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1 - PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - FABRICATION INDUSTRIELLE DES RÉSINES POLYESTERS

3 - COPOLYMÉRISATION

  • 3.1 - Principe
  • 3.2 - Modes d'activation
  • 3.3 - Cinétique du durcissement
  • 3.4 - Caractéristiques des résines copolymérisables

Article de référence | Réf : J5860 v3

Copolymérisation
Polycondensation des polyesters insaturés

Auteur(s) : Patrick BELLIARD

Relu et validé le 01 févr. 2016

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RÉSUMÉ

Les polyesters insaturés sont obtenus par polycondensation d'un ou plusieurs diacides avec un ou plusieurs diols (ou glycols), l'un au moins des diacides contenant une double liaison éthylénique susceptible de réagir ultérieurement sur un composé vinylique, acrylique ou allylique. En pratique, la plupart des polyesters insaturés sont obtenus par polycondensation de mélanges d'anhydrides et de diol(s). Bien que de très nombreuses variantes soient possibles, 80 % des polyesters insaturés commercialisés sont des maléophtalates de propylène glycol en solution dans le styrène. Par copolymérisation et mise en œuvre appropriée, ils conduisent essentiellement aux plastiques renforcés verre/polyester, dont les applications sont nombreuses dans le bâtiment et dans bien d'autres secteurs industriels.

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ABSTRACT

Unsaturated polyesters are obtained by the polycondensation of one or several diacids with one or several diols (or glycols), with at least one diacide containing an ethylenic double bond with the capability to react at a later stage on a vinyl, acrylic or allyl compound. In practice, most unsaturated polymers are obtained by the polycondensation of mixtures of anhydride and diol(s). Although numerous variants are possible, 80% of commercialized unsaturated polyesters are propylene glycol maleophtalates in solution in the styrene. Through copolymerization and an appropriate implementation they essentially lead to the production of reinforced plastics glass/polyester, which have numerous applications in construction as well as in many other industrial sectors.

Auteur(s)

  • Patrick BELLIARD : Docteur en Chimie - Ancien Directeur des Laboratoires synthèses applications du Département Résines de structures : Cray Valley (Groupe Total) -

INTRODUCTION

Les polyesters insaturés sont obtenus par polycondensation d'un ou plusieurs diacides avec un ou plusieurs diols (ou glycols), l'un au moins des diacides contenant une double liaison éthylénique susceptible de réagir ultérieurement sur un composé vinylique, acrylique ou allylique. En pratique, la plupart des polyesters insaturés sont obtenus par polycondensation de mélanges d'anhydrides et de diol(s).

Bien que de très nombreuses variantes soient possibles, 80 % des polyesters insaturés commercialisés sont des maléophtalates de propylène glycol en solution dans le styrène. Par copolymérisation et mise en œuvre appropriée, ils conduisent essentiellement aux plastiques renforcés verre/polyester, dont les applications sont nombreuses dans le bâtiment et dans bien d'autres secteurs industriels.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-j5860


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3. Copolymérisation

Nous développons dans ce paragraphe le mécanisme de copolymérisation entre les doubles liaisons présentes dans la chaîne polyester et celles présentes dans le monomère utilisé pour la dilution de la résine.

3.1 Principe

Cette copolymérisation (appelé aussi réticulation) conduit au durcissement des résines polyesters selon un mécanisme radicalaire analogue à celui des polymérisations vinyliques.

Le phénomène peut intervenir spontanément au stockage ; il est alors lent, irrégulier et incomplet. Pour éviter cette gélification non contrôlée, on ajoute à la solution de polyester des stabilisants tels que diphénols, quinones, ou encore sels alcalins ou alcalino-terreux.

On peut maîtriser cette copolymérisation et l'effectuer dans des conditions précises grâce à l'emploi de systèmes catalytiques convenablement choisis :

  • catalyseurs + température ;

  • catalyseurs + accélérateurs ;

  • catalyseurs + rayonnement.

Les catalyseurs ont une action qui dépend de leur aptitude à fournir des radicaux libres et de leur stabilité (pourcentage en oxygène actif et durée de demi-vie à une température bien définie).

À température ambiante, comme il n'existe pas de catalyseur se décomposant entre 20 et 23 oC, on est obligé d'ajouter un accélérateur de décomposition dans la résine avant l'introduction du peroxyde (catalyseur).

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3.2 Modes d'activation

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3.2.1 Catalyseurs

Utilisés à raison de 1 à 3 % en masse par rapport à la résine diluée, les peroxydes organiques utilisés sont principalement du type :

  • peroxyde d'acétylacétone ;

  • peroxyde de dicumyle ;

  • peroxyde de méthyléthylcétone PMEC ;

  • peroxyde de benzoyle ;

  • hydroperoxyde de cumène ;

  • perbenzoate...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - JANNEL (J.-C.) -   Polyesters insaturés.  -  [NM 3 445] Plastiques et composites, 2004.

  • (2) - MARÉCHAL (E.) -   Polycondensation, polyaddition et modification des polymères.  -  [J 5 831 ] Opérations unitaires. Génie des procédés, 2000.

  • (3) - MARÉCHAL (E.) -   Polycondensation et polyaddition.  -  [AM 3 041] Plastiques et composites, 1998.

1 Sources bibliographiques

BOENIG (H.V.) - Unsaturated polyesters Structure and Properties. - Elsevier Publishing Company (1964).

BOST (J.) - Matières plastiques, chimie et applications. - Techniques et Documentation (1980).

BRUINS (P.S.) - Unsaturated polyesters technology. - Gordon and Breach Science Publishers (1976).

Norsolor-CdF Chimie - Polyesters insaturés. - Nathan (1988).

KORSHAK (V.V.) - VINOGRADOVA (S.V.) - Polyesters. - Pergamon Press (1965).

MOHR (G.) - MESKZ (S.) - Handbook of technology. - SPI (1975).

Chemical economics handbook. - SRI International (1993).

CANARD (P.) - Polyesters insaturés UP. - [A 3 445] traité Plastiques et Composites, Techniques de l'Ingénieur, Paris, mai 1993.

FRADET (A.) - ARLAUD (P.) - Synthesis of unsaturated polyesters. - Pergamon Press (1988).

ODIAN (G.) - La Polymérisation : Principes et applications. - Polytechnica (1994).

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

HAUT DE PAGE

2.1 International Organization for Standardization ISO

ISO 295 - 2004...

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