Fluor und Derivate GmbH e DuPont (H-CFC e H-FC). 2.8 Magazzinaggio delle materie prime Tutte le materie prime destinate alla produzione degli espansi rigidi PUR vanno immagazzinate in ambienti asciutti, al riparo dall'umidità. I polioli sono in generale igroscopici e assorbono umidità dall'aria, per cui il loro contenuto percentuale in acqua può aumentare in breve tempo di qualche unità e provocare così variazioni degli indici caratteristici (vedi punto 3.1) nonché un accresciuto sviluppo di CO2, il che ha come conseguenza una diminuzione della densità e della stabilità dell'espanso. La protezione dall'umidità durante il magazzinaggio riveste particolare importanza per i poliisocianati. La poliurea che si forma nella reazione con l'umidità dell'aria si separa come sostanza solida, provocando incrostazioni nei contenitori, mentre le particelle solide che si depositano possono causare l'intasamento di tubi e ugelli. Per questa ragione l'aria insufflata nei contenitori durante il prelievo di materiale deve essere ben secca. Le materie prime PUR presentano in parte una stabilità al magazzinaggio limitata. Mentre la maggior parte dei componenti di base, non miscelati, possono essere conservati per mesi ed anni in contenitori chiusi, le miscele (formulati) già dopo settimane possono presentare cambiamenti chimici, che si manifestano in viraggi di colore, aumento della viscosità, perdita della reattività e della stabilità della schiuma. Un magazzinaggio a temperature elevate può ridurre fortemente la conservabilità delle materie prime. Di ciò si deve tener conto in particolare nel caso di un trasporto di lunga durata e del riscaldamento provocato da un'eventuale esposizione all'irraggiamento solare. Di regola le materie prime in commercio presentano per breve tempo (da qualche giorno a settimane) una sufficiente stabilità a tem- Page 9 of 41 File No.: PU21012-0409 it Issue 2004-09-15 perature fino a 50 °C. Ciò è indispensabile, perché nel trasporto in autocisterna, ad esempio, la temperatura delle materie prime può salire effettivamente a 50 °C. Nella maggior parte dei casi si consiglia di effettuare la lavorazione ad una temperatura di 20 - 25 °C, per cui dopo la consegna è necessario provvedere al raffreddamento del materiale, ad esempio mediante uno scambiatore di calore. Un condizionamento termico delle materie prime è opportuno anche nel caso di un magazzinaggio prolungato delle stesse: temperature alte possono pregiudicare la qualità, temperature troppo basse possono provocare difficoltà nella lavorazione a causa dell'elevata viscosità. Vogliamo ricordare inoltre che le materie prime contenenti espandenti (H-FC, H-CFC) vanno in generale immagazzinate a temperature inferiori a 30 °C. Per il resto è necessario osservare le disposizioni di legge sul magazzinaggio di prodotti chimici. 2.9 Misure di sicurezza da osservare nella manipolazione di materie prime PUR Per ragioni di sicurezza, nella manipolazione delle materie prime PUR è necessario osservare le misure di protezione e prevenzione riportate nei fogli d'informazione e nelle schede di sicurezza dei prodotti. Il polimero MDI (PMDI) ad esempio è classificato fra le sostanze a rischio ed è soggetto all'obbligo di etichettatura, per cui va manipolato con la debita cautela. Per la manipolazione del PMDI è fissato un valore limite per la concentrazione massima ammessa sul posto di lavoro - in forma di gas, vapore o sospensione nell'aria - di una sostanza in esso contenuta. Il grado di possibile pericolosità dipende sostanzialmente dalla quantità di vapori ed aerosoli di isocianato che si sviluppano durante la lavorazione del PMDI. A prescindere dalla lavorazione a spruzzo, la trasformazione del PMDI fino a temperature di 20 - 23 °C non presenta problemi, qualora venga effettuata in ambienti ventilati. Sul posto di lavoro è necessario assicurare un'aspirazione dell'aria sufficiente e soprattutto ben localizzata, con movimento dell'aria in direzione di allontanamento dal posto in cui lavorano le persone. Vapori ed aerosoli di PMDI irritano gli occhi e le mucose del naso, della gola e dei polmoni, inoltre Insulation Informazione tecnica
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