INFORMACIÓN TÉCNICA
Información general
Definiciones
Sistema de poliuretano:
Conjunto de dos componentes líquidos, poliol e isocianato, que mediante reacción química entre ellos dan lugar a la espuma de poliuretano.
Componente poliol:
Mezcla de polioles con grupos reactivos -OH, conteniendo catalizadores, ignifugantes, expandentes y agentes estabilizadores de la espuma.
Componente isocianato:
Isocianato con grupos reactivos -NCO.
Proceso de elaboración
El sistema de poliuretano para instalación "in situ" a que hace referencia esta norma está formado por 2 componentes que, mediante reacción química entre ellos, dan lugar a una espuma de poliuretano rígida de celda esencialmente cerrada.
La producción de la espuma de poliuretano tiene lugar "in situ", en el mismo lugar de la instalación, empleando máquinas móviles para la dosificación y mezclado de los componentes. Existen 2 tipos de procesos: proyección y colada.
El proceso de proyección consiste en pulverizar, mediante la máquina citada, la mezcla de dos componentes altamente reactivos sobre la superficie a aislar, donde rápidamente expande y endurece. La aplicación se realiza en sucesivas 
capas, hasta alcanzar el espesor final de aislamiento deseado.
El proceso de colada consiste en colar la mezcla líquida de los dos componentes, con una reactividad ajustada para este proceso, en la cavidad a aislar. En corto tiempo, la mezcla expande, rellena la cavidad y endurece.
Propiedades
Introducción
La espuma rígida de poliuretano es una materia sintética duroplástica, fuertemente reticulada espacialmente y no fusible. En las densidades habituales, para aislamiento térmico, la espuma contiene solamente una pequeña parte del volumen de materia sólida (con una densidad de 33 kg/m3, sólo aprox. el 3 % del volumen es materia sólida).
Estructura celular
La espuma rígida de poliuretano presenta una estructura celular predominantemente cerrada. El porcentaje de celdas cerradas se sitúa normalmente por encima del 90 %.
Densidad
La densidad de la espuma rígida de poliuretano para aislamiento térmico está comprendida, según la aplicación, entre 30 y 100 kg/m3, pudiéndose realizar para casos especiales densidades superiores.
Conductividad térmica
La alta capacidad de aislamiento térmico de la espuma rígida de poliuretano no se consigue con ningún otro material aislante conocido. Esta característica especial se debe a la muy baja conductividad térmica que posee el gas espumante ocluido en el interior de las celdas cerradas.
De este modo, la espuma rígida de poliuretano producida "in situ" alcanza un valor inicial de conductividad térmica .10º de referencia de 0,022 W/m.K, según UNE 92120. Debido a que las celdas no impiden totalmente la difusión de gases a través de sus paredes, este valor de conductividad va aumentando ligeramente con el tiempo hasta llegar finalmente a estabilizarse. En la práctica, se considera como valor de conductividad térmica de la espuma el obtenido por el procedimiento de incremento fijo según UNE 92120, valor envejecido de 0,028 W/m . K.
Absorción de agua
Absorción de agua por humectación
La absorción de agua por la espuma rígida de poliuretano se produce en función de las condiciones ambientales y puede tener lugar por humectación o por difusión y condensación del vapor. Está influida fundamentalmente por la densidad y las dimensiones. En todo caso, el contenido de humedad, en la práctica, no supera el 5% en volumen.
Absorción de agua por inmersión
La absorción de agua se determina mediante el ensayo de inmersión en laboratorio, con probetas cúbicas de 50 mm de lado. Los resultados que se obtienen varían entre el 2 y el 5 % en volumen y se deben fundamentalmente al efecto de las celdas seccionadas en la superficie de las probetas.
Mediante difusión de vapor y posterior condensación, los aislamientos pueden absorber agua dependiendo de su situación y de la humedad a que estén sometidos.
Resistencia a la transmisión de vapor de agua.
Los valores que caracterizan la resistencia al vapor de agua son: la resistividad relativa que es un parámetro adimensional o bien, la resistividad a la difusión del vapor de agua.
