Influencia del tipo de poliol en las propiedades fisicoquímicas de dispersiones acuosas de poliuretano para recubrimientos textiles (2025)
Los poliuretanos en base acuosa constituyen una alternativa viable para adhesivos y recubrimientos, ya que minimizan la emisión de compuestos orgánicos volátiles, un aspecto clave en la industria ante las crecientes exigencias ambientales. La elección del poliol en su formulación influye directamente en propiedades como adhesión, flexibilidad y resistencia, lo que permite optimizar el desempeño del material según su aplicación. En este trabajo, se sintetizaron dispersiones acuosas de poliuretano empleando polioles de polibutilen adipato (PBA), policaprolactona (PCL), polióxido de tetrametileno (PTMO), polipropilenglicol (PPG) y sus mezclas, con masas molares cercanas a 2000 g/mol. Estos polioles reaccionaron con diisocianato de isoforona (IPDI), ácido dimetilolpropiónico (DMPA) como emulsificante interno, trietilamina (TEA) como agente neutralizante y etilendiamina (EDA) como extensor de cadena. Se estudió la cinética de polimerización para cada sistema. Los resultados indicaron que el tamaño de partícula disminuyó al aumentar la polaridad del poliol, lo que se atribuye a una mejor miscibilidad entre los segmentos duros y blandos durante la dispersión. No obstante, todas las dispersiones presentaron tamaños de partícula en el rango de 40-90 nm, potenciales ζ superiores a |-50 mV| y una baja viscosidad (~4 cP) para un contenido de sólidos del 35%, lo que garantizó la estabilidad coloidal de las formulaciones. La tensión superficial aumentó con la incorporación de poliésteres polioles en la formulación del poliuretano, probablemente debido a un incremento en las fuerzas cohesivas asociadas a una mayor densidad de enlaces de hidrógeno. Además, todas las dispersiones presentaron un pH neutro (~7), lo que indicó la adecuada difusión de la TEA como agente neutralizante. Estas dispersiones fueron usadas como agentes de recubrimiento en textiles sintéticos a base de PVC. Las mediciones del ángulo de contacto sobre dos tipos de textiles sintéticos y placas de acero inoxidable evidenciaron que los recubrimientos de poliuretano formulados con poliéteres polioles generaron superficies más hidrofóbicas. Asimismo, los ensayos de adhesión mediante la prueba cross-cut en superficies metálicas demostraron un buen desempeño en todos los recubrimientos evaluados. Estos resultados sugieren que las dispersiones acuosas de poliuretano poseen un alto potencial para aplicaciones en recubrimientos textiles de alto desempeño.