Quels sont les principaux matériaux de base pour la production de PRF ?

Fibre de verre : Le renfort principal dans les PRF

La fibre de verre sert de renfort principal dans les PRF et influence directement la qualité des produits en PRF. Parmi ses nombreuses qualités, elle possède un rapport résistance-poids remarquable : elle est beaucoup plus légère que des matériaux comme l'acier tout en offrant une résistance structurelle comparable. En plus de ses avantages en termes de résistance et de légèreté, la fibre de verre présente une grande résistance à la corrosion.

La fibre de verre est utilisée de différentes manières dans la production de PRF. Pour réaliser de grandes couches de PRF utilisées dans des infrastructures telles que des réservoirs d'eau ou des composants de ponts, on utilise des tissus mats multi-axes, car ils sont épais et solides. Pour des formes complexes comme les produits de loisirs sportifs ou les matériaux de construction, les fils coupés et les mats de fils coupés sont plus faciles à mouler. La fibre de verre broyée, composée de fines particules, est utilisée dans les résines afin d'améliorer les surfaces exposées du PRF.

Polymères : L'agent liant dans les PRF

Grâce aux polymères d'assemblage, les résines dans les matériaux composites renforcés de fibres de verre (FRP) assurent la forme et l'intégration structurelle. Même le « meilleur verre fibre » est inutile si des « résines de mauvaise qualité » sont utilisées lors de la fabrication d'un produit FRP. Chaque brin est entouré, intégré et solidement polymérisé, en s'unissant à chaque brin, puis durci.

Différents types de résines polymères sont sélectionnés selon l'utilisation spécifique du produit FRP. Pour des applications hautes performances telles que les pièces aéronautiques ou les composants électriques de haute précision, les résines époxy sont les plus adaptées en raison de leur forte adhérence et de leur grande résistance mécanique. Pour les matériaux de construction, les pièces de transport et les articles de sport et loisirs, des résines polyester moins coûteuses et plus faciles à mettre en œuvre suffisent. Pour les applications chimiques, comme les équipements devant résister à des conditions sévères, les résines vinylester sont les meilleures en raison de leur excellente résistance à la corrosion et de leur bonne résistance mécanique. Elles constituent également un mélange d'époxy et de polyester.

Les performances à long terme du PRF seront également influencées par la qualité de la résine. Les produits en PRF utilisés en extérieur, comme les composants d'infrastructures ou les façades de bâtiments, sont exposés aux intempéries et nécessitent des résines résistantes aux conditions climatiques afin que le soleil, la pluie et les variations de température ne provoquent pas de dégradation. Les pièces en PRF destinées à des applications à haute température, comme certains équipements économes en énergie, doivent être fabriquées avec des résines résistantes à la chaleur.

Les additifs sont des matières premières essentielles dans la production de PRF souvent sous-estimées. Ils améliorent les performances du PRF afin de répondre aux exigences d'une application spécifique. Sans eux, les produits en PRF seraient rigides fonctionnellement et incapables de s'adapter aux différentes contraintes environnementales et fonctionnelles.

Les agents de durcissement sont parmi les additifs les plus couramment utilisés dans la fabrication des composites. Un agent de durcissement bien adapté contrôle le processus de durcissement des résines à la vitesse et à la température souhaitées pour obtenir la finition désirée du composite. Un agent de durcissement bien adapté garantit également que le temps nécessaire à la fabrication des produits en PRF n'est ni excessivement long ni trop court, afin d'éviter une sur-cuisson ou des fissures dues à un durcissement inégal. Les stabilisants UV sont également des additifs importants. Ils empêchent les produits en PRF de décolorer, de devenir fragiles et de perdre leur intégrité structurelle avec le temps sous l'effet des rayons ultraviolets. Cette propriété est particulièrement utile pour les produits en PRF destinés à l'extérieur, par exemple des pièces pour les transports ou des matériaux de construction.

Les produits en PRF utilisés dans les bâtiments publics et ceux destinés aux applications électriques contiennent également des additifs ignifuges. Ces additifs réduisent la combustibilité du PRF afin d'assurer une certaine sécurité en cas d'incendie. Pour les PRF utilisés dans le domaine chimique, des inhibiteurs de corrosion sont ajoutés afin d'améliorer la résistance du matériau aux produits chimiques et d'allonger la durée de vie du produit dans des environnements chimiques agressifs. La réduction des coûts est obtenue grâce à l'utilisation de charges, qui constituent également des additifs. Par exemple, la rigidité du composite peut être améliorée par des charges, telles que le carbonate de calcium ou le talc, qui entraînent une diminution marginale de la résistance du composite, ce qui peut être souhaitable dans certains cas.