Macromolécule obtenue par condensation de deux réactifs et susceptible de devenir insoluble et infusible sous l’influence de la chaleur.

La première résine de ce type, la Bakélite, est due à Leo Hendrik Baekeland (1863-1944). C’est un produit de condensation du phénol et du formol. Des résines voisines sont préparées avec d’autres phénols : crésols, xylénols, etc. La seconde résine, à base d’urée et de formol, fut industrialisée par F. Pollak sous l’appellation Pollopas. Plus récemment, une résine de cette catégorie a été produite à partir de mélamine et de formol ; elle possède une meilleure résistance à l’eau et à divers réactifs.

Fabrication

• Lors de la condensation des réactifs de base avec le formol, on obtient d’abord une résine liquide, à structure moléculaire linéaire, donc encore fusible et soluble (stade A). La concentration de cette résine conduirait à une masse solide friable et inutilisable pour le moulage. Aussi ces résines liquides sont-elles utilisées seulement pour des imprégnations protectrices et des préparations de vernis résistant à la chaleur (laques), d’adhésifs ou d’agglomérants pour bois (panneaux de particules, contre-plaqués).

• Pour obtenir des poudres à mouler, la résine doit être composée avec une charge pulvérulente active supprimant sa friabilité : farine de bois, pulpe de cellulose, bribes de tissu, amiante, etc. Une poudre à mouler thermodurcissable contient environ 50 p. 100 d’une telle charge. Elle est conditionnée de manière à amener sa structure moléculaire à un stade de condensation plus avancé (stade B).

• Au cours du moulage, à chaud et sous pression, la résine subit une ultime polymérisation, qui provoque la formation d’une molécule réticulée dans les trois dimensions (stade C). Elle est alors absolument infusible et insoluble, de manière irréversible.

Autres résines de condensation

D’autres résines, de types différents, sont aussi thermodurcissables. Les résines alkydes sont préparées par condensation de diacides (anhydride phtalique, anhydride maléique, etc.) avec des polyols (glycérine, pentaérythrite, glycols). Elles sont surtout utilisées pour la préparation d’émaux au four, particulièrement pour réfrigérateurs, carrosseries d’automobiles, etc. Les polyesters insaturés, pour plastiques renforcés ou pour coulée de plaques transparentes, sont des thermodurcissables. Ils peuvent aussi être durcis à froid par l’action d’un catalyseur (peroxyde) et d’un activateur (naphténate de cobalt ou autre). Les résines époxydes, préparées par condensation du phosgène sur un bisphénol, peuvent aussi être durcies par l’adjonction d’un durcisseur juste avant l’opération de moulage ou de coulée. Ces deux derniers types de résines méritent plus l’appellation de thermostables que celle de thermodurcissables.

Toutes les résines de condensation ne sont pas thermodurcissables. La résine aniline-formol, par exemple, est plutôt thermoplastique, c’est-à-dire qu’elle peut être refondue après moulage. Les polyuréthannes, préparés par condensation d’un polyester ou d’un polyéther avec un di-isocyanate, bien qu’acquérant une structure moléculaire réticulée, restent fusibles à chaud. Enfin, les polyesters linéaires, voisins des alkydes, préparés par condensation d’acide isophtalique avec un glycol, sont thermoplastiques.

J. D.

➙ Stratifié et renforcé / Thermoplastique (résine).

Partie de la physique qui étudie des transformations éprouvées par les corps matériels et dans lesquelles, le plus souvent, la température joue un rôle fondamental.

Introduction

Un raisonnement thermodynamique considère d’une part un corps ou un ensemble de corps, que l’on appelle le système, et d’autre part ce qui est extérieur au système, le milieu extérieur. D’une façon générale, système et milieu extérieur échangent entre eux de la matière et de l’énergie sous ses diverses formes ; ce faisant, ils éprouvent des transformations, que le raisonnement thermodynamique s’emploie à préciser, particulièrement en ce qui concerne le système étudié. Un cas fréquent et important est celui où le système n’échange pas de matière avec l’extérieur : on dit alors que le système est chimiquement isolé ou fermé (il est ouvert dans le cas contraire).

Dans les cas les plus simples, l’échange d’énergie entre le système et le milieu extérieur est limité à des échanges de travail (d’une ou de plusieurs forces) et de chaleur. L’échange de travail suppose un déplacement de la frontière du système ; si les parois qui l’enferment sont rigides et si le volume reste constant, il est nul.

L’échange de chaleur suppose des parois conductrices, perméables à la chaleur, ou diathermanes. On peut imaginer que les parois d’un système soient imperméables à la chaleur : le système est alors thermiquement isolé ; ses transformations sont adiabatiques.

Un système, enfin, qui ne peut échanger avec le milieu extérieur ni matière, ni énergie d’aucune sorte est un système isolé. Bien qu’un tel isolement ne soit jamais, en fait, exactement réalisable, ce cas idéal joue un rôle important dans le raisonnement thermodynamique.