LES ALTERNATIVES POUR PRODUIRE À

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1 LES ALTERNATIVES POUR PRODUIRE À MOINDRE ÉMISSION DE STYRÈNE : LES RÉSINES LES PROCÉDÉS DE MISE EN ŒUVRE HERVÉ BINDI RESPONSABLE DU BUREAU D ÉTUDES AREP Center - 1, traverse des Brucs - F VALBONNE - SOPHIA ANTIPOLIS Tél. accueil : Fax : carma@carma.fr carma.net

2 Le CARMA en quelques mots ANIMATION DE LA FILIERE MATERIAUX PRESTATIONS DE SERVICES POUR LES PME PMI ACTIONS COLLECTIVES PROJETS COOPERATIFS CARMA, 11 décembre 2014

3 Le CARMA en quelques mots Nos domaines d intervenaon Secteurs AéronauYque BâYment Développement de nouveaux produits Electronique FormaYon Emballage Energies renouvelables CaractérisaYon matériaux 4 ingénieurs de compétences complémentaires Médical ExperYse Moyens

4 Le CARMA en quelques mots 20 ans d expérience dans le développement de nouveaux produits l accompagnement technique des entreprises ü Plus de 500 études réalisées ü Plus de 200 clients ü Plus de 20 brevets générés par ces études ü Une croissance confnue de l acfvité de bureau d études ü Une équipe aux compétences variées et complémentaires ü Des acfons collecfves desfnées aux adhérents de l associafon

5 Développement de produits en matériaux composites ü Développement d une protec7on des ligaments de l ar7cula7on du genou pour le ski ü Développement d un prototype de carrosserie d un véhicule électrique ü Dimensionnements mécaniques d éléments de construc7on ü Concep7on de piscines et d accessoires de piscines

6 Les alternafves pour produire à moindre émission de styrène Les alternaaves pour produire à moindre émission de styrène

7 Les alternafves pour produire à moindre émission de styrène Le styrène dans les résines polyester ü solvant : ajuste la viscosité de la résine ü réacyf : réagit avec les liaisons des polyesters pour former un réseau tridimensionnel Ü Emissions importantes dans les procédés : - de straaficaaon manuelle - de projecaon Toxicité du styrène Ø Toxicité aiguë : Abeinte du système nerveux : veryges, troubles de la coordinayon, asthénie (C # 800 ppm) IrritaYon des muqueuses oculaires et respiratoires (C# 400 ppm) Lésions superficielles par projecyon sur la peau Ø Toxicité chronique : AcYon irritante sur les voies respiratoires et les muqueuses oculaires Dermatoses puis gerçures et crevasses Cancérigène potenyel (Classé (2B) par le CIRC (2002))

8 Les alternafves pour produire à moindre émission de styrène Moyens pour limiter les émissions / exposiaons au styrène Ø VenAlaAon efficace Limites : Prix élevé (surtout en hiver) PolluYon de l atmosphère extérieure (DirecYves COV) Ø Procédés de traitement Ø UAlisaAon de résines à faible émission ou à faible taux de styrène Ø FabricaAon en moules fermés RTM / Infusion, sous vide, presse, etc.

9 Les résines à faible taux / émission de styrène Les résines à faible taux / émission de styrène

10 Les résines à faible taux / émission de styrène Les résines à faible taux / émission de styrène : Ü Résines FTS : modificayon de la chimie de base pour réduire la teneur en styrène (résines DCPD) Ü Résines FES : uylisayon d agents barrières / filmogènes (avec agents d accrochage) Efficacité relayve à chaud (50 C) Peu efficace en phase dynamique (lors de la projecyon) Très efficace en stayque (ébullage/polymérisayon) / Expérience de 30 ans (Pays Nordiques) Ü Combinaison des 2 systèmes Ü Autres types de monomères prix élevé / toxicité moins connue / disponibilité à l échelle industrielle ü SoluAon éprouvées, disponibles sur le marché Le choix de la soluyon va dépendre CondiYons de travail dans les ateliers Procédés de fabricayon / Taille des pièces à fabriquer

11 Les résines à faible taux / émission de styrène Les bénéfices Ü Résines à faible taux de styrène Ü Résines à faible émission de styrène Emission relayve (ppm) RéducYon émission % RéducYon émission % RéducYon totale % pendant l applicayon RéducYon émission 20 % Emission relayve (ppm) RéducYon émission 5 10 % RéducYon émission % RéducYon totale % pendant l applicayon RéducYon émission % Mise en œuvre Débullage PolymérisaYon Temps Mise en œuvre Débullage PolymérisaYon Temps Ü Efficace pendant les phases d ébullage /polymérisayon Ü Avantages des résines à faible émission pour les grandes pièces Source Ashland

