Definición
Los adhesivos, también conocidos como resinas poliméricas (poliésteres, ésteres de vinilo, acrílicos modificados, resinas epoxi, resinas fenólicas y poliuretanos), pueden unir fibras de refuerzo de manera ordenada. En los materiales compuestos, las fibras y las telas desempeñan un papel de refuerzo, mientras que las resinas son el material de la matriz. Los materiales de construcción compuestos de poliuretano están mostrando características más ventajosas en aplicaciones de construcción.
Resumen general
Ya sea un proyecto de nueva construcción o un proyecto de renovación, las ventajas de los materiales de construcción compuestos de poliuretano hechos con adhesivo de poliuretano se están explorando gradualmente, incluyendo durabilidad, ligereza, resistencia a la corrosión, alta resistencia y bajo mantenimiento. Los productos compuestos tienen alta flexibilidad en la aplicación del producto debido a su buena capacidad de diseño. Técnicamente los llamamos plásticos/polímeros reforzados con fibra (FRP), y generalmente consisten en dos materias primas: fibras de refuerzo y aglutinantes poliméricos (generalmente llamados matrices). Factores como el tamaño del producto, la forma, la relación peso/volumen y los materiales de fibra de refuerzo generalmente determinan las propiedades mecánicas de los compuestos plásticos, como la rigidez y la resistencia. El tipo y la proporción de adición de la matriz de resina de poliuretano dan al producto terminado diferentes propiedades físicas, como la resistencia al impacto.
Ventajas en aplicaciones de compuestos de fibra natural
Los materiales de construcción compuestos de PU generalmente se producen mediante moldeo por compresión con adhesivos de poliuretano. Las propiedades estructurales de los compuestos plásticos dependen principalmente del tipo de fibra utilizada. Aunque la fibra de vidrio es el componente principal de muchos compuestos plásticos, ahora también está disponible con fibra de carbono, fibra de aramida o fibra de boro. Estos materiales crudos proporcionan rigidez y resistencia a los materiales compuestos, que pueden satisfacer diversas áreas de aplicación. En los últimos 10 años, las fibras vegetales y las fibras de madera también se han utilizado ampliamente, especialmente en la construcción residencial. Aunque el polietileno, el cloruro de polivinilo (PVC) y el polipropileno son las principales resinas poliméricas utilizadas en compuestos de fibra natural, las fibras naturales también se pueden utilizar en compuestos con resinas fenólicas, poliésteres, poliestireno, poliuretanos y otras matrices poliméricas.
Muchos materiales de construcción compuestos de poliuretano actuales, la adición de fibras naturales, principalmente de la epidermis de plantas (como fibras de paja de trigo, lino, yute, kenaf, sisal, cáñamo y coco), se unen con adhesivos de PU como poliéster o polipropileno. Debido a las propiedades mecánicas moderadas de las fibras naturales, generalmente no se utilizan en aplicaciones de alto rendimiento, pero las fibras en sí mismas son ligeras y tienen buena resistencia y rigidez y excelente rigidez a la flexión. Otra fibra natural, la madera, se utiliza principalmente en paneles compuestos para productos de construcción como terrazas, perfiles de puertas y ventanas, molduras decorativas, barandillas y productos de paneles. Estos materiales de construcción compuestos de PU generalmente contienen del 30% al 70% de fibra de madera dependiendo del área de aplicación, siendo el 50% la aplicación más típica. Independientemente de la proporción, el refuerzo utilizado en los compuestos de madera plástica suele ser virutas de madera o partículas de madera, que se moldean y componen con un adhesivo de poliuretano.
