Etude de la réticulation d'un mastic polyester de réparation de carrosserie : amélioration de la ponçabilité du talc et accroisement de la résistance au vieillissement du mastic

par Didier Guillon

Thèse de doctorat en Génie chimique

Sous la direction de Françoise Silvestre.

Soutenue en 2005

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    La formulation d’un mastic de carrosserie est complexe et présente un taux élevé de talc indispensable à une bonne ponçabilité du produit fini. Malheureusement, peu de talcs sont vraiment ponçables et la méconnaissance des paramètres influents nécessite une évaluation de la charge lamellaire. Le durcissement du mastic chargé est comparé à celui du polyester non chargé. L’effet auto-catalytique de la réaction est observé dans les deux types de mastic. Des techniques d’analyse IR de ce mastic ou de sa poudre poncée sont établies ou améliorées pour suivre sa réticulation et quantifier ses insaturations résiduelles. L’influence de quatre talcs et d’une calcite est étudiée : une corrélation entre la vitesse de réaction inférieure, une bonne ponçabilité et une faible dureté est démontrée. L’observation de la cinétique de réticulation plus lente des charges ponçables est mise à profit pour améliorer la ponçabilité du talc. Parmi cinq solutions d’amélioration évaluées, trois sont efficaces dans les conditions testées diminution du taux de peroxyde, ajout de retardateur et flottation du talc) et deux inefficaces (ajout d’inhibiteur et de résine souple). La validation par le marché de la seconde option efficace est en cours, les deux autres étant validées. 11 000 tonnes par an de talc pourraient être valorisées à un prix de 230 euros/t et permettrait de réduite un stock actuellement inutilisé de plus de 100 000t. Cette étude démontre aussi l’influence de certains talcs sur le vieillissement du mastic et, en particulier, un phénomène d’apparition de « mousse blanche » jusque là inexpliqué et maintenant attribué à une polymérisation intempestive du styrène. Une forte remontée de liquide est constatée dans plusieurs formules et l’analyse IR démontre la présence très majoritaire de résine et de styrène. Une nouvelle série de vieillissement est en cours pour évaluer la résistance à la température de ces mastics


  • Résumé

    A bodyfiller formulation is complicated and shows a high talc level absolutely necessary to provide a good sandability of the putty. Unfortunately, only some talcs are sandable and parameters influencing this property are unknown. A former talc evaluation is therefore essential. The curing reaction of the filled putty is compared to the unfilled polyester’s one. A gel effect in the reaction is observed in both products. IR analysis protocols suitable for the putty or for its sanded powder are created or improved to follow up the curing reaction and to quantify its residual double bonds. The influence of some talcs and one calcite is studied : a correlation between a lower speed curing, a good sandability and a low hardness is shown. The observation of the lower curing speed of sandable fillers is used to improve the sandability of talcs. Among five options to improve sandability, three are efficient (reduction of the peroxide level, retarding agent addition and talc floatation) and two others are not (addition of an inhibitor or a flexible resin). Market validation of the second efficient option is in progress while two others are already validated. 11 000 tons per year of talc could be valorised at a selling price about 230euros/t and would help to reduce a 100 000 tons stock of unused talc. This study shows also the influence of some talcs on the thermal ageing of the putty, as well as a “white foam” appearance phenomenon unexplained until now and found to be an undesired styrene polymerisation. A deep liquid/filler separation is observed with some of the evaluated formulations and IR analysis shows the liquid part is mainly based on styrene and polyester resin. A new set of thermal ageing trials is in progress to evaluate the thermal resistance of these putties

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Informations

  • Détails : 1 vol. (138 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 90-91

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