Concept de base Q&A sur le polyuréthane (septième partie)

1. Mécanisme de nucléation des bulles

Réponse : Les substances gazeuses sont générées par la réaction de matières premières dans un liquide ou par la température produite lors de la réaction, provoquant l'évaporation du gaz. À mesure que la réaction progresse et qu’une quantité importante de chaleur de réaction est générée, la production et l’évaporation de substances gazeuses augmentent continuellement. Lorsque la concentration de gaz dépasse la concentration de saturation, des bulles commencent à se former dans la phase solution et montent.

2. Rôle des stabilisants de mousse dans la préparation de la mousse de polyuréthane

Réponse : Les stabilisants de mousse ont un effet émulsifiant, améliorant la solubilité mutuelle entre les composants du matériau mousse. Après l'ajout de tensioactifs organiques silicés, la tension superficielle &gamma ; du liquide est considérablement réduit, ce qui diminue l'énergie libre requise pour la dispersion du gaz. Cela facilite la nucléation de l'air dispersé dans les matières premières pendant le processus de mélange, contribuant ainsi à la formation de fines bulles et améliorant la stabilité de la mousse.

3. Mécanisme de stabilité de la mousse

Réponse : L'ajout de tensioactifs appropriés facilite la génération de dispersions de fines bulles.

4. Mécanismes de formation des mousses à cellules ouvertes et à cellules fermées

Réponse : Mécanisme de formation de mousse à cellules ouvertes : généralement, lorsque la pression maximale est générée à l'intérieur des bulles, la résistance de la paroi cellulaire formée par la réaction du gel n'est pas suffisamment élevée pour résister à l'étirement de la membrane provoqué par l'augmentation de la pression du gaz. Par conséquent, la membrane de la paroi de la bulle se rompt et le gaz s’échappe de la rupture, formant une mousse à cellules ouvertes.

Mécanisme de formation de mousse à cellules fermées : Pour les systèmes de mousse rigide, la réaction entre les polyéther polyols à haute fonctionnalité et à faible poids moléculaire et les polyisocyanates se produit relativement rapidement. En conséquence, la vitesse de gélification est suffisamment rapide pour que le gaz à l’intérieur des cellules ne puisse pas rompre les parois cellulaires, conduisant à la formation de mousses plastiques principalement à cellules fermées.

5. Mécanismes des agents moussants physiques et chimiques

Réponse : Agents moussants physiques : Ces agents forment des cellules mousseuses en raison de changements d'état physique d'une substance, tels que l'expansion d'un gaz comprimé, l'évaporation de liquides ou la dissolution de solides.

Agents moussants chimiques : ce sont des composés qui libèrent des gaz tels que du dioxyde de carbone et de l'azote lors de la décomposition thermique, formant de fines cellules au sein de la composition polymère.

6. Méthodes de préparation de la mousse de polyuréthane souple

Réponse : Il existe deux méthodes : la méthode en une étape et la méthode au prépolymère.

Méthode prépolymère : cela implique d’abord de faire réagir des polyéther polyols avec un excès de TDI pour former un prépolymère contenant des groupes NCO libres, qui est ensuite mélangé avec de l’eau, des catalyseurs, des stabilisants et d’autres composants pour produire de la mousse.

Méthode en une étape : toutes les matières premières sont directement calculées et introduites dans la tête de mélange pour la production directe de mousse plastique. Cette méthode peut être divisée en processus continus et par lots.