N° 456-457-458 novembre-décembre-janvier 2020

Les polymères thermodurcissables de structure : hier, aujourd’hui et demain

Pagination : 88-94
Sous-thème : Quelques grandes familles de polymères
Mots-clés : Polymère thermodurcissable, réseau polymère, polymérisation, procédé de mise en forme, auto-réparation, réseau clivable.
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Impression 3D de matériaux composites à base de fibres de verre par polymérisation in situ d’une résine thermodurcissable photopolymérisable (robot multi-axe d’environ 1,5 m de hauteur pour le placement de fibre, ici de verre) (www.3dnatives.com).

Il faut revenir sur l’origine des polymères thermodurcissables ou réseaux polymère qui ont été parmi les premiers décrits comme la galalithe ou la Bakelite® pour comprendre l’intérêt de tels types de polymères dans des domaines d’applications comme l’aéronautique ou l’automobile en tant que composants de matériaux structuraux, mais aussi les enjeux pour la chimie de polymérisation pour répondre à des préoccupations environnementales et faire de ceux-ci des éléments d’une économie circulaire.

C’est donc en parcourant l’histoire des thermodurcissables que l’on comprendra les challenges de chimie de tels polymères pour substituer des composés entrant dans la synthèse des monomères comme le bisphénol A pour les résines époxy ou leurs monomères eux-mêmes, comme le formaldéhyde ou le styrène pour les phénoliques et les polyesters insaturés respectivement.

Comme pour d’autres types de polymères, les recherches actuelles s’orientent évidemment vers des composés biosourcés, c’est-à-dire issus de ressources renouvelables, et sur leur durabilité en apportant à la fois des capacités d’auto-réparation et de recyclabilité. Cette classe de polymères a également une spécificité, le couplage entre chimie de polymérisation tridimensionnelle et procédé de mise en forme. Dans ce domaine, il faut souligner les travaux récents pour gommer leur frontière avec les thermoplastiques avec les vitrimères et la recherche de polymérisations très rapides pour leur permettre d’être considérés dans des domaines d’applications où les temps de cycle sont courts.