Des panneaux de jute et de glucose pour l'aviation
Des exigences strictes en matière de certification et l'environnement difficile auquel seront confrontés les matériaux composites représentent un défi considérable pour l'utilisation de ces matériaux naturels. Dans le cadre du projet BME CLEAN SKY 027 («Development of an innovative bio-based resin for aeronautical applications») financé par l'UE, les chercheurs se sont attaqués au problème en créant de nouveaux matériaux époxy capables de remplacer les plastiques fabriqués à partir de pétrole. Les chercheurs ont tout d'abord synthétisé des résines à partir de glucides n'entrant pas en concurrence avec le secteur de l'alimentation. Pour répondre aux exigences de la construction aéronautique, ils ont ensuite intégré des fibres naturelles afin d'en améliorer les propriétés mécaniques et appliqué un traitement de surface pour en réduire l'inflammabilité. La synthèse de ces composants a été réalisée en suivant les principes de la chimie verte, efficacité énergétique et environnementale, sécurité sanitaire et flexibilité. Les chercheurs ont ainsi préparé des résines époxy multifonctionnelles à partir de glucose. L'équipe a ensuite synthétisé trois types de composants ignifuges en utilisant des agents écologiques produisant de l'éthanol comme sous-produit. Quatre résines époxy ont ainsi été complétement caractérisées et l'une d'entre elles, à base de glucofuranoside (GFTE), sélectionnée pour une production à plus grande échelle. Les partenaires du projet ont ensuite comparé toute une variété de tissus naturels dont trois types de chanvre, trois types de jute, deux types de lin et un mélange chanvre-lin. En se basant sur des essais de traction et la disponibilité de ces tissus, ils ont ensuite sélectionné une simple toile de jute pour renforcer la résine époxy et en améliorer les propriétés mécaniques. L'inflammabilité des tissus naturels est une question essentielle. Deux différents traitements écologiques ignifugeants de la surface (phosphate d'ammonium et aminosilane) ont donc été étudiés individuellement et en association. Ces expériences ont montré que l'association des deux traitements générait le meilleur bilan de réduction de l'inflammabilité et d'augmentation de la stabilité thermique. Des panneaux composites lamellés comprenant une mousse centrale ont été fabriqués à partir d'une matrice biologique de glucofuranoside. Les tests réalisés pour déterminer l'utilité de ces panneaux comme plancher interne des aéronefs ont démontré leur supériorité évidente par rapport aux structures conventionnelles élaborées à partir d'une matrice synthétique. Le projet ouvre ainsi clairement la voie à ces biocomposites respectueux de l'environnement en lieu et place des plastiques synthétiques renforcés par fibres de carbone dans un grand nombre d'applications destinées aux revêtements internes des avions.
Mots‑clés
Aérospatial, biocomposites, résine biologique, application aéronautique, jute
