Nous sommes fiers d’annoncer que notre technicien R&D, Adrià Lopez, a publié un article dans la revue Urethanes Technology. Cette reconnaissance illustre l’engagement de notre équipe envers l’innovation et la recherche appliquée dans le domaine du polyuréthane.
Le travail d’Adrià apporte de nouvelles perspectives sur le développement de mousses durables, mettant en valeur nos efforts constants pour allier technologie avancée et solutions responsables et efficaces.

Optimisation des performances des mousses de polyuréthane à base d’eau : Évaluation comparative de tensioactifs pour applications de mousse projetée

Introduction

La transition vers une technologie plus durable et plus sûre dans l’industrie du polyuréthane, notamment dans le secteur de la construction, a conduit au développement de systèmes moussés à l’eau, en particulier pour les mousses projetées.
L’élimination progressive des agents gonflants à fort potentiel de réchauffement climatique, tels que les HCFC et HFC, exige des formulations capables de maintenir d’excellentes performances techniques sans compromettre la stabilité, l’expansion ni la processabilité.

Dans ce contexte, le tensioactif de silicone joue un rôle essentiel dans la formation et la stabilisation de la mousse, influençant directement la cinétique, la morphologie cellulaire et la densité finale. Une structure cellulaire fine et homogène contribue à améliorer l’isolation thermique (valeur lambda), un élément clé de la durabilité, puisque une conductivité thermique plus faible se traduit par une meilleure efficacité énergétique des bâtiments et donc une réduction de la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation.

Ainsi, le choix d’un tensioactif de silicone approprié est déterminant pour garantir une bonne expansion, une faible conductivité thermique, une structure homogène et une stabilité adéquate, tant dans les conditions initiales qu’après vieillissement pendant le stockage.

Cette étude présente une évaluation comparative de cinq tensioactifs appliqués à une formulation moussée à l’eau, en analysant des paramètres clés tels que le temps de moussage, le temps d’expansion, la stabilité et la densité, dans les conditions initiales ainsi qu’après un test de vieillissement à 40 °C et 3 °C pendant 5 semaines, dans le but d’identifier les références les plus robustes et stables pour une application potentielle dans des systèmes industriels de mousse projetée haute performance, destinés aux formulateurs à la recherche de solutions durables sans compromis sur la qualité technique.

Méthodologie

Six références ont été évaluées : PU-2216, PU-2211, PU-2208, PU-2208 D, PU-2267 et PU-2217, dans deux formulations standards de mousse rigide à base d’eau, avec des densités de 10 kg/m³ et 14 kg/m³, et une teneur en tensioactif de silicone d’environ 2,2 pphp. Les essais ont été réalisés dans des conditions contrôlées à 25 °C, incluant un test de vieillissement de 5 semaines à deux températures (40 °C et 3 °C) afin d’évaluer l’impact du stockage sur les propriétés de la mousse.

Résultats

Le Tableau 1 résume les performances des différentes références dans les conditions initiales.

Les résultats obtenus montrent des différences notables entre les références évaluées. Parmi elles, PU-2267 se distingue comme le choix le plus équilibré en termes de performance globale, avec une densité faible et bien contrôlée, idéale pour garantir une excellente efficacité thermique sans compromettre la structure. Elle présente des temps d’expansion et de moussage dans la plage optimale, offrant les meilleures performances de l’ensemble, avec une hauteur de 350 mm, ce qui traduit une excellente capacité d’expansion et de stabilisation, ainsi qu’une morphologie cellulaire homogène et fermée, sans signes de collapsus.

En comparaison, PU-2208 et PU-2216 ont présenté un comportement acceptable, bien que caractérisés par des densités légèrement plus élevées et une hauteur finale inférieure. PU-2208D a montré une tendance à une stabilité structurelle réduite, tandis que PU-2211 a donné des résultats insuffisants, avec des signes évidents d’instabilité de la mousse, et a donc été écarté des essais ultérieurs.

Essai de vieillissement

Les résultats montrent une modification des paramètres critiques des différentes références. PU-2267 s’est à nouveau distinguée comme la référence la plus robuste, avec des résultats pratiquement inchangés. Une densité stable, des temps de réaction cohérents et une forte expansion ont été maintenus, confirmant son excellente résistance à la détérioration.

Les résultats mettent à nouveau en évidence PU-2267 comme la référence la plus robuste, tant dans les conditions initiales qu’après l’essai de vieillissement.

Conclusions

L’étude met en évidence l’importance d’une sélection adéquate du tensioactif afin de garantir la performance et la stabilité des systèmes de mousse projetée expansés à l’eau et de faible densité, appliqués dans le domaine de la construction.

Parmi toutes les références évaluées, la PU-2216 a présenté un profil technique solide, constituant une option valable pour des formulations recherchant une certaine flexibilité sans compromettre la stabilité. Toutefois, la PU-2267 se distingue comme l’option la plus équilibrée et la plus robuste, offrant d’excellentes performances tant dans les conditions initiales qu’après l’essai de vieillissement thermique, et ce pour des formulations de densité faible et moyenne (≈10 et 14 kg/m³). Sa performance constante en fait un candidat idéal pour des applications industrielles exigeantes.

L’article complet est disponible dans la revue Urethanes Technology: https://www.utech-polyurethane.com/information/shifting-greener-agents