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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 6506-2 de novembre 2014 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 6506-2 (A03-152-2) "Matériaux métalliques - Essai de dureté Brinell - Partie 2 : Vérification et étalonnage des machines d'essai" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
RÉSUMÉ
Elaborées à partir des années 1960, les résines polyimides représentent une famille de polymères de spécialité en forte croissante. Leurs propriétés physico-chimiques en font des matériaux de choix pour des applications requérant une forte stabilité thermique lors d'exposition prolongée à des températures élevées ou nécessitant de bonnes propriétés diélectriques. Parmi ces résines, les résines polybismaléimides possèdent une intéressante facilité de mise en œuvre.
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Loïc POUSSARD : Docteur ingénieur en chimie macromoléculaire de l'INSA de Rouen - Enseignant-chercheur à l'Institut Galilée (Université Paris 13)
INTRODUCTION
Llaborées à partir des années 1960, les résines polyimides représentent une famille de polymères de spécialité en forte croissante. Leurs propriétés physico-chimiques, liées à des formulations basées sur des monomères aromatiques, en font des matériaux de choix pour des applications requérant une forte stabilité thermique lors d'exposition prolongée à des températures élevées ou nécessitant de bonnes propriétés diélectriques. Parmi la famille des polyimides, on peut distinguer deux grandes classes :
-
les résines thermoplastiques linéaires, généralement obtenues par polycondensation de diamines aromatiques avec des dianhydrides aromatiques. Cette classe est décrite dans le dossier « Polyimides linéaires (PI) » [AM 3 398] [1] ;
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les résines thermodurcissables, obtenues à partir d'oligomères polyimides dont les extrémités réactives peuvent réticuler sous l'action de la température. Parmi ces résines, on trouve les résines polybismaléimides dont l'intérêt majeur réside dans leur facilité de mise en œuvre comparée à celles des polyimides linéaires.
Dans ce dossier nous nous intéressons uniquement aux résines thermodurcissables polybismaléimides, dont nous évoquons la préparation, les propriétés caractéristiques, la mise en œuvre ainsi que les domaines d'applications.
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1. Préparation des polybismaléimides
1.1 Définition
Le polybismaléimide se distingue des polyimides linéaires par son aptitude à réticuler grâce aux fonctions téléchéliques terminales. Il est obtenu par polymérisation de bismaléimide et de diamines aromatiques. Grâce à sa structure particulière, le bismaléimide est une molécule de choix qui peut être utilisée à la fois comme monomère fonctionnel ou comme agent de réticulation.
HAUT DE PAGE1.2 Synthèse du prépolymère de base
1.2.1 Obtention du prépolymère
La synthèse de l'oligomère bismaléimide s'effectue en deux étapes [1].
La réaction dans un solvant comme le N,N-diméthylformamide entre un anhydride, tel que l'anhydride maléique, et une diamine aromatique, telle que la
bis(aminophényl) méthane (MDA) conduit dans un premier temps à l'acide bismaléimique, précurseur qui aboutit à la formation du bismaléimide sous l'action de la température ou d'un catalyseur (figure 1 et étape I de la figure 2). Le bismaléimide est ensuite obtenu par évaporation partielle du solvant et précipitation dans un non-solvant, suivi de séchage.
Pour synthétiser les polybismaléimides (BMI), on fait réagir le bismaléimide synthétisé préalablement avec une diamine, généralement aromatique. Par polymérisation radicalaire de ces deux composants (étape II de la figure 2), on obtient un prépolymère qui peut se présenter sous différentes formes selon la nature des réactifs.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TALON (O.) - Polyimides Linéaires PI - . Techniques de l'Ingénieur, Plastiques et composites, [AM 3 398] (2007).
-
(2) - FENG (J.L.), YUE (C.K.), CHIAN (K.S.) - Synthesis and Characterization of the Bismaleimides Containing Aliphatic-ether Chain for Microelectronics Application - . e-polymers (2006) ; 044.
-
(3) - FENG (J.L.), YUE (C.K.), CHIAN (K.S.) - Development and Characterization of Bismaleimides Containing Aliphatic Chain for Microelectronics Application - . e-polymers (2006) ; 049.
-
(4) - FENG (J.L.), YUE (C.K.), CHIAN (K.S.) - Studies of the Odd-Even Effect of Methylene Spacers in Bismaleimides - . e-polymers (2006) ; 043.
-
(5) - HAO (J.), WANG (W.), JIANG (B.), JIANG (L.) - Synthesis of silicone containing polybismaleimide oligomers with different molecular weight and the toughness of their cured resins - . European Polymer Journal (1999) ; 35(10):1847-1854.
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