Araldite

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Araldite est la marque déposée d'une colle bicomposant, constituée d'une résine époxyde et d'un agent polymérisant, le 1,4,7,10-tétraazadécane. Au contact de ces deux composants, un polyépoxyde est formé.

Historique[modifier | modifier le code]

Cette marque commercialisée en 1946 par la firme chimique Ciba, puis intégrée au groupe Ciba-Geigy suite à la fusion des deux groupes, puis au groupe Ciba Specialty Chemicals, ensuite par la société Vantico issue d'un MBO, appartient aujourd'hui au groupe Huntsman (en). L'année suivante, en 1947, Ciba rachète la firme Aero Research Limited (en) (ARL) - d'où le nom ARaLdite - déjà active depuis 1934 dans le domaine des adhésifs époxyde destinés à l'aéronautique. On peut donc 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[modifier | modifier le code]

L'utilisation pratique du produit consiste à mélanger à parts égales les deux composants. Une résine semi-transparente et très visqueuse, qui durcit en quelques heures à température ambiante, est obtenue. Il se forme un polymère tridimensionnel. Il est possible d'accélérer la prise en chauffant si les pièces à réunir le supportent. On trouve aujourd'hui plusieurs variantes, dont une à prise rapide (un quart d'heure) et une version transparente, moins résistantes toutefois que la variante d'origine.

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

Les temples d'Abou Simbel en Égypte, déplacés dans les années 1960 lors de la construction du barrage d'Assouan, ont été reconstitués au moyen de plusieurs tonnes d'Araldite.

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[modifier | modifier le code]

Araldite est un nom commercial désignant diverses matières plastiques à base de résines époxyde appartenant à Hunstman Advanced Materials[1],[2]. Araldite est actuellement une marque enregistrée de Huntsman Advanced Materials. Hunstman Advanced Materials est une division de Hunstman et Hunstman était nommé auparavant Ciba Specialty Chemicals[2].

Composition[modifier | modifier le code]

La résine époxyde (DGEBA)[modifier | modifier le code]

Il existe plusieurs types de résines époxyde comme par exemple les résines époxyde liquides et les résines époxyde solides[3]. L'équivalent d'Araldite pour un DGEBA (en) est la résine époxyde GY 6010 à partir de laquelle plusieurs variations sont formées[4],[2]. La synthèse du DGEBA repose sur la réaction entre l'épichlorohydrine (C3H5ClO) et le bisphénol A] (CH3)2C(C6H4OH)2 en présence d'hydroxyde de sodium NaOH.

La fabrication du DGEBA nécessite de l'épichlorhydrine et du bisphénol A, que l'on chauffe en présence de NaOH. L'épichloridrine est ensuite récupérée par distillation. On utilise aussi du toluène ou de la butanone pour séparer le chlorure de sodium qui se forme durant la réaction. Le poids équivalent d'époxyde obtenu dépend du rapport d'épichlorhydrine et de bisphénol A initialement 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-dessus, elle peut continuer pour donner des polymères qui ont un poids moléculaire moyen plus élevé[5].

Propriétés[modifier | modifier le code]

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, une charge ou encore un modificateur de résine peuvent être utilisés pour modifier les propriétés de base du DGEBA[6]. Tous ces additifs ont leurs particularités et leurs spécificités.

L'Araldite GY-6010 est l'équivalent du DGEBA non modifié. Les propriétés de l'Araldite traitée avec les additifs les plus courants sont décrites ci-dessous. La limite d'élasticité de l'Araldite GY-6010 traitée avec différentes amines suit la norme ASTM D638[7].

Grade 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 époxyde diminue lorsque la température augmente. De deux résines, celle dont la viscosité est la plus basse est celle dont le poids par époxyde est inférieur. Les propriétés des principales résines époxyde liquides Araldite dérivées de la GY-6010[4] sont les suivantes :

Grade Viscosité (cP) Poids équivalent époxyde Couleur Gardner Description
GY-6010 11 000-14 000 182-192 1 Résine liquide de base
GY-225 12 000-20 000 189-200 - Utilisé pour les bâtis – les composants électriquement isolés – applications structurales de hautes résistances
GY-506 500-700 172-185 1 S'imprègne bien
GY-9513 500-700 196-212 1 Toxicité moindre que les autres résines époxyde modifiées
GY-9579 12 000-14 000 182-192 2 Pour l'enroulement de bâtis et de filament

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Sur Internet[modifier | modifier le code]

Livres[modifier | modifier le code]

  • Keller, H. ; Erb, U., Dictionary of engineering materials, 2004
  • Le petit Larousse 2003, Larousse / VUEF

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Larousse, Le petit Larousse,‎ 2002
  2. a, b et c Huntsman, Huntsman Advanced Materials,‎ 2006 (lire en ligne), « History »
  3. Pham, H. & Marks, M., « Epoxy Resins », Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,‎ 2005 (lire en ligne)
  4. a et b Flick, Industrial Synthetic Resins Handbook,‎ 1991 (lire en ligne), « section VI epoxy systems and related products »
  5. Irfan, M.H., chemistry of polymers, Chemistry and Technology of Thermosetting Polymers in Construction Application,‎ 1998 (lire en ligne)
  6. Haller W., Onusseit H., Gruber W., Rich R., Hoffman H., Dausmann D., Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,‎ 2000 (lire en ligne), « Adhesives »
  7. Gutierrez C., Martinez-Ruvalcaba A., Michel-Valdivia E., Gonzalez-Romero VM, ANTEC 1996 Plastics: Plastics=Effects of the exposure of an epoxy resin to chemicals on its mechanical properties, vol. I processing,‎ 1996 (lire en ligne)