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Espumas de resina de melamina, superligeras y para todo uso

Horts Baumgartl
Director Técnico de Producto de espumas especiales Basotect BASF AG, Ludwigshafen
01/02/2007
Cada día se descubre una aplicación nueva para las resinas de melamina. He aquí un material que aún dista de haber agotado su potencial innovador, ya sea que se trate de esponjas de limpieza, cojines para butacas o sistemas insonorizantes.
Las espumas a base de resina de melamina son un material joven en comparación con las de poliuretano o poliestireno, pero con un perfil de características realmente extraordinario. Funcionan como retardantes de llama, no contienen halógenos, disponen de una elevada resistencia al calor, elasticidad a bajas temperaturas y son de una ligereza sin par, a la vez que inosonorizantes y termoaislantes. Además absorben líquidos, son resistentes a los disolventes y -modificadas de modo conveniente- son también aptas para termoconformación. Tales características han dado origen a una gran variedad de aplicaciones, algunas ya tradicionales, otras totalmente innovadoras.
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Influjo de la temperatura en la conductividad térmica de espumas a base de resina de melamina.
Las resinas de melamina, elaboradas a escala industrial desde 1938, resultan de una operación de curado por catálisis ácida. Debido a la alta actividad de las moléculas de resina de melamina, el proceso de curado genera una estructura molecular compacta con gran densidad de cruzamientos, de lo cual resulta, en las resinas de melamina puras, una gran fragilidad y propensión a la formación de grietas.

Las resinas de melamina producidas en los primeros intentos exhibían este carácter quebradizo que las impedía competir con cualquier espuma flexible de poliuretano. Por consiguiente no fue despreciable el logro técnico y científico de BASF AG Ludwigshafen/Alemania, al conseguir por primera vez una espuma elástica a base de resina de melamina (MF), a partir de melaminas quebradizas y sin añadir plastificantes.

La producción continua de espumas MF supone asimismo un desafío técnico considerable. Hasta la fecha las espumas a base de resina de melamina han sido fabricadas por BASF, empresa que dispone de un liderazgo exclusivo en este campo. Las espumas son suministradas en barras, bajo la denominación comercial Basotect, a los elaboradores de producto específico.

La conversión de las barras en piezas acabadas se lleva a cabo con la ayuda de máquinas especiales similares a las utilizadas en la fabricación de espumas flexibles de poliuretano. La resina de melamina admite sin problemas conformación mediante corte de cuchilla, cable, sierra y máquina herramienta. Estos métodos hacen posible la fabricación precisa de piezas de dimensiones y forma adecuadas, listas para instalar, tales como paneles acústicos, perfil tubular, etc.

Resistente a productos químicos y retardante de llamas y calor

La densa y enrevesada estructura de enlaces moleculares de la melamina explica la elevada resistencia a los agentes químicos que presentan las espumas fabricadas a base de este material. Ni el combustible, ni los aceites, ni la grasa ni el alcohol son capaces de disolver o impregnar las espumas MF. También poseen una excelente resistencia a los álcalis. Unicamente se requiere precaución con los ácidos fuertes. Estos agentes rompen la resina de melamina y disuelven la espuma.

Gracias a la elevada resistencia de las espumas de resina de melamina a los disolventes orgánicos se puede utilizar cualquier tipo de adhesivo para ensamblar piezas Basotect. Sin embargo, para evitar un perjuicio de las propiedades ignífugas de la espuma se aconseja juntar las piezas con un adhesivo no inflamable.

Asimismo cabe atribuir a esta estructura molecular de enlaces cruzados la elevada resistencia al calor y la inercia ignífuga de las espumas a base de resina de melamina, en comparación con las espumas flexibles de poliuretano.

El alto contenido de estas resinas en nitrógeno proporciona inmejorables características ignífugas a la espuma, sin necesidad de emplear retardantes de llama. Basotect no se derrite ni gotea en contacto con el fuego. La espuma simplemente se carboniza desprendiendo algo de humo blanco, sin dejar brasa al extinguirse el fuego. Por consiguiente Basotect constituye la mejor elección cuando se trata de aplicaciones con requerimientos altos en cuanto a retardo de llama. En pruebas de inflamabilidad de acuerdo con estándares nacionales e internacionales, Basotect ha obtenido la mejor calificación que se puede obtener con substancias orgánicas. Este comportamiento óptimo del material es reproducible en los ensayos con piezas terminadas y pruebas de fuego en condiciones reales.

