Journal Le Marin - N°3218 - 13 mars 2009 - (Page 18)

18 dossier composites polyester À l’image des autres composites, la ﬁabilité et durabilité du matériau dépendent étroitement de la qualité de la matière première, de sa mise en œuvre, Pour les pièces de grande taille dans des locaux et avec des outillages adaptés. Ce n’est malheureusement pas toujours le cas, d’où quelques déboires… Les résines polyester se présentent sous forme de liquides visqueux et translucides, avec un retrait volumique après durcissement non négligeable, de l’ordre de 7 à 8 %. Formulés à base de péroxydes organiques, les catalyseurs permettent, à température ambiante, de passer de l’état liquide à l’état solide (phénomène appelé réticulation ou polymérisation). Combinés à des accélérateurs (généralement ajoutés en usine) qui initient la réaction chimique, ils permettent, en ajustant le temps de gel, de confectionner des pièces de très grande taille. Les formules orthophtaliques sont les moins coûteuses mais, une fois immergées, elles tendent à absorber de l’humidité et prédisposent le stratiﬁé aux atteintes de l’osmose. Plus chères, les isophtaliques facilitent l’imprégnation des tissus et augmentent la résistance mécanique du stratiﬁé. Pour s’adapter à des applications particulières, les propriétés physiques de la résine pure peuvent être modiﬁées à l’aide de charges minérales. La plus courante est la silice colloïdale qui modiﬁe la thixotropie (viscosité) de la résine aﬁn d’éviter, par exemple, les coulures sur des surfaces verticales. Certaines formulations spéciﬁques (colles, mastics ou enduits) sont ainsi livrées préchargées. Mais, dans tous les cas, la montée en température (ou exothermie), inévitable en épaisseur, doit être soigneusement contrôlée pour ne pas induire des tensions et des déformations internes. Dans un stratiﬁé polyester, les résistances chimiques à la corrosion et à l’eau sont généralement assurées par la matrice, les ﬁbres apportant la rigidité et la résistance mécanique aux chocs et à la fatigue. EUROMERE : UNE GAMME DE PRODUITS ALLÉGÉS ondée en 1986, la société Euromere a commencé par fabriquer des gelcoats pour les chantiers de la côte atlantique. Le développement des structures sandwich l’a ensuite conduite à formuler des colles adaptées pour les panneaux de balsa, applicables à la spatule puis au pistolet. En 1994, ces colles ont servi de base au FSP, un enduit ultraléger à base de microsphères, F La polymérisation de la résine est due à l’ajout d’un catalyseur que l’opérateur doit mesurer avec précision avant mélange. utilisable en forte épaisseur (de 3 à 5 mm). Le FSP-SC (pour Sprayable Core, littéralement « âme projetable ») s’utilise en lieu et place des feutres pour rigidiﬁer la structure. Mais sa mise en œuvre, identique à celle d’un gelcoat, est beaucoup plus rapide. Depuis, la ﬁrme a formulé de nombreux produits allégés et à faible exothermie, pour des usages spéciﬁques comme le remplissage de virures, le collage d’inserts ou, avec le Barrier Coat, l’élimination du marquage, principal défaut des pièces en moule fermé. Le laboratoire travaille aujourd’hui au développement d’une pâte d’usinage extrudable sur base polyester, polymérisant rapidement à température ambiante, en alternative aux résines polyuréthanes, coûteuses et difﬁciles à mettre en œuvre. Jean-Yves Poirier époxy Le matériau qui adhère de base avec celles du durcisseur. Pour cette raison, le mélange doit respecter des proportions précises, variables selon les formulations. Contrairement au polyester, le temps de gel ne varie qu’en fonction du type de durcisseur et non sur sa quantité. Le contrôle de la température et de l’hygrométrie est assez strict mais les formulations sont sufﬁsamment larges pour s’adapter aux conditions de mise en œuvre, y compris sous l’eau. Imprégnation manuelle, infusion, injection, tout est possible, à condition d’y mettre le prix, quatre à sept fois supérieur à celui de la résine polyester… Elle n’est pas non plus exempte de défauts. Non-pistolable, la plupart des formulations polymérisant à température ambiante ont une température de déﬂexion (Tg) plutôt basse, de l’ordre de 60 °C, incompatible avec des ﬁnitions foncées qui, au soleil, risquent d’atteindre 80 °C. Une post-cuisson, de 60 à 100 °C ou plus, permet de repousser le Tg au-delà, mais elle est techniquement complexe et son surcoût, en énergie comme en investissement matériel (il faut disposer d’une étuve à la taille du bateau), est important. L’autre difﬁculté, restée longtemps sans réponse, est liée aux durcisseurs aminés qui présentent une toxicité et un pouvoir allergisant élevés. Si le matériau est plus onéreux, l’époxy possède de nombreux atouts, en matière d’étanchéité et de résistance particulièrement. À la différence du polyester, qui contient 30 à 45 % de solvants, l’époxy est composée à 100 % de matières solides et de solvants réactifs qui assurent une polymérisation complète sans aucun retrait et une adhésion extrêmement forte sur la plupart des matériaux, y compris métalliques. Elle présente en outre une étanchéité quasi totale à l’eau et surtout à la vapeur d’eau, ainsi qu’une résistance mécanique exceptionnelle. C’est par excellence la matrice des ﬁbres à hautes performances, comme le carbone. Le processus de polymérisation se fait, non par élévation de la température mais par l’accrochage des molécules de la résine RÉSOLTECH SUR LES MARCHÉS DE NICHE pécialisée dans les résines époxy et vinylester depuis plus de 12 ans, Résoltech tente de répondre aux besoins de ses clients avec des produits sur-mesure, adaptés aux marchés de niche, comme les bateaux de compétition, ou hors normes, comme les superyachts, le surcoût des époxys important moins que leurs caractéristiques techniques. Les durcisseurs époxy sont mélangés à la résine selon des proportions ﬁxes et précises, conformément aux formules utilisées. Les vinylesters s’adaptent bien aux contraintes de l’atelier. Très employées outre-atlantique, ces résines ont une nature hybride, polyester/époxy, qui apporte de nombreux avantages : outre d’excellentes caractéristiques mécaniques et d’étanchéité, elles utilisent un système catalyseur identique et dans des proportions voisines, qui permet d’utiliser les mêmes équipements doseurs et de s’adapter facilement aux contraintes de l’atelier. Elles sont pistolables et compatibles avec les gelcoats polyester et solvants courants. Également compatibles avec les techniques d’injection ou d’infusion, le fait qu’elles exigent une mise en œuvre plus rigoureuse que le polyester (une postcuisson est généralement conseillée) et coûtent plus cher semble ici être un frein à une plus grande diffusion. S Reste qu’aucune résine n’est universelle, ce qui a conduit le laboratoire à formuler plus de 500 systèmes spéciﬁques. Une gamme de produits en phase aqueuse permet, en particulier, de lutter contre les émissions de solvants mais la prise de conscience des opérateurs vis-à-vis de ce problème reste encore timide et oblige à repenser ses méthodes. Moins volatile que les solvants, l’eau oblige à ventiler la zone de travail. En augmentant naturellement le taux de ﬁbres, les techniques en moule fermé incitent certains constructeurs à alléger l’échantillonnage polyester au risque d’obtenir un stratiﬁé fragile et peu durable, ce qui n’est pas le cas avec l’époxy. ➟ Vendredi 13 mars 2009 J.-Y. P.

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