Synthèse des prépolymères en mousse de polyuréthane (première partie)

Les prépolymères terminés par le NCO ont une utilisation limitée dans les formulations spéciales en mousse. Il est crucial de calculer théoriquement la quantité requise d'isocyanate pour obtenir un prépolymère avec une teneur en NCO spécifique.

Les formules fondamentales pour ce calcul restent:

W s = (E s W p I₂) / (E p & RHO; s )

W s = (E s W p I₃) / (E p & RHO; s )

W s = (E s W q I₂) / (E n & RHO; s )

(Pour en savoir plus sur le calcul de l'exigence d'isocyanate pour la mousse de polyuréthane flexible, reportez-vous à l'article Comment calculer la quantité requise d'isocyanate pour la mousse de polyuréthane flexible? )

Il est important de noter que la teneur en NCO fait référence à la fraction de masse du NCO non réagi dans le prépolymère. Par exemple, en TDI (diisocyanate de toluène), avec un poids équivalent de 87 et un équivalent de NCO de 42, le contenu de NCO D TDI  est:

D TDI  = (42 / 87) × 100% = 48%

[Exemple]

Pour synthétiser un semi-prépolymère en utilisant un polyéther avec une valeur hydroxyle de 490 et TDI à un indice d'isocyanate de 4,5, quelle part de chaque composant est nécessaire, et que sera la teneur en NCO du prépolymère résultant?

Tout d'abord, calculez les équivalents:

E p = 56100 / 490 = 114.5

E s = 174 / 2 = 87

En supposant 100 parties de polyéther, le TDI requis (w s ) est:

W s = (E s × W p  × I₂) / E p  = (87 × 100 × 4.5) / 114.5 = 341.9

Pour calculer la teneur en NCO du prépolymère:

D = [(I₂ - 1) ×E n / W V ] × 100%

Où:

E n = 42 (équivalent de NCO)

W V = masse du prépolymère = 341,9 + 100 = 441.9

I₂ = 4.5

Donc:

D = [(4.5 - 1) × 42 / 441.9] × 100% & ASymp; 29%

Comme on le sait, l'isocyanate requis pour synthétiser un prépolymère avec une teneur en NCO spécifique dépend à la fois de la quantité de polyéther et du niveau de NCO cible. La formule résumée est:

W s = (E s × W p / E p ) × [(100 × 42 + D × E p ) / (100 × 42 - D × E s )]       (Formule 11-13)

Où:

W s = montant d'isocyanate

W p = quantité polyéther / polyester

E s = équivalent isocyanate

E p = équivalent en polyéther / polyester

D = fraction de masse du NCO dans le prépolymère

[Exemple]

Pour réagir 100 parties de polyéther (valeur hydroxyle 58 mgkoh / g) avec TDI pour synthétiser un prépolymère avec une teneur en NCO à 6%, quelle quantité de TDI est requise?

Donné:

W p = 100; D = 6%; E s = 87; E p = 56100 / 58 = 967

Alors:

W s = (87 × 100 / 967) × [(4200 + 6 × 967) / (4200 - 6 × 87)] = 24,5 parties