Caractéristiques [1-2-9-11]
Propriétés physico-chimiques
-
Température de fusion
Aucune °C
Solubilité
Les polyimides sont peu solubles dans les solvants. Les prépolymères peuvent être mis en solution dans les solvants polaires.
Stabilité
Ces polymères sont caractérisés par leur résistance à la chaleur : ils résistent à 250°C en continu avec des pics à 480°C. Ils résistent également aux radiations et aux attaques chimiques (excepté les acides inorganiques concentrés, les bases et les agents oxydants). Leurs propriétés mécaniques sont excellentes, ils résistent au frottement, à l’usure, au choc, ils ont un fluage réduit à haute température et gardent leur tenue mécanique sur une importante plage de température (-100°C à 200°C).
Additifs
-
Charges :
- Fibres de verre
- Graphites
- Polytétrafluoroéthylène en poudre
- Oxydes métalliques
- Fibres de carbone
Mise en œuvre
Utilisation des polymères
Historiquement, les PI sont utilisés dans l'aéronautique et l'aérospatiale comme pièces mécaniques ou isolants grâce à leur bonne tenue en température. Leur résistance à l'usure est valorisée dans les pièces des moteurs de voiture ou l'éclairage automobile. Compte-tenu de leurs propriétés diélectriques, ils sont utilisés comme supports de circuits imprimés. Les fibres sont employées dans la confection de vêtements de protection et pour des applications de filtration à haute température.
Solvants intervenant dans les procédés
Les polyimides sont mis en solution dans des mélanges de solvant polaire et de diluant benzénique, tel que le mélange N-méthylpyrrodilone-xylène, pour l'obtention des vernis d'émaillage.
Procédés mis en oeuvre
| Procédé | Gamme de température (°C) | Informations complémentaires |
|---|---|---|
| Collage | Le polyimide peut être collé par des résines phénoliques ou époxy par exemple. | |
| Emaillage | Ce sont généralement des solutions de polymère à 25% environ dans des mélanges de solvants. Elles peuvent être utilisées pour l’émaillage direct ou le surcouchage. L’émail obtenu a une bonne résistance à l’abrasion, aux hydrocarbures fluorés et une bonne tenue aux surcharges thermiques. | |
| Usinage | Grâce à sa rigidité le polyimide est facilement usinable. | |
| Imprégnation | 170-250 | Ce sont des prépolymères thermodurcissables en solution dans des solvants polaires qui servent à l’imprégnation de substances fibreuses. On opère en continu par trempe dans la résine fondue ou dans une solution à 50% de résine. L’imprégnation des fibres est également utilisée dans l’enroulement filamentaire. Les pré-imprégnés à base de tissus de verre permettent la réalisation de stratifiés plans ou tubulaires et l’obtention de circuits imprimés multicouches. Ils sont cuits à 170°C et recuits à 250°C. Pour le transport et la manutention ils sont protégés par deux films de polyéthylène. |
| Frittage | 180 à 250 | Ce procédé est réalisé à 100 mPa et est suivi d'une cuisson entre 180 et 250°C pendant 12h. |
| Moulage | 190 à 260 | Le moulage se fait à partir de poudres ou de granulés constitués de résines associées à des charges. Les résines utilisées sont des pré-polymères thermodurcissables possédant un point de ramollissement allant de 70 à 200°C en général. Le procédé de moulage par compression peut se faire à 20 mPa et entre 250 et 260°C. Le procédé de moulage par transfert s'effectue vers 190°C et de 20 à 60 mPa. |
| Injection | 200 à 250 | Les PI sont renforcés en fibres courtes (3mm) à hauteur de 40%. La pression d'injection est de 50 à 150 mPa à 110°C, pour une température de moule de 220°C. Les pièces sont recuites à 200-250°C pendant 8h. |
| Stratification | 200-250 | Le moulage des stratifiés peut s’effectuer par cuisson sous presse ou moulage à sec. On fait suivre le moulage d’un recuit à 200-250 °C. Les produits ainsi obtenus ont une meilleure tenue mécanique à 250°C que l’aluminium. |