Quelle est l’application des polyols de polyéther dans les mousses plastiques ?

Les polyols de polyéther, une grande classe de polyols avec des liaisons éther dans le squelette moléculaire, sont utilisés pour synthétiser des produits de polyuréthane, avec des fonctionnalités allant de 2 à 8 et des poids moléculaires de 200 à 8 000. Diverses fonctionnalités et poids moléculaires peuvent être obtenus en sélectionnant différents initiateurs, individuellement ou en combinaison, et en polymérisant l'oxyde de propylène seul ou en le copolymérisant avec l'oxyde d'éthylène dans différents rapports.

Les propriétés des polyétherpolyols sont étroitement liées à l'initiateur, ainsi qu'à la longueur et à la structure des chaînes d'oxyde d'alkylène. Leur fonctionnalité dépend du type d'initiateur et du nombre d'hydrogènes actifs. Dans les formulations pratiques pour la production de mousses de polyuréthane, plusieurs polyétherpolyols aux fonctionnalités et aux masses moléculaires différentes sont souvent mélangés pour obtenir des mousses aux propriétés physiques variées.

Les polyéthers polyols synthétisés par polymérisation anionique de l'oxyde de propylène possèdent principalement des groupes hydroxyles secondaires comme groupes hydroxyles terminaux. L'introduction de segments d'oxyde d'éthylène lors de la polymérisation de l'oxyde d'alkylène améliore l'hydrophilie et la compatibilité avec l'eau et les polyisocyanates, notamment lorsque de l'huile essentielle d'orange est ajoutée aux extrémités de la chaîne moléculaire, augmentant ainsi la teneur en hydroxyles primaires et la réactivité avec les isocyanates. Cela permet d'abaisser les températures de durcissement des produits en polyuréthane, permettant ainsi le moulage et le durcissement de la mousse, même à température ambiante.

Les différents types de mousses de polyuréthane ont des exigences différentes en matière de polyéther polyols. Les polyéther polyols utilisés dans les mousses souples sont généralement des polyéthers à longue chaîne et à faible fonctionnalité. Pour les mousses souples, la fonctionnalité est généralement comprise entre 2 et 3, avec des masses moléculaires comprises entre 2 000 et 6 500. Le polyéther le plus courant pour les mousses souples est le polyéther triol, généralement synthétisé à partir de glycérol comme initiateur et d'oxyde de propylène, avec ou sans une faible quantité d'oxyde d'éthylène.

Les premiers polyéthers en mousse souple étaient principalement des triols à base d'oxyde de propylène, avec des masses moléculaires d'environ 3 000 et principalement des groupes hydroxyles secondaires. Plus tard, les copolymères d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène se sont répandus, offrant des masses moléculaires et des réactivités différentes.

Les polyols polyéthers hautement fonctionnels et à forte teneur en hydroxyle sont utilisés dans les mousses rigides pour garantir une réticulation et une rigidité suffisantes. Les polyols pour mousses rigides présentent généralement des indices d'hydroxyle compris entre 350 et 650 mgKOH/g, avec des fonctionnalités supérieures à 3. Les formulations incluent souvent plusieurs polyols polyéthers pour un indice d'hydroxyle moyen d'environ 400 mgKOH/g.

Les polyétherpolyols initiés au glycérol offrent une bonne fluidité, tandis que ceux initiés aux amines présentent des propriétés autocatalytiques, réduisant ainsi le recours aux catalyseurs aminés. Les polyétherpolyols à base de diamines aromatiques produisent des mousses très résistantes et à faible conductivité thermique.