Application de la résine époxy dans la protection contre la corrosion des métaux

Les revêtements anticorrosion époxy sont à base de résine époxy et sont préparés avec des pigments, des siccatifs, des additifs, etc. Ils offrent d'excellentes performances : forte adhérence, résistance mécanique élevée, résistance chimique et résistance à l'usure. C'est l'un des premiers et des plus utilisés des revêtements anticorrosion haute résistance dans le secteur maritime. Il existe de nombreux types de revêtements anticorrosion époxy, notamment :résine époxy bisphénol Aet résine époxy phénolique.

La structure moléculaire de la résine époxy bisphénol A contient un hydroxyle, une liaison éther et un groupe époxy et présente une excellente adhérence au substrat ; sa structure cyclique benzénique confère à la résine une résistance mécanique et une résistance à l'usure élevées ; après revêtement, elle présente une excellente résistance aux acides et aux alcalis, une résistance à la corrosion et une résistance chimique ; elle durcit à température ambiante, est facile à construire, présente un faible retrait après durcissement et aucune substance volatile n'est libérée, ce qui répond aux normes de protection de l'environnement vert.

La résine époxy phénolique offre une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure adhérence grâce à sa teneur en groupes époxy. Son taux de réticulation et sa densité sont plus élevés. Elle présente également la même résistance aux températures élevées et à la corrosion que la résine phénolique. Cependant, l'augmentation du nombre de groupes époxy augmente la fragilité de la résine, affectant ainsi son domaine d'application. L'utilisation du bisphénol A pour remplacer le phénol dans la synthèse de la résine époxy phénolique se caractérise par une faible teneur en phénol libre et une distribution étroite des masses moléculaires. L'introduction du bisphénol A renforce les propriétés mécaniques de la résine et réduit son retrait. L'augmentation du nombre de groupes époxy améliore son adhérence, tout en améliorant sa flexibilité, sa stabilité thermique, son isolation, sa résistance à l'eau et à la corrosion.

Les revêtements époxy anticorrosion présentent également des inconvénients, notamment une faible résistance aux chocs et une faible ténacité. Il est donc nécessaire de modifier le matériau.

La résine époxy pure est relativement cassante. On y ajoute généralement des agents de renforcement. Après environ un an d'utilisation, ces agents s'évaporent, la fragilité du revêtement augmente fortement et des problèmes tels que le décollement peuvent survenir sous l'effet d'un impact mécanique. C'est pourquoi on utilise généralement des résines thermoplastiques pour modifier l'époxy. Les principaux mécanismes de renforcement comprennent l'effet de contrainte de pontage, le blocage des fissures, la déchirure et l'étirement des particules, ainsi que la déformation par cisaillement. Lorsque le matériau composite est soumis à des forces externes, la charge joue un rôle dans la contrainte de pontage, la passivation et la prévention de la propagation des fissures dans la matrice. De plus, la force de pontage agit comme un ancrage sur les fissures au point de pontage, ce qui produit un effet de renforcement. Les résines thermoplastiques couramment utilisées pour le durcissement de la résine époxy comprennent le polysulfone, le polyuréthane, le polysiloxane, le polyéthersulfone, le polyamide, le polyétheréthercétone, etc. Ces résines thermoplastiques sont généralement solubles dans les résines non durcies et peuvent interagir avec la matrice de résine époxy, fournissant ainsi une liaison d'interface solide après durcissement de la résine époxy, de sorte qu'elle peut améliorer la ténacité à la fracture sans perdre d'autres propriétés mécaniques.

L'ajout de fluor à la structure de la résine époxy constitue également une bonne méthode de modification. La résine phénolique est synthétisée en remplaçant le bisphénol A par du bisphénol AF, puis époxydée pour obtenir une résine époxy fluorée. Grâce à la structure diphénol-propane de sa chaîne principale polymère, elle présente une forte résistance mécanique et à l'usure, un retrait de durcissement plus faible et une ténacité bien supérieure à celle d'une résine époxy phénolique ordinaire. Elle contient un grand nombre de groupes époxy, ce qui lui confère une forte adhérence au substrat. L'ajout de fluor confère à cette résine fluorocarbonée des propriétés hydrophobes et oléofuges, ainsi qu'une excellente résistance à la corrosion, aux UV et aux produits chimiques. Le revêtement est souple, lisse et autonettoyant. Ce revêtement combine les avantages des résines phénoliques, époxydes et fluorocarbonées, et présente des atouts remarquables dans le domaine de la protection contre la corrosion marine.

Dans le domaine de la protection contre la corrosion marine, les résines époxy ont également de nombreuses méthodes de modification différentes pour s'adapter à différents environnements, telles que le solvant sans solvant ou à faible solvant, à base d'eau, le mélange de nanoparticules, le traitement de surface faible, etc. Ces méthodes de modification peuvent rendre la production de revêtements époxy plus respectueuse de l'environnement et économe en énergie, et rendre les performances des revêtements plus excellentes et fonctionnelles.