La espuma rígida de poliuretano para aislamiento térmico, con densidad entre 30 y 60 kg/m3, la resistencia a la transmisión de vapor de agua oscila entre 385 y 900 MN.s/g.m, siendo el factor adimensional factor de resistencia a la transmisión de vapor de agua, entre 70 y 165. Estos valores se corresponderían a 70 en una espuma de 30 kg/m3 sin envejecimiento y a 165 en una espuma envejecida de 60 kg/m3. Los valores de resistencia aumentan con el tiempo, debido a que al emigrar parte de los gases expandentes, su lugar es ocupado por aire.
Estabilidad / Resistencia
La espuma rígida de poliuretano es resistente frente a los materiales habitualmente empleados en la construcción.
Además, la espuma rígida de poliuretano es:
Resistente, en gran medida, a los disolventes normalmente utilizados en adhesivos, pinturas, pastas bituminosas, en conservantes para la madera y en masillas sellantes.
Resistente al envejecimiento, contra la acción de las raíces e inerte bioquímicamente, por ejemplo, frente a los mohos.
Estable frente a los carburantes, aceite mineral y los ácidos y álcalis diluidos.
Resistente contra la acción de los gases de escape o a la atmósfera industrial más agresiva.
Imputrescible, estable a los detritus, inodora y fisiológicamente no presenta inconvenientes. Es químicamente neutro.
Comportamiento al fuego
La espuma de poliuretano rígido, como todos los plásticos, es un material combustible. No obstante, existen espumas de poliuretano clasificadas desde M1 hasta M4, según UNE 23727, debiendo aplicarse unas u otras de acuerdo con el riesgo a que vayan a estar expuestas.
Comportamiento térmico
La dilatación térmica de la espuma rígida de poliuretano por efecto de la temperatura es función de la densidad y de la fijación al substrato.
Cada material tiene una determinada variación en sus dimensiones al variar la temperatura. Además, en el caso de la espuma rígida de poliuretano, existe un gas ocluido en sus celdas que origina un descenso de presión, con el frío, y una sobrepresión, con el calor. Por ello, por enfriamiento se produce una contracción y por calentamiento una dilatación de la estructura celular.
Con las densidades habituales, 30-100 kg/m3, los coeficientes de contracción, o bien, de dilatación de la espuma rígida de poliuretano están entre 5 y 8.10-5.K-1.
El coeficiente de dilatación de la espuma rígida de poliuretano es casi cinco veces superior que, por ejemplo, el del cemento que es de aprox. 1.10-5.K-1. Sin embargo, con una aplicación adecuada de la espuma "in situ", la adherencia sobre el cemento es tan alta que las dilataciones debidas a variaciones de temperatura no afectan a la unión entre la espuma y el substrato.
Propiedades eléctricas
La espuma rígida de poliuretano presenta muy bajas pérdidas dieléctricas y por reflexión, así como una muy baja constante dieléctrica. Por este motivo, la espuma rígida de poliuretano es apropiada para aplicaciones como recubrimientos de antenas y cúpulas de radar.
Para una espuma con una densidad de 30 kg/m3 son típicos los siguientes valores:
_ Constante dieléctrica: 1,091.
_ Factor de pérdida: 0,5.10-3.
_ Resistividad específica: 5,4.1014 Ohm/cm
Propiedades acústicas
La espuma de poliuretano es un material ligero, de baja densidad, compuesto de celdas cerradas (90%). Por tanto se comporta como un mal absorbente acústico ya que presenta una superficie limitada, y tampoco puede actuar como absorbente elástico de masa. No obstante, puede utilizarse combinado con otros materiales para reducir la transmisión de sonidos, sobre todo amortiguación de vibraciones, como es el caso de aplicaciones en la industria del automóvil y en algunos casos en la construcción.
El coeficiente de reducción de transmisión de ruidos es 0,32.
Aplicaciones
General
La espuma rígida de poliuretano producida "in situ" puede ser empleada para el aislamiento térmico en construcción dentro de un rango de temperaturas entre -50 ºC y +100 ºC. Durante cortos espacios de tiempo la espuma puede estar sometida a temperaturas de hasta +250 ºC (resistente frente al alquitrán caliente).
