Microencapsulation d'un diisocyanate et d'un phosphate d'ammonium : application : élaboration d'un systè́me polyuréthane monocomposant à propriété retardatrice de flamme pour l'enduction textile

Microencapsulation of isocyanate and ammonium phosphate : application to a process of flame retard one-component polyurethane for textile coating

• Auteur / Autrice : Stéphane Giraud
• Direction : Serge Bourbigot, Lan Tighzert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Intumescence (chimie)

Ignifugeants

Essais de comportement au feu

Polyuréthanes

Isocyanates

Microencapsulation

Résumé

Les enduits textiles polyuréthane (PU), présents dans de nombreux secteurs industriels, ont deux inconvénients. D'une part, leur mise en oeuvre est rendue délicate par la présence de fonctions isocyanates toxiques et très réactives. D'autre part, les procédés d'ignifugation utilisés pour les enduits PU ne sont pas totalement satisfaisants. Notamment les sels de phosphate d'ammonium, qui sont des additifs "retard au feu" (FR) non toxiques développant avec les PU un système intumescent, ont le défaut de migrer à travers les matrices polymère et d'ètre solubles dans l'eau. Nous avons développé deux solutions innovantes, basées sur le concept de la microencapsulation. La dispersion dans un polyol de microcapsules renfermant un diisocyanate liquide peut aboutir à une formulation PU monocomposant d'utilisation simple et sans danger. Les contraintes thermomécaniques des machines d'enduction permettent de libérer le diisocyanate au dernier moment.

L'incorporation dans une formulation PU de phosphate d'ammonium encapsulé avec une membrane imperméable peut donner un caractère FR permanent à l'enduit. Cette étude est consacrée à la mise au point de procédés de microencapsulation, principalement selon la technique par polymérisation interfaciale, pour l'isophorone diisocyanate (IPDI) et pour le diammonuim hydrogénophosphate (DAHP). Différents paramètres expérimentaux ont étés maitrisés afin de donner aux deux types de microcapsules les caractéristiques déterminantes pou leur application : contrôle de leur taille, de leurs propriétés thermomécaniques et de la perméabilité de leur membrane. Après l'étude de la réactivité d'un mélánge microcapsules d'IPDI - polyol, nous sommes parvenus à synthétiser un PU solide avec une température de réaction peu élevée (80°C). Les microcapsules de DAHP donnent aux enduits PU appliqués sur tissu coton un réel effet retardateur de flamme, même si le char développé avec les microcapsules résiste un peu moins bien à la chaleur que celui avec le DAHP pur.