Qu’est-ce que le polyuréthane ?
Polyuréthane
Je m'appelle Lao Zhang. Je m'occupe des systèmes de moulage chez ABIS Mould depuis 2007, d'abord dans l'atelier d'injection de Shenzhen pour les prototypes, puis dans la ligne principale de production de pièces automobiles et électroniques. Voici ce qu’est réellement le polyuréthane lorsque vous devez le mélanger et le verser tous les jours dans un moule de précision.
Polyuréthane (nom chimique complet polyuréthanes ou PUR/PU)est un polymère formé par la réaction entre deux groupes liquides :
Isocyanates
Types les plus courants que nous utilisons :
TDI (Toluène Diisocyanate) – mélange 80/20 ou 65/35
MDI (diisocyanate de diphénylméthane) – MDI brut, MDI polymère ou pré-polymères
Parfois HDI ou IPDI lorsqu'une résistance au jaunissement est requise
Polyols
Polyols de polyéther (PPG, fonctionnalité 2 à 6, MW 200 à 8 000)
Polyols de polyester (résistance supérieure, coût plus élevé)
Polyols spéciaux (PTMEG, polycaprolactone, etc. pour élastomères)
Lorsque les deux côtés se rencontrent, ils forment des liaisons en uréthane (-NHCOO-). Selon la formulation, vous obtenez différentes structures :
Mousse flexible → polyols à chaîne -longue + niveau d'eau élevé → soufflage de CO₂ → cellules ouvertes
Mousse rigide → polyols à chaîne courte- + faible teneur en eau + agent gonflant physique (245fa, cyclopentane, HFO) → cellules fermées
Élastomères → polyol de 1 000 à 4 000 MW + prolongateur de chaîne (BG, HQEE, MOCA) + sans agent gonflant → matériau de type caoutchouc solide-
CASE (Revêtements, Adhésifs, Mastics, Élastomères) → différents ratios NCO/OH et additifs
Chiffres clés que nous surveillons dans l’atelier à chaque quart de travail :
NCO % du composant B- (côté isocyanate) : généralement 18 à 32 %
Valeur OH du composant A-(côté polyol) : 28–1 000 mgKOH/g
Indice : normalement 0,95 à 1,10 (100 signifie stœchiométrique)
Temps de crème, temps de gel,-temps sans collant – mesurés avec un chronomètre à chaque nouveau lot
Densité : mousse souple 15-60 kg/m³, mousse rigide 30-200 kg/m³, élastomère 1000-1250 kg/m³
Principaux agents gonflants physiques vers lesquels nous avons opté ces dernières années(Chine : élimination progressive-du HCFC-141b) :
Mélange cyclopentane/iso-pentane
HFC-245fa (encore utilisé dans certains réfrigérateurs d'exportation)
HFO-1233zd / 1336mzz (nouveau à faible PRG, cher)
Additifs typiques que nous devons doser avec précision :
Eau (soufflage chimique, 0,1 à 5,0 phr)
Catalyseurs aminés (A33, A1) et catalyseurs à l'étain (T9, Kosmos-19)
Tensioactifs silicones (série B8xxx) pour l'ouverture/stabilisation des cellules
Retardateurs de flamme (TCPP, DMMP, mélamine, APP) pour mousse rigide
Contrôle de la température de réaction :
Côté polyol 22-28 degrés, côté isocyanate 22-28 degrés, température du moule 40-65 degrés selon le produit.
C'est du polyuréthane en production réelle. Deux liquides entrent, de la chaleur et du gaz sortent, cinq minutes plus tard vous obtenez une pièce qui peut être plus douce qu'une éponge ou plus dure que de nombreux plastiques. Tout le reste – couleur, dureté, indice de flamme, résistance à l’abrasion – n’est qu’un travail de formulation.
Chez ABIS Mold, nous conservons chaque polyol et isocyanate en tant que matières premières distinctes, enregistrons les niveaux exacts d'indice et de catalyseur par lot, de sorte que lorsqu'un client souhaite la même pièce six mois plus tard, nous pouvons le répéter à 100 %.