Les plastiques désignent des matériaux principalement composés de résines (ou de monomères polymérisés directement pendant le traitement), complétés par des additifs tels que des plastifiants, des charges, des lubrifiants et des colorants, qui peuvent être moulés pendant le traitement.
Principales caractéristiques des plastiques :
1. La plupart des plastiques sont légers et chimiquement stables, résistants à la corrosion.
2. Excellente résistance aux chocs.
③ Bonne transparence et résistance à l'usure.
④ Propriétés isolantes à faible conductivité thermique.
⑤ Généralement facile à mouler, à colorer et à traiter à faible coût.
6. La plupart des plastiques ont une faible résistance à la chaleur, une dilatation thermique élevée et sont inflammables.
7. Instabilité dimensionnelle, sujette à la déformation.
⑧ De nombreux plastiques présentent de mauvaises performances à basse température et deviennent cassants dans des conditions de froid.
⑨ Sensible au vieillissement.
⑩ Certains plastiques se dissolvent facilement dans les solvants.
Résines phénoliquesElles sont largement utilisées dans les applications PRF (plastiques renforcés de fibres) exigeant des propriétés FST (feu, fumée et toxicité). Malgré certaines limitations (notamment la fragilité), les résines phénoliques restent une catégorie majeure de résines commerciales, avec une production annuelle mondiale de près de 6 millions de tonnes. Elles offrent une excellente stabilité dimensionnelle et une excellente résistance chimique, conservant leur stabilité dans une plage de températures comprise entre 150 et 180 °C. Ces propriétés, combinées à leur excellent rapport qualité-prix, justifient leur utilisation continue dans les produits PRF. Parmi les applications typiques, on trouve les composants intérieurs d'avions, les revêtements de fret, les intérieurs de véhicules ferroviaires, les grilles et tuyaux de plateformes pétrolières offshore, les matériaux pour tunnels, les matériaux de friction, l'isolation des tuyères de fusées et autres produits liés aux FST.
Types de composites phénoliques renforcés de fibres
Composites phénoliques renforcés de fibresLes matériaux enrichis en fibres coupées, tissus et fibres continues sont également utilisés. Les premières fibres coupées (par exemple, bois, cellulose) sont encore utilisées dans les composés de moulage phénoliques pour diverses applications, notamment pour les pièces automobiles comme les couvercles de pompe à eau et les composants de friction. Les composés de moulage phénoliques modernes intègrent des fibres de verre, des fibres métalliques ou, plus récemment, des fibres de carbone. Les résines phénoliques utilisées dans les composés de moulage sont des résines novolaques, polymérisées à l'hexaméthylènetétramine.
Les tissus pré-imprégnés sont utilisés dans diverses applications, telles que le moulage par transfert de résine (RTM), les structures sandwich en nid d'abeille, la protection balistique, les panneaux intérieurs d'avions et les revêtements de fret. Les produits renforcés de fibres continues sont formés par enroulement filamentaire ou pultrusion. Tissus et fibres continuescomposites renforcés de fibresOn utilise généralement des résines phénoliques résols solubles dans l'eau ou dans les solvants. Outre les résols phénoliques, d'autres systèmes phénoliques apparentés, tels que les benzoxazines, les esters cyanates et la nouvelle résine Calidur™, sont également utilisés dans les PRF.
La benzoxazine est un nouveau type de résine phénolique. Contrairement aux résines phénoliques traditionnelles, dont les segments moléculaires sont liés par des ponts méthylène [-CH₂-], les benzoxazines forment une structure cyclique. Elles sont facilement synthétisées à partir de composés phénoliques (bisphénol ou novolaque), d'amines primaires et de formaldéhyde. Leur polymérisation par ouverture de cycle ne produit aucun sous-produit ni substance volatile, ce qui améliore la stabilité dimensionnelle du produit final. Outre une résistance élevée à la chaleur et aux flammes, les résines benzoxazines présentent des propriétés absentes des résines phénoliques traditionnelles, telles qu'une faible absorption d'humidité et des performances diélectriques stables.
Calidur™ est une résine thermodurcissable polyaryléther amide monocomposante de nouvelle génération, stable à température ambiante, développée par Evonik Degussa pour les industries aérospatiale et électronique. Cette résine durcit à 140 °C en 2 heures, avec une température de transition vitreuse (Tg) de 195 °C. Calidur™ présente actuellement de nombreux avantages pour les composites hautes performances : absence d'émissions volatiles, faible réaction exothermique et retrait lors du durcissement, résistance thermique et à l'état humide élevée, résistance supérieure à la compression et au cisaillement du composite, et excellente ténacité. Cette résine innovante constitue une alternative économique aux résines époxy, bismaléimides et cyanates à Tg moyenne à élevée dans les secteurs de l'aérospatiale, des transports, de l'automobile, de l'électricité et de l'électronique, et d'autres applications exigeantes.
Date de publication : 24 juin 2025
