Présentation

Article interactif

1 - COLLES À BOIS

  • 1.1 - Résine urée formaldéhyde (UF)
  • 1.2 - Résine phénol-formaldéhyde (PF)
  • 1.3 - Résine mélanine urée formaldéhyde (MUF)
  • 1.4 - Résorcines
  • 1.5 - Polyuréthane
  • 1.6 - Résines naturelles

2 - POLYURÉTHANES (PUS)

3 - PUS POUR LE COLLAGE

4 - ADHÉSIFS NIPU POUR LE BOIS

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - SIGLES, NOTATIONS, SYMBOLES

Article de référence | Réf : RE408 v1

Polyuréthanes (PUs)
Développement de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs) biosourcés pour les adhésifs à bois

Auteur(s) : Siham AMIROU

Date de publication : 10 août 2023

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Classiquement, les polyuréthanes sont synthétisés par polyaddition de de diols (ou de polyols) et de diisocyanates ( ou de poly-isocyanates) ce qui permet de générer une très large gamme de matériaux aux propriétés diversifiées. Malgré les nombreux avantages que présentent les polyuréthanes, leur synthèse à base d’isocyanate peut présenter des risques en raison de la toxicité de ces derniers. Dans l’optique de limiter les risques pour les producteurs et les utilisateurs, des polyuréthanes, sans isocyanate, ont été développés. La synthèse de ces polyuréthanes sans isocyanates, leurs propriétés et leurs applications, principalement comme adhésifs pour le bois, sont décrites dans cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Development of biobased polyurethanes non-isocyanate (NIPUs) for wood adhesives

Conventionally, polyurethanes are synthesized by step growth polymerization of diols (or polyols) and diisocyanates (or polyisocyanates). The variety of isocyanates and polyols makes it possible to generate a wide range of materials with different properties. Despite the many advantages of polyurethanes, their synthesis can raise issues due to the toxicity of isocyanates. In order to limit the risks for producers and users, non-isocyanate polyurethanes have been developed. The synthesis of such non-isocyanate polyurethanes, as well as properties and applications, mainly as adhesives for wood, are described in detail in this article.

Auteur(s)

  • Siham AMIROU : Ingénieure de recherche - Laboratoire d’études et de recherche sur le matériau bois (LERMAB) - Université de Lorraine, Épinal, France

INTRODUCTION

Les adhésifs polyuréthanes (PUs) sont largement utilisés dans différentes industries. En raison de la polyvalence chimique des PUs, on trouve de nombreux types d’adhésifs PUs . Ceux-ci sont généralement synthétisés par une réaction de polyaddition entre des polyols et diisocyanates.

Les résines urée-formaldéhyde et phénol-formaldéhyde, couramment utilisées dans les adhésifs pour bois , sont très sensibles à l’eau et causent des problèmes environnementaux et sanitaires en raison de la volatilisation du formaldéhyde au cours de la durée de vie des produits finis . Les adhésifs de type polyacrylate sont aussi utilisés comme adhésifs pour le bois, mais ils présentent certains inconvénients, tels que des coût plus élevés et une durabilité limitée . On trouve aussi dans la littérature des études de synthèse et d’utilisation de différents types de PUs comme adhésifs pour le bois .

Il existe aussi un intérêt accru pour le développement d’adhésifs durables, biosourcés et « verts » à partir de différentes matières premières renouvelables de la biomasse, tout en réduisant ou en éliminant l’utilisation de substances dangereuses. La lignine et les tanins sont des polymères naturels qui ont acquis un intérêt scientifique et industriel significatif en tant que matières premières durables potentielles pour le développement d’adhésifs. Ils sont ainsi utilisés pour préparer des revêtements , des adhésifs , des mousses , des plastiques et les biopolyuréthanes .

En plus de la lignine et des tanins, les protéines et les glucides sont aussi utilisés dans la production des adhésifs , des revêtements , des mousses , etc. La production d’adhésifs biosourcés pose des défis supplémentaires : les adhésifs fabriqués à partir de matériaux naturels renouvelables ont souvent une faible résistance à l’eau ou sont trop coûteux pour concurrencer efficacement les polymères d’origine fossile [AM 3 562][BM 7 634][BM 7 635][BM 7 636][BM 7 637].

