Obtention de matériaux composites à matrice organique
Matières thermodurcissables - Introduction

Les matériaux composites à matrice organique sont fabriqués pour la plupart à partir de résines thermodurcissables sous toutes leurs formes, mais la forme liquide a été souvent choisie car elle favorise l’imprégnation des fibres à la température ambiante. On peut probablement expliquer de cette façon le choix initial de matières thermodurcissables plutôt que celui des matières thermoplastiques qui possédaient pourtant les caractéristiques mécaniques nécessaires pour constituer des matrices intéressantes pour les composites, comme le montrent les études et les développements industriels actuels.

• L’emploi de résines liquides sans solvant, qui polymérisent sur place après avoir imprégné au contact des fibres de renforcement, donne accès au moulage de très grandes pièces : chalutiers ou dragueurs de mines de 50 m de long, cuves et citernes de plusieurs mètres de diamètre fabriquées par enroulement filamentaire ou par centrifugation.

  Dès que l’on envisage une technique fondée sur l’écoulement de la masse moulable et que l’on espère obtenir, au cours du remplissage, une répartition régulière des fibres à l’intérieur de l’empreinte, il faut augmenter la viscosité de la résine liquide pour obtenir des pâtes ou des mastics. On utilise pour cela des charges pulvérulentes minérales (carbonate de calcium, mica, talc, etc.) et des épaississants (oxyde de magnésium et hydroxyde de magnésium). Les produits moulables : prémix, SMC (sheet molding compound), sont transformés à chaud par compression, transfert et injection. Ces produits intermédiaires ont des durées de vie limitées ; ils sont généralement conservés dans des chambres à basse température.

• Avec les résines solides qui possèdent le plus souvent des masses moléculaires plus élevées, il faut passer par les phases suivantes :

  • chauffage et fusion,

  • mise en forme sous pression,

  • poursuite du chauffage pour terminer la réaction de réticulation.

  Le chauffage peut se dérouler en plusieurs étapes, comme dans l’injection où le plastificateur à vis doit être chauffé à une température telle qu’elle ne puisse pas provoquer le durcissement prématuré de la résine,...