Guida sul poliuretano espanso: materiale plastico con ottime proprietà isolanti e lungo ciclo di vita

Guida sul poliuretano espanso: un materiale plastico con ottime proprietà isolanti e lungo ciclo di vita che si utilizza in edilizia, nelle ristrutturazioni ma anche per realizzare alcuni imbottiti come i materassi memory foam

Il poliuretano è un materiale plastico disponibile in varie forme. Può essere rigido o flessibile ed è il materiale scelto per un’ampia gamma di applicazioni per creare svariati prodotti di consumo o industriali.

Il poliuretano si trova nei seguenti oggetti di consumo comune:

• isolamento di frigoriferi e congelatori domestici
• isolamento di edifici
• imbottitura di mobili e materassi
• componenti di automobili
• rivestimenti e adesivi
• rulli e pneumatici
• pannelli in legno compositi
• suole di scarpe e abbigliamento sportivo

Ogni giorno sono scoperti nuovi usi per questo materiale plastico adattabile e versatile che è soprattutto riconosciuto per le eccellenti caratteristiche isolanti.

Composizione

I poliuretani sono polimeri plastici nati dalla combinazione di disocianati (tdi e mdi) e polioli: a seconda del prodotto finale desiderato, le formule chimiche possono contenere altri ingredienti quali come catalizzatori, agenti espandenti e elementi ignifughi.
Le combinazioni tra differenti ingredienti consentono di produrre differenti prodotti:

• adesivi
• elastomeri
• rivestimenti
• schiume rigide e flessibili
• schiume a pelle integrale rigide e flessibili
• sigillanti

Come sono strutturati i polimeri

I polimeri vanno immaginati come una catena di strutture tridimensionali composte da lunghe unità più piccole e ripetute, dette monomeri: detti monomeri contengono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Gli anelli più piccoli vengono ‘polimerizzati’ per formare le catene.
Possono essere naturali o artificiali.

Un esempio di polimero artificiale è la bachelite, creata nel 1909, oppure il raion (la prima fibra di polimero artificiale) insieme al nylon, il silicone, il polietilene e il polistirolo.

La storia del poliuretano espanso

Negli anni ’30 il giovane dottor Otto Bayer(1902-1982) inventa i poliuretani.
Oggi ne esistono molteplici tipi, dall’aspetto molto diverso tra loro.

Solo durante la Seconda Guerra Mondiale si diffondono i poliuretani utilizzati in sostituzione della gomma, che al tempo era costosa e difficile da reperire soprattutto per vari tipi di rivestimenti, dalle finiture degli aeroplani fino agli indumenti resistenti.

Negli anni ‘50 i poliuretani furono utilizzati negli adesivi, negli elastomeri e nelle schiume rigide, e sul finire dello stesso decennio, per le schiume di imbottitura flessibili.

Dagli anni ’60 in poi le applicazioni in poliuretano si sono davvero moltiplicate.

Come si trova nelle nostra quotidianità

• Poliuretani espansi rigidi: si utilizzano come isolanti termici per edilizia, nella refrigerazione industriale, commerciale e domestica , per i trasporti a temperatura controllata, nel settore degli impianti aeraulici.
• I poliuretani espansi rigidi strutturali: peri i settori di arredamento e nautica.
• Poliuretani espansi flessibili: per abbigliamento, giocattoli e imbottiture per arredamento e materassi . Nel settore automobilistico.
• I poliuretani espansi semirigidi: usati soprattutto nell’industria automobilistica (volanti, cruscotti, poggiatesta) e per applicazioni di sicurezza.
• Poliuretani espansi compatti e elastomeri: ottimo impermeabilizzante, usato per suole, per articoli sportivi e piste di atletica.

Il poliuretano viene usato anche per la produzione di vernici e adesivi finalizzate al mercato dell’edilizia e industria automobilistica. Infine non manca l’uso di questo materiale così duttile per applicazioni medico – sanitarie (valvole cardiache, protesi, tubi per emodialisi, guanti chirurgici, sacche per sangue, profilattici).

Isolamento termico degli edifici

Gran parte degli edifici in cui viviamo sono energivori, ovvero consumano e disperdono una grande quantità di energia.

