Un composé polymère d'une extrême importance pour les utilisations les plus disparates auxquelles il est destiné, mais avec une relation compliquée avec le recyclage

Une résine époxy est un type de polymère thermodurcissable qui, lorsqu'il est mélangé à un durcisseur, subit une réaction chimique appelée « réticulation ». Ce processus transforme la résine d'un état liquide ou visqueux à un état solide et rigide.

Les principales caractéristiques et aspects des résines époxy :

Structure moleculaire

Les résines époxy contiennent des groupes époxy (un atome d'oxygène lié à deux atomes de carbone adjacents dans une chaîne) qui sont réactifs et permettent la réticulation avec divers durcisseurs.

Durcisseurs

Pour qu’une résine époxy durcisse, elle doit être mélangée à un durcisseur (ou durcisseur). Ce durcisseur réagit avec les groupes époxy de la résine, formant une structure tridimensionnelle solide.

Propriété

Une fois réticulées, les résines époxy présentent d’excellentes propriétés mécaniques, de résistance chimique et d’adhésion. Ils sont également isolants électriquement.

Applications

En raison de leurs excellentes propriétés, les résines époxy sont utilisées dans une large gamme d'applications, telles que les adhésifs, les revêtements, les composites renforcés de fibres, les cartes de circuits imprimés et bien plus encore.

Manutention

Les résines époxy peuvent être modifiées pour avoir des propriétés spécifiques. Par exemple, ils peuvent être formulés pour avoir des temps de prise rapides ou lents, ou pour résister à des températures extrêmes.

Esthétique

Il existe des résines époxy transparentes qui sont utilisées dans des applications artistiques et décoratives, telles que les revêtements de table ou la fabrication de bijoux.

Il est important de noter qu’une fois qu’une résine époxy est entièrement réticulée, elle devient thermodurcie. Cela signifie que, contrairement aux polymères thermoplastiques, il ne peut pas être refondu ou façonné par application de chaleur.

Résines époxy recyclées

La recherche sur les résines époxy recyclables a suscité un grand intérêt ces dernières années.

Ces types de polymères, comme nous l'avons dit, sont thermodurcissables, ce qui signifie qu'une fois réticulés ou durcis, ils ne peuvent pas être facilement recyclés ou retraités.

Il existe cependant des études visant à développer des résines époxy « recyclables » ou « reproductibles » qui pourront ensuite être dépolymérisées ou remises à l'état liquide après le processus de réticulation.

Certaines de ces résines époxy recyclables ont été conçues pour se dépolymériser sous l'effet de stimuli spécifiques, tels que la chaleur ou l'exposition à certains produits chimiques. L’idée derrière ces matériaux est qu’une fois dépolymérisés, ils peuvent être recyclés.

Recherche sur les résines épisodiques recyclées

Les résines époxy sont largement utilisées dans diverses applications industrielles en raison de leurs excellentes propriétés d’adhérence mécanique et de résistance chimique. Cependant, l’un des principaux défis liés à ces résines est la difficulté de leur recyclage en raison de leur nature thermodurcissable.

Plusieurs solutions de recyclage ont été proposées pour résoudre le problème :

Dépolymérisation chimique

Ce processus implique l'utilisation de produits chimiques pour rompre les liaisons croisées dans le treillis époxy. Une fois dépolymérisées, les résines peuvent potentiellement être retraitées.

Réticulation dynamique

Certaines résines époxy ont été modifiées pour avoir des réticulations dynamiques qui peuvent s'échanger dans certaines conditions. Cela signifie qu'ils peuvent être réticulés (durcis) puis « dé-réticulés » lorsqu'ils sont exposés à certains stimuli comme la chaleur ou la lumière.

Recyclage mécanique

Au lieu d'essayer de dépolymériser la résine, cette approche se concentre sur le déchiquetage ou le broyage du matériau époxy durci en particules, qui peuvent ensuite être réutilisées comme charges ou renforts dans de nouveaux composites.

Récupération de charges et renforts

Dans de nombreux composites époxy, la matrice époxy n'est qu'un composant. D'autres composants, tels que les fibres de carbone ou le verre, peuvent être récupérés du composite et réutilisés.

La recherche dans ce domaine est en constante évolution. Même si certaines de ces techniques sont encore en cours de développement et ne sont peut-être pas prêtes commercialement ou économiquement réalisables à grande échelle, elles représentent néanmoins des avancées importantes vers une plus grande durabilité dans le domaine des matériaux époxy.

