La mort des composites thermodurcissables a été grandement exagérée

Bien que cela puisse paraître récent, la guerre tranquille entre les composites thermodurcissables et les thermoplastiques est menée depuis la fin des années 1980. Les ingénieurs plasticiens ont débattu des avantages et souligné les faiblesses de chacun aussi férocement que quelques geeks de l'informatique débattant de Microsoft contre Linux. Les batailles continueront et les spécialistes des thermoplastiques diront que les composites suivent le chemin de l'oiseau dodo, mais la vérité est que les deux matériaux ont leur place dans le monde et que les composites thermodurcissables sont loin d'être morts.

Les détracteurs citent les thermodurcissables à durée de conservation limitée et à une faible recyclabilité après durcissement. Une fois qu'un catalyseur est ajouté à un monomère, le changement moléculaire est permanent et irréversible. Cela signifie qu'une fois durci, le composé, lorsqu'il est exposé à la chaleur, se dégradera plutôt que de fondre. En effet, le matériau composite se dégrade en dessous de sa température de fusion. Cela signifie également que les fabricants doivent contrôler soigneusement le processus de polymérisation, car une fois le matériau durci, il ne peut pas être fondu et remoulé.

Les thermoplastiques, en revanche, sont vantés pour leur facilité de traitement. Ils sont capables de fondre, de verser, de se solidifier et de refondre facilement. Pourquoi, alors, les thermoplastiques ne sont-ils pas omniprésents dans l'industrie ? Pourquoi les composites thermodurcissables sont-ils encore utilisés et préférés par certains ingénieurs ?

1. Les thermosets existent depuis longtemps. Ils ont une place établie sur le marché et sont dignes de confiance.
2. Les thermosets ont un coût des matières premières inférieur.
3. Formation et traitement plus faciles.
4. Haute résistance thermique (pistons de frein, moteurs à réaction et supercars hautes performances pour n'en nommer que quelques-uns).
5. Les thermosets représentent toujours 95 % des préimprégnés pour l'aérospatiale.

Les pièces composites thermodurcissables sont généralement fabriquées à partir de résines époxy ou polyester et (le plus souvent) renforcées de fibres de verre. Selon l'application, les systèmes de résine polyester peuvent être durcis pour être plus doux et plus flexibles ou plus durs et plus cassants. Les composites de polyester sont utilisés dans une grande variété de produits de consommation et industriels, des douches de salle de bain aux panneaux de carrosserie automobile, en passant par les coques de bateaux. Dans l'industrie électrique, les composites thermodurcissables ont un avantage diélectrique, aidant à conduire l'utilisation à la fois pour la résistance à l'arc et à la piste.

Les résines époxy sont durcies pour être plus dures et plus résistantes, et ont une haute résistance aux solvants et aux alcalis. Les circuits imprimés seraient de bons exemples d'application d'époxy renforcé de verre.

Le matériau de renforcement des composites thermodurcissables n'est pas uniquement du verre. Les autres matériaux de renforcement des fibres comprennent :les fibres de carbone, de graphite, de bore et d'aramide (Kevlar). Le verre comprend la grande majorité des renforts composites thermodurcissables en raison de son incroyable résistance à la traction, mais selon l'application, d'autres matériaux de renfort peuvent être utilisés.

L'innovation des thermoplastiques progresse aujourd'hui de la même manière que les thermodurcissables ont progressé au cours de l'histoire, mais les thermoplastiques ne délogent pas et ne tuent pas les thermodurcissables. Les thermodurcissables sont toujours utilisés dans des applications de confiance comme l'aérospatiale et l'automobile, tandis que les thermoplastiques continuent de faire des progrès dans ces industries.

Plutôt que d'opposer l'une à l'autre, l'avenir prouvera probablement que chaque technologie, comme toute technologie, est utilisée là où elle est la plus forte et remplacée là où sa concurrence s'avère plus forte. Comme Microsoft sur le bureau et Linux à la périphérie du réseau, les thermodurcissables et les thermoplastiques trouveront un jour leur paix.