Caractéristiques
Propriétés physico-chimiques
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Température de transition vitreuse
Elle peut varier fortement entre des valeurs inférieures à 0°C et 250°C selon la concentration en groupements aromatiques et le degré de réticulation. °C
Solubilité
La solubilité des résines va fortement dépendre de leur degré de réticulation. Si elles sont peu réticulées, elles seront solubles dans les solvants organiques polaires: alcools, cétones, acétates, chloroforme. Des mélanges sont souvent utilisés comme par exemple : acétate de méthyle+acétate d'éthyle+toluène.
Stabilité
Une fois réticulées, elles résistent bien aux solvants organiques ainsi qu'aux acides et bases fortes. Elles peuvent avoir une certaine sensibilité à l'eau, notamment pour celles réticulées avec un anhydride.
Additifs
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Charges :
- Farine de bois
- Silice
- Talc
- Mica
- Kaolin calciné
- Fibres de verre
- Graphites
- Fibres métalliques
- Fibres de polyéthylène téréphtalate
- Sulfate de baryum
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Durcisseurs :
- Anhydrides d'acides
- Polyaminoamides
- Amines aromatiques
- Amines aliphatiques
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Plastifiants :
- Phtalates
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Divers :
- Polybutadiène carboxylée
- Huile de pin
- Polyéther sulfone
Mise en œuvre
Utilisation des polymères
Les résines époxy trouvent de nombreuses applications dans l’industrie des vernis et des peintures ainsi que dans les opérations d’imprégnation grâce à leur résistance chimique et leur adhérence sur de nombreux supports. Les systèmes réticulants à température ambiante sont utilisés pour des applications de vernis sur le bois, le métal... Les systèmes nécessitant un chauffage servent de revêtement anti-corrosion, d'émaillage d'appareils électroménagers...
Un autre grand domaine d'utilisation des résines époxy est les adhésifs. Grâce à leur fort pouvoir adhérent, elles collent sur tous types de support. Les colles se présentent soit en mono-composant pour durcissement à chaud, soit en bi-composant pour durcissement à froid.
Enfin elles sont aussi très employées pour fabriquer des matériaux composites à base de fibres de carbone, de verre, de polyamide aromatique...Ces composites servent ensuite dans l'aéronautique ou des applications de haute technicité (tube d'exploitation pétrolière...).
Solvants intervenant dans les procédés
De nombreuses résines époxy liquides sont additionnées de diluants réactifs, le plus souvent monoépoxydés, qui participent aussi à la réticulation. Ce sont en général, des éthers ou esters mono ou polyglycidiques de basse masse molaire, ajoutés lors du durcissement et qui participent partiellement ou intégralement à la réaction : butylglycidyléther, crésylglycidyléther, phénylglycidyléther, diglycidyl éther de butanediol (DGEBD)…
Les mises en solution de résines sont effectuées pour fabriquer les revêtements, adhésifs, peintures et vernis à base de polyépoxydes, ainsi que les préimprégnés destinés à la stratification.
Procédés mis en oeuvre
| Procédé | Gamme de température (°C) | Informations complémentaires |
|---|---|---|
| Coulée | 130-200 | Les résines faiblement polycondensées se présentent sous la forme de liquides visqueux ou de solides. Le durcisseur est ajouté à la résine liquide ou bien à la résine préalablement fondue vers 130-140 °C. Le durcissement s’effectue ensuite dans un moule soit à froid, soit à chaud jusqu’à 200 °C. On obtient des pièces de forte épaisseur. |
| Compression transfert | 140-220 | Ce procédé est utilisé pour l’obtention de matériaux renforcés à partir de granulés de polyépoxydes modifiés et chargés notamment de fibres de verre. Le durcissement s’effectue à des températures allant de 140 à 220 °C sous l’action de la pression. |
| Injection | 150-220 | Cette technique est utilisée pour mouler les pièces en résine époxy. Les températures sont de l’ordre de 150-220 °C. |
| Frittage | 150-180 | Un mélange de résine finement broyée, de charges et de durcisseur est pulvérisé au pistolet électrostatique ou appliqué par immersion d’une pièce chaude dans un lit fluidisé. Le durcissement final s’opère par cuisson à l’étuve à 150-180 °C. |
| Imprégnation | Ce sont soit des résines époxy contenant un durcisseur agissant à chaud, soit des résines contenant un accélérateur, auxquelles on ajoute le durcisseur agissant à froid avant l’emploi. Des polyépoxydes modifiés peuvent également être employés. |
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| Stratification | Les supports (renforts) sont à base de fibres, tissus de verre, papier, coton, carbone, aramide ou basalte, etc., et sous différentes formes : fils, tissus, non-tissés, orientés etc. Ils sont imprégnés d’une solution de résine et de durcisseur par différentes techniques. La cuisson s’effectue à chaud. Il existe des systèmes qui durcissent à froid. Les matériaux préimprégnés et prégélifiés peuvent être moulés à la presse. Il existe d’autres procédés de stratification, dont l’un consiste à effectuer la projection simultanée de résine et de fibres de verre, même technique que pour les polyesters stratifiés. |