Dati. In particolare 160 milioni di edifici in Europa sono responsabili di più del 40% del consumo di energia dell’Unione Europea e del 36% delle nostre emissioni di Co2. Piu del 40% dell’energia ottenuta da carburanti fossili (e quindi anche le emissioni di CO2) è associata al riscaldamento e al raffreddamento degli edifici.

Diventa quindi importante (ed è anche richiesto a livello normativo dalla Comunità europea) trovare dei metodi per diminuire le emissioni di Co2 degli edifici.

I poliuretani sono in grado di ridurre drasticamente la dispersione di calore dalle case e dagli uffici di regioni dal clima freddo.

Durante l’estate invece i pannelli isolanti in poliuretano riescono a mantenere gli edifici freschi, senza così dover utilizzare impianti di raffrescamento.

Un buon isolamento termico permette di mantenere il calore all’interno nei climi freddi e all’esterno in quelli caldi. I poliuretani risultano essere un modo accessibile, durevole e sicuro per ridurre le emissioni di carbonio causa del surriscaldamento globale.

Il poliuretano viene utilizzato come isolante:

• attorno alle tubature
• attorno alle caldaie
• nelle pareti a cassetta
• sui pavimenti

Caratteristiche performanti dei poliuretani per l’edilizia

Eccovi una rapida sintesi:

• Resistenza: gli edifici durano più a lungo e richiedono minore manutenzione ordinaria.
• Pannelli leggeri ma durevoli, resistenti all’umidità e semplici da installare
• Proprietà di efficienza energetica finché l’edificio esiste
• Le schiume di poliuretano sono molto più efficienti in termini di spazio
• La schiuma rigida di poliuretano a spruzzo è particolarmente versatile ed efficiente per la ristrutturazione di vecchi edifici
• Emissioni di Co2 basse
• Tutte le schiume di poliuretano nell’UE sono senza Hcfc

Utilizzi del poliuretano espanso nell’arredamento

Le gomme flessibili in poliuretano sono morbide e al contempo offrono un supporto ottimale, duraturo e mantengono la loro forma, sono un materiale riempitivo perfetto per le imbottiture di sedute e materassi.

La Memory foam è una comune forma di poliuretano che si adatta alla conformazione del corpo della persona, garantendo il massimo riposo.

È largamente utilizzata negli ospedali, dove previene le ferite da pressione alle persone costrette a letto per lunghi periodi di tempo (vanta infatti il presidio medico).

Sostenibilità del prodotto e responsabilità ambientale.

Deriva dal petrolio, che è una materia prima in esaurimento, ma ciò nonostante dal punto di vista dell’ambiente, i poliuretani possono considerarsi sostenibili perché contribuiscono attivamente a combattere i cambiamenti climatici in vari modi:

• Come isolanti efficaci, aumentano il rendimento energetico degli edifici e riducendo la necessità di riscaldamento e raffreddamento, diminuendo in tal modo le emissioni di carbonio. Il poliuretano viene usato come isolante anche per la realizzazione di Case Passive che utilizzano circa il 95% di energia complessiva in meno.
• Nei veicoli non solo garantiscono comodità e sicurezza, ma consentono anche di risparmiare carburante perché sono più leggeri di altri materiali.
• Il miglioramento della progettazione ecocompatibile degli elettrodomestici con impiego di poliuretani ha permesso un uso efficiente dell’energia. Questo risparmio energetico si traduce in una diminuzione delle emissioni di gas serra e in un notevole contributo che ognuno può fornire per ridurre il riscaldamento globale.

Ciclo di vita del prodotto

L’industria dei poliuretani cerca continuamente di migliorare la fase di fine vita dei propri prodotti, per aumentare anche la sostenibilità.

E’ dimostrato che oggi gli schemi di recupero riducono i volumi di rifiuti di poliuretano che finiscono interrati. Ogni anno oltre 250mila tonnellate di poliuretani di provenienza europea vengono riciclati e recuperati.

L’utilizzo dei rifiuti di poliuretano per la generazione di energia negli inceneritori di rifiuti solidi municipali, inoltre, diminuisce la necessità di combustibili fossili. Attualmente, circa il 45% dei combustibili fossili sono utilizzati per raffreddare e riscaldare l’interno delle case e degli edifici.

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