La fibre de verre, également appelée « plastique renforcé de fibre de verre » (GRP), est constituée d’une matrice plastique renforcée par de fines fibres de verre tissées dans un tissu flexible. Matériau robuste et léger, la fibre de verre est généralement produite en plaçant le tissu dans un moule, suivi d’une résine – comme l’époxy, le polyester et l’ester vinylique – et d’un durcisseur approprié. Le durcisseur, également connu sous le nom d’agent de durcissement ou de catalyseur, accélère la prise de la matrice plastique et est ajouté à une concentration relativement faible par rapport à la résine. Les durcisseurs sont généralement classés selon leur groupe fonctionnel principal.
Sommaire de cette fiche pratique
Durcisseurs de polyamine
Utilisés pour le durcissement des résines époxy, les durcisseurs de polyamine constituent le groupe le plus important et le plus diversifié d’agents de durcissement de la fibre de verre sur le marché. Les durcisseurs de polyamine les plus courants sont des chaînes d’amines tertiaires. L’époxy se compose de polymères à chaîne courte avec des groupes époxydes aux deux extrémités, qui forment des liaisons covalentes avec les groupes amine dans les durcisseurs, produisant un nouveau polymère fortement réticulé. Les durcisseurs de polyamine, tels que la diéthylènetriamine (DETA), la triéthylènetriamine (TETA) et la tétraéthylènepentamine (TEPA) peuvent durcir rapidement l’époxy même à température ambiante.
Polyamide Durcisseurs
Les durcisseurs de polyamide réagissent avec les résines époxy de la même manière que les durcisseurs de polyamine, ne différant que dans le groupe fonctionnel principal concerné. Souvent sous la forme d’un liquide clair, jaune à brun jaunâtre de viscosité moyenne à élevée, les durcisseurs de polyamide nécessitent parfois l’addition de chaleur pour durcir efficacement l’époxy. Comparés aux durcisseurs polyamine, ils sont moins durables et moins résistants aux produits chimiques, mais plus performants en milieu humide en raison de leur insolubilité dans l’eau. Les durcisseurs de polyamine « blush » ou forment un film cireux lors du durcissement de l’époxy dans des conditions humides.
Anhydride Durcisseurs
Les anhydrides, une autre classe de durcisseurs utilisés conjointement avec les résines époxy, nécessitent également l’ajout de chaleur pour le durcissement et exigent souvent l’utilisation d’accélérateurs. Utilisés couramment pour la fabrication de tuyaux époxy renforcés de fibre de verre, de poteaux, d’articles de sport, de circuits imprimés et de commutateurs, ces durcisseurs présentent une absorption d’humidité minimale après durcissement. Les produits époxy durcis à l’aide d’anhydrides acides tels que l’anhydride phtalique, l’anhydride maléique et l’anhydride méthylique tétrahydrophtalique (MTHPA) présentent une meilleure résistance à la chaleur, chimique et électrique que ceux durcis avec des polyamines et des polyamides.
Catalyseurs de peroxyde organique
Alors que les résines époxy ont le choix entre plusieurs classes de durcisseurs, les durcisseurs pour les résines polyester et vinylester sont presque toujours limités aux catalyseurs à base de peroxyde organique. Les peroxydes organiques forment des réticulations aux doubles liaisons carbone-carbone des résines en produisant des radicaux libres. Le peroxyde de méthyléthylcétone (MEKP), le peroxyde organique le plus couramment utilisé pour la fibre de verre, est un durcisseur à activité moyenne capable de durcir le polyester et l’ester vinylique à température ambiante.
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