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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 :
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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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2. Propriétés
2.1 Propriétés des résines
Selon les applications envisagées et la mise en œuvre finale des polybismaléimides, les prépolymères peuvent être caractérisés par leurs propriétés à l'état solide (températures de fusion ou de ramollissement, granulométrie, conservation) ou leurs propriétés en solution (solubilité, viscosité).
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Température de ramollissement
Historiquement, les premiers prépolymères bismaléimides se présentaient sous forme de poudre, qu'il était nécessaire de ramollir pour les adapter aux différentes applications nécessitant leur polymérisation. Un test pratique, non normalisé, pour caractériser ces poudres consiste à mesurer leur température de ramollissement en compactant la poudre tassée dans un tube dans laquelle doit s'enfoncer une aiguille calibrée. On chauffe la poudre à une vitesse donnée et on détermine la température à laquelle s'enfonce l'aiguille.
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Température de fusion
La détermination de la température de ramollissement n'étant pas un test normalisé, la détermination de la température de fusion est dorénavant privilégiée et est souvent mentionnée pour caractériser les formulations.
ExempleHong [6] a repris dans ses travaux de thèse les températures de fusion de diverses formulations de bismaléimides afin d'illustrer la variation de la température de fusion avec les compositions chimiques (tableau 1).
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Granulométrie
Les formulations solides peuvent se présenter sous forme de granulés prébroyés ou de poudre, généralement calibrés à une granulométrie moyenne de 50 µm afin de faciliter la mise en solution ou la préparation de mélanges homogènes lors de l'ajout de charges, renforts ou adjuvants variés rentrant dans la composition du matériau.
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Conservation
À température ambiante, les prépolymères solides ou visqueux peuvent être...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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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ANNEXES
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