Los principales campos de aplicación de la espuma rígida de poliuretano producida "in situ" son los siguientes:
Aislamiento térmico de superficies en la construcción (por ejemplo: suelos, paredes, techos, perfiles de acero, depósitos, etc.).
Aislamiento térmico e impermeabilización de cubiertas.
Aislamiento térmico de instalaciones de climatización y frío.
Aislamiento térmico de conducciones de calefacción y similares.
En aplicaciones donde la espuma rígida de poliuretano vaya a estar expuesta directamente a la intemperie (por ejemplo, cubiertas), se debe proteger la espuma superficialmente frente a la acción de los rayos Ultravioleta con un recubrimiento adecuado.
Son numerosos los factores que influyen en el gran auge que ha alcanzado esta técnica. Entre ellos cabe destacar las ventajas en la aplicación:
Supresión total de puentes térmicos. El aislamiento no presenta juntas ni fisuras. Es un aislamiento continuo.
Posibilidad de acceder a lugares difíciles.
Buena adherencia al substrato. No es necesario el empleo de colas ni adhesivos para su instalación.
Posibilidad de aislar e impermeabilizar (con densidad superior a 45 kg/m3 en cubiertas) en un único proceso.
Esta característica se debe, por una parte, a su estructura de celdas cerradas y estancas al agua y , por otra, a su forma de aplicación en continuo que permite evitar las juntas.
Rapidez de ejecución y movilidad. Posibilidad de desplazarse rápidamente a cualquier obra sin necesidad de 
transportar o almacenar productos voluminosos como son, normalmente, los materiales aislantes.
El procedimiento de proyección, debido a su forma de aplicación en continuo, está especialmente indicado para el tratamiento de grandes superficies de formas irregulares como, por ejemplo, cubiertas metálicas o de fibrocemento.
Impermeabilización
La espuma rígida de poliuretano puede también utilizarse como impermeabilizante al agua de lluvia utilizando una espuma rígida de densidad igual o superior a 45 kg/m3 y un espesor mínimo de 30mm.
En el caso de cubiertas, debemos considerar también los siguientes puntos:
Pendiente:
Las cubiertas tratadas con espuma rígida de poliuretano deberán tener una pendiente mínima del 2 %, para evitar el estancamiento del agua de lluvia.
Protección frente a los rayos Ultravioleta:
Es conocido que los rayos Ultravioleta del sol aceleran el proceso de envejecimiento. Por esta razón, también las superficies tratadas con espuma de poliuretano deben ser protegidas con materiales específicos contra la radiación Ultravioleta. Dentro de las protecciones que pueden emplearse podemos distinguir tres grupos claramente diferenciados:
El primer grupo:
Estaría formado por las pinturas de sección fina o de reflexión, que pueden ser acrílicas, etc. Con espesores entre 0,5 y 1 mm Con este tipo de protección habrá que tener en cuenta el mantenimiento y repintar
cada vez que se observe el deterioro de la protección. La duración dependerá de la calidad y espesor de pintura aplicada.
El segundo grupo:
Estaría formado por los recubrimientos de sección intermedia. Estos productos soportan una superior carga mecánica y poseen una vida útil considerablemente más larga. Estos recubrimientos son los elastoméricos y han constituido un importante avance dentro de la protección de las espumas de poliuretano frente a la radiación Ultravioleta. Dentro de este grupo están los elastómeros de poliuretano de alta densidad aplicados por proyección. Este producto, con una densidad entre 800 y 1200 kg/m3, se aplica en espesores entre 1,2 y 2 mm.
Los poliuretanos proyectados de alta densidad también se emplean como recubrimiento integral e impermeable en muchas otras aplicaciones: estanques, piscinas, estructuras de hormigón o metálicas, boyas marinas y en general cualquier soporte que deba estar sometido al contacto continuado con el agua
o frecuentes agresiones incluso de sustancias corrosivas.
El tercer grupo:
Sería el de sección gruesa o pesado. Está formado por la grava, losas, capas de mortero, etc.