Histoire des résines époxy

Les résines époxy sont des polymères devenus fondamentaux dans de nombreuses industries en raison de leurs propriétés mécaniques, d'adhésion et de résistance chimique exceptionnelles. Voici un bref historique des résines époxy :

Premières années (1930-1940)

Les résines époxy ont été développées pour la première fois dans les années 1930. Le chimiste suisse Paul Schlack est souvent crédité d'avoir fabriqué la première résine époxy alors qu'il travaillait pour la société allemande IG Farben.

Peu de temps après, aux États-Unis, la société Devoe & Raynolds commence à développer des résines époxy à base de bisphénol A et d'époxychlorhydrine.

Deuxième Guerre mondiale

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le besoin de matériaux hautes performances s’est accru et les résines époxy ont commencé à être utilisées dans des applications militaires.

Années 50 et 60

Après la guerre, la production et l’utilisation de résines époxy se sont considérablement développées. De nouveaux types de résines et de durcisseurs ont été développés, conduisant à une large gamme de propriétés et d'applications.

Au cours de cette période, les résines époxy sont devenues populaires comme adhésifs structurels et comme matrices pour composites renforcés de fibres.

années 70

La conscience environnementale croissante a conduit à la recherche de systèmes époxy sans solvants et à composés organiques peu volatils (COV). Durant cette période, les résines époxy deviennent également incontournables dans la production de circuits imprimés.

années 80 et 90

L'industrie aérospatiale a commencé à utiliser de manière significative les résines époxy pour la fabrication de composites légers et hautes performances. Les recherches se sont également concentrées sur l'amélioration des propriétés thermiques et la réduction des contraintes internes lors de la réticulation.

2000 – Aujourd'hui

Avec le besoin croissant de matériaux durables, la recherche de résines époxy recyclables ou biodégradables a suscité un intérêt. La tendance à la miniaturisation dans l’électronique a également conduit à des résines époxy aux propriétés spécifiques pour des applications telles que l’encapsulation de semi-conducteurs.

Aujourd'hui, les résines époxy sont omniprésentes dans de nombreux secteurs, de la construction au secteur maritime, en passant par l'électronique, l'aérospatiale et au-delà. Les innovations et la recherche continues dans ce domaine continuent d'élargir le potentiel et les applications de ces matériaux polyvalents.

Où les dissertations époxy sont utilisées

Les résines époxy sont utilisées dans un large éventail d'applications. Voici quelques-unes des principales applications des résines époxy :

Autocollants

Ces polymères sont remarquablement adhésifs et sont utilisés comme colles structurelles pour de nombreuses applications industrielles. Ils peuvent adhérer à une large gamme de matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le bois et la céramique.

Revêtements

Les résines époxy sont utilisées pour recouvrir les sols industriels et commerciaux, offrant une résistance à l'abrasion, une résistance chimique et un nettoyage facile.

Matériaux composites

Ces polymères sont souvent utilisés comme matrice dans les composites renforcés de fibres, tels que ceux contenant des fibres de carbone ou des fibres de verre. Ces applications sont courantes dans des secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile et le sport.

Circuits imprimés

Les résines époxy sont un composant fondamental dans la production de circuits imprimés utilisés en électronique.

protection

Les résines époxy sont utilisées pour protéger les composants électroniques sensibles, en les isolant de l'environnement extérieur.

Ouvrages marins

En raison de leur résistance chimique, les résines époxy sont utilisées pour réparer et protéger les structures marines, comme les coques de bateaux.

Réparations

En raison de leur forte adhérence et de leurs propriétés structurelles, les résines époxy sont souvent utilisées pour réparer divers objets, notamment ceux en métal, en céramique et en bois.

Activités dentaires

Certains types de résines époxy sont utilisés en dentisterie pour les obturations et les adhésifs.

Art et artisanat

Les résines époxy transparentes sont devenues populaires dans les arts et l'artisanat, utilisées pour créer des bijoux, des meubles, des œuvres d'art et d'autres objets artistiques.

Structures en béton

Les résines époxy sont utilisées pour réparer, renforcer et protéger les structures en béton.

Traduction automatique. Nous nous excusons pour toute inexactitude. Article original en italien.