Comment choisir la mousse polyuréthane pour votre application?

Qu'est-ce que la mousse de polyuréthane (modification dure)?

Mousse de polyurethane Est en fait un groupe de matériaux appartenant à la catégorie des plastiques, qui sont fabriqués à base de polyuréthanes. La structure des matériaux correspondants contient une proportion importante de cavités remplies d'air - pores ou bulles. La mousse de polyuréthane a été inventée dans les années 1930. Bientôt, il a commencé à s'impliquer activement dans divers domaines de l'activité économique.

Mousse de polyurethane

La mousse de polyuréthane "classique" est le plus souvent comprise comme sa variété solide. Ce matériau est activement utilisé comme élément d'isolation thermique dans la construction de locaux résidentiels. Il existe des modifications de la mousse de polyuréthane solide, qui se caractérisent par une vitesse opérationnelle de durcissement et peuvent être utilisées efficacement pour donner de la stabilité aux structures de bâtiment individuelles - nous parlons de la mousse de polyuréthane.

La mousse de polyuréthane durcie a un haut degré de résistance chimique et thermique. Il est souvent possible de le retirer de la surface sur laquelle il est distribué uniquement mécaniquement. Il est nécessaire de distinguer la mousse de polyuréthane rigide des matériaux similaires tels que le polystyrène, le latex de mousse ou l'éponge de cellulose, qui ont une composition chimique complètement différente.

Caractéristiques distinctives

1. Base de fabrication... La mousse de polyuréthane flexible est produite à l'aide de polyesters linéaires ou légèrement ramifiés. En règle générale, le matériau fini a une structure à cellules ouvertes. Des polyesters hautement ramifiés sont utilisés pour fabriquer des matériaux rigides, qui forment des polymères hautement réticulés. La structure du produit a des pores fermés. Pour des propriétés supplémentaires, de la fibre de verre, des mats de verre et d'autres composants supplémentaires sont ajoutés à la composition.
2. Élasticité... La mousse de polyuréthane élastique conserve beaucoup mieux sa forme après torsion et étirement. Le matériau revient rapidement à son état d'origine après une exposition à des forces extérieures. La mousse de polyuréthane élastique est le produit de construction le plus flexible utilisé.
3. Densité... L'indicateur moyen de la mousse de polyuréthane rigide est de 45 à 60 kg / m3, élastique - de 8 à 20 kg / m3. A épaisseur égale, la densité de la mousse est plus élevée. Lors de la création de caractéristiques générales, vous devrez dépenser trois fois plus de matériau élastique que de matériau rigide, ce qui n'est pas économique.
4. Caractéristiques techniques typiques... La mousse de polyuréthane élastique a une isolation thermique et phonique élevée. Le matériau est caractérisé par des propriétés diélectriques et d'amortissement. Le produit adhère bien aux surfaces en bois, en métal, en tissu et en papier. La mousse de polyuréthane rigide a une isolation électrique élevée et une faible capacité d'absorption d'humidité.
5. Le coût... Le matériau élastique est moins cher que la mousse de polyuréthane rigide. Lors du choix d'un produit, vous devez faire attention aux caractéristiques techniques et aux propriétés, et non au coût. Chaque matériau a sa propre portée. Ce n'est que dans certains cas qu'ils peuvent être remplacés les uns par les autres.

Qu'est-ce que le caoutchouc mousse?

Le matériau en question est un type de mousse de polyuréthane - dans sa modification élastique. Des volumes importants de caoutchouc mousse ont été importés dans notre pays sous la marque scandinave Porolon - d'où le nom du produit correspondant, qui est courant dans la Fédération de Russie. Le caoutchouc mousse est un matériau relativement nouveau.Elle a commencé à être produite à l'échelle industrielle au milieu du XXe siècle, c'est-à-dire un peu plus tard que la mousse polyuréthane «classique».

Caoutchouc

La particularité du caoutchouc mousse est qu'environ 90% de son volume est constitué d'air. Une partie importante de ce volume peut être très rapidement remplacée par de l'eau - si vous remplacez le caoutchouc mousse sous le jet ou si vous l'immergez dans un récipient contenant du liquide. Le matériau en question se caractérise également par une résistance élevée à la déformation.

L'élasticité et la capacité d'absorber l'eau font du caoutchouc mousse l'un des matériaux les plus utiles dans la vie quotidienne. Les éponges sont fabriquées à partir de celui-ci pour laver la vaisselle et à d'autres fins. Le caoutchouc mousse est souvent utilisé comme charge dans la fabrication de meubles. Parfois, il est utilisé comme appareil de chauffage - en raison de la perméabilité à l'air relativement faible.

