Préparation industrielle du prépolymère et procédé de moussage – Prépolymère à base de polyester

La préparation des prépolymères à base de polyester est plus simple que celle des prépolymères à base de polyéther. Cela peut être réalisé en ajoutant des isocyanates au polyester en une seule étape pour la réaction. La viscosité du prépolymère peut être contrôlée en faisant varier la température et la durée de la réaction.

Exemple de préparation de prépolymère à base de polyester:
Le polyester est ajouté à une cuve de réaction sèche équipée de capacités d'agitation. Les isocyanates sont ensuite ajoutés à température ambiante sous agitation. Étant donné que la réaction entre les isocyanates et le polyester est exothermique, le taux d'ajout d'isocyanate doit être contrôlé en fonction de la taille du lot pour garantir que la température de réaction ne dépasse pas 90°C. Une fois l'addition terminée, la réaction est maintenue à 90°C pendant environ 1 heure. Après refroidissement, le produit est placé dans un récipient sec. Il est recommandé de purger continuellement le système avec de l'azote sec pendant la production pour éliminer l'humidité.

La quantité d'isocyanate ajoutée lors de la préparation du prépolymère est déterminée par l'indice d'hydroxyle du polyester et la densité souhaitée de la mousse. En raison de la présence de traces d’eau dans les matériaux et le système, l’utilisation réelle dépasse généralement la quantité théorique. Pour des densités de mousse allant de 32 à 48 kg/m³, les quantités relatives d'isocyanate ajoutées pour 100 parties de polyester sont indiquées dans le tableau ci-dessous:

Relation entre la densité de la mousse à base de polyester et la quantité de TDI dans le prépolymère

Si aucun agent gonflant externe n'est ajouté et que seul le dioxyde de carbone généré par la réaction entre l'eau et les isocyanates est utilisé comme agent gonflant, la teneur en isocyanate libre dans le prépolymère est liée à la densité de la mousse, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.:

Relation entre la teneur en NCO dans le prépolymère à base de polyester et la densité de la mousse

Processus de moussage:
Pour le moussage en laboratoire à petite échelle, le moussage manuel est couramment utilisé. Le prépolymère, l'eau, le catalyseur, le tensioactif et les additifs sont ajoutés en une seule étape. Après avoir agité à grande vitesse pendant 2–3 secondes, le mélange est versé dans un moule pour faire mousser.

Dans le moussage mécanique, les composants—prépolymère, eau, catalyseur, tensioactif et additifs—sont délivrés proportionnellement à un mélangeur à grande vitesse à l'aide de pompes doseuses. Après un mélange minutieux à grande vitesse, le mélange est distribué en continu sur un convoyeur à bande avec du papier de doublure. La mousse est ensuite envoyée dans un four de durcissement pour produire le produit final en mousse après maturation.