Les Plastiques Thermodurcissables

Les plastiques thermodurcissables comprennent les phénoplastes,
les époxydes et polyépoxydes, les silicones, les polyuréthanes,
les polyimides ainsi que les polyesters insaturés.

Les phénoplastes sont obtenus par réaction du formol sur le phénol en milieu acide (novolaques) ou alcalins (résols). Les Aminoplastes sont obtenus par réaction d'un aldéhyde sur un produit contenant le groupement NH2 (amines, urée, mélamines). Le phénoplaste est une des plus anciennes matières plastiques (1909) connue sous le nom de "Bakélite®". Les aminoplastes ont été découvertes en 1928. Ces résines sont essentiellement utilisées en stratification sur des textiles ou du bois. Applications : poignées de casseroles et de fer à repasser isolantes (électricité et chaleur), boutons, stratifiés papiers et stratifiés tissus pour l'électronique et la construction mécanique. Nappes décoratives plastifiées, mobilier de cuisine, plans de travail, panneaux de particules, contreplaqué, vaisselle en mélamine. Mousses rigides à propriétés thermiques élevées.

On obtient les époxydes et polyépoxydes par condensation d'épichlorhydrine du glycol avec un polyalcool ou un polyphénol. Découverts en 1946 ces produits sont très utilisés pour fabriquer des colles. Leur dénomination est trompeuse car dans le produit final il n'existe plus de fonction époxyde. Applications : pales d'hélicoptères, cuves, bateaux, raquettes, colles et adhésifs, pièces automobiles.

La macromolécule de silicone est une chaîne (ou réseau d'atomes) de silicium et d'oxygène alternés où des groupes organiques divers R sont greffés sur les atomes de silicium tetravalents comme le carbone. Les silicones sont obtenus par polymérisation d'un silane, et réticulés par un vinylsilane. Vaste famille de polymères aux propriétés exceptionnelles et aux applications nombreuses, ils se présentent sous formes d'huiles, de gommes et de résines. Applications : les huiles sont utilisées comme lubrifiants, additifs pour les peintures, fluides d'amortissement... les gommes servent de joint d'étanchéité, de mastics d'isolation, et constituent des moules très complexes et précis. Les résines sont employées pour les revêtements anti-adhérants, l'isolation électrique... Les silicones ont aussi des applications médicales: prothèse de seins, prises d'empreintes dentaires...

On obtient les polyuréthanes par réaction d'un di-isocyanate sur un polyester, un polyéther ou un polyol, suivie d'une réticulation. Employés avec ou sans agent gonflant ils donnent respectivement des mousses ou des duromères. Découverts en 1940 ces produits se présentent sous des formes extrèmement variées selon le degré de réticulation : mousses souples ou rigides, élastomères, ce qui explique leur très vaste domaine d'emploi. Applications : roues de patins à roulettes, chaussures de ski, revêtement de sol, matelas, sièges de voiture, appuis-tête, tableaux de bord de voitures, matériaux d'isolation dans le bâtiment...

Les polyimides de condensation sont obtenus à partir d'un tétra-acide aromatique et d'une diamine aromatique. Les polyimides d'addition sont obtenus par réaction d'anhydride maléïque sur une diamine aromatique. La réticulation est assurée par un excès de diamine réagissant avec l'insaturation du bis-maléïmide formé. La caractéristique essentielle des polyimides est leur exceptionnelle tenue en température. Poudres à mouler, elles résistent à plus de 300°C pendant plusieurs centaines d'heures, et sont utilisées pour des pièces techniques des secteurs de pointe comme l'aéronautique, le nucléaire ou l'électronique. Applications : pièces ayant des contraintes mécaniques et thermiques élevées pour l'aéronautique: éléments de réacteur, circuits électroniques, pièces mécaniques.

La résine de polyester insaturé est obtenue par polycondensation d'un ou plusieurs diacides avec un ou plusieurs glycols. Le polyester formé est mis en solution dans un solvant copolymérisable, généralement du styrène qui assure la réticulation. En 1936, un brevet revendique l'emploi des monomères vinyliques (styrène, acétate de vynile) pour obtenir la réticulation des polyesters linéaires non saturés. Puis en 1940, c'est le démarrage industriel aux U.S.A., pour la fabrication de stratifiés avec fibre de verre, à usage militaires. Enfin en 1952, le démarrage industriel en France s'effectue. Applications : coques et cabines de bateaux, carrosseries d'automobiles, réservoirs et bacs, piscines, vernis, bétons, bardages, toitures.