PPU – de quoi s’agit-il, caractéristiques et champ d’application

Le contenu de l’article

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• Matériau PPU
• Production
• Types de PPU et formulaires de libération
• Caractéristiques
• Application
• PPU juste pour la décoration
• Isolation en mousse de polyuréthane
• Avantages et inconvénients de PPU
• sécurité
• Comment choisir la mousse de polyuréthane
• Prix ​​PPU

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Un groupe de scientifiques allemands dirigé par Otto Bayer en 1937 a créé un matériau multifonctionnel – la mousse de polyuréthane. Il peut être flexible et élastique, mais pas extensible, ou dur et dense, mais cassant lorsqu’il est courbé. La production de masse de PPU a commencé dans les années 1960. Depuis lors, les échantillons ont été améliorés, de nombreuses variétés du composé sont apparues. Qu’est-ce que la mousse de polyuréthane, comment est-elle?

Matériau PPU

La mousse de polyuréthane est un plastique rempli de gaz à base de polyuréthanes, composé à 85-90% d’une phase gazeuse inerte. Le matériau est dur, doux, élastique, de ce fait il est utilisé dans tous les domaines de l’activité humaine:

• sert de charge pour les meubles rembourrés, les sièges d’auto, les jouets pour enfants, les accessoires de couchage;
• éponges pour laver la vaisselle, filtres à poussière, rouleaux à peinture, mousse de polyuréthane, emballage absorbant les chocs et non seulement fabriqués à partir de celui-ci.

Production

Matières premières pour la mousse de polyuréthane – produits de l’industrie pétrochimique: polyisocyanates et polyols. De plus, les composants de la mousse de polyuréthane sont fabriqués à partir d’huiles végétales: ricin, colza, soja et tournesol. Les composants en mousse biogénique n’ont pas trouvé d’application dans l’industrie, car ils nécessitent des investissements financiers considérables, leur utilisation est limitée par une gamme étroite de tâches spécifiques.

Entre les produits pétroliers (polyol et polyisocyanate), mélangés dans certaines proportions, des réactions chimiques ont lieu. Après les premières conversions, une petite quantité d’eau est ajoutée au mélange réactionnel, le dioxyde de carbone commence à être libéré. La réaction se traduit par une mousse remplie de CO2. Les indicateurs mécaniques et les propriétés du polyuréthane, c’est-à-dire la densité et la structure, déterminent la taille de la chaîne de microsphères remplies de gaz, la proportion des polymères de départ, la présence de retardateurs de flamme.

Types de PPU et formulaires de libération

La mousse de polyuréthane est divisée en mousse souple (densité 5-40 kg / m3) et solide (30-86 kg / m3). Le premier groupe est le caoutchouc mousse. L’industrie chimique produit du caoutchouc mousse de différentes densités:

• standard (ST), charge maximale 60-100 kg / cm2;
• dur (HL), 80-120 kg / cm2;
• doux (HS), 60-120 kg / cm2;
• rigidité accrue (EL), 60-100 kg / cm2;
• hautement élastique (HR), 100-120 kg / cm2;
• hautement élastique, ignifuge, à usage spécial (CMHR), 100-120 kg / cm2.

Le caoutchouc mousse de tous les grades, à l’exception du CMHR, fait référence aux substances hautement combustibles selon GOST 30244. GOST 30402 définit un composé chimique comme inflammable et GOST 12.1.044 – comme fumigène, toxique lors de la combustion. Le PPU souple n’est pas utilisé dans la construction. Dans ce domaine, une mousse de polyuréthane rigide est utilisée – une substance avec des retardateurs de flamme. Les revêtements d’isolation thermique et acoustique sont fabriqués à partir de formations d’une densité de 30 à 70 kg / cm3 ou de matières premières pulvérisées, et des types superdenses (70 à 86 kg / cm3) sont utilisés pour l’imperméabilisation dans les fondations, sur d’autres surfaces.

