Brevet FR2043653A1 — publié le 19710219

i 2043653 L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une pièce moulée comportant une couche extérieure fermée et étanche en un mélange de polyisocyanurates ou polyisothiocya-nurates déterminés avec des polyesters organiques appropriés 5 présentant plusieurs groupes hydroxyles et formés de di-acides et de di-alcools, ou avec des polyéthers, et de l'eau ou un autre agent poromère, en présence de catalyseurs notamment de catalyseurs stanniques, suivant le procédé de moulage par injection à réaction. De tels mélanges appelés également polyuréthanes rigi-10 des peuvent être préparés par exemple à partir des matières de base, liquides à la température ambiante, connues sous la dénomination commerciale "Desmophen" et "Desmodur", L'emploi croissant de polyuréthane rigide, par exemple dans la construction automobile dans le-bâtiment et dans l'in-15 dustrie des appareils ménagers, nécessite l'utilisation de procédés spéciaux si l'on veut produire des pièces moulées de grandes dimensions, en particulier de fortes sections, avec de bonnes qualités» ' Dans les procédés de fabrication connus, on mélange les 20 matières brutes, liquides à la température ambiante, dans des proportions bien déterminées, à savoir un polyisocyanurate et un composé hydroxyle réactif ainsi qu'un agent porogènec Le mélange de réaction peu visqueux est injecté sous pression, à une température déterminée, dans la cavité du moule (injection a réaction). Le 25 mélange durcit ici en moussant et en formant une couche superficielle dure, fermée et étanche. Par un choix convenable des températures, l'épaisseur de la couche superficielle fermée peut atteindre 2 à 2,5 mm. Le moule qui peut être en aluminium ou en acier, peut être porté, suivant le type de polyuréthane- utilisé, 30 porté à une température comprise entre 40 et 100°C„ On peut ainsi fabriquer des plaques de grande étendue et de faible section,. Par ce procédé, on ne peut pas fabriquer correctement des pièces en forme de barreau qui, comparativement aux plaques, ont une surface sensiblement plus faible et une section plus 35 forte = pièces moulées de grandes dimensions et de fortes sections-La réaction qui se produit lors de la mise en oeuvre des matières indiquées dégage beaucoup de chaleur de sorte que quand on utilise les procédés connus, des fentes et des fissures se produisent à l'intérieur de la pièce moulée, En outre, il se produit des alté-rations de couleur par suite de la dégradation des matières sous 70 18800 2 2043653 l'effet de températures trop élevées» L'invention vise â remédier à ces inconvénients lors de la fabrication de pièces moulées en pousse de polyuréthane rigide» Suivant le procédé conforme à l'invention, on introduit 5 dans le moule une pièce qui se trouve de tous les côtés à distance de la paroi du moule et on injecte le mélange dans l'espace compris entre la pièce et la paroi du moule. Suivant l'invention, on peut introduire dans le moule un noyau pré-expansé, d'un poids spécifique extrêmement faible» On a trouvé particulièrement avan-10 tageux d'utiliser une enveloppe élastique, en particulier un corps creux en matière thermoplastique, dont les dimensions sont plus faibles que les dimensions correspondantes de la pièce à mouler, cette enveloppe étant munie d'une ouverture en forme de tuyau et se présentant, par exemple, sous la forme d'un sac ou içj d'une bouteille, Pendant l'injection du mélange et la formation de la mousse, on remplit l'enveloppe d'un gaz ou d'un liquide. Avant le début de formation de la mousse, les liquides peuvent être chauffés ou refroidis ou même être gelés. On peut également placer une pièce non élastique dans le moule» Cela permet d'in-20 troduire d'une manière simple les boîtiers intérieurs d'appareils. Par le procédé suivant l'invention, on obtient une réduction supplémentaire du poids et l'on peut éviter des parois trop épaisses et, de ce fait, des surchauffes locales. Dans chaque cas, on obtient un "pian" extérieur fermé» La pièce fabriquée 25 présente une section creuse et une paroi non endommagée par la chaleur» La pièce en mousse de polyuréthane rigide, de forme annulaire, avec une couche superficielle étanche et fermée, supr porte les plus grands efforts, en particulier les.sollicitations à la compression et aux chocs» jjO Le procédé peut être mis eri oeuvre dans des moules et de dispositifs déjà connus» ' Les moules peuvent être en métal, par exemple-en acier ou en aluminium» L'apport de chaleur peut se.faire en passant par le moule» La conduite de la température dépend de divers fac-teurs, en particulier de la taille de la pièce-moulée» Les pressions nécessaires sont faibles s environ 1-3 bars. Après la transformation en mousse, l'enlèvement du moule et le refroidissement, on retire le liquide dans le cas de corps creux» Suivant le procédé conforme à l'invention, il est possi-40 ble pour la première fois de fabriquer d'une manière techniquement 70 18800 3 2043653 10 15 20 25 30 simple en mousse de polyuréthane rigide, sans fissures, avec une bonne stabilité dimensionnelle des pièces de grandes dimensions, en particulier avec de fortes sections,, qui ont une couche superficielle extérieure fermée» A titre d'exemple pour des pièces moulées de ce genre, on peut citer les pales de ventilateurs, les enveloppes calorifuges, par exemple pour des accumulateurs d'eau chaude. Les figo 1, 2, 3 et 4 représentent schématiquement une pièce moulée suivant le procédé de l'invention. La référence 1 désigne la pièce introduite à l'intérieur du moule, une pièce élastique creuse qui est remplie de liquide ou de gaz, ou bien est une pièce en mousse. La référence 2 désigne la mousse de polyuréthane rigide et 3 la couche superficielle fermée et étanche. L'invention va êtré expliquée en détail ci-après à l'aide d'exemples de réalisation. EXEMPLE 1 Pour fabriquer une accumulateur d'eau chaude, on remplit d'eau chaude à environ 60°C une enveloppe en polypropylène et on la suspend librement dans un outil (moule) de telle manière qu'elle se trouve à la distance désirée de la paroi du moule (voir figi 3 et 4). Après fermeture du moule, on le remplit avec un mélange de polyuréthane rigide et par expansion de ce dernier, on remplit la cavité entre l'enveloppe de polypropylène et la paroi du moule. Après démoulage, on laisse s'écouler le contenu liquide de l'enveloppe de polypropylène. On obtient ainsi une pièce creuse sans fissures qui présente de bonnes propriétés de calorifugeage. EXEMPLE 2 Au lieu d'une enveloppe en polypropylène, on utilise un réservoir en cuivre rempli d'eau que l'on recouvre de mousse comme dans l'exemple 1. 70 18800 4 2043653 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce moulée comportant une couche extérieure étanche et fermée en mousse de polyuréthane rigide, caractérisé par ïe fait qu'on place dans le moule une 5 pièce qui se trouve de tous les côtés à distance de la paroi du moule et qu'on injecte le mélange de réaction dans l'espace entre la pièce et la paroi du moule. 2o Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on place une pièce en mousse dans le moule. 10 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on place dans le moule une enveloppe élastique qui peut être remplie d'un liquide ou d'un gaz. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on place dans le moule une pièce non élastique. 15 5» Procédé suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on place dans le moule une pièce creuse en matière thermoplastique, remplie d'un liquide.