Ligereza y absorción sonora inmejorables

Debido a una bajísima densidad de tan solo 9 kg / m3, la espuma de resina de melamina -junto con las espumas de poliamida, mucho más expansibles- es uno de los materiales de mayor ligereza que se puede adquirir en el mercado mundial. Lo cual convierte a Basotect en un producto ideal para aplicaciones con ahorro de peso y materia prima. Su estructura a base de celdas abiertas hacen que esta espuma sea capaz de absorber grandes cantidades de líquido. Por ejemplo, un metro cúbico de Basotect, con un peso en seco de 9 kilogramos de espuma, sería capaz de absorber hasta 990 litros de líquido. Por el contrario, Basotect también puede ser sometida a un tratamiento de impregnación con silicona o fluorocarbonos que la hagan impermeable tanto al agua como al aceite: la figura 1 muestra el comportamiento en cuanto a conductividad térmica de esta espuma en comparación con las espumas a base de poliestireno de baja densidad. Basotect es un buen termoconductor, teniendo en cuenta su baja densidad aparente, lo cual se debe a la estructura extremadamente fina del entramado de celdas.
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El revestimiento de espuma a base de resinas de melamina reduce la transmisión sonora desde el compartimento motor (Fabricante: Carcoustics)
Como resultado de su estructura de celdas abiertas, las espumas a base de resina de melamina ofrecen un rendimiento excelente en la insonorización de edificios. El grado de absorción sonora depende del espesor de la capa de espuma, su resistencia a la fluidez y la frecuencia del sonido; la figura 2 describe la absorción sonora en función de la frecuencia del sonido y el espesor de la espuma. Las ondas de baja frecuencia solamente pueden ser absorbidas por espesores de espuma grandes. La absorción de bajas frecuencias mejora bastante si detrás de la placa de espuma hay una cavidad hueca. Las cámaras para ensayos acústicos están recubiertas completamente por láminas delgadas de Basotect para evitar que el sonido se refleje en paredes y techos.

En el rango de frecuencias intermedias y altas se consigue una excelente absorción, incluso con capas planas y delgadas de material. A consecuencia de estas propiedades insonorizantes, los techos y paredes fabricados con espuma a base de resina de melamina reducen los ecos causados por la reflexión múltiple en superficies duras. El resultado se traduce en una mejor acústica conversacional para oficinas y salas de juntas, a la vez que musical en los estudios de grabación y auditorios. Los picos de sonoridad en fábricas, guarderías infantiles y polideportivos podrán ser absorbidos con eficacia mediante masas colgantes recubiertas de Basotect y suspendidas del techo.

En ingeniería automotriz el objetivo consiste en conseguir vehículos con un diseño general que favorezca la acústica. El ruido del motor y las transmisiones no debería ser perceptible para los viajeros más que de forma muy tenue. Basotect destaca en este género de aplicaciones no solamente por sus propiedades insonorizantes, sino también por su elevada resistencia térmica, que le permite soportar temperaturas superiores a los 200°C. Los laminados Basotect en el compartimento motor, sobre el tubo de escape y en torno a la barra de transmisión garantizan el confort acústico requerido para los vehículos modernos. Mediante revestimientos Basotect también se puede reducir de manera eficaz las emisiones sonoras de la maquinaria estática.

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Gracias a su elevada dureza y a cierto grado de capacidad abrasiva, la espuma a base de resina de melamina también puede utilizarse para fabricar esponjas para limpiar

Desde asientos de aviación hasta esponjas para la limpieza

En la industria aeronáutica Basotect contribuye a aligerar pesos gracias a su baja densidad, permitiendo asi un mayor ahorro de combustible. Entre los últimos desarrollos cabe destacar asientos de avión fabricados en espuma híbrida PU-MF con núcleo de espuma a base de resina de melamina. El ahorro de combustible permite recuperar la inversión en este tipo de asientos en cuestión de pocos meses.

Gracias a sus características ignífugas, Basotect también cumple los elevados requisitos de resistencia al fuego especificados para componentes y mobiliario de cabinas.

Su alta resistencia al calor y su baja conductividad térmica hacen a Basotect asimismo idoneo para aislar conductos de vapor de alta temperatura y tanques, mediante piezas fabricadas en forma de semitubo.

Una aplicación realmente novedosa consiste en utilizar Basotect para fabricar esponjas. Esta espuma, ligeramente humedecida, es capaz de eliminar la suciedad más tenaz sin agentes de limpieza, restableciendo el brillo original de cualquier superficie. Este poder limpiador se debe a la elevada dureza y a cierta capacidad abrasiva de la resina de melamina. Además la deformabilidad por efecto de las celdas elásticas del material permite penetrar en cualquier irregularidad de la pieza de trabajo, garantizando una limpieza a fondo

¿Y el futuro?

El progreso de las espumas a base de resina y melamina irá de la mano de las exigencias del mercado. Hace poco BASF ha lanzado una variante termoplástica denominada Basotect TG.

Este producto hace posible por vez primera la fabricación de componentes Basotect sin impregnación previa de las placas con agentes termoactivos para el cruzamiento de los enlaces.

La excelente reactividad térmica de esta nueva espuma permite elaborar componentes acústicos tridimensionales mediante obtención por prensado de placas de espuma con revestimientos textiles en un proceso único.

La ausencia de un proceso de impregnación supone un ahorro importante de tiempo y costos. Lo cual redunda asimismo en una mayor competitividad de las soluciones basadas en Basotect.

Basotect UL, una espuma de gran ligereza, es otra de las recientes innovaciones.

Con una densidad de tan solo 6 kg/m3, Basotect UL es una de las espumas más livianas que existen en el mercado.

Esta característica positiva, conjuntamente con su capacidad como retardante de llama, convierte a Basotect UL en un material idóneo para las más diversas aplicaciones térmicas y acústicas destinadas al sector aeronáutico.

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