12 Les résines à faible taux / émission de styrène Les bénéfices Analyse comparafve des différentes résines

13 Les gels- coats à faible taux de styrène Les gel- coats à faible taux de styrène pas d'addiyfs type LES polyester modifié pour accroître la compaybilité styrène / résine uylisayon moindre de styrène Gel- coat standard Gel- coat faible taux de styrène = styrene Normal polymer with low styrene compatibility means excess of styrene in the Gelcoat. = styrene The unique new polymer with low styrene compatibility (=styrene friendly) means less styrene in the gelcoat. Source Ashland

14 Les gels- coats à faible taux de styrène Influences sur les paramètres d applicaaon Gel-coat classique Gel-coat faible émission Source Ashland

15 Les gels- coats à faible taux de styrène Gains ayendus avec les gels- coats à faible taux de styrène Ü Gain d émission d environ 50 % Ü AmélioraYon du transfert sur le moule 9 gain de qualité 9 gain économique Source Ashland

16 Les résines à faible taux / émission de styrène Ø Ø Ø La réglementayon impose de limiter les émissions de COV De nombreux produits sont disponibles sur le marché D autres évoluyons voient le jour (résine sans styrène, etc.) Ces types de résines représentent la majorité des ventes en Europe Ø Les procédés de mise en œuvre en moule fermé présentent également des soluyons techniques très performantes

17 Les technologies de mise en œuvre en moule fermé RTM Infusion

18 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : RTM RTM : Resin Transfer Molding UYlisaYon d un moule et contre moule «rigide» Tissus et renforts secs disposés préalablement dans le moule avant fermeture AspiraYon / injecyon de résine dans le moule fermé Résine InjecYon en pression Moule métallique - > RTM InjecYon basse pression Moule composite RTM Light Contre moule Résine Vide Zone de fermeture Moule Vide Renforts secs

19 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : RTM RTM Light 1. Mise en place des Yssus 1 Buse d injecyon 2 2. PosiYonnement du contre moule et des prises de vide Réservoir pour le surplus de résine Prise de vide au niveau de la plage technique

20 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : RTM RTM Light 3. InjecYon de la résine (injecyon périphérique) 3 4. Fin de l injecyon 4

21 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : RTM RTM Light Ü Avantages Moule fermé émissions de styrène très réduite Deux faces gels- coatées Procédé de mise en œuvre plus industriel que la strayficayon au contact. Pas d opérateur dépendance. Pièces reproducybles en termes de poids, résistance, etc. Faible invesyssement FabricaYon du moule et contre moule Ne génère ni sous produits, ni déchets Ü Inconvénients : Assez peu adapté à la réalisayon de pièces de grande taille : contre moule encombrant, lourd Epaisseur moins homogène en RTM Light (déformabilité du poinçon) Taux de renfort jusqu à 35 % maximum (RTM Light)

22 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : infusion Infusion de résine sous membrane souple AspiraYon de résine par dépression entre le moule et la bâche à vide Tissus et renforts secs disposés préalablement dans le moule avant mise en place d une bâche à vide

23 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : infusion Infusion d un pont de sportboat 1. Mise en place des Yssus 1 2. PosiYonnement des drains d injecyon de résine Mise en place des consommables 2 Tissu drainant Drain d alimentayon en résine

24 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : infusion Infusion d un pont de sportboat 3. InjecYon de la résine Démoulage 5. Pièce moulée 5

25 Technologies de mise en œuvre en moule fermé : infusion Ü Avantages : Emissions de styrène très réduites Propriétés mécaniques élevées (60 % de taux de renfort) Taux de renfort ne dépendant pas de l'opérateur Main d'œuvre réduite FabricaYon de pièces de dimensions très importantes Ü Inconvénients : FormaYon des opérateurs Déchets importants Coûts des pièces Infusion 43,70 m H2X - époxyde

26 Mise en œuvre en moule fermé Ø RTM et infusion permebent de réduire de manière importante les émissions de styrène Ø Techniques ne nécessitant pas beaucoup d invesyssement mais : pas adaptées à toutes les pièces pas adaptées à toutes les séries nécessitent la formayon des opérateurs

27 Les alternafves pour produire à moindre émission de styrène Conclusions Ø Ø Résines permebant de limiter les émissions de styrène sont largement uylisées Mise en œuvre en moules fermés permebent de limiter considérablement les émissions de styrène En foncyon des pièces et séries Nécessite des phases de développement et la formayon des opérateurs Ø Quelques exemples en région PACA AcYon collecyve DE- FI Composites entreprises engagées 3 ateliers de formayons 4 journées thémayques

28 Développement de produits en matériaux composites ü Sport- boat en infusion ü Développement de capots de 4x4 en composite ü Sport automobile ü RéparaFon naufque

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