Les polyuréthanes dans notre quotidien

Isolation refrigérateurLE POLYURETHANE

Un peu d’histoire… et de chimie
C’est en 1937 que Mr BAYER découvre les polyuréthanes, par addition de diisocyanates sur des glycols. Il est alors à la recherche d’un substitut du nylon.
Durant la seconde guerre mondiale, les premières mousses de polyuréthane rigides sont utilisées pour l'isolation dans les avions et les sous-marins allemands.
Suivent ensuite les élastomères de polyuréthane, utilisés comme bandages de roues de chariot, et les mousses souples que l’on retrouve en literies. A partir de 1960, les mousses rigides (additionnées d’hydrocarbures fluorés) font leur apparition dans l’isolation des réfrigérateurs, puis dans les bâtiments.
Dans les années 70, apparaissent :
-    les élastomères à peau auto-formée en tant qu’antichocs pour les volants, les tableaux de bord et les intérieurs de portières.
-    les duromères : mousses rigides peu allégées interviennent dans la fabrication de meubles, d’éléments automobiles, de skis.
En 1978, la production de mousses polyuréthanes en France était déjà de 4 millions de mètres cubes.

L'histoire du PU: ici

Où trouve-t-on du polyuréthane ?
Partout… ou presque ! aujourd'hui les plus grandes applications des polyuréthanes sont les:

  • Matelas et  canapéssemelle
  • Automobiles (les volants, spoilers, les ailerons, les sièges, les tableaux de bord, comme amortissement de vibrations et de bruits, etc.)
  • Semelles de chaussure (spécialement pour le sport)
  • Fabrication de meubles
  • Peintures et des vernis
  • Fenêtres
  • l'Ingénierie médicale (fabrication de pièces pour  transplantations et  orthopédies, hemofiltres, etc.)
  • Technologie aérospatiale
  • Industrie du froid (des tuyauteries, des chambres froides, des réfrigérateurs, etc.)
  • Construction, comme isolant thermique, acoustique et étanchéité

Comment fabrique-t-on le polyuréthane ? Membrane d'étanchéité
La fabrication du polyuréthane fait intervenir plusieurs éléments.

Les matières premières proviennent de deux produits : le pétrole et le sucre, pour obtenir, après un processus chimique de transformation, deux composants basiques, appelés génériquement isocyanate et polyol. Le mélange dans les conditions adéquates de ces deux composants nous proportionnera, selon le type de chacun d'eux et les additifs qui s'ajoutent, un matériel massif ou poreux, rigide ou flexible, de cellules ouvertes ou fermées, etc.

Le mélange des deux composants, qui sont liquides à la température ambiante, produit une réaction chimique exothermique. Cette réaction chimique se caractérise par la formation de liens entre le polyol et l'isocianate, en obtenant une structure solide, uniforme et très résistante. On utilise la chaleur qui libère la réaction pour évaporer un agent gonflant, on obtient un produit rigide qui possède une structure alvéolaire, avec un volume très supérieur à celui que les produits liquides occupaient. C'est ce que nous appelons mousse rigide de polyuréthane, ou PUR.

La mousse rigide de polyuréthane est un materiau dur, plastique, synthétique, hautement reticulé et non fusible. Dans la densité habituelle, pour une isolation thermique, la mousse contient seulement une petite partie du volume de matière solide (avec une densité de 35 kgs/m3, seulement 3 % du volume est de la matière solide).

Il existe deux systèmes de fabrication qui conduisent à deux produits différents :

  • la Mousse rigide de polyuréthane in situ appliquée par projection, ou le polyuréthane projeté, qui est obtenu grâce à une projection simultanée des deux composants sur une surface.
  • la Mousse rigide de polyuréthane in situ appliquée par moulage, ou par injection, dont les deux composants après mélange s'introduisent dans une cavité ou un moule, où l'expansion est réalisée.
  • Le bon résultat final espolyurethanet lié aux points clés du processus:

- la conception
- la formulation chimique
- la machine
- les bons outils, la formation du personnel...