Esters de vinyle et résines de polyester

Esters de vinyle et résines de polyester

Pour de nombreuses applications, le bon choix entre ces résines peut affecter la résistance, la durabilité, la durée de vie du produit et, bien sûr, le coût. Ils ont des compositions chimiques différentes et ces différences s'expriment par leurs propriétés physiques. Avant de choisir entre eux pour une application particulière, il est important d’avoir une idée précise des performances requises de la construction. Comprendre les différences entre ces résines aidera l’utilisateur à compiler la liste des facteurs de performance des matériaux critiques requis pour l’article fini et à éclairer la sélection.

Les différences

Les résines de polyester sont formées par la réaction entre des polyols tels que le glycol ou l'éthylène glycol avec des acides dibasiques tels que l'acide phtalique ou l'acide maléique. Ces résines insaturées sont combinées avec d'autres produits chimiques parfois appelés durcisseurs ou catalyseurs. Cela change la structure moléculaire et le composé résultant durcit, générant de la chaleur dans le processus. Le peroxyde de méthyléthylcétone («MEKP») est l'un de ces agents de «durcissement».

Les résines vinylester sont produites par la réaction («estérification») entre une résine époxy et un acide monocarboxylique insaturé. Essentiellement, ils comprennent une base de résine polyester renforcée par des molécules d'époxy dans le squelette de la chaîne moléculaire. Les esters vinyliques utilisent également des peroxydes (par exemple MEKP) pour le durcissement. Les deux résines peuvent être «diluées» par réaction avec des produits chimiques tels que le styrène.

Avantages et inconvénients

Sur une large échelle de viscosité, les esters vinyliques se situent à mi-chemin entre les polyesters et les résines époxy, avant l’ajout de styrène. La fluidification a des effets sur la maniabilité et la résistance - «éclaircir» réduit la résistance mais facilite le brossage ou la pulvérisation.

Les esters vinyliques sont plus tolérants à l'étirement que les polyesters. Cela les rend plus capables d'absorber les impacts sans les endommager. Ils sont également moins susceptibles de présenter une fissuration sous contrainte.

L'ester vinylique a moins de sites ouverts dans sa chaîne moléculaire. Cela le rend beaucoup plus résistant à la pénétration de l'eau («hydrolyse») qui peut provoquer des cloques osmotiques. Les esters vinyliques rétrécissent moins lors du durcissement, ce qui signifie que la "pré-libération" d'un stratifié à partir d'un moule est moins importante. Les esters vinyliques sont plus tolérants à l'étirement que les polyesters. Cela les rend plus capables d'absorber les impacts sans les endommager. Ils sont également moins susceptibles de présenter une fissuration sous contrainte.

La réticulation des esters vinyliques est supérieure à celle des polyesters. Cela signifie que les esters de vinyle se lient beaucoup plus efficacement aux matériaux centraux que les polyesters et que le délaminage pose moins de problèmes. Les esters vinyliques sont moins sensibles aux conditions ambiantes (température et humidité) que les polyesters.

Les esters vinyliques sont plus chers que les polyesters, car des calculs minutieux sont nécessaires pour évaluer l'impact d'un projet de construction important tel qu'un yacht de luxe sur les coûts. Cela tient au fait que les forces relatives doivent être prises en compte - vous pouvez utiliser moins d’ester vinylique pour atteindre une force donnée.

Les deux résines sont sujettes au «farinage» - dégradation UV en surface - à moins qu'un additif ne soit incorporé au mélange.

Lequel utiliser?

Malgré la supériorité de l'ester vinylique (à part son coût), le polyester a toujours un rôle important à jouer dans les fabrications composites.

Là où une exposition prolongée à l'eau est probable (telle qu'une coque de bateau ou un réservoir d'eau), en utilisant du polyester pour la construction en vrac avec une barrière de surface en ester de vinyle, la pénétration de l'eau peut être considérablement réduite sans augmentation significative du coût.

Si l'amélioration de la durabilité et de la résistance aux chocs est importante, les esters vinyliques l'emportent sur les polyesters - et là encore, la construction peut être adaptée pour utiliser les esters vinyliques dans les zones à probabilité d'impact élevée. Cependant, il s’agit de valeurs relatives et d’autres résines ou composites peuvent être supérieurs (et plus coûteux).

Usages Communs

Les esters vinyliques et les polyesters sont largement utilisés et pour de nombreuses applications similaires. Cependant, lorsque les propriétés physiques de l'ester vinylique sont plus importantes que son coût, alors l'ester vinylique prend les devants:

  • Transport: pièces pour automobiles et autres véhicules de transport de surface
  • Bâtiment et infrastructure: fascias pour bâtiments, renforcements pour ponts
  • Applications militaires / aérospatiales

Conclusion

Avant de prendre une décision, examinez très attentivement les exigences en matière de durabilité et pesez le coût. Il se peut que le coût supplémentaire de l'ester vinylique soit compensé par sa résistance et sa durabilité supérieures. Là encore, peut-être que les deux fonctionneront bien en combinaison avec l'application.