L’industrie chimique produit des matériaux sous différentes formes:

• feuille – dure ou molle, rectangulaire, 5-1000 mm d’épaisseur;
• roulé – doux, enroulé en bobines de différentes largeurs, l’épaisseur du matériau est de 2 à 30 mm, peut avoir un substrat en tissu ou en synthétique;
• bloc – blocs rectangulaires de mousse avec une croûte rigide non poreuse, qui est complètement ou partiellement enlevée après refroidissement du mélange moussé;
• acoustique – panneaux individuels avec un relief figuré, se distinguent par un coefficient d’absorption acoustique élevé;
• contour – les pièces qui ont une forme incurvée (sièges, dossiers, accoudoirs) sont réalisées sur la base du dessin;
• miettes – mousse de polyuréthane haute densité broyée à partir de plaques ou de coquilles, taille de fraction – 10-30 mm;
• liquide – revêtement par pulvérisation.

Caractéristiques

Différents types de PUF diffèrent par leurs caractéristiques techniques. La mousse de polyuréthane est divisée en deux groupes:

• Cellule ouverte. Il se compose de cellules ouvertes interconnectées. Élastique, à structure spongieuse, mousse rapidement, augmente de volume. Fournit une bonne isolation acoustique. Instable, caractérisé par des taux élevés de perméabilité à la vapeur, d’absorption d’humidité. Non recommandé pour l’isolation extérieure. Dans la construction, une mousse de polyuréthane rigide à alvéoles ouvertes de très faibles densités (8-10 kg / m3) est utilisée.
• Cellule fermée. Il se compose d’un système de cellules fermées remplies de gaz. La conductivité thermique du gaz est inférieure à celle de l’air. Cela fait du PPU l’isolant thermique le plus efficace. Le matériau a une résistance élevée et une bonne densité. Il est léger et dur, avec une faible perméabilité à la vapeur, une faible conductivité thermique. La connexion à cellules fermées adhère fermement au papier, au métal, au bois, au plâtre, etc..

Le tableau présente les principales caractéristiques techniques de deux types:

Paramètres, propriétés	Cellule ouverte	Cellule fermée
Nombre de cellules fermées	Moins de 50%	Plus de 92%
Densité	8-20 kg / m3	25-300 kg / m3
Coefficient de conductivité thermique	0,03-0,04	0,019-0,030
Expansion (montée de mousse) par rapport au volume initial	100: 1	30: 1
Hygroscopicité	15-100%	1-3%
Perméabilité à la vapeur	0,06-0,08	0,02-0,05
Imperméabilisation	Ne convient pas	En forme
Insonorisation	Haute	Moyenne

Application

Le matériau universel est utilisé dans presque toutes les industries:

• Automobile: remplissage de siège auto, isolation intérieure de véhicule.
• Génie mécanique: isolant frigorifique dans les réfrigérateurs domestiques et commerciaux, grandes chambres frigorifiques, matériel de réfrigération de transport, installations médicales.
• Transport: isolants thermiques des pipelines principaux, isolateurs des pipelines à basse température de l’industrie chimique.
• Chaussure: production de soutien de la voûte plantaire et d’autres éléments de chaussures.
• Meubles: des polyuréthanes souples sont utilisés comme matériau de remplissage et de rembourrage pour les meubles rembourrés.
• Léger: le remplisseur PPU est utilisé lors de la couture de peluches, matelas, oreillers, mannequins.
• Construction: panneaux sandwich, isolation acoustique, étanchéité, matières premières calorifuges pour locaux résidentiels et industriels, entrepôts, garages, hangars. Pour fermer les fissures, l’espace entre les pièces détachées, de la colle de menuiserie en uréthane est utilisée..