Cependant, le matériau en question présente un certain nombre d'inconvénients.

Tout d'abord, il convient de noter que la production de caoutchouc mousse est un processus très nocif pour l'environnement, car des substances toxiques y sont utilisées. Au fil du temps, le matériau en question perd ses propriétés utiles - il devient moins élastique, les couches d'air qu'il contient disparaissent. Par conséquent, le caoutchouc mousse est le plus souvent utilisé dans les domaines où il ne devrait pas être utilisé de manière trop intensive ou où le remplacement fréquent de produits fabriqués sur la base du matériau correspondant est acceptable.

Caoutchouc mousse (mousse de polyuréthane élastique)

En termes de propriétés, le caoutchouc mousse se rapproche le plus possible des plastiques et des caoutchoucs. La mousse de polyuréthane flexible présente les caractéristiques suivantes:

1. Haute résistance.
2. Résistance aux produits chimiques, aux environnements agressifs.
3. Plasticité, flexibilité.
4. Respect de l'environnement, sécurité.
5. Faible conductivité thermique.
6. Mauvaise absorption d'humidité.
7. Haute résistance aux contraintes mécaniques et physiques.
8. Faible retrait pendant le fonctionnement.
9. Récupération rapide de la forme primaire après déchargement.

Les spécifications peuvent varier en fonction de l'ajout de composants supplémentaires pendant la production (colorants, charges, agents moussants).

La structure n'est pas sensible à la reproduction de rongeurs, d'insectes, de micro-organismes. Le recyclage est possible.

Table

Mousse de polyuréthane («caoutchouc mousse»), y compris avec «mousse à mémoire» (mousse à mémoire)

La mousse de polyuréthane élastique (mousse de polyuréthane pour meubles) est utilisée dans la production de matelas. Il existe différentes duretés, dans les matelas à ressorts, la mousse de polyuréthane souple est utilisée, dans les matelas sans ressort, la dureté moyenne et la mousse de polyuréthane dure sont également utilisées comme base du matelas (bloc monolithique). Le plus bon marché parmi tous les remplisseurs de matelas, bien que dans le même temps, divers types de mousse de polyuréthane soient utilisés dans la production de matelas, différant par la qualité, la charge maximale et, par conséquent, la durée de vie, y compris les types coûteux et de haute qualité de mousse de polyuréthane (artificielle latex, matériau à effet mémoire), qui par leurs propres propriétés et qualité ne sont pas inférieurs même au latex naturel. L'avantage de ce matériau est sa bonne respirabilité grâce à sa structure poreuse.

Caoutchouc - est le nom commercial de la mousse de polyuréthane flexible, qui en Union soviétique était principalement la société scandinave Porolon.

La mousse de polyuréthane (PPU) est une charge artificielle de type cellulaire (visuellement elle peut être comparée à une éponge), c'est un matériau éprouvé et sûr, ce qui confirme son utilisation répandue dans la vie quotidienne, par exemple: éponges pour laver la vaisselle, charge dans les sièges auto, isolation dans la construction.Les polyols sont utilisés comme matière première principale pour la production de mousse de polyuréthane; lors du mélange d'un polyol et d'un certain nombre de catalyseurs de modification, une réaction chimique se produit, à la suite de laquelle le mélange mousse. En raison du dosage différent des produits chimiques, divers types de mousse de polyuréthane sont obtenus.

Mousse polyuréthane hautement élastique (latex artificiel) se distingue par des propriétés améliorées des matières premières utilisées pour la fabrication, ainsi que par la structure des cellules. Contrairement à la mousse PU élastique conventionnelle, qui a une structure cellulaire uniforme, la mousse PU hautement élastique a une structure non uniforme, les cellules ont différentes tailles, épaisseurs de paroi et sont réparties de manière aléatoire. En raison de la structure non homogène à faible charge, des cellules plus petites entrent en travail et, à mesure que la charge augmente, des cellules plus grandes entrent en travail, avec une plus grande résistance à la compression. Par conséquent, la mousse de polyuréthane hautement élastique se distingue par une élasticité et un confort élevés, ainsi qu'une durée de vie plus longue.

La figure de gauche montre la structure des cellules de la mousse de polyuréthane conventionnelle, à droite - mousse de polyuréthane hautement élastique.

Photo d'une dalle en mousse polyuréthane ordinaire (hauteur 3 cm) utilisée comme charge dans un matelas.

