Brevet FR3067641A1 (20181221)

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite, ledit matériau comprenant des fibres de renfort et une matrice polymère, le procédé comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un moule fermé dans lequel sont disposées des fibres de renfort ; - fourniture d'une composition réactive comprenant au moins un prépolymère à l'état fondu ; - injection de la composition réactive dans le moule fermé ; - imprégnation des fibres de renfort par la composition réactive en l'absence de dégazage ; - polymérisation de la matrice polymère à partir de la composition réactive en présence d'un dégazage ; - démoulage de la pièce.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la matrice polymère est une matrice polyamide et le au moins un prépolymère est un prépolymère polyamide.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel la composition réactive comprend : i) soit au moins un premier prépolymère polyamide Al porteur de deux fonctions amine et au moins un second prépolymère polyamide A2 porteur de deux fonctions carboxy, ii) soit au moins un prépolymère polyamide A3 porteur d'une fonction amine et d'une fonction carboxy, iii) soit au moins un prépolymère polyamide Al porteur de deux fonctions amine et/ou au moins un prépolymère polyamide A2 porteur de deux fonctions carboxy et au moins un allongeur de chaînes de formule Y-A'-Y, dans laquelle : - Y est un groupement porteur d'une fonction réactive par polyaddition ou polycondensation avec au moins une fonction dudit prépolymère Al et/ou A2 ; - A' est un biradical hydrocarboné. 25\n<CLM>\1\t55.\n<CLM>\1\t10 15\n<CLM>\1\t20\n<CLM>\1\t25\n<CLM>\1\t10. 30\n<CLM>\1\t35 Procédé selon la revendication 3, dans lequel ledit allongeur de chaînes de formule Y-A'-Y est un dianhydride carboxylique cycloaliphatique et/ou aromatique. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la composition réactive est préparée par mélange d'au moins deux prépolym ères. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le ou les prépolymères ont une masse molaire moyenne en nombre allant de 500 à 10000 g/mol, de préférence de 750 à 6000 g/mol, plus préférentiellement de 750 à 3000 g/mol et/ou la matrice polymère a une masse molaire moyenne en nombre supérieure à 10000 g/mol, de préférence allant de 10000 à 20000 g/mol, encore plus préférentiellement de 12000 à 17000 g/mol. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la durée de l'étape d'imprégnation est inférieure à 15 secondes, de préférence est de 1 à 10 secondes. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel un dégazage est appliqué dans le moule fermé avant l'étape d'injection de la composition réactive. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le dégazage est effectué par l'application d'une dépression allant de 10 à 950 mbar, de préférence de 700 à 900 mbar. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la composition réactive est mise sous pression pendant l'étape d'imprégnation, de préférence à une pression allant de 10 à 70 bar, encore plus préférentiellement de 40 à 60 bar. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la composition réactive est mise sous pression pendant l'étape de polymérisation, de préférence à une pression qui est inférieure à la pression appliquée pendant l'étape d'imprégnation. 26\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, dans lequel la pression appliquée pendant l'étape de polymérisation est supérieure à la pression de vapeur saturante de l'eau, et de préférence vaut de 3 à 7 bar, encore plus préférentiellement de 4 à 6 bar. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la pression appliquée pendant l'étape de polymérisation est maintenue jusqu'à l'étape de démoulage de la pièce. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la matrice polymère comprend des unités issues d'un ou plusieurs des monomères suivants : le diacide téréphtalique, le diacide isophtalique, l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide dodécanoique, la 1,10-décaméthylène diamine, la 1,6- 15 hexaméthylène diamine, la 2-méthyl pentaméthylène diamine (MPMD), un mélange de 2,2,4 et 2,4,4-triméthylhexanediamine, la 2-méthyloctanediamine, la nonanediamine, la 4,4'- diaminodicyclohexylmethane, la m-xylylène diamine (mXD), la 1,3-bis (aminométhyle) cyclohexyle, la 1,4-bis (aminométhyle) 20 cyclohexyle, le caprolactame, l'amino-11 acide undécanoïque, l'amino-12 acide laurique et/ou le lauryl lactame.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel la matrice polymère est choisie parmi le PA 11/10T, le 25 PA 11/6T/10T, le PA MPMDT/10T, le PA MDXT/10T, le PA BACT/10T, le PA 6/6T, le PA 66/6T, le PA 61/6T, le PA MPMDT/6T, le PA 6T/10T, le PA 8MT/9T, le PA TMDT/10T, le PA PACM12, le PA 11/10T, le PA BACT/6T, PA BACT/10T/6T, le PA MXD6 et le PA MXD10, la BAC étant de préférence la 1,3 30 BAC.