Transformarea unui termorigide materialului implică polimerizare , care este ireversibil și rezultatele într - un solid, în general rigid produs finit . Acesta din urmă este infuzibil și, prin urmare, netransformabil, ceea ce împiedică reciclarea acestuia .
Este adesea preparat prin reticulare , două ingrediente , dintre care unul este de obicei o „ rășină ”, reacționează sub acțiunea căldurii în prezența reactivilor ( catalizator și accelerator de polimerizare). Structura tridimensională (rețea) formată, stabilă, are rezistență termomecanică și chimică.
Cuvântul termorezistent este adesea folosit în mod greșit în locul cuvântului termorezistent și denotă o rețea macromoleculară tridimensională. Acesta din urmă rezultă fie din reticularea polimerilor liniari (unidimensionali), fie din polimerizarea monomerilor a căror valență medie este mai mare de 2 (în practică, un amestec de monomeri cu 2 și 3 puncte de atașare este utilizat pentru a face structura mai flexibil.).
Precursorii sunt adesea rășini în stare semi-lichidă ( prepolimer ). Pentru turnare , rășina este amestecată cu umpluturi de armare (cum ar fi fibra de sticlă ) și / sau umplutură (în special pentru a reduce costul: cretă, făină de lemn, talc etc. ).
Exemplu de polimerizare a unei rășini poliesterice nesaturate :
rășină + stiren (+ umpluturi, aditivi ) + catalizator, accelerator (+ căldură, presiune într-o matriță ) → structură reticulată ireversibilă (punte în lanț: material solid turnat rigid).
Polimerizarea poate avea loc:
Reacția chimică transformă rășina într-un „ plastic ” rigid, elastomeric , prin formarea de noduri (tri- și tetravalente) de legături încrucișate și lanțuri. Materialul de lucru este în general lichid, pulbere sau granulat, conceput pentru a fi turnat într-o formă finală sau pentru a servi drept adeziv . Energia și reactivii adăugați fac ca lanțurile moleculare să se lege împreună pentru a forma o rețea tridimensională.
Un material termorezistent poate fi utilizat o singură dată și devine infuzibil și insolubil după polimerizare. Odată întărit, forma sa nu mai poate fi modificată, orice încălzire nu-i va permite să se topească: nu este reciclabilă, dar poate fi totuși încorporată în alte materiale ca armare.
Materialele termoizolante sunt în general mai puternice decât materialele termoplastice . Sunt recunoscuți ca având o rezistență electrică și mecanică foarte bună, precum și la substanțe chimice (materiale non-reactive) și la căldură.
Majoritatea rășinilor utilizate în industria compozitelor sunt termorezistente.
| Familia de produse | Primul monomer sau prepolimer | Al doilea monomer sau prepolimer sau agent de reticulare | Exemplu de nume comercial | Aplicația principală |
|---|---|---|---|---|
| Aminoplaste : rășini uree-formaldehidă sau uree-formalină (UF) | Formaldehida | Rulment Monomer amino- -NH 2 grupe : uree | Folosit pentru fabricarea de spume izolante , placaje , plăci aglomerate și plăci de fibră de densitate medie (MDF) | |
| Aminoplaste: rășini melamină-formaldehidă sau melamină-formalină (MF) | Formaldehida | Rulment Monomer aminoalchil -NH 2 grupe : melamină și uneori tiocarbamidă , cianamidă hidrogen sau dicyandiamide | Formica | Materiale utilizate pentru suprafețele blaturilor |
| De fenolice sau fenol-formaldehidă: rășini fenol-formaldehidă (PF) | Formaldehida | Fenol | Bachelită | Materiale utilizate ca izolatoare electrice |
| Polipoxizi sau epoxi și chiar epoxidă prin abuz de limbaj (EP) | Monomeri sau prepolimeri epoxidici | Agent de reticulare (numit uneori întăritor): anhidridă acidă , fenol sau cel mai adesea o amină | Araldite | Puternic, dar scump, utilizat în adezivi și materiale plastice armate cu fibră de carbon |
| Polibismaleimide (IMC): polimide termorezistente (PIRP) | Di- și / sau polianhidridă a acidului | Di- și / sau poliamină | ||
| Poliuretani reticulați (PUR) | Di- și / sau polioli | Di- și / sau poli izocianați | ||
| Poliesteri nesaturați (UP pentru poliester nesaturat ) | Poliester nesaturat | Monomeri de vinil (în special stiren ) | Performanță mică, medie, utilizată adesea în materialele plastice armate cu fibră de sticlă | |
| Vinilester (VE) | Prepolimer epoxidic esterificat cu un acid carboxilic nesaturat | Monomeri de vinil (în special stiren) | Performanțe intermediare între cele ale EP și UP, utilizate în special în fibre de sticlă armate compozite |
Pe lângă produsele menționate în acest tabel, putem menționa:
Pentru mai multe denumiri comerciale ale polimerilor termorezistenți, consultați Plastic .
Prelucrarea materialelor plastice, și în special a materialelor termorezistente, poate expune operatorii la multe substanțe chimice periculoase .
În practică, este necesar să distingem:
Aceste origini multiple explică marea varietate de compuși care pot fi găsiți în atmosfera atelierelor de plastic. Unii dintre acești poluanți sunt alergeni , cutanati sau respiratori, alții iritanți , alții cancerigeni , mutageni sau toxici pentru reproducere .
Pentru a preveni riscurile expunerii la acești compuși, este necesar să se elimine pe cât posibil utilizarea compușilor cancerigeni, mutageni sau toxici pentru reproducere, pentru a evita orice contact cu pielea cu restul produselor și pentru a pune în aplicare aspirații. posibil la punctele de emisie ale poluanților reziduali.