PPU juste pour la décoration

Le composé chimique est un analogue technologique des ressorts. Il est plus simple et moins cher à fabriquer, en termes de performances, il n’est pas en reste, et dans de nombreux cas dépasse même les ressorts. La mousse de polyuréthane pour meubles est disponible sous différentes formes:

• Sandwich ou bloc. Il s’agit d’une « brique » de grande taille. Au cours du processus de production, les ouvriers des usines de meubles l’ont découpé en couches de formes et d’épaisseurs différentes. Ensuite, les experts combinent des couches dures et molles, en les pliant en sièges, dossiers.
• Jeter. Il est fabriqué dans une usine de meubles. Une billette bouclée est remplie d’un mélange liquide, une réaction chimique s’y produit et la mousse de polyuréthane durcit sous pression. Le produit final prend la taille et la forme exactes d’un coussin ou d’un siège de canapé. Avantages – pas de restes, moins – une «croûte» se forme à la surface du bloc, qui ne permet pas à l’air de passer. Le prix des canapés avec PPU coulé est plus élevé que sur les modèles avec une doublure en bloc.

Pour les meubles, une mousse de polyuréthane souple d’une densité de 30 à 40 kg / m3 est utilisée. Plus l’indicateur est élevé, plus le produit est rigide et durable. La mousse de polyuréthane basse densité (jusqu’à 25 kg / m3) convient aux coussins décoratifs. Il existe plusieurs variétés de matériaux à base de mousse de polyuréthane: lokfoam, vibrofoam, Fomex (USA), moltoprene (Allemagne), allofoam (Canada). Leurs caractéristiques sont similaires à celles des PPU nationaux.

Les composés à effet mémoire sont particulièrement remarquables (memoform, memorix). Grâce à des additifs spéciaux, le matériau est hautement élastique. Il sait garder la forme d’une personne assise, s’adapte parfaitement aux virages du corps. Quand une personne se lève, le memorix se redresse rapidement. Initialement, le polyuréthane en mousse à mémoire a été développé pour la NASA, mais est devenu populaire dans l’industrie légère..

Le fabricant promet un sommeil confortable, car Memorix enveloppe doucement le corps sans serrer les vaisseaux sanguins. La mousse de polyuréthane hautement flexible présente également des inconvénients, et des inconvénients importants. Après le déballage, les clients ressentent une odeur toxique qui ne disparaît pas toujours même après une semaine. Il n’est pas question de respect de l’environnement et de sécurité pour la santé, car après examen, des toxines provoquant des allergies, de l’asthme, une irritation des yeux, des maux de tête ont été trouvés dans l’échantillon memorix. Les hydrocarbures dégagent une odeur douce-amère, affectent les systèmes nerveux et immunitaire.

Dans les pays occidentaux dotés de contrôles de sécurité environnementale améliorés, Memorix ne contient pas de composants chimiques dangereux. Les normes sanitaires dans les pays de la CEI ne sont pas si strictes. Certaines personnes sont prêtes à acheter des oreillers et des matelas Memorix est très cher, endure un arôme désagréable, car après le sommeil, il ressent des douleurs dans le dos et le cou. Il y a des critiques élogieuses sur le memorix sur le réseau – les acheteurs de produits de qualité sont très satisfaits de l’achat.

Isolation en mousse de polyuréthane

Pour l’isolation des structures de tout type, un mélange liquide est utilisé. Il est appliqué par pulvérisation. À l’aide d’un équipement spécial, la mousse de polyuréthane est pulvérisée sur un mur, une fondation, un toit ou divers conteneurs, ce qui augmente instantanément le volume, remplit les cavités et les crevasses. La composition durcit au bout de 5 à 10 minutes. Le «manteau de fourrure» poreux monolithique adhère fermement à la surface, n’a pas de coutures et de joints, il protège donc de manière fiable contre les fuites ou la pénétration de chaleur (réel en été lorsque le système de climatisation fonctionne).

Le nombre de cellules fermées est supérieur à 92%, et pour les meilleurs échantillons – 97-98%. La conductivité thermique atteint 0,019-0,035 W / m · ° C. Cet indicateur est le plus bas parmi les autres appareils de chauffage – mousse de polystyrène, mousse de polystyrène, mousse de polyéthylène. L’isolation thermique PPU se caractérise par une bonne résistance à l’humidité. Pour réduire l’hygroscopicité, des additifs sont introduits dans la composition. L’huile de ricin réduit l’hydrophilie de 4 fois. La mousse de polyuréthane est résistante aux composés chimiques de base: insoluble dans l’essence, le carburant diesel. La durée de vie du « manteau de fourrure » est de 20-30 ans.

