Réaction chimique / fonctionnement mousse expansive

Cet article concerne le mécanisme de fonctionnement des mousses expansives polyuréthane à base de cyanates.

Quelles réactions chimiques ont lieu lors de l’utilisation de ces mousses expansives ?

Bombe de mousse expansive

 

Ce type de mousse expansive est généralement composé de quelques éléments principaux :

– le 4,4′-diisocyanate de diphénylméthylène ou 4,4′-MDI (de l’anglais Methylene diphenyl 4,4′-diisocyanate)

Formule chimique MDDI

Formule topologique du 4,4′-MDI

– des formes polymères de MDI comme l’isocyanate de polyméthylènepolyphenyle

Polymère dans la mousse expansive

Formule chimique de l’isocyanate de polyméthylènepolyphenyle

– des polyols : par exemple l’éthane-1,2-diol (ethylene glycol)

La réaction pour la formation de mousse expansive est la suivante, c’est une polymérisation :

Formation mousse polyuréthane

Réaction chimique pour la formation de polyuréthane

Le diiscocyanate va réagir avec le diol pour commencer une réaction de polymérisation : on crée un polyuréthane. La mousse elle, est obtenue grâce à la production de CO2 : en effet, l’eau présente dans l’air et dans les différents matériaux, va réagir et former un acide carbamique :

R – N = C = O + H2O –> R – NH – COOH

L’acide carbamique formé est instable et va aussitôt réagir :

R – NH – COOH –> R – NH2 + CO2

Ce CO2 libéré va ainsi pouvoir permettre de créer « du volume » durant la polymérisation et ainsi aboutir à la production de la mousse expansive.

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