3.1 - Introdução

As espumas flexíveis de PU possuem células abertas, permeáveis ao ar, são reversíveis à deformação e podem ser produzidas numa grande faixa de propriedades incluindo maciez, firmeza e resiliência, oferecendo um conforto aos seres humanos, que nenhum outro único material proporciona. As primeiras espumas flexíveis comerciais foram fabricadas em 1951, utilizando polióis poliésteres. As espumas utilizando poliol poliéter foram comercializadas em 1958, utilizando formulações com catalisadores à base de estanho e aminas terciárias, e silicones especiais como estabilizadores. Em 1964, surgiram as espumas de alta resiliência (HR), curadas a frio, utilizando uma mistura de TDI e MDI polimérico que reagia com polióis poliéteres de alta reatividade terminados com hidroxilas primárias. Nesta mesma época surgiram as espumas semi-rígidas com propriedades específicas de amortecimento, utilizando MDI polimérico. Na década de 70 foram comercializadas as espumas flexíveis produzidas com ar para aplicação em base de carpetes. Nos anos 80 surgiram as espumas feitas com polióis poliéteres copoliméricos com estireno e acrilonitrila.

As espumas flexíveis em bloco têm sido produzidas durante décadas, em uma grande variedade de densidades e suporte de carga, para diferentes usos, como colchões somente de espuma, ortopédicos e de mola, travesseiros, artigos de mobília, materiais almofadados para automóveis, embalagens, recreação, vestuário, calçados, etc. Em 1995 o consumo mundial já ocupava a sexta posição entre os principais termoplásticos comercializados, atingindo cerca de 4,5 milhões de toneladas, com 60% em colchões e estofados, 35% na área automotiva e 5% em embalagens, etc.

No Brasil, a fabricação de blocos de espumas flexíveis de PU começou nos anos 60, com importação das matérias primas, e nos anos 70, iniciou-se a fabricação local de polióis poliéteres e TDI. Em 2000, foram fabricados 16 milhões de colchões, em cerca de 300 produtores locais, consumindo 150 mil toneladas de espumas flexíveis de PU, com densidade média de 20 kg/m³, variando desde 8 até 45 kg/m3. A produção de blocos de espumas flexíveis pelo processo descontínuo em caixote é a mais utilizada no Brasil, e nos últimos anos os produtores locais têm concentrado seus esforços na qualidade da espuma e automação do processo.

As espumas flexíveis podem ser obtidas em blocos ou moldadas. As em bloco representam o maior segmento de mercado e são fabricadas por processos contínuos e descontínuos. Normalmente, são fabricadas em grande escala em plantas especialmente projetadas. As matérias primas podem ser misturadas manualmente ou com a utilização de equipamentos sofisticados. Dependendo do poliol empregado, podem ser espumas de poliéter ou poliéster, e com relação às propriedades elásticas podem ser classificadas como: convencionais, de alta resiliência, semiflexíveis, e de pele integral (Tabela 3.1). Atualmente, mais de 90% das espumas flexíveis de poliuretano são fabricadas com poliol poliéter, devido a resiliência e durabilidade.

Colchões  e estofados.
 D = 14-50 kg/m3

Nenhum ou 
silicone fraco ou
silicone especial

As espumas flexíveis de poliéster são o segundo grupo mais importante de espumas flexíveis de PU produzidas em bloco. Em comparação com as espumas de poliéter da mesma densidade, as espumas de poliéster apresentam as seguintes características: estrutura celular regular e controle preciso do tamanho de célula; maior resistência ao fluxo de ar, e então melhor absorção acústica; maior resistência mecânica; maior histerese e menor elasticidade, e então melhor absorção de choque; menos afetada por solventes orgânicos e detergentes, porém mais rapidamente afetada por água e calor (hidrólise); taxa de oxidação mais lenta. As espumas flexíveis base éster para automóveis são usadas em combinações de espuma com outros materiais como tecido e filme. Os polióis poliéster, especialmente os poliadipatos, são os preferidos no mercado espumas flexíveis, para forros têxteis, brinquedos, artigos esportivos, etc.

3.2 - Matérias primas