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel la matrice polymère comprend des unités issues de monomères diacides a), de monomères diamines b) et optionnellement de 35 monomères aminoacides ou lactames c), et de préférence : - parmi les unités issues de monomères diacides a), de 95 à 100 %, de préférence 100 % en moles des unités sont issues 27 de diacide téréphtalique et de 0 à 5 % en moles des unités sont issues de diacide isophtalique ; - parmi les unités issues de monomères diamines b), : - de 55 à 85 %, de préférence de 55 à 80 % en moles des 5 unités sont issues d'une diamine b1) linéaire aliphatique en Cg, C10, C11 OU Ci2 et - de 15 à 45 %, de préférence de 20 à 45 % en moles des unités sont issues d'une diamine b2) différente de b1), sélectionnée parmi : 10 b21) une diamine aliphatique monoramifiée avec substituant méthyle ou éthyle et ayant une différence de longueur de chaîne par rapport à la diamine b1) associée d'au moins deux carbones, de préférence ladite diamine b2) étant la 2-méthyl 15 pentaméthylène diamine, b22) la m-xylylène diamine, b23) une diamine aliphatique linéaire en C4 à Cig quand b1) est une diamine aliphatique linéaire en Cio à Ci2 et avec b23) étant une diamine en Cio à Cia 20 quand ladite diamine b1 est une diamine en Cg, et b24) la 1,3-bis (aminométhyle) cyclohexyle, la 1,4-bis (aminométhyle) cyclohexyle et un mélange de celles-ci, notamment la 1,3-bis (aminométhyle) cyclohexyle, 25 et - les unités issues de monomères aminoacides ou lactames c) sont issues de monomères ou lactames en C6 à Ci2, de préférence en C6, C11 OU C12 et plus préférentiellement en Cil, lesdites unités issues de monomères aminoacides ou 30 lactames c) ne représentant pas plus de 30 % en moles par rapport aux unités issues de monomères a).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, dans lequel la matrice polymère comprend des unités issues de monomères b1), b2) et 35 c) et le rapport molaire de c/(b1+b2) varie de 5 à 30 %, de préférence de 10 à 30 %. 28\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16 ou 17, dans lequel la matrice polymère comprend des unités issues des monomères : a) acide téréphtalique, b1) 1,10-décaméthylène diamine, b2) 1,6- hexaméthylène diamine ou 2-méthyl pentaméthylène diamine ou 5 m-xylylène diamine ou 1,3-bis (aminométhyle) cyclohexyle ou 1,4-bis (aminométhyle) cyclohexyle et c) amino-11 acide undécandique ou amino-12 acide laurique ou lauryl lactame ; et, de préférence, ladite matrice polymère comprend des unités issues des monomères : a) acide téréphtalique, b1) 1,10- 10 décaméthylène diamine, b2) 1,6-hexaméthylène diamine et c) amino-11 acide undécandique ou ladite matrice polymère comprend des unités issues des monomères : a) acide téréphtalique, b1) 1,10-décaméthylène diamine, b2) 1,6- hexaméthylène diamine et c) am ino-12 acide undécandique. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16 ou 17, dans lequel b1) est la 1,10-décaméthylène diamine et b2) est choisie parmi la 2-méthyl pentaméthylène diamine la m-xylylène diamine ou la 1,3-bis (aminométhyle) cyclohexyle ou la 1,4-bis (aminométhyle) 20 cyclohexyle et a) est l'acide téréphtalique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 16 à 19, dans lequel le rapport molaire d'unités issues de monomères b1/(b1+b2) varie de 55 à 75 % et le rapport molaire d'unités issues de monomères 25 b2/(b1+b2) varie de 25 à 45 %.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 20, dans lequel ladite composition réactive comprend en outre au moins une nanocharge d'origine carbonique choisie parmi : le noir de 30 carbone, les graphènes, les nanofibrilles de carbone et les nanotubes de carbone et/ou un additif.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 21, dans lequel lesdites fibres de renfort sont sélectionnées parmi les fibres 35 minérales, de préférence de verre, de carbone ou de basalte, en particulier de verre ou de carbone, ou parmi les fibres synthétiques, de préférence les fibres d'aramides ou de polyaryl éther cétones, ou parmi les mélanges de celles-ci ; et/ou dans lequel les fibres de renfort présentent un rapport L/D supérieur à 29 1000, de préférence supérieur à 2000, L étant la longueur moyenne des fibres et D leur diamètre moyen.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 22, dans lequel la 5 pièce en matériau composite est une pièce de structure.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 23, dans lequel la pièce est une pièce de véhicule routier, ferroviaire, maritime, aéronautique ou aérospatial, ou une pièce de bâtiment, ou une pièce de renfort 10 de bouclier ou de panneau de protection contre l'impact de projectiles.