Photo d'un bloc monolithique de mousse polyuréthane hautement résiliente (hauteur 8 cm) appelé Waterform par le fabricant italien de matelas Lordflex, utilisé comme base dans un matelas sans ressorts.

Mousse polyuréthane viscoélastique à "mémoire de forme" (autres noms: Memoriform, Memory Foam, Memorix) est un matériau coûteux et unique avec des propriétés physiques et mécaniques spéciales, caractérisé par une récupération lente après compression. Lorsqu'un objet (par exemple, un corps humain) est immergé dans une mousse viscoélastique, la mousse reproduit exactement la forme du corps immergé et, une fois la charge retirée, la mousse reprend lentement sa forme d'origine. La mousse viscoélastique réagit à la température corporelle et ambiante en s'adoucissant avec la chaleur corporelle et en s'adaptant plus facilement aux contours du corps. De ce fait, la charge exerce la moindre pression sur les vaisseaux sous-cutanés et favorise une meilleure circulation sanguine. En raison de sa densité accrue et en même temps d'un haut niveau de confort, la mousse PU à «mémoire» a une faible perméabilité à l'air par rapport à la mousse PU conventionnelle. Les autres caractéristiques de la mousse viscoélastique sont l'amortissement des vibrations et l'absorption des chocs - les produits en mousse viscoélastique absorbent jusqu'à 90% de l'énergie appliquée. La mousse PU viscoélastique est utilisée dans de nombreux domaines de l'industrie, y compris l'industrie spatiale (elle a été utilisée pour la première fois par la NASA - la National Aeronautics and Space Administration des États-Unis).

Photo d'une plaque en mousse de polyuréthane viscoélastique à "mémoire" (hauteur 4 cm) utilisée comme rembourrage dans un matelas.

La photo montre une empreinte de la forme d'une main après avoir appuyé sur la mousse de polyuréthane viscoélastique avec "mémoire" - l'effet dure quelques secondes.

Vidéo sur la production de caoutchouc mousse pour meubles à l'usine russe SIBPLAST:

En savoir plus sur la mousse de polyuréthane

Lorsqu'à la fin des années 30 du XIXe siècle, c'est-à-dire il y a près de deux cents ans, des physiciens allemands travaillant pour l'entreprise Bayer travaillaient au développement d'élastomères polyuréthanes, ils ne pouvaient même pas penser que le produit final obtenu à la suite de des expériences, contenant des bulles de gaz indésirables, deviendraient une nouvelle étape dans l'évolution des matériaux polymères. Les scientifiques ont commencé à combiner délibérément des alcools polyhydriques avec des isocyantes multifonctionnelles. C'est ainsi que la mousse à structure cellulaire est apparue. Des expériences et expériences ultérieures ont conduit à la formation du produit final - la mousse de polyuréthane.

En fait, la mousse de polyuréthane (PUF) est un plastique technique à usage de masse qui peut être utilisé à diverses fins.

Différents types de mousse de polyuréthane sont à base de polyesters ou de polyesters simples (PE). Ainsi, sur la base du PE complexe au milieu du siècle dernier, des plastiques en mousse aux propriétés élastiques ont commencé à être développés. Quelques années plus tard, les premières mousses à base de polyéthers apparaissent. La portée du PPU s'est progressivement élargie et, à la fin des années 90, les PPU étaient activement utilisés partout. En outre, environ 70% du volume total de mousse de polyuréthane produite a été utilisé dans la fabrication de meubles rembourrés et de matelas.

Lors du choix d'un certain type de mousse de polyuréthane pour les meubles rembourrés, ses principales caractéristiques comptent: le degré de rigidité, le poids, l'élasticité, les propriétés d'absorption des chocs. Toutes ces qualités dépendent des produits de départ et des formulations utilisés dans la production de mousse de polyuréthane.

Selon le degré de dureté, la mousse de polyuréthane élastique peut être super douce (à partir de 0,5 kPa), souple, standard ou dure. Il existe également de la mousse polyuréthane ultra-rigide (jusqu'à 10 kPa). La mousse de polyuréthane rigide est capable de remplacer les blocs à ressort, et les feuilles de mousse de polyuréthane souple de faible épaisseur sont généralement utilisées en combinaison avec d'autres matériaux.

Il existe deux façons de produire de la mousse PU flexible. Lors de la fabrication de mousses de polyuréthane moulées, chaque pièce est moulée séparément. Dans la production de blocs de mousse de polyuréthane, le produit final est de gros blocs rectangulaires ou cylindriques, qui sont ensuite découpés en ébauches.

