Qu’est-ce que la résine uréthane ?
La résine uréthane est un terme générique désignant les polymères produits par la réaction de polyaddition de composés comportant des groupes isocyanates et des groupes hydroxyles. Le site de liaison est appelé liaison uréthane, généralement formé par la polyaddition de diisocyanate et de polyol.
Comme symbole d’abréviation, PU est utilisé pour les plastiques et U pour le caoutchouc. Les résines uréthane ont une excellente résistance à la traction, à l’abrasion, à l’huile et aux produits chimiques. Elles sont donc également utilisées dans les peintures et les revêtements. Elles présentent toutefois l’inconvénient de se dégrader progressivement sous l’effet de l’hydrolyse et des rayons ultraviolets.
Utilisations des résines uréthane
En raison de leur grande polyvalence, les résines uréthanes sont utilisées dans un large éventail de domaines, des produits ménagers familiers aux biens industriels. Parmi les produits familiers, l’on peut citer les vêtements et les pare-chocs de voiture, tandis que les utilisations industrielles comprennent les matériaux d’insonorisation et les adhésifs.
Elle est également intégrée dans les semelles de chaussures de sport en raison de sa grande flexibilité, ce qui en fait l’une des résines les plus indispensables dans notre vie quotidienne. Ce matériau a été utilisé à l’origine comme substitut du caoutchouc naturel. Par conséquent, des applications sont développées qui utilisent la grande élasticité et la résistance à la traction caractéristiques du caoutchouc.
Résidus environnementaux et recyclage des résines uréthane
Les résines d’uréthane sont largement utilisées comme isolants thermiques dans les réfrigérateurs, les congélateurs et les glacières en raison de leurs excellentes propriétés d’isolation thermique. Cependant, leurs propriétés chimiques les rendent difficiles à recycler et à post-traiter, et c’est un domaine dans lequel des recherches sont menées.
Des technologies de décomposition et de recyclage ont déjà été mises au point, telles que les méthodes de décomposition thermique, par hydrolyse, au glycol, à l’ammoniac et aux amines. Il reste encore des problèmes à résoudre en termes d’efficacité et de coût de la décomposition.
Caractéristiques des résines uréthane
Les résines uréthane ont une excellente flexibilité, une résistance aux chocs, une résistance à la traction et une résistance chimique, mais elles se détériorent après environ trois ans. Bien qu’elles possèdent un grand nombre de ces caractéristiques, leurs propriétés varient considérablement en fonction de la méthode de fabrication.
La dégradation peut être causée par un large éventail de facteurs, tels que l’oxygène, l’ozone, la lumière et la chaleur, l’hydrolyse par réaction avec l’eau et la dégradation microbienne. Le polyuréthane se caractérise également par le fait que ses propriétés peuvent varier en fonction de la méthode de fabrication. Il existe donc différents types de résines de polyuréthane en fonction de l’usage auquel elles sont destinées. Voici quelques exemples typiques :
À base de mousse
Les matériaux à base de mousse sont des résines uréthane dans lesquelles de l’air est incorporé dans la résine par polymérisation avec l’ajout d’un agent moussant. La première est utilisée pour les sièges d’automobile, etc. car elle est légère et présente d’excellentes propriétés d’amortissement et de durabilité. La seconde possède d’excellentes propriétés d’isolation thermique et est utilisée comme isolant thermique pour les réfrigérateurs, les congélateurs et les climatiseurs.
Parmi les méthodes de production de la mousse d’uréthane, le moulage de dalles, le moulage et le moulage stratifié nécessitent des équipements de production à grande échelle. Les méthodes de moussage par pulvérisation, en revanche, peuvent être facilement manipulées car elles peuvent être mélangées et moussées à l’endroit où l’isolation est requise.
Systèmes non-mousse
Les systèmes non moussés sont représentés par les élastomères utilisés dans les chaussures de sport, c’est-à-dire les résines d’uréthane avec une élasticité de caoutchouc. Les résines d’uréthane ayant ces propriétés sont utilisées pour les vêtements de sport et les pantalons en raison de leur grande élasticité.
Différences entre les résines uréthane, époxy et acrylique
Ces trois termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, peut-être parce qu’ils contiennent tous le mot “résine”, mais ils se réfèrent à des matériaux complètement différents.
La résine uréthane est un terme générique désignant un matériau polymère avec des liaisons uréthane, comme expliqué au début de cet article. Les résines époxydes, quant à elles, sont des résines thermodurcissables dont l’extrémité de la molécule comporte un anneau époxy hautement réactif.
Les résines acryliques sont également des polymères et copolymères de l’acide acrylique et de ses dérivés. En d’autres termes, leur signification est strictement définie par leurs différentes structures et propriétés chimiques, et il convient donc d’être prudent dans leur utilisation.
Positionnement des résines uréthane dans les adhésifs
Les adhésifs comprennent les adhésifs solides tels que le ruban adhésif double face et le ruban de couture, et les adhésifs liquides dans lesquels l’adhésif appliqué est pressé et durci pour produire un effet adhésif.
Les adhésifs liquides peuvent être classés en deux catégories principales en fonction de la méthode d’adhésion : le durcissement à sec et le durcissement par réaction. Dans le cas du durcissement à sec, l’adhésif est collé par la volatilisation de l’eau ou du solvant contenu dans l’adhésif. D’autre part, le type de durcissement par réaction est un adhésif qui utilise le durcissement causé par une réaction chimique entre les composants contenus dans l’adhésif.
Les adhésifs à durcissement par réaction peuvent être classés en deux catégories. Les adhésifs à base de résine époxy, dans lesquels le durcissement est provoqué par l’agent principal et l’agent de durcissement, et les adhésifs à base de résine uréthane, dans lesquels le durcissement est provoqué par l’humidité de l’air. Parmi ces derniers, les adhésifs à base de résine uréthane sont utilisés dans une large gamme d’applications générales en raison de leur forte adhérence et de leur collage rapide, ce qui les rend polyvalents.
Agents de revêtement de sol à base de résines uréthane
Les produits de revêtement de sol peuvent être classés en deux catégories : les produits à base d’eau et les produits à base d’huile. À l’origine, les produits de revêtement utilisant des résines uréthanes étaient également divisés en systèmes à base d’eau et à base d’huile. Toutefois, en raison des questions relatives à la sécurité des systèmes à base d’huile, les systèmes à base d’eau sont aujourd’hui généralement utilisés.
Les agents de revêtement uréthane à base d’eau se caractérisent par une durabilité inférieure à celle des agents de revêtement de sol à base d’huile, tels que les revêtements en verre et en silicone. Toutefois, ils présentent également la caractéristique d’une finition peu coûteuse. C’est pourquoi les revêtements uréthanes à base d’eau sont souvent préférés à d’autres produits de revêtement de sol.
Les revêtements uréthaniques à base d’eau sont avantageux car ils sèchent rapidement en raison de leur durcissement rapide et sont pratiquement inodores. Ils sont également compatibles avec la plupart des matériaux de revêtement de sol et peuvent être utilisés sur n’importe quel type de sol.
En revanche, l’inconvénient est la détérioration liée au vieillissement, qui peut être considérée comme une faiblesse des résines uréthanes. La plupart des revêtements uréthanes à base d’eau ont une durée de vie inférieure à 10 ans. Toutefois, outre les avantages susmentionnés, les revêtements uréthaniques à base d’eau restent le choix le plus populaire pour les revêtements en raison de leur excellente sécurité et de leur facilité d’utilisation.