Caractéristiques [1-2]
Propriétés physico-chimiques
Solubilité
La solubilité des polyuréthanes dépendra de nombreux paramètres du polymère formé : ramification, réticulation....Il est donc difficile de généraliser.
Additifs
-
Charges :
- Craie
- Graphites
- Oxydes métalliques
- Sulfate de baryum
- Kaolin calciné
-
Retardateur de flamme :
- Composé phosphoré
- Oxyde d'antimoine
-
Colorants :
- Organo-métallique
-
Divers :
- Sels organiques d'étain
Mise en œuvre
Utilisation des polymères
Les mousses souples sont utilisées pour les articles de literie, coussins, les sièges et les isolants phoniques des voitures, etc...
Les mousses rigides sont utilisées pour l'isolation thermique notamment dans le bâtiment où elle sont coulées entre deux parements.
Les polyuréthanes rigides structuraux (RIM) peuvent être utilisés pour des pièces en moyennes séries type pare-chocs, carrosseries, matériel médical...
Les élastomères sont utilisés pour du matériel de sport, des accessoires automobiles ou dans l'industrie.
Les peintures à base de polyuréthane (mono ou bi-composants) ont une bonne résistance à l'eau et aux produits chimiques ainsi qu'une dureté élevée. Elles sont utilisées dans de nombreux domaines: sols industriels, cuves, revêtements de bois extérieur....
Les polyuréthanes peuvent également servir de colles ou de liants pour diverses applications.
Solvants intervenant dans les procédés
Pour les peintures, vernis, colles et pour le nettoyage des machines, on peut trouver divers solvants:
- Esters : acétate d'éthyle, de butyle, de méthylglycol
- Cétones: acétone, méthyléthylcétone, cyclohexanone
- Sulfate de méthyle, tétrahydrofurane (THF), diméthylformamide (DMF)
- Alcools
- Hydrocarbures aromatiques
Procédés mis en oeuvre
Il existe plusieurs méthodes de mélange et de mise en œuvre.
Le mélange des composants peut être fait :
- Manuellement. C’est le cas principalement pour les préparations en laboratoire ou ponctuelles.
- Par des machines basse pression. Le dosage s’effectue par des pompes à engrenage. Une agitation mécanique est nécessaire.
- Par des machines haute pression. Le dosage s’effectue par des pompes à piston. Le mélange s’effectue grâce à des têtes de mélange.
Une fois le mélange effectué, différentes techniques sont utilisées pour obtenir le produit fini.
| Procédé | Gamme de température (°C) | Informations complémentaires |
|---|---|---|
| Coulée continue | La coulée continue est utilisée pour les mousses souples ou rigides. Le principe repose sur la coulée du mélange sur des bandes transporteuses. La montée de la mousse s'effectue alors que la courroie progresse. Pour les mousses rigides, la coulée s'effectue en général à l'intérieur de panneaux. | |
| Coulée discontinue | La coulée discontinue est utilisée pour des polyuréthanes compacts. Le principe repose sur le passage de moules métalliques ou d'autres enveloppes sous la tête de mélange des machines haute ou basse pression. Le moule est ensuite fermé une fois rempli. | |
| Injection | L'injection est utilisée pour des polyuréthanes compacts. Le moule à la sortie de la tête de mélange est alors fermé et verrouillé. La machine de mélange doit être une machine haute pression. | |
| Projection | La projection est utilisée pour des polyuréthanes expansés ou compacts. | |
| Fabrication laques et vernis | il peut s’agir de systèmes : - Mono composant. Il s’agit de prépolymères à terminaisons isocyanates généralement en solution qui réticulent sous l’action de l’humidité atmosphérique. - Bi composants. Ils sont constitués d’un prépolymère à terminaison isocyanate et d’un polyol ou d’une diamine plus ou moins complexes ; ces composants sont en solution ; on les mélange en proportions déterminées au moment de l’application. Les charges et pigments, ainsi que les catalyseurs le cas échéant, sont incorporés dans le polyol, plus rarement dans l’isocyanate. - Non réactif. Ce sont des polyuréthanes finis en solution. - Aux isocyanates bloqués. Ce sont des prépolymères dont la fonction isocyanate est bloquée par un phénol. Par chauffage, le phénol est libéré, les fonctions isocyanates sont régénérées et peuvent réagir avec l’agent de réticulation choisi. |