Os poliuretanos (PU’s) foram desenvolvidos por Otto Bayer, em 1937, tornando-se uma fantástica história de sucesso e um negócio de muitos bilhões de dólares no mundo atual. Os PU’s são produzidos pela reação de poliadição de um isocianato (di ou polifuncional) com um poliol e outros reagentes como os agentes de cura ou extensores de cadeia, contendo dois ou mais grupos reativos; e diversos aditivos como: catalisadores; agentes de expansão; surfactantes; cargas; agentes antienvelhecimento, corantes & pigmentos, retardantes de chama, desmoldantes, etc. Os isocianatos podem ser aromáticos ou alifáticos. Os compostos hidroxilados podem variar quanto ao peso molecular, natureza química e funcionalidade. Os polióis podem ser poliéteres, poliésteres, ou possuir estrutura hidrocarbônica. A natureza química bem como a funcionalidade dos reagentes deve ser escolhida de acordo com as propriedades desejadas para o produto final.
1 – Histórico - O desenvolvimento comercial dos PU’s começou na Alemanha no final da década de 1930, inicialmente com a fabricação de espumas rígidas, adesivos, e tintas. Os elastômeros tiveram a sua origem na década de 1940, na Alemanha e Inglaterra. Durante a Segunda Guerra Mundial o desenvolvimento dos PU’s foi descontinuado, porém desde 1946 o seu mercado tem apresentado um crescimento enorme. A década de 1950 registrou o desenvolvimento comercial dos PU’s em espumas flexíveis. Durante os anos 60, o uso dos clorofluorcarbonos (CFCs) como agente de expansão das espumas rígidas resultou no grande emprego deste material em isolamento térmico. Na década de 1970 as espumas semi-flexíveis e semi-rígidas revestidas com materiais termoplásticos foram largamente usadas na indústria automotiva. Nos anos 80, o crescimento de importância comercial foi a moldagem por injeção e reação (RIM) e os estudos das relações entre estrutura molecular e propriedades dos PU’s. Na década de 1990 e neste início de milênio, presenciamos a preocupação com o meio ambiente, com as pesquisas voltadas para a substituição dos CFC’s considerados danosos à camada de ozônio terrestre, o desenvolvimento de sistemas que não possuam compostos orgânicos voláteis (VOC’s), e os processos de reciclagem dos PU’s.
2 - Mercado Mundial - O mercado para PU’s, iniciado nos anos 1930, já atingia em 2002 um consumo mundial da ordem de 10 milhões de toneladas, com previsão de 11,6 milhões de toneladas, em 2006 (Tabela 1.1). Atualmente, os PU’s ocupam a sexta posição, com cerca de 5% do mercado dos plásticos mais vendidos no mundo, comprovando ser um dos produtos mais versáteis empregados pela indústria. Os maiores centros consumidores são América do Norte, Europa e o Continente Asiático. É possível obter infinitas variações de produtos pela combinação de diferentes tipos matérias-primas como polióis, isocianatos e aditivos. Centenas de aplicações foram desenvolvidas para atender diversos segmentos de mercado. Na área de espumas flexíveis os PU’s se popularizaram nos segmentos de colchões, estofados e assentos automotivos; os semi-rígidos na indústria automotiva na forma de descansa-braços, painéis, pára-choques, etc; os micro-celulares em calçados; e os rígidos no isolamento térmico de geladeiras, “freezer” e caminhões frigoríficos, na construção civil em painéis divisórios, etc. Além destes, temos os PU’s não celulares usados como elastômeros sólidos, tintas & revestimentos, adesivos & ligantes, fibras, selantes & impermeabilizantes, encapsulamento elétrico, etc.