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 D'une
manière générale, un polyuréthane est obtenu en faisant réagir un
isocyanate et un polyol.
Le matériau qui en résulte est constitué de molécules liées ensemble
par des ponts .
La rigidité du réseau des chaînes qui le compose dépend du poids
moléculaire du polyol qui sert à la réaction.
Avec des chaînes courtes, les ponts (liaisons entre chaînes) sont
très rapprochées, très denses et rendent le système rigide (rigimère).
Au contraire, de longues chaînes assouplissent le produit (élastomère)
En incorporant un agent d'expansion et selon le principe décrit
plus haut, on obtient des mousses à cellules ouvertes, très souples
et élastiques, ou à cellules fermées et rigides.
Les polyuréthanes (PUR) ont en commun une excellente résistance
à la traction, au déchirement et à l'abrasion.
Leur tenue à la température varie de - 40°c à + 85°c.
La mise en oeuvre des polyuréthanes permet d'obtenir des produits
très différents tels que :
- des mousses souples ou rigides, à peau autoformée ou non .
- des élastomères microcellulaires souples .
- des élastomères compacts ( rigimères )
Le champ d'applications des polyuréthanes est très vaste, on les
rencontre dans les domaines suivants :
emballage, jouet, articles de sport, bâtiment, automobile, meuble
, décoration , etc.
La mise en oeuvre de ces polyuréthanes permet d'obtenir des matériaux
dont les caractéristiques sont exceptionnelles :
Excellente résistance à l'abrasion, à la traction, au vieillissement.
Le bas point moléculaire des polyols utilisés augmente la densité
des pontages entre chaînes et entraîne une faible viscosité de la
résine.
Celle-ci étant très fluide, le remplissage des moules est facilité
et les tirages sont exempts de bulles d'air.
Les résines polyuréthane
Ces résines sont normalement commercialisées pour être coulées sous
pression et même projetées à la machine
(moulage par réaction RIM) .
Néanmoins, il existe des formulations ''lentes'' qui peuvent être
coulées manuellement par gravité.
Après avoir mélangé le polyol et l'isocyanate (généralement le rapport
est de 1 pour 1), on dispose d'un laps de temps variant de 1 à 5
minutes pour couler.
Après une réaction exothermique très vive, accompagnée d'un léger
dégagement gazeux, la résine liquide se transforme en une masse
compacte et dure, il est alors possible de démouler.
La vitesse de la réaction, la possibilité de démouler très rapidement
(de l'ordre de 10 minutes après la coulée) ainsi que les excellentes
propriétés du produit réticulé en font un matériau très utilisé
pour les moulages les plus divers :
- Pare-chocs automobiles, capots de machines, consoles d'ordinateurs.
- Prototypes, maquettes et modèles réduits,
- Pièces industrielles - Statuettes et bas-reliefs
- Bijouterie fantaisie (de plus en plus utilisées, il existe aussi
des résines PU parfaitement transparentes.
Formulations spéciales et charges
La polyvalence de cette résine a permis aux fabricants de développer
des formulations spécifiques.
Citons pour l'anecdote, deux utilisations inattendues.
- C'est une résine (PUR) qui permet de réparer rapidement les pistes
entre les rotations des avions de chasse.
- En fonderie, la résine polyuréthane sert de liant pour le moulage
au sable.
Les mousses polyuréthane
Elles sont souples ou rigides, la mousse souple est constituée de
fines cellules ouvertes, elle se déforme sous pression de façon
réversible. La qualité rigide est constituée de cellules fermées,
elle flotte sans absorber d'eau , elle se déforme sous pression
de façon irréversible.
Très réactifs, les composants doivent être soigneusement dosés et
mélangés énergiquement avec le mélangeur réf 3735200 à une température
de l'ordre de 18 à 25°C.
Les mousses s'expansent jusqu' à 30 fois leur volume initial.
Dés qu'ils sont mis en contact et brassés, les composants réagissent,
il se produit plusieurs changements d'état et une élévation de température.
1/ Temps de crème de quelques secondes pendant lesquelles la mousse
peut être mélangée et coulée.
2/ Temps de fil 1 à 2 minutes pendant lequel la mousse s'expanse
et ne peut plus être coulée
3/ Temps hors poisse: nécessaire pour que la mousse ne colle plus
aux doigts.
4/ Temps de démoulage : laps de temps compris entre le début du
mélange et le démoulage.
Correctement brassée, la mousse est homogène et stable.
Charges pour les resines polyurethanes
La basse viscosité du mélange de base permet d'incorporer les charges
les plus diverses pourvu qu'elles soient exemptes d'humidité et
d'un (pH) neutre pour ne pas influer sur la vitesse de polymérisation.
On obtient ainsi de parfaites imitations
- Avec du sable: pierre reconstituée pour moulage de statues et
mobilier de jardin .
- Avec de la fonte en poudre : imitations de pièces en fonte, plaques,
luminaires.
- Avec des poudres de bronze, cuivre : moulage de statuettes, bijoux
fantaisie.
- Avec du bois en poudre : panneaux, imitations de statuettes
- Avec de la limaille de fer ou d'alu: béton de résine pour chapes
de moules, remplissage de cavités. Il est aussi possible d'alléger
considérablement ces résines avec des microsphères de verre.
Cette charge dont la densité est de 0,3 permet à volume égal, d'abaisser
la densité à 0,7. Le prix de revient de la résine au litre s'en
trouve alors diminué d'autant.
Ce mélange convient aux imitations de bois, notamment pour les cadres
de style, sculptures, reliefs
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