Lors du choix d'un type spécifique de mousse de polyuréthane élastique pour la fabrication de meubles rembourrés, des concepts tels que la rigidité du matériau et sa densité apparente sont d'une importance primordiale. La rigidité est la capacité d'un matériau à résister à la déformation. La densité apparente est déterminée par la densité apparente du matériau poreux. La rigidité et la densité apparente sont étroitement liées: plus la densité du matériau est élevée, meilleure est la mousse et plus la limite de sa «fatigue» est élevée. Autrement dit, plus la charge est supposée élevée sur une certaine section de mobilier, plus la densité apparente doit être élevée. Avec une combinaison vérifiée avec succès de la densité apparente et de la rigidité du matériau, vous pouvez obtenir des meubles rembourrés de haute qualité.

La pratique montre que les options suivantes pour sélectionner PPU pour divers éléments de meubles rembourrés peuvent être considérées comme les plus efficaces. Pour les sièges soumis à des charges élevées constantes, la densité de la mousse PU doit être d'au moins 28-30 kg / m3. Pour les accoudoirs et les dossiers, qui ont une charge beaucoup plus faible, vous pouvez utiliser de la mousse de polyuréthane avec une densité apparente légèrement inférieure (23-25 ​​kg / m3). Le degré de densité apparente le plus élevé est requis pour la mousse PU utilisée dans la fabrication de revêtements de sol minces dans les sièges (pas moins de 35 kg / m3) et dans les dossiers et les accoudoirs (pas moins de 28 kg / m3). La raison en est que moins le revêtement de sol est épais, plus il se déforme.

Le degré d'élasticité de la mousse de polyuréthane est déterminé en fonction de la taille de la zone de la boucle d'hystérésis sous l'influence de la charge. Plus la boucle est petite, plus le matériau est élastique et, par conséquent, plus vite il retrouvera sa forme d'origine après la disparition de la charge. Les blocs de mousse de polyuréthane ont de nombreuses possibilités en termes de sélection du degré d'élasticité. Cela permet de combiner des revêtements de sol à partir de matériaux de différents degrés d'élasticité, qui correspondent exactement aux paramètres spécifiés.

La mousse de polyuréthane à blocs élastiques est particulièrement efficace dans la fabrication de matelas. La raison en est une perméabilité à l'air élevée, un excellent échange d'humidité et de chaleur, un faible poids de ce matériau. Cependant, il convient de rappeler que la densité apparente de la mousse de polyuréthane utilisée dans la fabrication du matelas doit être d'au moins 30 à 35 kg / m3. Ceci est nécessaire pour que les cellules de la mousse de polyuréthane ne soient pas déformées et que les échanges d'humidité et d'air ne soient pas perturbés à l'intérieur du produit.

Les blocs PPU présentent de nombreux avantages.Ils sont durables en tant que matériau pour la fabrication de meubles (en particulier ceux développés à base de polyéthers), résistants au vieillissement, à l'humidité et aux températures extrêmes. De plus, la mousse de polyuréthane bloc répond aux exigences sanitaires et hygiéniques les plus élevées. De nombreuses études ont prouvé l'innocuité absolue de la mousse de polyuréthane bloc pour la santé humaine. Le seul inconvénient de la mousse polyuréthane bloc (surtout avec une densité inférieure à 30 kg / mètre cube), dont il faut se souvenir, est que le matériau peut perdre ses propriétés d'origine lorsqu'il est restauré après une compression excessive. Cela signifie que des précautions particulières doivent être prises lors du stockage et du transport de produits contenant de la mousse de polyuréthane en bloc.

La mousse de polyuréthane moulée est utilisée dans la fabrication d'éléments de mobilier souples complexes et volumineux. Chaque pièce est produite dans un moule individuel. Dans le même temps, la précision de production est si élevée qu'elle ne nécessite pas de raffinement supplémentaire. Les pièces en mousse de polyuréthane moulée ont une densité beaucoup plus élevée que les pièces en mousse de polyuréthane avec des caractéristiques similaires. La densité du matériau pour le dossier des canapés et des fauteuils n'est pas inférieure à 42 kg / m3, pour les sièges - pas inférieure à 45-48 kg / m3. Dans le mobilier de bureau, où l'épaisseur de l'élément mou est très faible et les exigences de résistance à l'usure assez élevées, une mousse de polyuréthane d'une densité de 55 à 70 kg / m3 est utilisée.

