Polyuréthane : Tout ce que vous devez savoir sur ce matériau

Votre Guide complet sur le polyuréthane : définitions, avantages, utilisation, fabrication

 Qu'est-ce que les polyuréthanes ?

Les polyuréthanes ont les propriétés les plus performantes de la gamme d’élastomères disponible sur le marché. Développé depuis sa découverte par Otto Bayer et ses collègues il y a environ 75 ans, le polyuréthane, PU, est un polymère composé d’unités organiques jointes entre elles par des fonctions carbamates, également appelé uréthanes.

Le comment- Un point chimique sur le PU :

Commercialement, les polyuréthanes sont produits en faisant réagir un polyisocyanate liquide avec un mélange liquide du polyol, du catalyseur et d’autres additifs. Dans les années 50 la production industrielle des PU s’est amplifiée avec la mise au point de procédés d’obtention de polyisocyanates. Dans les polyuréthanes actuels, le groupement uréthane est en fait seulement l’élément de jonction entre les chaînes macromoléculaires. Ce groupement présente une stabilité et une rigidité exceptionnelle, son énergie de cohésion dépasse même légèrement celle de la fonction amide. Ceci explique leurs excellentes propriétés mécaniques.

Propriétés et avantages des polyuréthanes

Le polyuréthane est caractérisé par ses propriétés remarquables : bonne résistance mécanique, anti-adhérent, durabilité, élasticité et rugosité constante. C’est la facilité de moulage et de polymérisation de cette matière, sa résistance à l’abrasion, au déchirement, à la charge et à l’ozone et sa grande tenue à l’usure qui ont fait sa haute-performance et sa réputation dans le secteur de la plasturgie. Ce matériau est antistatique, semi-conducteur, avec un coefficient de frottement faible. Il peut se décliner dans une large palette de dureté de 50 shores A à 99 shores A.

 

Utilisations des polyuréthanes

Matériau d’une haute technicité, plurivalent et résistant, le polyuréthane offre un grand nombre de possibilités d’utilisation dans différents domaines du secteur industriel.

• Les PU sont les composants incontournables dans l'industrie du meuble. Les mousses polyuréthanes sont particulièrement utilisées ; les mousses rigides sont intégrées aux murs rideaux, ou des panneaux d’isolation qui sont utilisés dans le bâtiment ou dans l’électroménager. Les mousses expansées sont largement utilisées pour leur qualité d’isolation phonique et thermique, leur adhérence sur tout support, leur pouvoir de flottaison, leur capacité à remplir les vides quels qu’ils soient et à permettre des emballages sur mesure, légers et solides.
• L’industrie de l’automobile : L’utilisation des PU est efficace notamment pour remplir un vide de bas de caisse de voiture et éviter que la rouille ne s’y propage en faisant barrière à l’eau de pluie. Les polyuréthanes intégrant des composants anti-abrasion sont utilisés dans la fabrication de roues et roulettes extrêmement solides. D’autres nuances ont été développées pour les pneumatiques, et des variantes micro-cellulaires de mousse sont largement utilisées pour les roues des fauteuils roulants et des bicyclettes, mais aussi pour les amortisseurs, silent-blocs et pare-chocs.
• L’industrie du bois : Les polyuréthanes sont à la base de la fabrication de colles, plus particulièrement pour assembler le bois ou le collage des semelles de chaussures. L’avantage principal de ce type de colle est sa résistance à l’eau. Ils sont utilisés dans les enduits, laques, peintures et vernis, que cela soit dans le bâtiment, l’ameublement ou la protection du bois.
• Les combinaisons polyhydroxylées conduisent à des matériaux fortement réticulés employés pour les peintures haute performance (peinture pour l’aéronautique par Exemple).
• L’industrie du textile : Le Lycra (Elasthanne), polyuréthane thermoplastique élastomère. De nombreux vêtements sont fabriqués à base de Lycra pour leurs propriétés extensibles qui en font un produit particulièrement adapté aux vêtements de sport.
• Les polyuréthanes sont aussi utilisés comme implants et membranes biodégradables dans le domaine médical.

 

Le PU et sa place dans l’environnement durable et l’énergie vert

En raison de son adaptabilité remarquable à répondre aux exigences les plus diverses, la technologie du PU s'est imposée dans le monde entier dans de nombreuses applications de revêtements et d'adhésifs. Les PU ont des forts aspects de durabilité, en raison de leurs excellentes propriétés. Par exemples, dans l'isolation thermique des bâtiments et des réfrigérateurs ; les applications d'allégement des mousses et des adhésifs à base de PU, dans le transport et la construction, ainsi que leurs applications de revêtements améliorant la durée de vie du produit, allant du métal au béton et aux substrats en bois. Tandis que la majorité de la matière première des PU est encore à base de pétrole brut, ces dernières années, on peut compter des alternatives basées sur des ressources renouvelables qui ont été développées, comme les polyols à base d'huiles végétales.   À cet égard, la chimie du PU démontre que les différents aspects de la durabilité tels que la compatibilité environnementale, la durabilité accrue et l'attractivité économique peuvent idéalement être synergiques.  

Sources :

ScienceDirect

Société chimique de France

Enri.fr