Poliuretano: caratteristiche & applicazioni

Il poliuretano è un materiale plastico molto versatile; per questo motivo è una soluzione impiegata in diversi settori merceologici. Vi proponiamo un focus su caratteristiche, proprietà e applicazioni.

Il poliuretano (PU) è un polimero ottenuto tramite la poliaddizione tra un poli-isocianato e un poliolo. La reazione chimica è stata scoperta in Germania nella prima metà del Novecento dal Prof.Otto Bayer. In seguito, il materiale è stato prodotto su scala industriale e aziende come Du Pont (produttrice del materiale Corian®) e ICI cominciarono a commercializzarlo nel mercato sotto forma di lastre, blocchi o schiume.

Esistono varie tipologie di poliuretano: espanso flessibile o rigido, compatto rigido o elastico. Inoltre, è disponibile in densità differenti, che consentono una vasta gamma di soluzioni per ogni esigenza. La densità è definita come peso x unità di volume ed è misurata in kg/m3 ed è il principale parametro di caratterizzazione del poliuretano perché ne determina le proprietà meccaniche.

• Bassa densità (da 33 a 60 kg/m³). I blocchi e le lastre di questa categoria sono generalmente utilizzati con finalità di isolamento termico, grazie alla bassissima conducibilità termica e all’alto potere isolante. Trova impiego nel campo della refrigerazione, negli imballaggi e nell’industria dei trasporti.
• Alta densità (da 80 a 490 kg/m³). L’aumento della densità comporta l’aumento della resistenza meccanica; per questo motivo, la caratteristica principale del poliuretano ad alta densità è la facile lavorabilità con risultati di elevata precisione: di conseguenza, è applicabile a tutti i settori relativi all’artigianato, modellismo, comunicazione, design e prototipazione

Nella nostra officina creativa impieghiamo principalmente il poliuretano rigido espanso ad alta densità, ricavato dalla reazione di due componenti base (poliolo ed isocianato) e da un’ampia varietà di componenti addizionali: agenti espandenti, catalizzatori, surfattanti ed altri additivi. La miscela dei componenti porta ad una reazione esotermica con la formazione della schiuma poliuretanica: un materiale solido, consistente e termoindurente a struttura cellulare.

Caratteristiche

• Struttura cellulare con un’elevata percentuale di aria nel proprio volume
• Lunga durata (l’espanso rigido ha una vita utile superiore ai 50 anni)
• Leggerezza
• Resistenza ad alte temperature, al contrario di PVC e polistirene
• Resistenza agli agenti atmosferici ed impermeabilità: non rigonfia e non viene aggredito da muffe e batteri
• Resistenza agli agenti chimici e biologici
• Isolamento acustico
• Isolamento termico
• Reazione al fuoco
• Sostenibilità ambientale
• Sicurezza sanitaria: non contiene o rilascia componenti pericolosi ed è completamente privo di sostanze nocive per l’ozono

Vantaggi

• Versatile: permette di realizzare forme semplici e complesse
• Verniciabile, permette un’infinità di finiture superficiali
• Integrabile con gli altri materiali
• Longevo, grazie alle sue proprietà meccaniche e alla capacità di conservarle nel tempo
• Riciclabile

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Applicazioni

• Espansi rigidi strutturali – alta densità: arredo e nautica
• Espansi rigidi – bassa densità: isolanti termici per edilizia, refrigerazione industriale-commerciale e domestica, trasporti a temperatura controllata, impianti aeraulici
• Espansi semirigidi: applicazioni di sicurezza, industria automobilistica (volanti, cruscotti, poggiatesta..)
• Espansi flessibili: materassi, strutture per arredamento, settore automobilistico, giocattoli
• Espansi compatti ed elastomeri: suole per calzature, articoli sportivi, filati, piste di atletica, impermeabilizzazioni
• Vernici e adesivi: edilizia, arredamento, industria automobilistica

Oltre alle convenzionali applicazioni del poliuretano appena elencate, il materiale, sia espanso rigido che flessibile, trova un’infinità di applicazioni dal mondo della comunicazione ( visual merchandising– store windows- insegne..) a quello del design e dell’architettura, fino ad arrivare all’arte contemporanea.

Visual Merchandising

Nella nostra officina creativa ricorriamo spesso al poliuretano per la realizzazione di vetrine o di prodotti in serie limitata. Un noto brand di moda per la stagione Primavera/Estate 2016 ci ha commissionato alcuni bauletti ispirati a diverse località turistiche italiane in cui la necessità era quella di riprodurre diversi elementi molti dettagliati; con il materiale plastico è stato semplice modellare oggetti di qualsiasi forma e intervenire pittoricamente sulla superficie.

Oltre alla realizzazione di piccoli oggetti, abbiamo impiegato il poliuretano per una vetrina allestita per la collezione uomo Autunno/Inverno 2016 di alcuni volanti a grande scala con effetti finto ebano e pelle e inserti in metallo, ottenuti grazie a specifiche verniciature e finiture. Il risultato è di grande effetto, con una fedele riproduzione degli oggetti reali.

Insegne

Il poliuretano è ottimo per realizzare insegne, grazie alla sua straordinaria resistenza e lunga durabilità. Inoltre, grazie alla facilità di modellazione, il materiale si presta bene a qualsiasi personalizzazione e riproduzione di effetti materici (come legno, pietra…) perché è un’ottima base per le vernici e lacche di copertura. Il poliuretano non sfalda, non invecchia e non decolora; resiste a qualsiasi condizione ambientale e di conseguenza può essere applicato anche in ambienti ricchi di salsedine e umidità. È un materiale inerte, non marcisce e non viene penetrato dall’acqua. Tuttavia, è opportuno verniciare le parti superficiali e visibili al fine di evitare uno scolorimento dovuto all’inquinamento e ai raggi UV.

(Clicca qui per vedere la galleria di altre nostre realizzazioni di insegne artistiche in poliuretano e altri materiali)

Design

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 Architettura d’interni – Pannelli acustici & decorativi 

Arte

Il versatile materiale plastico è stato esplorato anche nel panorama dell’arte contemporanea; artisti come Michelangelo Pistoletto lo hanno impiegato al posto di legno e marmo:

Jacob Hashimoto ha utilizzato il poliuretano ad alta densità verniciato e fibra di vetro per la realizzazione di sculture da cui si ergono forme rotonde in rilievo o incise.

Erwin Wurm ha utilizzato  schiuma di poliuretano e polistirolo ricoperto di lacca per interessanti sculture e installazioni: