Objectif
Polyimides PMR

Pour que les polymères soient utilisables dans les structures d’avions ou d’engins, le laboratoire des matériaux d’Air Force aux États-Unis se rendit compte, dès les années 1950, de la nécessité de développer des composés macromoléculaires préservant leur intégrité structurale et conservant leurs propriétés sur de longues périodes à des températures de l’ordre de 300 C [1]. L’utilisation d’éléments intrinsèquement rigides comme les cycles aromatiques et l’insertion d’hétéro-cycles dans la chaîne assurent la stabilité thermique [2]. Les hétérocycles se forment par polycondensation conduisant à la formation macromoléculaire de cycles aromatiques associés à des groupes imides, imidazoles, quinoxalines... Une grande variété de polymères hétérocycliques a été développée mais jusqu’en 1970, la plupart n’ont pas atteint une maturité industrielle. Ce constat d’échec vient du fait que les unités structurales qui confèrent la stabilité thermique sont également responsables de l’insolubilité et l’infusibilité de ces polymères. La difficulté, voire l’impossibilité de mettre en œuvre ces matériaux thermostables les a, pour la plupart, rendus inutilisables industriellement. Dans la décennie suivante, les mécanismes de réaction ont été soigneusement étudiés pour faciliter leur mise en œuvre. L’hétérocyclisation la plus réussie est celle qui conduit à la formation de polyimides [3].

Pour répondre à la double question de la thermostabilité et de la mise en œuvre, le centre de recherche Lewis de la NASA développa en 1972 une classe de polyimides d’addition de type PMR (Polymerization of Monomeric Reactants) [4]. Plutôt que d’utiliser une solution préparée du genre prépolymère amide-acide qui conduit à l’obtention d’une résine puis d’un polyimide, Serafini et al. [5] préparèrent une solution de monomères réactifs capables de polymériser pendant la réalisation de la pièce à fabriquer. La polymérisation de monomères réactifs lors de la fabrication de composites s’est révélée être une approche de fabrication puissante pour obtenir une matrice haute température. Quant à la stabilité thermique, c’est à partir de la température de transition vitreuse des polyimides...