Pour le réchauffement, des pièces en mousse de polyuréthane thermo-isolant prêtes à l’emploi sont toujours utilisées: blocs, panneaux, demi-cylindres (coque pour tuyaux), mais elles perdent au profit du PPU liquide demandé. Ce dernier est appliqué non seulement sur les surfaces exposées, mais sert également de couche intermédiaire dans les panneaux sandwich. La classe de combustibilité de la substance est G2 et G3. Le composé n’est pas une source active de combustion; il s’éteint immédiatement si le feu en est retiré..

Avantages et inconvénients de PPU

Les caractéristiques techniques déterminent les avantages de la mousse de polyuréthane. Avantages des produits de l’industrie chimique:

• Excellente adhérence – bonne adhérence à d’autres matériaux. La forme et la courbure de la surface n’ont pas d’importance. La mousse de polyuréthane ne nécessite pas d’attaches supplémentaires et un traitement de surface spécial.
• Le revêtement calorifuge n’alourdit pas les murs et le système de chevrons, ce qui est particulièrement important pour le toit, renforce les surfaces, empêche leur destruction, protège les métaux de la corrosion.
• Il résiste à une large plage de température: de -100 à +150 ° C. Non détruit par le vent et les précipitations.
• Il se caractérise par une résistance biologique: le PPU n’affecte pas les moisissures, le matériau n’intéresse pas les rongeurs – ils ne font pas de terriers dans le revêtement d’isolation thermique.
• En tant que charge pour les meubles, le matériau présente également de nombreux avantages. Il n’accumule pas de poussière, est hypoallergénique, a une bonne respirabilité, une élasticité, restaure rapidement sa forme d’origine.

Près de 70% des carences en PPU dépendent de la qualité des matières premières et des travaux d’installation, les 30% restants sont des caractéristiques du matériau lui-même. En bref sur les côtés négatifs de la mousse de polyéthylène de différentes densités:

• L’exposition au soleil nuit à la mousse d’isolation thermique. Sous l’influence des rayons UV, la «couche» est détruite, elle doit donc être recouverte d’une couche de peinture, de plâtre ou de panneaux de parement.
• La pulvérisation de PPU ne convient pas à toutes les surfaces, par exemple, ne l’utilisez pas sur des cabanes en rondins en bois frais. L’humidité n’en est pas encore sortie et un «manteau de fourrure» retient l’eau à l’intérieur – ce qui augmente le risque de processus putréfactifs.
• Si une personne a commandé de la mousse de polyuréthane à un prix trop bas, le produit appartient probablement à la classe de combustibilité G4. Il brûle bien et ce n’est pas facile de l’éteindre.
• Le matériau souple de faible qualité, utilisé dans l’industrie du meuble, s’affaisse rapidement, se déforme.
• Un PUF excessivement doux n’est pas recommandé pour les enfants – le remplissage peut entraîner une courbure de la colonne vertébrale.

sécurité

Ils parlent de la propreté environnementale du matériau si seuls des composants de haute qualité et des équipements professionnels ont été utilisés lors de la coulée du revêtement d’isolation thermique. Il est tout aussi important que l’artisan qualifié fasse la pulvérisation – la façon dont il mélange les composants affecte la sécurité du revêtement. Les matières premières pour la mousse de polyuréthane appartiennent aux classes de danger 2 et 3, et après solidification, un matériau caractérisé par l’inertie est formé.

Si les proportions des composants de départ sont mal choisies ou si la technologie de préparation du mélange liquide est perturbée, les produits chimiques ne réagiront pas complètement. Le résultat est une forte odeur toxique qui ne résiste pas aux intempéries et provoque un malaise. Un artisan expérimenté ne tolère pas les imperfections, grâce auxquelles le revêtement est respectueux de l’environnement, non combustible.

