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Propiedades ópticas del TPU
El poliuretano (PU) ofrece propiedades ópticas versátiles, que van desde alta transparencia y claridad en formulaciones especializadas hasta opacidad en formas expandidas. Las variantes transparentes a base de tiouretano ofrecen un alto índice de refracción, excelente transmisión de luz, baja densidad y resistencia a los rayos UV, lo que los hace ideales para lentes oftálmicas, gafas de seguridad y aplicaciones de iluminación.
Características ópticas principales del TPU
- Transparencia y claridad: El poliuretano puede formularse para ser extremadamente transparente, casi comparable al vidrio o al PMMA.
- Índice de refracción: Algunas formulaciones, como los tiouretanos, presentan un alto índice de refracción, útil para lentes delgadas y ligeras.
- Número de Abbe: Los materiales a base de poliuretano, incluyendo algunos grados especializados, presentan un buen número de Abbe, lo que indica una buena refracción de la luz sin una aberración cromática excesiva.
- Resistencia a los rayos UV: Existen versiones específicas diseñadas para resistir el amarilleo y la degradación causados por la luz ultravioleta, lo que las hace aptas para aplicaciones en exteriores. Aplicaciones ópticas: Se utiliza en lentes para gafas, lentes LED y sistemas de iluminación, gracias a la combinación de alta transparencia y resistencia mecánica (impacto/abrasión).
- Difusión de la luz: En las versiones de espuma, el material es opaco y opalescente, útil para difundir la luz, aunque esta no es una propiedad óptica "transparente".
Estas características hacen del poliuretano un material predilecto para lentes y dispositivos ópticos de alta calidad que requieren tanto dureza como resistencia química. Las propiedades ópticas del poliuretano (TPU) varían significativamente según su formulación química (alifática o aromática) y su estructura física (película densa, elastómero o espuma).
Características ópticas clave del TPU
Transparencia y transmisión: Los poliuretanos termoplásticos (TPU) pueden formularse para ser altamente transparentes en el rango visible, con una transmisión de luz que a menudo supera el 88-90 %.
La transparencia depende de la cristalinidad: los segmentos amorfos mejoran la transmisión, mientras que los segmentos cristalinos pueden inducir opacidad.
Índice de Refracción (n): Generalmente entre 1,53 y 1,63 para las variantes estándar. Este valor puede incrementarse (hasta más de 1,80) insertando átomos pesados, como azufre, en la cadena polimérica para aplicaciones ópticas avanzadas.
Número de Abbe: Crítico para lentes, los TPU suelen tener un valor entre 27 y 45, lo que indica el nivel de dispersión cromática del material.
Estabilidad UV y Amarillamiento
- Poliuretanos Aromáticos: Tienden a amarillear rápidamente al exponerse a la luz UV debido a la formación de cromóforos.
- Poliuretanos Alifáticos: Son inherentemente estables a la luz UV y mantienen su claridad óptica e incoloridad con el tiempo.
- Neblina: Representa el porcentaje de luz dispersa en comparación con la luz incidente. En los recubrimientos de poliuretano, la neblina se ve afectada por el tamaño de partícula y la rugosidad de la superficie.
Aplicaciones Ópticas Comunes
Debido a la combinación de propiedades mecánicas y estéticas, se utilizan para:
- Lentes Oftálmicas: Versiones de alto índice para lentes más delgadas y ligeras. Recubrimientos protectores (barnices): Se utilizan en la industria automotriz por su brillo y resistencia a la intemperie.
- Encapsulado de LED: Protege los chips y garantiza una alta transmisión de luz.
