Polyisocyanurate

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Le polyisocyanurate, abrégé PIR[1], est essentiellement un isolant appartenant à la famille des mousses rigides de polyuréthane (PUR)[2]. La différence principale entre les deux est la présence d’une quantité élevée des structures d’isocyanurate qui sont créées par la trimérisation des trois molécules de l’isocyanate polymétrique[Quoi ?] dans le PIR[3].

Production[modifier | modifier le code]

Panneaux isolants PIR.

Du polyéther est utilisé comme catalyseur dans la production du polyuréthane. Dans la production du polyisocyanurate, le polyéther est remplacé par du polyol polyester dérivé. En conséquence, la proportion de 4,4'-diisocyanate de diphénylméthylène (4,4'-MDI) contenue dans le polyisocyanurate est plus élevée que dans le polyuréthane, ce qui confère au produit des qualités supérieures. Le PIR est la version améliorée de PUR en terme de la résistance au feu. Le polyisocyanurate est naturellement auto-extinguible.

Composition Chimique[modifier | modifier le code]

Elements Unit (wt.%) Elements Unit(wt.%)
Carbon (C) 62.05 ± 0.40   Chloride (Cl) 3.18 ± 0.30  
Oxygen  (O)  17.03 ± 0.30   Fluoride   (F) <5 (μL/L)
Hydrogen  (H) 5.24 ± 0.30   Bromide  (Br) 0.41 ± 0.20  
Nitrogen  (N) 7.03 ± 0.30   Phosphorus  (P) 2.6 ± 0.30  
Sulfur  (S) <0.2 ± 0.20   Other 2.16  
Aluminium  (Al) <0.1   Total   100  

Dans le tableau ci-dessous vous trouverez les résultats d'une analyse élémentaire d'une mousse de PIR vierge de densité normale 80kg/m³. Sur la base de cette composition la formule chimique de cette mousse est C10H10.13O2.05N0.97[4].

Usage[modifier | modifier le code]

Le PIR est généralement produit sous forme de mousse et utilisé comme isolation thermique. Sa conductivité thermique typique vaut 0,023 W·m-1·K-1, dépendant du rapport périmètre : surface[5]. On le retrouve par exemple dans l'isolation des bâtiments et des cuves de méthanier. Pour ces deux applications, sa tenue au feu et sa rigidité sont recherchées.

Test feu[modifier | modifier le code]

Exemple de test feu.

Un exemple de la résistance au feu de PIR est montrée dans le clip ci-dessous. Une étude de toxicité des matériaux d'isolation (PUR, PIR, EPS, PHF) a été menée à l'université du Lancashire central ; la conclusion est que le PIR dégage le plus de produits toxiques parmi les matériaux étudiés (PIR > PUR > EPS > PHF, etc.[6]).

Références[modifier | modifier le code]

  1. Nom et abréviation selon la norme EN ISO 1043-1, Plastiques - Symboles et termes abrégés - Partie 1 : polymères de base et leurs caractéristiques spéciales.
  2. http://www.elri.ch/wp-content/uploads/PIR_lisolant-thermique-hautes_f.pdf
  3. (en) A.W. Giunta dˈAlbani, « Mass loss and flammability of insulation materials used in sandwich panels during the pre-flashover phase of fire », Fire and Materials,‎
  4. Damien M. Marquis, Benjamin Batiot, Eric Guillaume et Thomas Rogaume, « Influence of reaction mechanism accuracy on the chemical reactivity prediction of complex charring material in fire condition », Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 118,‎ , p. 231–248 (DOI 10.1016/j.jaap.2016.02.007, lire en ligne)
  5. (en) « Celotex GA4000 Insulation Board for Floors, Walls and Roofs », sur www.celotex.co.uk (consulté le 30 mars 2017).
  6. http://clok.uclan.ac.uk/1536/1/Stec%20and%20Hull_Fire_Toxicity_of_Insulation_Materials_EnergyBuildings_2011.pdf