Patología
La espuma rígida de poliuretano es una sustancia imputrescible, estable frente al moho y a los detritus, inodora y es un producto químicamente neutro. Además, es resistente a los materiales habitualmente usados en construcción e inerte bioquímicamente. También muestra gran resistencia a los disolventes usados en construcción, como los contenidos en pinturas, adhesivos, pastas bituminosas, conservantes de madera y masillas sellantes. También es estable a gases de escape y atmósferas industriales agresivas. Estas características lo hacen un producto especialmente indicado en construcción debido a su estabilidad y larga durabilidad.
No obstante vamos a enumerar los problemas que pueden aparecer, describiendo sus causas, así como los métodos de prevención y posibles soluciones.
Degradación
Por la acción de los rayos Ultravioleta.
La espuma rígida de poliuretano debido a su naturaleza, no es estable frente a la radiación Ultravioleta. Esto produce en aplicaciones exteriores una degradación, que en principio es superficial, pero que con el paso del tiempo puede llegar a destruir la espuma. Para evitar esta acción siempre hay que recubrir las aplicaciones exteriores mediante materiales específicos de protección contra la radiación Ultravioleta. En caso de espumas parcialmente degradadas, hay que proceder a un saneamiento con un cepillo de púas y la posterior aplicación de nuevo poliuretano.
Por agentes químicos.
Aunque el poliuretano presenta una buena resistencia frente a la mayoría de los productos químicos, ácidos minerales fuertes y algunos disolventes atacan el poliuretano, por lo cual no está recomendado para usos en que esté en contacto con este tipo de productos.
Por acción mecánica.
En aplicaciones donde el poliuretano tenga que resistir esfuerzos mecánicos (cubiertas, suelos transitables), tiene que elegirse la densidad adecuada para los requerimientos que se necesiten y además realizar una protección que efectúe un reparto de cargas a fin de evitar su deterioro.
Por aplicación sobre superficie fría.
En proyecciones sobre superficies muy frías (a menos de 5ºC), puede que la reacción del poliuretano en la zona de contacto con el substrato no sea buena, lo que provocaría una adhesión defectuosa. Para prevenir la aparición de este defecto, hay que evitar las aplicaciones a estas temperaturas.
Por aplicación sobre superficies antiadherentes o con polvo.
Substratos como materiales plásticos (polietileno, polipropileno, PVC, poliester) o metales ligeros (aluminio, acero galvanizado) presentan problemas de adherencia siendo recomendable la aplicación de una imprimación. Materiales que contienen ceras o grasas, como el aceite de perfilación de chapa por ejemplo, provocan falta de adherencia entre el poliuretano y el substrato, siendo en este caso necesario desengrasar la superficie. En estos casos se tendrá que realizar previamente a la aplicación una prueba de adherencia.
Por presencia de humedad.
La aplicación sobre soportes húmedos hace que la adherencia no sea correcta, lo que provocaría la aparición de bolsas y el despegue del poliuretano en la zona aplicada. Por lo tanto, no hay que proyectar sobre superficies mojadas o con condensaciones superficiales.
Por aplicación sobre superficies no consistentes.
El trabajo sobre soportes que no sean firmes (por ejemplo, substratos muy arenosos) hace que debido a la contracción normal del poliuretano, este pueda levantarse arrastrando consigo la superficie sobre la cual se ha aplicado.
En todos los casos donde haya habido problemas de despegues, hay que proceder levantando esas zonas, preparando adecuadamente el soporte y aplicando nuevamente el producto.
Por aplicación de densidad muy baja.
Para cada aplicación hay que elegir la densidad adecuada para la finalidad a la que está destinada y en ningún caso será inferior a 30 kg/m3.
Por aplicación de espesores de capa muy gruesos.
La proyección de espesores de capa superiores a 20 mm hace que la estabilidad dimensional de la espuma no sea satisfactoria, lo cual puede provocar problemas de contracciones.
En estos casos se tendrá que analizar el problema y valorar si se procede a la eliminación y nueva aplicación de producto, o si se puede solucionar mediante la reparación de las zonas afectadas.