Lors du mélange des matières premières, du formaldéhyde toxique, du benzène, du phénol et du toluène diisocyanate se forment. Après avoir appliqué le «manteau de fourrure», ils s’évaporent pendant la journée et ne se détachent plus, contrairement au polystyrène ou à la laine minérale. Les opposants à un composé chimique se concentrent sur la destruction d’une substance pendant la combustion. Ils affirment qu’à une température de 180 ° C, de l’éthylène, du formaldéhyde, des oxydes d’azote et de carbone et des isocyanates sont libérés. En réalité, de telles conditions de température ne sont pas compatibles avec la vie humaine, il n’est donc pas nécessaire de parler de mal.

Le matériau modérément inflammable et légèrement inflammable se caractérise par une faible capacité de formation de fumée. Regardez la photo avec une pièce carbonisée mais pas brûlée. Il y avait un incendie au dernier étage, mais la mousse de polyuréthane projetée a retardé l’incendie en raison de sa faible conductivité thermique et de son incombustibilité. De telles propriétés sont possédées non seulement par des composés solides, mais aussi par des composés mous de haute qualité. Les canapés et oreillers à base de mousse de polyuréthane flexible ne brûlent pas, n’émettent pas de substances nocives, ne provoquent pas d’allergies, les médecins n’interdisent pas leur utilisation. Les marques bon marché de caoutchouc mousse ne diffèrent pas dans ces propriétés.

Comment choisir la mousse de polyuréthane

Si vous voulez faire un « manteau de fourrure », vous devez choisir avec soin des spécialistes. Il est important que les artisans utilisent un bon équipement – un équipement de haute qualité fonctionne sous haute pression, ce qui économise du matériel. Un spécialiste expérimenté déterminera l’épaisseur de la couche isolante en fonction des conditions climatiques et des caractéristiques de la surface traitée. Les meilleures marques produisant des produits de haute qualité:

• Basf (Allemagne) est un leader de l’industrie chimique. L’entreprise fabrique des matériaux qui peuvent être appliqués à basse température..
• Baymer, Covestro (Allemagne) – le choix des professionnels, l’entreprise s’est imposée parmi les utilisateurs.
• Synthesia (Espagne) – une large gamme de produits d’entreprise sont présentés sur le marché russe, vendus dans des magasins réels et en ligne.
• Huntsman-NMG (Pays-Bas) – l’entreprise produit des mousses de polyuréthane résistantes, flexibles et pulvérisées. Adhère à une politique de prix démocratique, distribue ses produits non seulement à Moscou et à Saint-Pétersbourg, mais aussi dans toute la Fédération de Russie.
• Izolan (Russie) – fabrique des produits d’excellente qualité qui rivalisent avec les entreprises européennes. La production utilise des équipements modernes, une technologie de pointe. L’usine est située à Vladimir.

Si vous avez besoin de meubles en caoutchouc mousse, faites attention à l’indicateur de densité. Des valeurs faibles indiquent que le siège perdra rapidement sa forme et se vendra. Faites attention aux indicateurs à partir de 30 kg / m3. L’épaisseur de la couche doit être de 4 cm. Un enduit d’une hauteur de 2-3 cm ne sera pas confortable. Les meubles en fonte sont meilleurs que ceux fabriqués à partir de feuilles individuelles.

Prix ​​PPU

Le coût du matériau dépend de la structure et de la forme. Prix ​​approximatif pour certains échantillons:

Type de PPU	Coût, roubles
Caoutchouc mousse standard ST, 10 mm, 1m / 2m	167
Caoutchouc mousse épais ST35 / 40, 80 mm	1866
Caoutchouc mousse super dur HL40 / 65, 100 mm	2739
Matelas Lonax PPU S1000 160×195	14 144
Polinor en cylindres pour l’isolation de l’intérieur, 1 pc..	425
Toiture Penoplex (1200х600х50)	4 700 r./m3
Système de composants PPU-SNAB 30F pour l’isolation liquide	210 p. / Kg