Poliuretano

Qué es el poliuretano

Su nombre combina el prefijo poli- (griego πολύς, "mucho") con uretano, el compuesto orgánico cuya repetición en cadena da lugar al polímero. El Diccionario de la lengua española lo define de forma escueta como una resina sintética de baja densidad obtenida por condensación de poliésteres, una descripción que se ajusta a las primeras formulaciones pero se queda corta frente a la variedad química que ha alcanzado el material.

Desde el punto de vista químico, un poliuretano se forma por poliadición: los grupos isocianato de un diisocianato reaccionan con los grupos hidroxilo de un poliol para crear el enlace uretano que da nombre al polímero. Según qué poliol y qué isocianato se combinen, y en qué proporción, el resultado puede ir de una espuma blanda a un plástico rígido, pasando por elastómeros de gran resistencia a la abrasión.

Clasificación

Los poliuretanos se dividen, según su comportamiento frente al calor, en termoestables y termoplásticos. Los primeros forman espumas rígidas o flexibles que no vuelven a fundirse una vez curadas, y se emplean sobre todo como aislantes. Los segundos, conocidos por las siglas TPU, se pueden fundir y remoldear repetidamente, lo que los hace útiles tanto en calzado y componentes de automoción como en dispositivos médicos moldeados por inyección. Existe además una subfamilia pensada para el contacto con el cuerpo: los poliuretanos segmentados, copolímeros en bloque cuya estructura alterna zonas rígidas y flexibles y que se comportan de forma más parecida a un tejido biológico que a un plástico convencional.

Origen

El químico alemán Otto Bayer desarrolló la primera síntesis de un poliuretano en 1937 en los laboratorios de IG Farben, en Leverkusen, buscando una fibra sintética que compitiera con el nailon recién inventado en Estados Unidos. La patente se solicitó el 13 de noviembre de ese año, pero la producción industrial no arrancó hasta 1940. La variante hoy más conocida, la espuma flexible, surgió casi por accidente: el dióxido de carbono liberado durante la reacción formaba burbujas no deseadas que, controladas con agua añadida a propósito, terminaron dando origen al material esponjoso que hoy se asocia al nombre.

Aplicación biomédica

En medicina, el interés por el poliuretano surge de una combinación poco habitual de propiedades: tolera bien el contacto prolongado con la sangre y los tejidos, admite esterilización sin degradarse y conserva su resistencia mecánica en formulaciones muy flexibles. Estas características lo han convertido en material habitual para catéteres, sondas, apósitos, injertos vasculares y el recubrimiento de los cables de marcapasos. Un rasgo ilustra bien su comportamiento frente a materiales más rígidos: ciertas formulaciones se fabrican duras a temperatura ambiente para facilitar la inserción del dispositivo, y se ablandan después, ya dentro del cuerpo, al alcanzar la temperatura corporal.

Diferenciación con otros materiales

Frente a otros plásticos de uso médico, el poliuretano ocupa una posición intermedia. La silicona resulta algo más biocompatible pero también menos resistente a la tracción. El cloruro de polivinilo (PVC), más rígido en su forma natural, necesita aditivos plastificantes para ganar flexibilidad, y algunos de ellos, como el DEHP, han sido objeto de advertencias de seguridad en dispositivos de uso prolongado. El poliuretano no requiere ese tipo de aditivo para ser flexible, lo que explica buena parte de su extensión frente al PVC en catéteres y sondas de las últimas décadas.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa exactamente la palabra poliuretano?

Poli-, del griego "mucho", se antepone a uretano, un compuesto orgánico cuya repetición forma la cadena del polímero. El Diccionario de la lengua española lo recoge simplemente como una resina sintética de baja densidad.

¿Es el mismo material que el de un colchón o un sofá?

Químicamente, sí. Lo que cambia es la formulación: los poliuretanos de uso sanitario se seleccionan y purifican para superar ensayos de biocompatibilidad que no se exigen a una espuma de tapicería.

¿Cuándo se inventó el poliuretano?

En 1937, cuando el químico Otto Bayer solicitó la primera patente en los laboratorios alemanes de IG Farben. La espuma flexible, la variante más conocida hoy, no llegó hasta más de una década después, casi como efecto secundario de un fallo de fabricación.

¿Por qué se usa tanto en catéteres y sondas?

Porque combina flexibilidad y resistencia mecánica con una propiedad poco habitual: se ablanda al alcanzar la temperatura corporal, lo que facilita la inserción del dispositivo y reduce el daño sobre la pared del vaso una vez colocado.

Referencias

1. Real Academia Española. Poliuretano.
2. Wikipedia. Otto Bayer.
3. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales. Poliuretanos para aplicaciones biomédicas.
4. Nefrología al día. Accesos vasculares percutáneos: catéteres.