La température de transition vitreuse (Tg) est une propriété très utile pour comprendre les caractéristiques thermiques d’un système de résine époxy. La Tg est la température à laquelle l’époxy passe d’un état vitreux (solide) à un état mou, caoutchouteux. Elle peut être considérée comme le moment où il apparaît une diminution mesurable des propriétés physiques due à une exposition à des températures élevées.

Notez que les valeurs Tg peuvent être reportées après un second cycle de chaleur. Le second cycle de chaleur consiste à tester l’échantillon après avoir été exposé à un premier cycle de chaleur initial qui a résulté en un échantillon post-cuit à une température élevée de 200°C. Une valeur Tg du second cycle de chaleur n’est pas représentative de votre échantillon à moins d’avoir répliqué le cycle de durcissement à 200°C qui était utilisé pour le premier essai Tg.

HDT du stratifié

L’HDT du stratifié est la température à laquelle un stratifié classique époxy/fibre de verre de 3,2 mm se déformera sous charge constante avec les mêmes paramètres d’essai que ceux indiqués ci-dessus. L’HDT d’un stratifié est tellement supérieure à une résine pure qu’il ne se déformera même pas à la température maximale de l’essai de 300°C.

Température de fléchissement sous charge

La température de fléchissement sous charge (HDT) est la température à laquelle l’époxy se déformera sous charge constante.

Une éprouvette est submergée d’huile à une température soigneusement calibrée et soumise à une contrainte de flexion de 1,82 MPa au centre. La température de l’huile s’élève ensuite progressivement jusqu’à ce que la tige fléchisse de 0,25 mm au centre. Cette température est considérée comme la température de fléchissement sous charge.

Tg AMD onset (début), module de conservation et pic du facteur de perte Tan Delta

L’analyseur mécanique dynamique (AMD) détermine la Tg à l’aide d’une méthode mécanique. L’éprouvette d’essai est placée dans un banc de flexion 3 points et une charge cyclique est appliquée. On augmente la température de l’éprouvette et on mesure la variation de la flèche. La réponse de l’éprouvette change au fur et à mesure de l’augmentation de la température pendant l’essai. La réponse de l’éprouvette est tracée point par point sur trois graphiques différents s’appuyant sur la manière dont l’énergie de flexion est transférée dans l’éprouvette : module de conservation, module de perte et facteur de perte Tan Delta.

• Module de conservation
  C’est la partie élastique de la réponse. La part restituée de l’énergie emmagasinée à l’origine
  dans l’éprouvette.
• Module de perte
  Il s’agit de l’énergie absorbée par l’éprouvette due aux frottements internes.
• Facteur de perte Tan Delta
  C’est le rapport entre le module de perte et le module de conservation, soit le facteur d’amortissement de l’éprouvette.

Lorsque l’époxy est inférieur à sa Tg, le module de conservation est élevé et le module de perte bas. L’éprouvette libère efficacement l’énergie et n’absorbe pas bien l’énergie à cause de sa raideur. Lorsque l’éprouvette se rapproche da sa Tg, le module de conservation diminue. Maintenant, l’énergie est absorbée dans l’éprouvette, augmentant le module de perte.

• Tg onset (début) module de conservation
  C’est une valeur prudente indiquant une perte de raideur mesurée.
• Tg pic de tan delta
  C’est la valeur Tg maximale mesurée.

Tg DSC maximale

La Tg maximale est la valeur Tg la plus haute qui peut être atteinte pour un système époxy particulier. Afin d’atteindre cette résistance à la température dans une application, l’époxy doit être post-cuit à une température élevée prédéfinie pendant une durée spécifique.

Tg DSC onset (début)–premier cycle de chaleur

Alors qu’un AMD mesure les propriétés thermiques d’une éprouvette via des moyens mécaniques, un calorimètre à balayage différentiel (DSC) mesure le flux de chaleur dans et hors d’une éprouvette afin de déterminer sa Tg. Cet essai est effectué en plaçant une éprouvette entièrement durcie dans un petit creuset dans le DSC et en le chauffant à 200°C à une vitesse de 10°C par minute. Le flux de chaleur dans l’éprouvette est mesuré et comparé à un creuset de référence vide. La différence de flux de chaleur est mesurée et tracée sur un graphique. Une inflexion apparaît sur la courbe tracée au niveau de la valeur Tg ; le début (onset) est mesuré au commencement de cette inflexion.