Lorsqu’une résine époxy et un durcisseur sont mélangés, cela provoque une réaction chimique qui produit de la chaleur, ce que l’on appelle une « réaction exothermique ». La température ambiante à laquelle le mélange époxy réagit, affecte la vitesse de réaction. Les températures élevées accélèrent le temps de réaction tandis que les températures basses le retardent.

Si la réaction est trop lente, bien que l’époxy puisse atteindre un certain degré de durcissement, il risque de ne pas se fixer complètement et de ne pas réaliser ses propriétés physiques prévues. C’est là le danger, car l’époxy insuffisamment durci peut offrir une résistance suffisante pour maintenir ensemble les éléments d’une structure, mais ne pas être capable de supporter des charges répétées durant un usage normal.

Comprendre le temps de durcissement

Les temps ouvert et de durcissement régissent l’activité de construction et de réparation avec époxy. Le temps ouvert indique le temps disponible pour mélanger, appliquer, polir, façonner, assembler et serrer. Le temps de durcissement est le délai qui doit s’écouler avant de retirer le dispositif de serrage, de poncer ou de passer à l’étape suivante du projet. Trois facteurs déterminent les temps ouvert et de durcissement d’un mélange époxy – la vitesse de durcissement du durcisseur, la température de l’époxy et le volume du mélange.

a) Vitesse de durcissement

Chaque durcisseur possède une plage de température idéale pour durcir. Pour n’importe quelle température, chaque combinaison résine/durcisseur passera par les mêmes étapes de durcissement, mais à des vitesses différentes. Sélectionnez le durcisseur qui vous donnera les temps ouvert et de durcissement adéquats pour le travail que vous voulez faire et à la température et aux conditions dans lesquelles vous travaillerez. Le Guide des produits décrit la durée de vie en pot et le temps de durcissement des durcisseurs.

La durée de vie en pot est l’expression utilisée pour comparer la vitesse de durcissement de différents durcisseurs. C’est le temps total pendant lequel une masse spécifique d’un mélange de résine et de durcisseur reste liquide à une température donnée, par exemple : une masse de 100 g d’un mélange époxy contenu dans un récipient standard à 25°C constitue une procédure courante de contrôle de la qualité.

La durée de vie en pot d’un mélange époxy étant la valeur de la vitesse de durcissement d’une masse (volume) spécifique contenue dans un pot plutôt qu’un film mince, la durée de vie en pot d’un mélange époxy est plus courte que le temps ouvert correspondant.

b) La température de l’époxy

Plus la température d’un mélange époxy sera élevée, plus le durcissement se fera rapidement. La température de durcissement d’un mélange époxy est déterminée par la température ambiante et par la chaleur exothermique générée par la réaction. La température ambiante est la température de l’air et/ou du matériau en contact avec l’époxy. L’époxy durcit plus vite quand la température de l’air est plus élevée.

c) Le volume du mélange époxy

Le mélange de résine et de durcisseur crée une réaction exothermique (qui dégage de la chaleur). Il faut toujours mélanger l’époxy en petites quantités, car plus le volume est important, plus la chaleur produite est élevée et plus la vie en pot et le temps de durcissement sont réduits. Un volume plus important conserve la chaleur plus longtemps, ce qui accélère la réaction et génère davantage de chaleur.

A titre d’exemple, un mélange époxy de 200 g placé dans un récipient en plastique peut dégager une chaleur suffisante pour faire fondre le récipient. Cependant, si cette même quantité est répartie en une fine couche, la chaleur exothermique n’intervient pas aussi rapidement et le temps de durcissement de l’époxy est déterminé par la température ambiante.

Les étapes de durcissement de l’époxy

Mélanger de la résine époxy avec un durcisseur provoque une réaction chimique qui transforme les composants liquides en solides. Pendant le durcissement, l’époxy passe d’un état liquide à un état de gel, avant d’atteindre enfin un état solide.

1. Etat liquide – Temps ouvert

Le temps ouvert (ou temps de manipulation) est la durée, après le mélange, pendant laquelle l’ensemble résine/ durcisseur reste liquide et manipulable pour n’importe quelle application. Tout l’assemblage et le serrage doivent être effectués durant cette période afin d’assurer un collage fiable.

2. Etat de gel – Durcissement initial

Le mélange passe par une phase initiale de durcissement (aussi appelée « étape verte ») lorsqu’il commence à se gélifier. L’époxy n’est désormais plus manipulable et va passer d’une consistance gel poisseuse à la fermeté d’un caoutchouc dur qui peut être entaillé avec l’ongle mais est encore trop souple pour être poncé à sec.

Pendant que le mélange est encore poisseux, une nouvelle application d’époxy se liera encore chimiquement avec le mélange, aussi la surface peut être encore collée ou enduite d’une nouvelle couche sans ponçage. Cependant, cette possibilité diminue à mesure que le mélange approche du durcissement final.

3. Etat solide – Durcissement final

L’époxy a durci jusqu’à un état solide et peut être poncé à sec et façonné. Il ne peut plus être entaillé avec l’ongle. A ce stade, l’époxy a atteint 90% de sa solidité ultime, il est donc possible d’enlever le dispositif de serrage. Le mélange va continuer à durcir au cours des jours suivants à température ambiante. Une nouvelle application d’époxy ne se liera plus chimiquement et la surface devra donc être soigneusement lavée et poncée avant d’être enduite de nouveau, ceci afin de réaliser un bon collage mécanique secondaire.

Vous pouvez améliorer la performance thermique de la résine époxy et réduire le potentiel pour le tissu «print-through» par application de chaleur modérée à l’époxy une fois durci à l’état solide. Contactez nous pour plus d’informations sur époxy post cuisson.

Contrôle du temps de durcissement

Dans des conditions de températures élevées, utilisez si possible un durcisseur plus lent pour augmenter le temps ouvert. Mélangez de petites quantités qui pourront être utilisées rapidement ou versez le mélange époxy dans un récipient de plus grande superficie (un bac pour rouleau à peinture, par exemple), de façon à étaler l’époxy en une couche mince et d’augmenter le temps ouvert. Après un minutieux mélange, plus l’application ou le transfert d’époxy se fera tôt, plus vous aurez de temps ouvert pour enduire, stratifier ou assembler.

Dans des conditions de basses températures, utilisez un durcisseur plus rapide et un pistolet à air chaud, une lampe infrarouge ou toute autre source de chaleur sèche pour réchauffer la résine et le durcisseur avant de les mélanger et/ou après avoir appliqué l’époxy. A température ambiante, une source de chaleur supplémentaire est utile lorsqu’un durcissement plus rapide est souhaité.

REMARQUE ! Les vapeurs non ventilées de kérosène ou des appareils de chauffage au propane peuvent empêcher le durcissement de l’époxy et contaminer les surfaces époxy avec les hydrocarbures non brûlés.

ATTENTION ! Chauffer un mélange de résine/durcisseur abaissera sa viscosité, ce qui permettra à l’époxy de couler plus facilement sur les surfaces verticales. De plus, chauffer de l’époxy appliqué sur une surface poreuse (bois tendre ou matériau de faible densité) peut être la cause d’une « transpiration » du matériau et de la formation de bulles d’air dans la couche d’époxy. Pour éviter cela, attendez que la couche d’époxy soit gélifiée avant de la chauffer. Ne chauffez jamais un mélange époxy à l’état liquide à plus de 50°C. Quelles que soient les dispositions que vous prendrez pour contrôler le temps de durcissement, une planification minutieuse de l’application et de l’assemblage vous permettra d’optimiser l’utilisation des temps ouvert et de durcissement de votre mélange époxy.