Afin de limiter l’utilisation des isocyanates, des voies de synthèse de nouveaux polyuréthanes sans isocyanates (en anglais, Non Isocyanates PolyUrethanes, NIPUs) sont étudiées depuis de nombreuses années. Ces NIPUs peuvent être préparés à partir de polyols renouvelables, tels que la lignine et les tanins, les protéines, mais aussi des glucides tels que le glucose, le saccharose et l’amidon.

L’objectif de cet article est de présenter les recherches et les développements récents dans le domaine des polyuréthanes sans isocyanates utilisés comme adhésifs pour le bois.

Points clés

Domaine : Développement d’adhésifs pour le bois

Degré de diffusion de la technologie : Émergence

Technologies impliquées : Synthèse

Domaines d’application : Collage de bois

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité : Pôle de compétitivité Industries & Agro-Ressources (IAR)

Centre de compétence : CNRS, LERMAB

Industriels : Société Industrielle de Diffusion

Autres acteurs dans le monde : Nanotech Industries, 950 John Daly boulevard, suite 260, Daly City, CA 94015, United States

Contact : http://www.nanotechindustriesinc.com/

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

wood   |   adhesives   |   Polyurethane   |   non-isocyanate

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re408

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Chimie verte Chimie du végétal et produits biosourcés Développement de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs) biosourcés pour les adhésifs à bois Polyuréthanes (PUs)

Accueil Ressources documentaires Matériaux Matériaux fonctionnels - Matériaux biosourcés Matériaux biosourcés Développement de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs) biosourcés pour les adhésifs à bois Polyuréthanes (PUs)

Accueil Ressources documentaires Innovation Innovations technologiques Innovations en matériaux avancés Développement de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs) biosourcés pour les adhésifs à bois Polyuréthanes (PUs)

Accueil Ressources documentaires Matériaux Bois et papiers Sciences et technologies du bois Développement de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs) biosourcés pour les adhésifs à bois Polyuréthanes (PUs)


Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(396 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

2. Polyuréthanes (PUs)

2.1 Généralités

Les polyuréthanes ont été découverts dans les années 1930 par Otto Bayer qui a réalisé une polyaddition de divers diisocyanates avec des glycols ou des diamines. Les PUs ont notamment été utilisés pour remplacer les caoutchoucs naturels durant la Deuxième Guerre mondiale . Leur production mondiale est estimée à 25,62 millions de tonnes en 2023 .

Les PUs représentent la sixième classe de polymères derrière le polyéthylène, le polypropylène, le poly (chlorure de vinyle), le polyéthylène téréphtalate et le polystyrène . Traditionnellement, les PUs sont synthétisés par la réaction de polycondensation entre un diisocyanate et un diol (ou polyol) . La découverte de la technologie de polyaddition des diisocyanates a conduit au développement de l’industrie du PU à partir de 1937 ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(396 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Polyuréthanes (PUs)
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SOMANI (K.P.), KANSARA (S.S.), PATEL (N.K.), RAKSHIT (A.K.) -   Castor oil based polyurethane adhesives for wood-to-wood bonding.  -  In : International Journal of Adhesion and Adhesives, 23, p. 269‑275 (2003). 10.1016/S0143-7496(03)00044-7

  • (2) - DESAI (S.D.), EMANUEL (A.L.), SINHA (V.K.) -   Biomaterial Based Polyurethane Adhesive for Bonding Rubber and Wood Joints.  -  In : Journal of Polymer Research, 10, p. 275‑281 (2003). 10.1023/B:JPOL.0000004630.77120.bb

  • (3) - REN (D.), FRAZIER (C.E.) -   Wood/adhesive interactions and the phase morphology of moisture-cure polyurethane wood adhesives.  -  In : International Journal of Adhesion and Adhesives, 34, p. 55‑61 (2012). 10.1016/j.ijadhadh.2011.12.009

  • (4) - GADHAVE (R.V.), S. KASBE (P.), MAHANWAR (P.A.), GADEKAR (P.T.) -   Synthesis and characterization of lignin-polyurethane based wood adhesive.  -  In : International Journal of Adhesion and Adhesives, 95, p. 102427 (2019). 10.1016/j.ijadhadh.2019.102427

  • (5) - DESAI (S.D.), PATEL (J.V.), SINHA (V.K.) -   Polyurethane adhesive system...

NORMES

  • Panneaux de particules et panneaux de fibres. Détermination de la résistance à la traction perpendiculaire aux faces du panneau - NF EN 319 - 1993

  • Plywood. Bonding quality. Part 2: Requirements - ISO 12466-2 - 2007

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(396 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(396 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS