Époxy structurel EP40 :performances de liaison éprouvées pour l'acier marin

Livre blanc :Aérospatiale

COMMANDITÉ PAR :

Les chercheurs du CITENI et du CITIC ont développé une nouvelle méthode pour évaluer le vieillissement des adhésifs sur des substrats en acier naval dans des conditions maritimes. En utilisant Master Bond EP40, un époxy structurel haute performance, l'étude examine l'intégrité de la liaison lorsqu'elle est exposée à l'eau de mer et répond à des préoccupations clés telles que la résistance à l'humidité et les cycles thermiques. Téléchargez l'étude de cas pour en savoir plus.

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Vue d'ensemble

Cette étude de cas réalisée par Master Bond Inc. évalue les performances de l'EP40, un époxy structurel en deux parties durcissant à température ambiante, pour le collage de l'acier naval dans les applications marines. L'EP40 est formulé pour le collage, l'étanchéité, le revêtement et l'encapsulation avec un rapport de mélange de 1:1 et démontre une forte adhérence à l'acier naval, un matériau clé dans la construction navale.

En mettant de plus en plus l’accent sur la réduction de l’impact environnemental du transport maritime, les chercheurs étudient le collage pour remplacer les joints soudés et rivetés traditionnels, ce qui pourrait permettre de rendre des navires plus légers, plus économes en carburant et produisant moins d’émissions. Cependant, les adhésifs sont confrontés à des défis en raison du vieillissement dû à l'humidité, aux températures élevées et à l'exposition aux UV, ce qui nécessite de comprendre leur comportement à long terme dans les environnements marins.

L'étude menée par les centres de recherche CITENI et CITIC a développé une nouvelle méthodologie pour caractériser le vieillissement des adhésifs à l'aide d'EP40 sur des substrats en acier naval. Cette évaluation complète comprenait des tests de cisaillement en un seul tour, des tests d'adhérence en traction sur des joints collés et des tests d'adhésif en vrac pour évaluer les propriétés mécaniques, thermiques et chimiques avant et après un vieillissement accéléré dans l'eau de mer.

Les échantillons ont été soigneusement préparés à l'aide de moules en aluminium conformément aux normes ASTM, garantissant une épaisseur de couche adhésive contrôlée et un durcissement sous pression pendant plus de 72 heures à température ambiante. L'analyse thermique a montré la stabilité de l'EP40 jusqu'à ~294°C sans dégradation significative, validant ainsi son adéquation aux plages de températures marines typiques. Les tests mécaniques ont révélé une résistance à la traction moyenne de 14,36 MPa dans l'EP40 en vrac et de 9,71 MPa dans les joints en acier collés, indiquant une forte capacité de liaison avec une rupture principalement cohésive au sein de la couche époxy.

Les simulations de vieillissement impliquaient l'immersion de joints collés EP40 dans l'eau de mer sans charge et sous une charge constante de 6 % de résistance à la traction pendant des durées prolongées (jusqu'à 522 heures). Les résultats ont montré que l’absorption de l’eau de mer s’est stabilisée à moins de 5 %, suivant le comportement de diffusion de Fickian. Bien que la résistance à la traction ait diminué après le vieillissement, notamment sous charge, elle est restée supérieure à 4 MPa même après une exposition prolongée à l'eau de mer sous charge, démontrant une solide rétention de l'intégrité mécanique.

Les auteurs ont conclu que l'EP40 est un adhésif structurel viable pour les environnements marins, capable de maintenir ses performances dans des conditions de vieillissement réalistes. La méthodologie de test développée utilisant EP40 fournit une approche fiable pour évaluer les adhésifs marins, offrant une base précieuse pour les études futures visant à remplacer les joints traditionnels de construction navale par des technologies adhésives avancées. Cette recherche soutient la transition vers des pratiques de construction marine plus légères et plus durables.

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