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Auteur(s)
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Marc CARREGA : Ancien Élève de l’École Polytechnique, Docteur ès Sciences - Direction des Recherches Polymères Rhône-Poulenc Chimie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les résines polyimides sont des produits de synthèse ayant un facteur commun : leur excellente tenue en température. On distingue deux grandes classes :
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les résines thermoplastiques linéaires obtenues généralement par polycondensation d’une diamine aromatique sur un dianhydride aromatique ;
-
les résines thermodurcissables mises en œuvre principalement par polymérisation ou par polyaddition et polymérisation ; les polybismaléimides entrent dans cette catégorie.
Dans cet article, nous évoquerons uniquement la préparation, la mise en œuvre, les propriétés et les aspects économiques des résines polybismaléimides, les résines thermoplastiques étant décrites dans l’article Polyimides linéaires [A 3 397].
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1. Préparation
Le polybismaléimide, ou plus précisément polyaminobismaléimide, est une matière thermodurcissable obtenue par polymérisation de bismaléimide et de diamines aromatiques.
1.1 Synthèse des matières de base. Obtention des prépolymères
Pour fabriquer les polybismaléimides, on part :
-
d’une diamine aromatique ;
-
d’un produit dans lequel le cycle imide est formé préalablement à la polymérisation.
Lors de l’addition de la diamine aromatique sur le bismaléimide, on obtient un mélange de produits appelé prépolymère, se présentant sous forme de poudre jaune orangé quand la diamine aromatique utilisée est la 4,4′-bis(aminophényl) méthane ou méthylènedianiline (MDA) :
D’autres diamines peuvent être employées seules ou en mélange, ainsi qu’additionnées de réactifs divers en quantité mineure.
Le but de ces modifications est l’obtention de produits, qui, à la température ordinaire, sont des solides ou des liquides visqueux, afin de les adapter aux différentes applications. Ces produits ont supplanté les anciens copolymères dont les constituants étaient le bismaléimide, la N-vinylpyrrolidone et le phtalate de diallyle (DAP).
Par ailleurs, on tend de plus en plus à diminuer ou même à supprimer la MDA en tant que diamine nécessaire à la préparation de prépolymère pour qu’il n’en reste pas du tout dans le produit que l’on mettra en œuvre. La MDA libre est en effet un produit toxique.
Le point de ramollissement (PR) des prépolymères va ainsi de l’ambiante à 150 oC.
Remarque : la mesure du point de ramollissement n’est pas normalisée. On chauffe à une vitesse donnée la poudre tassée dans un tube et l’on note la température à laquelle s’enfonce une aiguille calibrée.
1.2 Polymérisation
Par action de la chaleur,...
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