1.  Introduction

D'une manière générale, les panneaux isolants en mousse de polyiso ont les mêmes propriétés physiques, qu'ils servent dans les toitures ou les murs. Ils ont aussi une struture chimique très proche du polyuréthane.

On utilise la plupart du temps le principe des panneaux sandwich (c’est-à-dire composés de couches de différents matériaux). A eux seuls, ils réunissent 4 opérations : isolation, étanchéité, sous-toiture et finition intérieure.

"Panneau sandwich"

Les panneaux en polyisocyanurate ont généralement une couleur verdâtre assez caractéristique qui les rend facilement reconnaissable:

2.  Comparaison entre le polyisocyanurate et le polyuréthane

Habituellement, le choix entre le polyisocyanurate (PIR) et le polyuréthane (PUR) se fait uniquement trait en fonction du type de revêtement (matériel collé sur les deux côtés de l'âme des panneaux), de l'épaisseur disponible pour le panneau et de la dimension des panneaux.

Mais en comparant les mousses polyuréthannes avec les mousses polyisocyanurates (qui sont en fait du polyuréthane modifié), une différence notoire peut être remarquée. Le PIR resiste mieux aux flammes, et ceci avec un taux d’halogène inférieur.

C'est essentiellement parce que les panneaux d'isolation thermique en polyisocyanurate alvéolaires, rigides possèdent une résistance aux hautes températures plus importante et une combustibilité plus faible qu’ils sont devenus les principaux produits isolants utilisés pour des applications commerciales sur les toits et les murs.

3.  Résistance thermique

Afin de mieux comprendre les propriétés du PIR, il faut introduire quelques notions élémentaires qui donneront une meilleure idée de la relation entre l’épaisseur et le pouvoir isolant de ce matériau. Un panneau de polyisocyanurate très épais n’isole pas nécessairement mieux qu’un panneau plus fin.

Pour atteindre la résistance thermique (R) convenue il faut diviser l’épaisseur (D) du matériau d’isolation par sa valeur d’isolation lambda (λ).

• Valeur R = résistance thermique : Exprime le pouvoir isolant thermique du matériau d’isolation. Plus haute est la valeur R, plus basse est la déperdition d’énergie et meilleur en est le résultat.

• Valeur D = épaisseur du panneau (en mètre).

• Valeur lambda (λ) = coefficient de conductivité thermique : Exprime la quantité d’énergie traversant le matériau par unité de surface de 1m² et d’une épaisseur de 1 m, par degré de différence de température entre les deux côtés de la surface; lambda s’exprime donc en Watt par mètre par Kelvin.

 R = D / λ

Donc ce qu’il faut retenir :

• Plus haute est la valeur R, meilleur est le pouvoir isolant.

• Une isolation avec une haute valeur lambda (λ) laisse passer plus d’énergie précieuse qu’un matériaux isolant avec une valeur lambda plus basse. Donc plus basse est la valeur lambda, meilleur est le pouvoir isolant pour une épaisseur plus fine.

Par conséquent, on peut obtenir un niveau d’isolation élevé en posant des panneaux isolants d’épaisseur plus importante, ce qui implique bien sûr que la structure de la toiture augmente fortement tant en épaisseur qu’en poids. Ou alors, on choisit la meilleure (la plus basse) valeur lambda.

4.  Caractéristiques

• Les panneaux PIR possèdent une grande résistance aux pressions auxquelles un matériau isolant est souvent sujet, avec une résistance à la compression allant de 1,2 kg/cm² à 1,5 kg/cm². L’emploi de cet isolant sur les toitures plates est très spécifique puisque l’on peut marcher sur le toit. Par conséquent, il n’y a que peu de risques d’endommagement durant la pose des panneaux, ni après la mise en oeuvre.

• Ensuite, le PIR est un matériau extrêmement léger (30 kg/m³) : il est possible d’épargner jusqu’à 90% de la masse pour une même résistance thermique, par rapport à d’autres matériaux isolants. Dans ces conditions, la toiture ainsi que les poseurs supportent un poids considérablement diminué.

• De plus, les panneaux en polyisocyanurate sont très faciles à usiner et à découper (on peut même utiliser le PIR pour faire de la sculpture !) et possèdent une grande stabilité de dimension (c’est-à-dire qu’ils ne se déforment pas trop lorsqu’on leur applique des contraintes). Le poids léger, le format pratique et le revêtement adéquat contribuent à une mise en place rapide, facile et correcte des panneaux.

• Par ailleurs, grâce à l’utilisation de polyols recyclés dans leur composition les mousses polyisocyanurates peuvent être classées comme plus respectueuses de l’environnement.

• La valeur lambda du PIR est d’environ 0,024 W/mK, ce qui entraîne que le PIR isole jusqu’à deux fois mieux que d’autres matériaux isolants. Par conséquent, avec le PIR vous pouvez isoler vos murs ou votre toiture avec des panneaux d’épaisseur allant jusqu’à la moitié de celle d’autres panneaux isolants.

• Cependant, il faut protéger le panneau contre l’humidité, sinon il perd une partie de sa valeur isolante. Le PIR peut par ailleurs subir la corrosion métallique.

5.  Risques d'incendie

Le risque d’incendie est une préoccupation importante lors de constructions. En effet, il peut y avoir de la mousse de polyisocyanurate exposée, et par le fait même, la possibilité de contact avec la flamme d’un chalumeau soudeur ou coupeur utilisé par un travailleur, pendant certaines séquences de construction. Le PIR résiste parfaitement à des températures allant jusqu’à 130°C et même – mais seulement durant un court laps de temps – à des températures avoisinant plusieurs centaines de degrés.

Si vous demandez à un vendeur quelles sont les caractéristiques liées à la combustibilité de sa mousse, il vous répondra qu'il n'y a pratiquement aucun risque que ses panneaux prennent feu. Ne l'écoutez pas, car en réalité les mousses de polyisocyanurate rigides laisseront s’échapper, en cas d’incendie, toutes sortes de produits de combustion, comme la fumée et le gaz qui peuvent être irritants, inflammables voire même toxiques.

C’est pour cela que certaines autorités préconisent de placer les mousses inflammables et celles expansées au pistolet, derrière une barrière d'un matériau quelconque ayant un certain degré pare-flammes, car même si les incendies de mousse polyisocyanurate sont rares durant la construction, il y en a quand même de temps à autre.

6.  Conclusion

Les panneaux en mousse de polyisocyanurate surclassent donc en terme de performances (résistance thermique, résistance au feu, résistance aux solvants…) les panneaux de polystyrène.

Les améliorations acquises en ce qui concerne les techniques de production et les propriétés que les mousses de PIR, font que ce matériau se prête de plus en plus à une vaste gamme d'applications. Comme les plastiques dont elles sont dérivées, elles présentent généralement une bonne résistance aux solvants et à la plupart des produits chimiques.

7.  Bibliographie

Documentations :

Images :

8.  Commentaires