Introduction aux matières premières de la mousse de polyuréthane

La mousse de polyuréthane (mousse PU) est principalement constituée de polyuréthane comme composante principale. Les matières premières comprennent principalement des polyisocyanates et des polyols, avec l'ajout de divers additifs, dont les plus cruciaux sont une série d'agents moussants liés au processus de moussage. Ces additifs conduisent à la production d'une quantité importante de mousse dans le produit de réaction, entraînant des produits en mousse de polyuréthane. Cet article donne un bref aperçu des matières premières utilisées pour produire de la mousse PU et des agents moussants.

1.Polyisocyanates

Les polyisocyanates les plus couramment utilisés dans la production industrielle de mousses en polyuréthane comprennent diisocyanate de toluène (TDI), isocyanate de polyméthylène polyphényle (PAPI), diisocyanate de diphénylméthane (MDI) et MDI liquide (L-MDI).

TDI

Le TDI est principalement utilisé dans la production de mousses flexibles en polyuréthane. Le MDI a une réactivité plus élevée que le TDI, une volatilité plus faible et certaines formes modifiées de MDI peuvent être utilisées comme substituts de TDI dans la production de mousses flexibles en polyuréthane, y compris la mousse de polyuréthane à haute densité et la fabrication d'élastomères de polyuréthane semi-rigide ou microcellulaire.

PAPI, également connu sous le nom de MDI brut ou MDI polymérisé, a généralement un poids moléculaire moyen allant de 30 à 400, avec une teneur en NCO de 31% à 32%. Dans le domaine des plastiques en mousse, PAPI et PAPI modifiés sont principalement utilisés pour produire diverses mousses rigides en polyuréthane, certaines également utilisées dans la production de mousses flexibles à haute référence, de mousses cutanées intégrales et de mousses semi-rigides. PAPI peut être mélangé avec du TDI pour fabriquer des plastiques en mousse à froid à froid et à grande taille.

2.Polyether et polyester polyols

2.1 Polyéther polyols

Les polyéther polyols utilisés pour produire des mousses flexibles en polyuréthane sont généralement des polyéthers à longue chaîne à faible fonctionnalité. Dans la formulation de mousses flexibles, la fonctionnalité des polyéther polyols se situe généralement entre 2 et 3, avec un poids moléculaire moyen allant de 2000 à 6500. Les polyéther triols sont le plus souvent utilisés dans les mousses flexibles, généralement initiés avec du glycérol (propane-1,2,3-triol) et obtenus par polymérisation d'ouverture du cycle avec du propane 1,2-époxy ou de la copolymérisation avec une petite quantité d'oxyde d'éthylène, avec un poids moléculaire se situant généralement dans la plage de 3000 à 7000.

Polyéther polyols

Les polyéthyols à haute activité sont principalement utilisés pour les mousses flexibles à haute réception et peuvent être utilisées dans la production de mousses semi-rigides et d'autres produits en mousse. Certains diols en polyéther peuvent être utilisés comme matériaux auxiliaires, mélangés à des triols de polyéther dans des formulations de mousse flexibles. Une faible insaturation et des polyéther à poids moléculaire élevé sont utilisés pour la production de mousses douces, réduisant la quantité de TDI requise.

Les polyéther polyols utilisés dans les formulations de mousse rigides sont généralement des polyols de polyéther à valeur hydroxyle élevée pour obtenir une réticulation et une rigidité suffisantes. La valeur hydroxyle des polyéther polyols pour les formulations de mousse rigides est généralement dans la plage de 350 à 650 mg de kOH / g, avec une fonctionnalité moyenne de 3 ou plus. Les formulations rigides en mousse utilisent souvent une combinaison de deux types de polyéther polyols, avec une valeur hydroxyle moyenne d'environ 4000 mg KOH / g.

Les formulations de mousse semi-rigides utilisent souvent des polyéthers de poids moléculaire élevé, en particulier des triols de polyéther à haute activité et des polyols polyéther à poids moléculaire à haute fonctionnalité à partir de formulations de mousse rigides.

 2.2 polyols de Polyester

Les polyester polyester aliphatiques à faible viscosité, tels que les diols adipate hexanediol avec une valeur hydroxyle d'environ 56 mg de koh / g, ou des polyols en polyester légèrement ramifiés, peuvent être utilisés pour produire des mousses flexibles en polyuréthane à base de polyester. Les polyols polyols ont une réactivité élevée. Actuellement, la mousse de polyuréthane en bloc en polyester n'est utilisée que dans quelques champs tels que les matériaux auxiliaires pour les vêtements.

Polyols polyester

Les polyols en polyester aromatique, synthétisés à partir d'acides dicarboxyliques (tels que l'anhydride phtalique, l'acide téréphtalique, etc.) et les diols à petite molécule (tels que l'éthylène glycol, etc.) ou les polyols rigides. Des polyester polyester à valeur hydroxyle inférieure dérivés de l'anhydride phtalique peuvent également être utilisés pour les mousses flexibles à haute réception, les mousses cutanées intégrales, les mousses semi-rigides et les matériaux de polyuréthane non FOAM.

 2.3 Polyols polymères

Les polyols polymères, y compris le styrène rigide, les homopolymères d'acrylonitrile, les copolymères et les polymères greffés, agissent comme des "charges" organiques pour améliorer les performances porteuses de charge. Les polyols en polymère sont utilisés dans la production de mousses de bloc flexibles élevées, de mousses à haute teneur, de mousses flexibles thermoplastiques, de mousses semi-rigides, de mousses auto-rédigées et de produits moulés par injection de réaction (RIM). Ils peuvent réduire l'épaisseur des produits, réduire la densité en mousse pour réduire les coûts, augmenter l'ouverture des cellules en plastique en mousse et conférer des propriétés issues de la flamme aux produits.

Polyols polymères

Les polyuréa polyols (dispersions de doctorat) sont une classe spéciale de polyols modifiés par polymère utilisés dans les mousses flexibles à haut remboursement, les mousses semi-rigides et les mousses douces, mais leur présence sur le marché est limitée.

Il existe également des polyols spéciaux utilisés pour la production de mousses en polyuréthane, telles que des polyols à base d'huile végétale, des polyols en polyester à base de colophènes et des polyesters polymères. Ceux-ci ne sont pas décrits en détail dans cet article.

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