Ventajas en aplicaciones de compuestos especiales con alto contenido de madera
Las variedades comunes de fibra se derivan principalmente de pino, arce y roble. Algunos fabricantes utilizan adhesivos de resina termoendurecible de PU para producir compuestos especiales con mayor contenido de madera. Para los compuestos de fibra inorgánica, se pueden agregar pequeñas cantidades de otros materiales a los compuestos de madera plástica (WPC) para mejorar la eficiencia del procesamiento y el rendimiento. Los aditivos pueden incluir agentes de acoplamiento, estabilizadores de luz, pigmentos, lubricantes, fungicidas y agentes espumantes. Los adhesivos de poliuretano se utilizan principalmente en la industria de la construcción para pisos, paredes y techos. Los compuestos también pueden simular ladrillos o piedras para la decoración de paredes exteriores de edificios. Dentro de los edificios, los compuestos se pueden utilizar en recintos de ducha, bañeras, lavabos.
Ventajas en aplicaciones de láminas compuestas
Los adhesivos de poliuretano se pueden usar para hacer una variedad de paneles compuestos de diferentes especificaciones, incluyendo tableros de partículas (OSB), tableros duros (HB), tableros de fibra de densidad media (MDF) y cartón, tableros de partículas (PB) y madera contrachapada (LVL). Se utiliza generalmente como protección estructural, pisos y techos de edificios residenciales. Los compuestos de madera-plástico se utilizan a menudo como pisos exteriores, marcos de puertas, cercas y otras aplicaciones que requieren durabilidad. Si se adoptan los procedimientos correctos de fabricación e instalación, los productos compuestos de madera-plástico rara vez se pudren, agrietan o deforman bajo la mayoría de las condiciones climáticas normales en los Estados Unidos. Además, este tipo de tablero es resistente a manchas, agua, UV, no es susceptible a infestaciones de insectos y tiene buena capacidad de carga. También tienden a tener buena estabilidad dimensional y un coeficiente de expansión más bajo que los plásticos duros, lo cual es mejor que la estabilidad dimensional de la madera. Fibras de madera, virutas de madera, cáscaras de arroz y otros rellenos orgánicos comúnmente utilizados en estas aplicaciones.
Ventajas de la aplicación en escenas como puertas y ventanas
Las puertas y ventanas son las aplicaciones más típicas. El cloruro de polivinilo (PVC) se utiliza a menudo como matriz de resina termoplástica en el campo de puertas y ventanas (aunque otros plásticos también utilizan esta materia prima). Las fibras utilizadas en este campo son generalmente fibras de madera de 80 a 200 mallas, lo que produce productos de cloruro de polivinilo (PVC) llenos de madera con buena estabilidad, resistencia a la humedad y rigidez. En nuevas aplicaciones exteriores, resinas plásticas de vinilo y poliolefina (como polietileno y polipropileno), virutas de madera mezcladas con una cierta proporción de adhesivos de PU para hacer compuestos de madera-plástico tienen buena resistencia a la corrosión y resistencia a la intemperie.
Ventajas de usar en paneles sándwich
Otra estructura de sándwich comúnmente utilizada está hecha de materiales de sándwich livianos y materiales compuestos laminados con adhesivos de poliuretano. Las puertas están principalmente hechas de superficies de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) y sándwiches de espuma de poliuretano o poliestireno expandido (EPS). Actualmente, este tipo de producto se utiliza principalmente en proyectos residenciales y comerciales. Estas puertas compuestas de "sándwich" proporcionan alta resistencia específica y rigidez específica, peso ligero, buena resistencia al impacto y textura de superficie uniforme y lisa. Otras consideraciones, como el aislamiento acústico, la resistencia al calor y la amortiguación de vibraciones, determinan la elección del material del núcleo.
Conclusión
En resumen, los diversos materiales se complementan entre sí en términos de rendimiento, produciendo un efecto sinérgico, de modo que el rendimiento integral de los materiales de construcción compuestos hechos de adhesivos de poliuretano es mejor que los materiales de los componentes originales y cumple con varios requisitos. Los rellenos o aditivos también pueden hacer que los materiales compuestos terminados sean resistentes a la luz ultravioleta (UV) o al fuego. La tecnología de producción de materiales compuestos líder proporciona a las personas más oportunidades de aplicación y puede personalizar materiales compuestos de alto rendimiento para varios edificios comerciales y residenciales.
