Process de fabrication du Polyuréthane

Les polyuréthanes, également connus sous le nom de polycarbamates, sont uns des polymères les plus polyvalents. Apparus dans les années 1930, ils sont utilisés comme matériaux isolants, revêtements, adhésifs et plastiques solides. Les polyuréthanes peuvent être produits en quatre formes différentes : élastomères, revêtements, mousses flexibles et mousses réticulées. Chaque forme a des utilisations spécifiques basées sur leurs propriétés lors du process de fabrication du Polyuréthane.

Les polyuréthanes sont produits par la réaction d’un isocyanate et d’un polyol de divers types (isocyanates utilisés le plus souvent : TDI (toluenediisocyanate) et MDI (methylenebisdiphenyldiisocyanate) ; polyols utilisés le plus souvent: PTMEG (polyetetramethyleneether glycol), PPG (polypropyleneether glycol)).

Lors ce process de fabrication du Polyuréthane, les matières premières sont pompées de leur propre cuve de stockage vers un réacteur agité commun, gardé sous contrôle de pression et de température. Ici, les additifs sont incorporés selon une recette spécifique. Le contrôle de la température à l’intérieur des cuves est habituellement fait par un système de recirculation comme celui illustré dans la figure 1.

Process de fabrication du Polyuréthane
Figure 1. Schéma d’une installation à haute pression avec système de recirculation.

On peut résumer les différentes étapes du process de fabrication du Polyuréthane comme suit :

  • Préparation des matières premières : Les principaux composants du polyuréthane sont le polyol et l’isocyanate. Le polyol est un liquide visqueux contenant des groupes hydroxyle, tandis que l’isocyanate est un composé contenant des groupes isocyanate. Les deux composants doivent être soigneusement préparés et stockés avant utilisation.
  • Dosage : Les polyols et les isocyanates sont dosés en fonction des proportions spécifiques requises pour obtenir les propriétés désirées du polyuréthane final. Des systèmes de dosage précis sont utilisés pour mesurer les quantités correctes de chaque composant.
  • Mélange : Les polyols et les isocyanates sont mélangés dans un réacteur. Des additifs tels que des agents moussants, des agents de réticulation, des stabilisateurs et des colorants peuvent également être ajoutés à cette étape pour améliorer les propriétés du polyuréthane. Le mélange peut être effectué à température ambiante ou à des températures plus élevées, en fonction du type de réaction souhaitée.
  • Réaction chimique : Une fois les polyols et les isocyanates mélangés, une réaction chimique se produit, connue sous le nom de réaction d’uréthane. Cette réaction génère des liaisons uréthane, qui confèrent au polyuréthane ses propriétés uniques. La réaction peut être catalysée par des agents catalytiques pour accélérer le processus.
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