Araldite

Araldite est le nom déposé d'une colle à deux composants, constituée d'une résine époxyde et d'un un agent polymérisant, le 1,4,7,10-tétraazadécane.



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Araldite est le nom déposé d'une colle à deux composants, constituée d'une résine époxyde et d'un un agent polymérisant, le 1, 4, 7, 10-tétraazadécane. Au contact de ces deux composants, un polyépoxyde est constitué.

Historique

Ce produit a été commercialisé en 1946 par la firme chimique Ciba, du groupe Ciba-Geigy, la marque appartient actuellement au groupe Huntsman. L'année suivante, en 1947, Ciba rachète la firme Aéro Research Ltd. déjà active depuis 1934 dans le domaine des adhésifs époxy conçus pour l'aéronautique. On peut par conséquent penser que le produit existait déjà dès le milieu des années 1930, mais qu'il n'avait pas encore atteint le grand public. La firme RCA l'a utilisé par exemple pour fabriquer les premiers boîtiers de leurs transistors, à la fin des années 1940.

Utilisation

L'utilisation pratique du produit consiste à mélanger à parts identiques les deux composants. Une résine semi-transparente et particulièrement visqueuse, qui durcit en quelques heures à température ambiante, est obtenue. Il y a formation d'un polymère. Il est envisageable d'accélérer la prise en chauffant si les pièces à réunir le supportent. On trouve actuellement plusieurs variantes, dont une à prise rapide (un quart d'heure) et une version transparente, moins résistante cependant que la variante d'origine.

Le contenant, constitué de deux tubes de plastique parallèles contenant chacun un des composants de l'Araldite, se ferme avec un bouchon pourvu d'un détrompeur. En effet, le contenant fermé dépose sur une partie du bouchon de la résine et sur l'autre partie, du durcisseur.

Une anecdote non vérifiée prétend que des doses massives d'Araldite auraient été utilisées pour consolider le célèbre pont du Gard (France) par injection dans les fissures[réf.  nécessaire].

La marque

Araldite est un nom commercial désignant diverses matières plastiques à base de résines époxydes appartenant à Hunstman Advanced Materials (Larousse, 2002) (Huntsman advanced materials, 2006) (Termium Plus, 1998) (Keller, 2004). Araldite est aujourd'hui une marque enregistrée de Huntsman Advanced Materials. Cependant, Hunstman Advanced Materials est une division de Hunstman et qu'Hunstman était appelé jusque là Ciba Specialty Chemicals (Huntsman Advanced Materials, 2006).

Composition

La résine époxyde (DGEBA)

Il existe plusieurs types de résines époxydes comme par exemple les résines époxydes liquides et les résines époxydes solides. Une résine époxyde liquide (REL) peut être reconnue comme le diglycidyléther du bisphénol A (DGEBA) brut dans lequel le degré de polymérisation est d'environ 0, 2 (Pham, 2005). L'équivalent d'Araldite pour un DGEBA est la résine époxyde GY 6010 à partir de laquelle plusieurs variations sont constituées (Flick, 1991) (Hunstman Advanced Materials). La synthèse du DGEBA repose sur la réaction entre l'épichlorhydrine (C3H5ClO) et le bisphénol A (CH3) 2C (C6H4OH) 2 en présence d'hydroxyde de sodium.

La fabrication du DGEBA nécessite de l'épichlorhydrine et du bisphénol A, qu'on chauffe en présence NaOH. L'épichloridrine est ensuite reprise par distillation. On utilise aussi du toluène ou de la butanone pour séparer le NaCl qui s'est constitué durant la réaction. Le poids équivalent époxyde obtenu dépend du rapport d'épichlorhydrine et de bisphénol A originellement inséré dans le réacteur. La pureté de l'épichlorhydrine diminue le poids équivalent de l'époxyde. Si on n'arrête pas la réaction décrite ci-haut, elle peut continuer pour donner des polymères qui ont un poids moléculaire moyen plus élevé (Irfan, 1998).

Propriétés

En réalité, le DGEBA sert de solution de base pour fabriquer des colles en y ajoutant plusieurs additifs pour obtenir les propriétés voulues. Ainsi, un durcisseur, un diluant, un accélérateur, un plastifiant, un «filler» ou encore un modificateur de résine peuvent être utilisés pour modifier les propriétés de base du DGEBA (Haller, 2000). Tous ces additifs ont leurs particularités et leurs spécificités et pourraient par conséquent tous former à eux seuls le sujet d'un article. Ainsi, pour ne pas s'éloigner du sujet principal, il sera question, dans cette section, des propriétés relatives aux résines époxydes liquides Araldite mais aussi de propriétés relatives au DGEBA traité avec les additifs les plus fréquemment utilisées avec elles. Rappel : L'Araldite GY-6010 est l'équivalent du DGEBA non modifié.

Limite d'élasticité de l'Araldite GY-6010 traité avec différentes amines. (Résultats obtenue selon la norme ASTM D638) (Gutierrez, 1996)

Contrainte (MPA) Allongement (%) Limite d'élasticité (MPA)
GY-6010 + 4chlorine 512 1.9 25.3
GY-6010 + orto 47, 4 2, 6 21, 5
GY-6010 + 3sulphone 92.7 4.6 25.7

La viscosité des résines époxydes diminue quand la température augmente, et la viscosité d'une résine qui a un moins grand poids par époxide qu'une autre est plus petite.

Propriétés des principales résines époxydes liquides Araldite dérivées de la GY-6010 (Flick, 1991)

Viscosité (cp) Poids équivalent époxyde Couleur (gardner) Description
GY-6010 11000-14000 182-192 1 Résine liquide de base
GY-225 12000-20000 189-200 - Utilisé pour : -les bâtis – les composants électriquement isolés – applications structurales de hautes résistance
GY-506 500-700 172-185 1 S'imprègne bien
GY-9513 500-700 196-212 1 Toxicité moindre que les autres résines époxy modifiées
GY-9579 12000-14000 182-192 2 Pour l'enroulement de bâtis et de filament

Annexes

Bibliographie

Sur Internet

Livres

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 09/12/2010.
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