PROPIEDADES DE LA ESPUMA DE POLIURETANO
- Introducción:
La espuma rígida de poliuretano es una materia sintética duroplastica, altamente reticulada espacialmente y no fusible. En las densidades habituales, para aislamiento térmico, la espuma contiene solamente una pequeña parte del volumen de materia solida (con una densidad de 35 kg/m3, solo el 3% del volumen aproximadamente es materia sólida).
Existen dos sistemas de obtención: La proyección, que consiste en la pulverización al unísono de los dos
componentes sobre una superficie y la Colada, en la que se mezclan físicamente por batido.
- Estructura celular:
La espuma rígida de poliuretano obtenida por proyección presenta una estructura celular predominantemente cerrada. El porcentaje de células cerradas se sitúa por encima del 97%.
- Densidad:
La densidad de la espuma rígida de poliuretano por proyección para aislamiento térmico esta comprendida, y normalizada en Normas UNE 92120-1 y 92120-2 según la aplicación, entre 30 y 55 kg/m3, aunque para aplicaciones especiales pueden utilizarse densidades mas altas, 100, 200, etc. o mas bajas (espumas acústicas) 10, 12, 15, etc.
- Conductividad térmica:
La alta capacidad aislante de la espuma rígida de poliuretano por proyección no se consigue en la construcción con ningún otro material aislante conocido. Esta característica especial se debe a la muy baja conductividad térmica que posee el gas espumante ocluido en el interior de las células cerradas.
De este modo, la espuma rígida de poliuretano producida “in situ” puede alcanzar un valor de conductividad térmica de 0,022 W/m•K. Debido a que las células no impiden totalmente la difusión de gases a través de sus paredes, este valor de conductividad va aumentando ligeramente con el tiempo hasta llegar finalmente a estabilizarse. En la practica, se considera como valor de conductividad térmica de la espuma el obtenido después de 9 meses de envejecimiento (UNE 92120-1), 0,028 W/m•K.
Mediante la aplicación de recubrimientos que eviten la difusión de gases (barrera de vapor) es posible conseguir que la conductividad térmica de la espuma no presente alteraciones apreciables con el tiempo, manteniendo valores de 0,023 W/m•K.
- Absorción de agua:
La absorción de agua por la espuma rígida de poliuretano por proyección se produce en función de las condiciones ambientales y puede tener lugar por humectación o por difusión y condensación del vapor. Viene influida fundamentalmente por la densidad.
La absorción de agua por inmersión parcial a corto plazo de la espuma rígida de poliuretano según el ensayo es menor que 0,13 kg/m². Hay que tener en cuenta que la mayor cantidad de agua considerada se debe a la que queda en las celdas que están rotas al efectuar el corte para elaborar la probeta.
Mediante difusión de vapor y posterior condensación, los aislamientos pueden absorber agua dependiendo de su situación y de la temperatura y humedad a que estén sometidos. En la practica, debe evitarse alcanzar limites no deseados de humedad por difusión del vapor de agua modificando la solución constructiva. Puede hacerse aumentando la densidad de la espuma o en casos muy extremos colocando una barrera de vapor en la superficie colindante con el interior de la estancia (lado caliente del aislante).
- Resistencia a la transmisión de vapor de agua:
Los valores que caracterizan la resistencia al vapor de agua son: el adimensional mu, o bien, la resistividad a la difusión del vapor de agua.
Para la espuma rígida de poliuretano por proyección para aislamiento térmico, en densidades 30-60 kg/m3, la resistencia a la transmisión de vapor de agua oscila entre 330-825 MN•s/g•m, siendo el factor adimensional, factor de resistencia a la transmisión de vapor de agua, de 60 a 150. Estos valores garantizan en la mayoría de las soluciones de aislamiento térmico mediante espuma rígida de poliuretano y en función de la densidad que adoptemos la ausencia de condensaciones intersticiales permitiendo a su vez la transpiración de los cerramientos, entendiendo que la transpiración de los cerramientos en la edificación es el efecto mas beneficioso tanto para evitar patologías de todo tipo, higiene, salubridad, confort, etc.
En aplicaciones con altos niveles de vapor y/o temperatura (por ejemplo, cámaras frigoríficas) será necesario colocar una barrera de vapor en la cara caliente del aislamiento para evitar condensaciones. En edificaciones residenciales los valores mas críticos se suelen manifestar en las cubiertas planas debido a que la impermeabilización impide la transpiración.
- Estabilidad / Resistencia:
La espuma rígida de poliuretano obtenida por proyección es resistente frente a los materiales habitualmente empleados en la construcción.
Además, la espuma rígida de poliuretano por proyección es:
- Resistente, en gran medida, a los disolventes normalmente utilizados en adhesivos, pinturas, pastas bituminosas, en conservantes para la madera y en masillas sellantes.
- Resistente al envejecimiento, contra la acción de las raíces e inerte. Bioquímicamente, por ejemplo, frente a los mohos.
- Estable frente a los carburantes, aceite mineral y los ácidos y álcalis diluidos.
- Resistente contra la acción de los gases de escape o a la atmósfera industrial más agresiva.
- Imputrescible, estable ante el detritus, inodora y fisiológicamente no presenta inconvenientes.
- Es químicamente neutra.
- Comportamiento al fuego:
La espuma rígida de poliuretano, como todos los plásticos, es un material orgánico y por tanto combustible.
- Dilatación térmica:
La dilatación térmica de la espuma rígida de poliuretano por proyección por efecto de la temperatura es función de la densidad y de la fijación al sustrato.
Cada material tiene una determinada variación en sus dimensiones al variar la temperatura. Además, en el caso de la espuma rígida de poliuretano, existe un gas encerrado en sus celdas que origina un descenso de presión, con el frió, y una sobre presión, con el calor. Por ello, por enfriamiento se produce una contracción y por calentamiento una dilatación de la estructura celular.
Con la densidad habitual, 35 kg/m³, los coeficientes de contracción, o bien, de dilatación de la espuma rígida de poliuretano están entre 5 y 8 x 10-5 K-1.
