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Auteur(s)
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Pierre BARDONNET : Ingénieur ECAM (École Catholique d’Arts et Métiers), licencié ès Sciences - Ingénieur technico-commercial à la Société Ciba-Geigy France , Division Polymères
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le terme époxyde désigne une grande variété de prépolymères comportant un ou plusieurs motifs époxydiques qui, après polycondensation avec un durcisseur, conduisant à des produits thermodurcis dont les principales applications concernent le collage et les matériaux composites (matrice époxyde avec des renforts en fibre de verre ou de carbone).
Il s’agit de produits performants qui rentrent dans un très grand nombre d’applications, dont certaines sont d’un niveau technique incontestablement élevé :
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industrie aéronautique et automobile (collages de structures et de panneaux) ;
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industrie électrique moyenne et haute tension (surtout appareillage électrique) ;
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électronique (enrobages de condensateurs, confection de circuits imprimés, etc.) ;
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sport (skis, raquettes, arcs et flèches de compétition, cadres de vélos en carbone, roues lenticulaires…) ;
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outillages (modèles à reproduire, maîtres modèles, boîtes à noyaux, etc.) ;
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stratifiés et composites (nids d’abeilles, structures triangulaires, arbres de transmission, carrosseries de voitures de sport…) ;
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revêtements résistant aux agents chimiques, réparation de fissures de barrages, etc.
Le présent article décrit la chimie des résines époxydes et leurs principales propriétés. Les techniques de mise en oeuvre, les différents contrôles et les applications font l’objet de l’article .
Les références bibliographiques, les fabricants de résines époxydes et leurs normes spécifiques sont donnés en .
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2. Propriétés des résines époxydes
2.1 Généralités
Les spécifications des produits pris séparément seront traitées dans , car elles servent justement au contrôle des matières premières qui sont livrées à l’utilisateur.
Il est possible de dresser une liste des principales propriétés des résines époxydes :
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la phase ultime qui permet d’obtenir la réticulation de la résine avec un durcisseur est, comme nous l’avons dit, une réaction de polyaddition : d’où un retrait minime avec la possibilité d’obtenir par coulée des masses très importantes ;
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la faible absorption d’eau et l’absence de post-retrait assurent à ces produits une exceptionnelle stabilité dimensionnelle, d’où leur emploi dans le domaine des outillages, notamment : modèles à reproduire, gabarits de perçage, maîtres modèles… ;
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le maintien des performances électriques initiales, même après exposition à l’humidité, explique en partie leur emploi dans les applications électroniques et électriques (à moyenne et haute tension) ;
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les performances mécaniques qui restent très bonnes jusqu’à 100 oC ou davantage expliquent aussi leur emploi dans beaucoup d’appareillages électriques ;
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le pouvoir adhésif sur l’ensemble des matériaux minéraux, et sur certaines matières plastiques (grâce à un traitement de surface approprié), rend compte de leur utilisation dans les stratifiés électriques ou mécaniques, dans les composites et dans de nombreux assemblages obtenus par collage ;
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enfin, la résistance exceptionnelle aux divers agents chimiques, alliée à l’adhérence sur de nombreux supports, explique pourquoi la protection anticorrosion est de loin le plus grand débouché des résines époxydes.
Remarque : il est fréquent de rencontrer des formules qui sont plus performantes que d’autres pour telle caractéristique, alors que les résultats sont inversés pour telle autre caractéristique....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LEE (H.), NEVILLE (K.) - Handbook of epoxy resins. - McGraw‐Hill (il s’agit d’un ouvrage fondamental, très bien documenté, et qui aborde presque tous les sujets) (1967).
-
(2) - TOMI (P.) - Études thermocinétiques et physico‐chimiques pour la caractérisation d’une résine époxy thermodurcie. Application à l’enrobage de transformateurs secs à enroulements encapsulés. - Thèse présentée à la Faculté de Nice (1988).
-
(3) - FISCH, HOFMANN (Ciba) - Die Makromoleculare Chemie. - Vol. XLIV-XLVI : Chemischer Aufbau von gehärteten Epoxydharzen (1961).
-
(4) - SCHMID, WEINMANN, ZOLLER - Effets de la résine sur la résistance dynamique de stratifiés verre/époxydes et sur la tenue mécanique de structures bobinées. - Document Ciba (1965).
-
(5) - SCHMID, STIERLI (Ciba) - Influences des charges et adjuvants sur les propriétés des résines époxydes durcies. - Plastiques Modernes et Élastomères, 18, nos 8 et 9, oct.-nov....
NORMES
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Matières plastiques. Détermination de la déformation à la chaleur (essai Martens). - T 51-070 - 3-74
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Plastiques. Résines à l’état liquide ou en émulsions ou dispersions. Détermination de la viscosité Brookfield. - NF T 51-210 - 6-85
-
Plastiques. Polymères à l’état liquide ou en émulsion ou dispersion. Détermination de la viscosité au moyen d’un viscosimètre rotatif à gradient de vitesse de cisaillement défini. - NF T 51-211 - 8-92
-
Résines de polyesters et d’époxydes. Détermination du retrait global en volume. - NF T 51-501 - 12-76
-
Plastiques. Résines d’époxydes. Désignation. - NF T 51-520 - 12-78
-
Plastiques. Durcisseurs et accélérateurs pour résines d’époxydes. Désignation. - NF T 51-521 - 11-80
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Composés d’époxydes. Détermination de...
ANNEXES
Ciba‐Geigy (marque : Araldite ).
Dow Chemical Co. (marques : DER et DEN ).
Dow France.
Shell Chemical Co. (marques : Epon, Eponol, Epikote ).
Shell Chimie.
UCC (Union Carbide Corp. Plastics Division) (marque : Unox ).
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