Las espumas poliméricas son materiales clave en múltiples aplicaciones. La mayor parte de ellas se utilizan en mercados que explotan sus buenas propiedades como aislantes y sus características mecánicas. Así pues, conseguir un alto grado de aislamiento térmico en estos materiales garantizando, simultáneamente, la seguridad en condiciones extremas es un requisito de gran importancia en sectores como la construcción, la automoción, la aeronáutica o el envasado. Para logar esta combinación de propiedades se suelen emplear aditivos en las formulaciones de las espumas (como gases fluorados para la espumación en materiales de alto aislamiento térmico o retardantes de llama halogenados) que están siendo progresivamente retirados debido a legislaciones más estrictas en materia de salud y medio ambiente. Además de ello, las normativas y requerimientos técnicos para estos materiales son cada vez más exigentes en cuanto a los niveles de aislamiento térmico y a las propiedades mecánicas y de resistencia al fuego que deben ser capaces de soportar. Por lo tanto, la industria demanda nuevos y mejores aditivos para las espumas poliméricas que además sean respetosos con el medio amiente.
Esta necesidad es precisamente el reto que aborda el proyecto NEOADFOAM (Aditivos innovadores para espumas con mejores prestaciones de aislamiento térmico y comportamiento frente al fuego), liderado por TOLSA en colaboración con IMDEA Materiales y con el laboratorio CELLMAT de la Universidad de Valladolid. El proyecto NEOADFOAM tiene como objetivo fundamental el desarrollo de una familia de aditivos multifuncionales respetuosos con el medio ambiente para espumas poliméricas. Estos aditivos estarán basados en la combinación de nanosepiolitas con otros elementos activos (bloqueadores de la radiación infrarroja y retardantes de llama fundamentalmente) que permitan mejorar el aislamiento térmico y comportamiento mecánico de las espumas incrementando, a su vez, las prestaciones ante el fuego. El proyecto se centrará en dos materiales de gran importancia en el campo del aislamiento térmico como son las espumas de poliestireno extruidas y las de poliuretano rígido.
Imagen: estructura celular de una espuma de poliestireno (cortesía de TOLSA)
Los desarrollos que se estudiarán en el proyecto persiguen obtener una solución “llave en mano” que permita a los productores de espumas (mercado objetivo) obtener reducciones significativas en la conductividad térmica de sus materiales sin llevar a cabo modificaciones en maquinaria ni en el proceso productivo, cumpliendo con la estricta normativa de comportamiento ante el fuego aplicable a los materiales de construcción.
La viabilidad técnica de los objetivos propuestos está soportada por estudios preliminares que han confirmado la capacidad nucleante de la sepiolita así como su impacto positivo en la estructura de las espumas y en su conductividad térmica.
El papel principal de IMDEA Materiales en el proyecto NEOADFOAM será, fundamentalmente, el estudio del comportamiento al fuego de las espumas obtenidas con los aditivos desarrollados. Esta actividad se enmarca dentro de la colaboración estratégica de IMDEA Materiales con TOLSA.
El proyecto NEOADFOAM está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad bajo el programa Retos-Colaboración 2015.
