O principal uso de sistemas de PU’s, se dá em solados para calçados esportivos, sapatos masculinos de boa qualidade, sapatos femininos de moda (especialmente os de sola tipo plataforma), entressolas em marcas sofisticadas de tênis, calçados de segurança (bi-densidade), palmilhas especiais, etc.

Possivelmente a maior aplicação dos PUs elastoméricos tem sido na área de calçados esportivos. A indústria de calçados esportivos cresceu e se transformou num mercado mundial multibilionário. Atualmente, os calçados esportivos são utilizados não somente para melhorar o desempenho de atletas, mas também como artigo da moda, para o público em geral. Estima-se a participação do PU no mercado total de solados como sendo atualmente de 10 a 15%, ocorrendo ainda predominância de produtos como PVC, TR, couro e outros (Tabela 4.12), porém crescendo a cada ano, devido especialmente a características técnicas, como leveza, perfeição de cópia (imitação prefeita de cortiça, madeira e couro), resistência à abrasão, facilidade de tingimento, etc.

O PVC [(poli(cloreto de vinila)] é usado em solados de calçados mais baratos, devido ao baixo custo da resina, que utiliza plastificantes. É utilizado nos chamados sapatos ou chinelos “full-plastic”.

Os compostos de SBR (borracha sintética de estireno/butadieno), necessitam grandes quantidades de carga, na proporção média de 3:1, com o intuito de melhorar a resistência à abrasão, aumentando a “dureza” do solado.Além de solados é usado na fabricação das sandálias “Havaianas”.

A resina EVA (copolímero etileno/acetato de vinila) é material de custo relativamente baixo, utilizada em solados, sandálias, palmilhas e entressolas de calçados de menor preço final e do tipo “full-plastic”.

A TR (borracha termoplástica de estireno/butadieno) é usada em calçados femininos de boa qualidade e tende a substituir o PVC e EVA.

O uso de sistemas de PU é que mais cresce entre os diversos tipos de materiais utilizados. O uso de sistemas bicomponentes de PU’s em solados (90-95%) e entressolas (5-10%) de calçados tem apresentado crescimento acelerado. Em 1995, o mercado mundial de sistemas de PU para solados era de cerca de 210 mil ton, em 2000 de 300 mil ton, e a previsão para 2005 é de 400 mil ton. No Brasil, o consumo iniciado em meados dos anos 80, cresceu mais de 10 vezes de 1988 a 1994. Passou de 18.000 t em 1994, para cerca de 25.000 t em 1996. Para 2001 é estimado um crescimento de 20%, levando o mercado a consumir mais de 35.000 t de sistemas PU.

4.7.1 Propriedades

Os PUs são particularmente adequados para a moldagem de artigos complexos, devido à simplicidade do processo em uma etapa utilizando intermediários líquidos. Os sistemas de PU’s têm sido usados há anos como solados e componentes de calçados devido à: alta resistência à abrasão, flexão e rasgo; elasticidade, e flexibilidade mesmo em temperaturas baixas; são termofixos (não amolecem com o calor) e são isolantes térmicos; o baixo peso do calçado (devido à baixa densidade do solado), aliado à durabilidade e conforto; o processo simples, de alta produtividade, utilizando intermediários líquidos, adequados à moldagem de formas complexas; a perfeição de cópia (imitação de cortiça madeira, couro, etc.); permite injeção direta em cabedais, com extrema facilidade para variação de densidades; processo em baixas temperaturas e pressões, com menor custo e alta vida útil dos moldes; a facilidade de tingimento, versatilidade na adequação à moda, e a produção de componentes flexíveis e/ou rígidos.

A dureza e a densidade podem ser variadas dentro de faixas relativamente amplas de acordo com as especificações desejadas. Como conseqüência da baixa densidade dos solados, calçados de baixo peso podem ser produzidos, aliado à durabilidade e conforto.

As diferenças de composição, processamento e desempenho dos PU’s produzidos com poliol poliéster (Capítulo 1) ou poliol poliéter (Capítulo 1), proporcionam diferentes opções para os produtores e projetistas de calçados.

Os sistemas poliéster são os mais utilizados em solados, cerca de 80% do mercado mundial, devido a maior resistência à abrasão, rasgo, tração, graxas e solventes. Por outro lado, têm menor resistência à hidrólise e microorganismos, e as matérias-primas sólidas ou semi-sólidas requerem processamento a quente. Todavia, a excelente resistência à abrasão (Figura 4.12), os torna os sistemas preferidos para solados de alta durabilidade.

                                                                                              a) Poliéter, b) Poliéster

Figura 4.12 - Resistência à abrasão dos PU’s

Os sistemas de PU a base de poliéster são mais sensíveis à hidrólise e, com o envelhecimento, as propriedades físicas podem ser influenciadas negativamente. Aditivos podem ser usados como estabilizadores, porém podem ter impacto no custo. Quando a resistência a óleos e solventes é uma necessidade para aplicações com especificações mais rigorosas, como a dos sapatos de segurança, os sistemas a base de poliéster são a única escolha.

Com os sistemas poliéter, diversos componentes de calçados podem ser fabricados, possuindo peles de várias estruturas, como imitações de couro, costuras, cortiça, madeira; etc. A dureza da superfície pode variar desde a da madeira, nos sistemas empregados em tamancos, até flexível nas entressolas, calços e palmilhas ortopédicas. Os sistemas poliéter possuem menor viscosidade e conseqüente melhor processabilidade, maior resistência à hidrólise, e maior flexibilidade a frio, devido a menor temperatura de transição vítrea (T_g) do poliéter. Estas características são desejáveis para a manutenção da maciez e evitar rachaduras em entressolas. Apresentam durabilidade, requerida para aplicações esportivas de alto desempenho, que é medida pela perda de espessura da entressola (deformação permanente após 30.000 e 50.000 ciclos de compressão a 75%) sob condições normais de uso por um determinado período de tempo (Tabela 4.13).

Se compararmos solados feitos com borracha nitrílica com os de PU’s a base de poliéster e poliéter (Tabela 4.14) verificamos as vantagens destes últimos. Os de poliéster têm melhores resistências à abrasão, tração e rasgo.

4.7.2 Processos de fabricação calçados