La mousse PU a une capacité adhésive élevée sur presque tous les matériaux. Ainsi, dans le procédé de moulage, des blocs à ressorts, des cadres métalliques et d'autres pièces peuvent être utilisés simultanément avec de la mousse PU. Ainsi, le processus de fabrication de meubles rembourrés est grandement simplifié: en une seule opération, vous pouvez obtenir une unité complètement finie.

Aujourd'hui, le principal matériau de revêtement de sol dans la fabrication de meubles rembourrés reste une mousse de polyuréthane bloc moins chère.

De plus, vous pouvez en savoir plus sur la structure chimique et les applications de la mousse de polyuréthane sur Wikipedia.

Défis et solutions

Feuilles de mousse de polyuréthane standard, matériaux en mousse en rouleau, mousses ignifuges ou viscoélastiques à structure complexe - chaque type de produit présenté sur penopoliuretan-spb.ru a certains paramètres techniques et est conçu pour résoudre un problème spécifique. Certaines charges sont utilisées pour la production de meubles, d'autres dans l'industrie de la construction et d'autres pour améliorer l'isolation phonique des locaux. Mais il y a ceux qui ont un large éventail d'applications, et il est plus difficile de décider du choix des produits de cette catégorie.

Quelle mousse de polyuréthane choisir, chaque acheteur décide pour lui-même, en fonction des objectifs qu'il souhaite atteindre et du budget disponible. Mais parfois, avant de faire un achat, il sera utile de savoir ce que des entreprises bien connues prennent pour résoudre des problèmes similaires et quelles recommandations sont données par des experts pour chaque type de mousse de polyuréthane. Pour ce faire, il vous suffit de vous rendre sur la page de "votre" tâche, par exemple, "Mousse PU pour matelas" ou "Caoutchouc mousse pour isolation phonique dans les bâtiments résidentiels".

Les propriétés générales

La mousse de polyuréthane et le caoutchouc mousse appartiennent à un grand groupe chimique mousses de polyuréthane... Ils sont produits sur la base de polyesters... Lorsqu'ils sont correctement fabriqués et utilisés, les matériaux sont totalement écologiques et sans danger pour les organismes vivants.

Les mousses de polyuréthane sont largement utilisées dans divers domaines d'activité, en fonction de la composition, des caractéristiques techniques et de la forme. Le matériau est le plus demandé dans la vie quotidienne, la construction et l'industrie.

Spécifications générales:

• Densité - 30-300 kg / m3.
• Plage de température - de -60 à +80 ° C.
• Non-conductivité du courant électrique.
• Poids léger.
• Résistance à l'ozone.
• Résistance aux réactifs chimiques (acides, alcalis, solvants, etc.).
• Perméabilité à l'air.
• Faible résistance à la torsion.

En production, 3 principales technologies de moulage sont utilisées:

1. Rotatif - revêtement de grands objets et éléments cylindriques.
2. Libérer - la création de formes lourdes complexes.
3. Sous pression - utilisé pour la production à grande échelle de pièces.

La composition chimique empêche la reproduction d'insectes, de rongeurs et le développement de micro-organismes.

Mousse polyuréthane (mousse polyuréthane rigide)

Le matériau est une variété plastiques remplis de gaz... 85-90% se compose de phase gazeuse inerte... La mousse de polyuréthane est un isolant synthétique à structure cellulaire.

Propriétés techniques:

• Conductivité thermique - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Densité - 45-60 kg / m3.
• Absorption d'eau - 1,2-2,1%.
• Destructif - 0,15-1 MPa (compression) et 0,35-1,9 MPa (flexion).
• Le nombre de pores fermés (85-95 et plus).
• L'inflammabilité est une catégorie de substances difficilement combustibles.

La mousse de polyuréthane est utilisée pour isolation thermique des bâtiments résidentiels et industriels... Le produit s'adapte parfaitement aux surfaces planes horizontales et verticales. Le remplacement des matériaux n'est pas nécessaire pendant toute la durée de vie du bâtiment. La mousse de polyuréthane convient à l'isolation thermique des sols, des murs et des plafonds.

La durée de vie minimale est 25-30 ans... Les réactifs chimiques (solvants, adoucissants, huile minérale, carburant, acides, alcalis) ne peuvent pas détruire la structure, car les cellules qu'elle contient sont fermées. Le produit résiste à l'apparition de rongeurs et d'insectes, au développement de champignons, de moisissures et de microbes. Les éléments étrangers ne pénètrent pas dans la structure.