Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

RAPPORT DE STAGE

Langue

français

Auteur

LEGRAND ; BENZARTI

Résumé / Abstract

L'objectif de ce stage était d'évaluer l'influence des additifs (diluant et charges) sur les propriétés d'une résine époxy modèle susceptible d'être utilisées pour des applications du Génie Civil. Il s'agissait en particulier de déterminer le rôle joué par ces additifs lors de la phase de mise en oeuvre de la résine (influence sur la viscosité et le mouillage), lors de la polymérisation à température ambiante, et également l'influence de ces additifs sur les propriétés d'usage du matériau réticulé.Dans une première étape, nous avons mesuré la viscosité de différents systèmes contenant des diluants ( inertes ou réactifs ) ou des charges. Nous avons pu constater une diminution de la viscosité avec la teneur en diluant mais une augmentation de la viscosité à partir d'une teneur critique en charges. Cette teneur critique dépendrait essentiellement du facteur de forme des charges (distribution granulométrique et forme des particules). Nous avons également étudié le mouillage entre une résine ( Epikote + DETA + diluant inerte ) et une pâte de ciment. Nous avons constaté une accélération de la cinétique d'étalement en raison de la diminution de la viscosité des mélanges ainsi qu'une diminution de l'angle de contact résine / pâte de ciment. Ainsi, l'introduction de diluant dans la résine époxy aurait pour effet d'améliorer les propriétés de mouillage vis à vis des matériaux cimentaires.Dans une seconde étape, nous avons suivi par DSC, la polymérisation à l'ambiante des différents systèmes. Nous avons pu voir que la réaction à 20°C ne permet pas d'obtenir une réticulation complète du réseau Epikote / DETA non additivé. L'adjonction de diluants non réactifs permet d'obtenir un état d'équilibre du réseau en réduisant l'écart entre la Tg¥ et la Tg max atteinte par polymérisation à l'ambiante. Ce phénomène résulte d'un effet de plastification qui dépend essentiellement de la Tg du diluant.L'utilisation de diluants réactifs permet également d'obtenir un état d'équilibre du réseau en réduisant l'écart entre la Tg¥ et la Tg max atteinte par polymérisation à l'ambiante, mais le mécanisme d'action est ici différent. En effet, les monoamines utilisées sont difonctionnelles et induisent une diminution de la densité de réticulation par création d'un réseau imparfait (présence de chaînes pendantes).Enfin, nous avons étudié les propriétés mécaniques pour le système avec GBL. Nous avons pu voir une augmentation de la mobilité moléculaire du réseau liée à l'introduction de diluant non réactif, ainsi qu'une chute importante des propriétés thermomécaniques.