Que sont les polyuréthanes?

Contrairement à la majorité des matières plastiques aux propriétés  bien définis et connues, la polyvalence des polyuréthanes est si vaste et le champ d'application si large qu´il sont présents dans notre quotidien et utilisés dans de nombreuses applications autour de nous. Les polyuréthanes sont les matériaux mous dans les matelas en mousse et des canapés et existent dans des matériaux durs tels que roulettes ou planches de surf. Ils sont commercialisés sous la forme Olida (thermoplastiques) en liíquidos à base aqueuse, à base de solvants (peintures, vernis), solvant (prépolymères) ou gel. Ils sont utilisés dans les applications de construction (colles, joints) et dans les applications biométriques. Les polyuréthanes constituent un marché énorme qui va des produits de base aux niches de marché.

Malgré les caractéristiques disparates, il y a quelque chose en commun dans tous ces produits: un groupe chimique appelé uréthane. Le début de l'histoire de la réussite de polyuréthanes date à 1957, lorsque des études Otto Bayer et développe la synthèse de recção de polyuréthanes. D'une manière plus technique, on dit que le groupe uréthane résulte de la réaction entre un groupe hydroxyle (OH) et un isocyanate (NCO).

Chimiquement Quand une molécule contient un groupe hydroxyle (OH du groupe), il est dit que cette molécule appartient à la famille des alcools. Une molécule contenant plusieurs groupes OH est communément appelée polyol. Si une molécule qui possède un groupe OH (hydroxy) « trouver » une molécule avec un groupe isocyanate (NCO alors les deux molécules réagissent avec une seule molécule pour former un groupe uréthane.

Comme avec la plupart des polymères, afin d'obtenir les propriétés souhaitées, les molécules devront "croître" en taille. Dans ce but sont utilisées des molécules qui contiennent plus d'un groupe réactif: ils sont utilisés avec 2 groupes NCO ou plus. de cette façon, la molécule aura 2 ou plusieurs points réactifs où elle va croître et augmenter en taille. Un polyuréthane est une molécule formée de multiples groupes uréthane, chacun résultant de la réaction entre un hydroxyle et un isocyanate.

Les isocyanates couramment utilisés dans la production de prépolymères pour l'agglomération du liège sont le TDI et le MDI, tandis que dans la production de dispersions pour le collage des disques, l'IPDI est habituellement utilisé.

Lors de la production de prépolymères, l'ampleur de la réaction entre les polyols et les isocyanates est limitée de manière à ce que les molécules de polyuréthane n'atteignent pas des tailles trop élevées et qu'il reste à la fin des groupes isocyanate qui n'ont pas réagi. En limitant la taille moléculaire de ces polyuréthanes, il est ainsi possible d'obtenir des matériaux liquides, idéaux pour être utilisés comme liants.

Les pré-polymères, lorsqu'ils sont utilisés comme liants, seront durcis essentiellement par l'action de l'eau. Une fois le processus de durcissement terminé, les groupes isocyanate disparaissent, ce qui fait des prépolymères des matériaux parfaitement inoffensifs.