Conception des propriétés des matrices thermo-rigides contrôlant le processus de distribution des phases de composants

1998/06/01 Mondragon, Iñaki Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika
• Ingurumena
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Ces dernières années, mais surtout dans les années 90, de nouveaux matériaux sont utilisés dans de plus en plus d'applications. Ces nouveaux matériaux ont permis de nouveaux développements. Le confort actuel est également venu comme suit: en aéronautique (avions plus rapides et plus grands: Par exemple, le projet Airbus, en microélectronique (puces de plus en plus petites), en automobile (voitures plus attrayantes), en médecine (prothèses), en sport (tennis, golf, sports d'hiver, embarcations, etc. ). ). On peut dire que c’est “l’époque des nouveaux matériaux”.

Pour le développement de ces nouveaux matériaux, les applications de polymères thermoendologiques (époxy, phénolique, cyanate, bismaléimide, etc. ): matériaux composites (combinés avec du verre, du carbone et d'autres fibres), ajouts, revêtements, sandwiches, matrices à haute température, etc. Et les nouvelles applications sont travaillées jour après jour.

Dans une formulation concrète pour de nombreuses nouvelles applications, il est nécessaire d'assembler plusieurs matériaux. De là vient le concept de “design de matériaux”. Parce que souvent un même matériau ne peut pas répondre à toutes les exigences de service, d'autres composants (polymères et autres) sont ajoutés pour obtenir le nécessaire. Cependant, pour obtenir des produits de qualité et constante, en plus de contrôler les matériaux, il est nécessaire de connaître complètement le processus que vous souhaitez utiliser (votre cinétique et thermodynamique), puisque le nouveau produit résultant dépendra des deux. Cela provoque, entre autres raisons, la perte de définitions anciennes: La science et la technologie sont totalement unifiées dans les développements actuels.

Dans le cas des matrices thermorrigides, le problème le plus grave est sa fragilité. Afin d'améliorer cet aspect, les groupes de chercheurs ont abordé diverses transformations : l'ajout de caoutchoucs, de thermoplastiques ou de particules préconçues (« core-shell ») pour d'autres applications très concrètes.

Dans ce processus d'ajout, nous avons deux clés pour obtenir un produit d'excellente qualité: la cinétique du processus de maturation de la matrice (dans la technologie que vous souhaitez utiliser) et le contrôle de la thermodynamique de la distribution des phases entre les composants. Ces deux facteurs, ainsi que la concentration des composants, doivent être pleinement contrôlés lors de la conception du nouveau produit à obtenir et dépendent de ces microstructures et morphologies de la matrice.

Notre groupe de recherche «Matériel + Technologie» travaille sur cette voie au cours des dix dernières années, entre autres. Dans l'évolution du projet, outre les chercheurs de notre groupe, d'autres institutions ont été d'une grande aide: Université de Cranfield (Angleterre), Université Polytechnic (New York), École d'ingénierie d'INTEMA-Mar del Plata (Argentine), etc. Techniques microscopiques de haut niveau (SEM, GFT, AFM) pour mener à bien ce type de recherche sont absolument nécessaires pour la connaissance de la structure interne.

Les transformations des matrices époxy et cyanate dans nos laboratoires ont déjà été réalisées avec des oligomères tels que caoutchoucs, thermoplastiques (PMMA, PES, PEI, PC, etc.) et les particules core-shell. En contrôlant les 2 clés mentionnées en haut et en utilisant une seule formulation initiale, entre autres caractéristiques, on travaille à concevoir un produit totalement différent en termes de couleurs, propriétés mécaniques et électriques. Cependant, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour créer le modèle général de la conception du « multimatériel », car chaque composant a ses propres particularités.

Titre du projet: Conception des propriétés des matrices thermo-rigides en contrôlant le processus de distribution des phases des composants. Objectif du projet: Connaissance de la cinétique de durcissement et thermodynamique de la distribution des phases dans des matrices époxy et cyanate modifiées par des thermoplastiques pour le contrôle de la microstructure interne. Conception de propriétés pour différents usages. Directeur: Iñaki Mondragon Équipe de travail: P. Remiro, M. A. Corcuera, M. Franco, I. Harismendy, M. D. Martin, F.Mugika Département: Génie chimique et de l'environnement Centre: École d'ingénierie industrielle de San Sebastián