Información PRFV

DÉFINITION
FABRICATION
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
AVANTAGES SUR L'ACIER

Le PRV(Fiberglass Reinforced Plastic) est un matériau composite (composite), formé d’une matrice de plastique ou de résine renforcée de fibres de verre. Il est souvent désigné par l’acronyme GFRP (Glass-Fiber Reinforced Plastic), GRP(Glass Reinforced Plastic), ou plus informellement, « fibre de verre ».

La résine est un plastique thermodurcissable (ne fond pas à la chaleur) qui offre une grande résistance à la compression et à la corrosion chimique. La fibre de verre est constituée de filaments de céramique obtenus en moulant du verre en fils très fins qui acquièrent des propriétés telles qu’une résistance élevée à la traction. La combinaison des deux matériaux génère un matériau composite avec des caractéristiques telles qu’une résistance mécanique élevée et une résistance chimique élevée.

La résine utilisée peut être du polyester orthophtalique ou isophtalique (C10H8O4), de l’ester vinylique (-C≡CH2) et phénolique, entre autres. Il apporte des propriétés à très haute valeur ajoutée comme la durabilité ou la faible densité. Ce matériau est la solution pour les charges mécaniques importantes et les environnements à corrosion modérée ou élevée.

Les deux manières les plus courantes de fabriquer des produits en PRV:

Pultrusion: utile pour la fabrication de profilés.

Il s’agit d’un processus productif de formage de matières plastiques thermodurcissables pour obtenir des profilés en plastique renforcé, en continu, en soumettant les matières premières à des entraînements et à des arrêts par des opérations d’imprégnation, de formage, de durcissement et de découpe. Ce procédé se caractérise par un bon état de surface

Déroulage et renforcement : Les fibres de verre enroulées sont tirées dans des bobines. En option, les profils peuvent être renforcés avec des tissus en feutre.
Imprégnation et contrôle : Il est imprégné dans une solution de résine plastique, de catalyseurs, de pigments, etc.
Préformage : Le matériau est dirigé et l’excès de résine est éliminé avec une matrice de préformage.
Formage : Le matériau est chauffé et on lui donne la forme souhaitée avec la filière de pultrusion.
Post-durcissement : Le matériau est refroidi et après durcissement, un dispositif de traction tire tout le matériau.
Couper : Le profil est coupé.

Moulage: utile pour la fabrication de grilles :

Les moules à compression peuvent également fonctionner avec des polymères dont la matière première contient des fibres de renforcement telles que le PRV(cette technique n’est généralement pas utilisée avec les polymères renforcés de fibres). Une préforme du polymère est introduite dans le moule de compression, plaçant les fibres dans l’orientation nécessaire. Celui-ci est fermé et le matériau prend forme sous l’effet de la pression et de la chaleur. Ce polymère spécifique n’obtient pas la géométrie par réticulation, mais l’orientation des fibres lors de la compression aide le plastique à prendre sa forme finale.

Le moulage par compression offre d’excellents détails de géométries avec des motifs répétitifs et des formes assez créatives peuvent être réalisées avec lui. C’est aussi un processus de durcissement de 20 minutes.

Le PRV présente certains avantages en tant que matériau devenu ces dernières années très compétitif, dépassant l’acier ou l’aluminium.

Rigidité et résistance mécanique

Résistance à la corrosion

Résistance au feu

Grande durabilité

Facile à installer

Isolation thermique

Grande variété

Conception personnalisée

Rigidité et résistance mécanique. La composition de 60% de verre et 40% de résine donne une haute résistance à la charge.
Résistance à la corrosion. Le PRV offre une résistance à une grande variété d’acides et de substances agressives (voir tableau des résistances chimiques). Les résines isophtaliques sont adaptées aux environnements modérément corrosifs, tandis que les résines vinylester sont réservées aux environnements plus agressifs.
Résistance au feu. Il est préparé pour auto-éteindre le feu. Essai ASTM E-84.
Peu/pas d’entretien, grande durabilité. C’est l’une des fonctionnalités les plus intéressantes. L’acier ou l’aluminium peuvent sembler moins chers au premier abord, mais en raison de l’entretien qu’ils nécessitent, le GRP devient plus rentable au fil des ans.
Facile à installer. Sa découpe est simple et sa densité (environ 4 fois inférieure à l’inox) confère au matériau une légèreté qui facilite grandement la pose.
Isolation électrique et thermique. C’est une compétition qui la rend particulièrement intéressante dans les environnements présentant des dangers liés à l’électricité ou au feu. C’est un avantage évident par rapport à l’acier.
Grande variété de couleurs et de dessins : ce dernier influence ses propriétés mécaniques.

TYPES DE RÉSINES

RÉSISTANCE CHIMIQUE

Sustancia química	Resina Isoftálica			Resina Viniléster
	Concentración (%)		Máxima temperatura (ºC)		Concentración (%)	Máxima temperatura (ºC)
Ácido Acético	50	52		50		82
Hidróxido de aluminio	100	71		100		82
Cloruro de amonio	T	77		T		99
Hidróxido de amonio	28	NR		28		38
Bicarbonato de amonio	15	52		50		70
Sulfato de amonio	T	77		T		99
Benceno	NR	NR		NR		NR
Ácido benzoico	SAT	66		SAT		99
Bórax	SAT	77		SAT		99
Carbonato de calcio	T	77		T		82
Nitrato de calcio	T	82		T		99
Cloruro de carbono (IV)	NR	NR		100		65
Cloro, gas seco	-	60		-		99
Agua con cloro	SAT	27		SAT		93
Ácido crómico	5	21		10		65
Ácido cítrico	T	77		T		99
Cloruro de cobre	T	77		T		99
Cianuro de cobre	T	77		T		99
Nitrato de cobre	T	77		T		99
Etanol	50	24		50		38
Etilenglicol	100	32		100		93
Cloruro de hierro	T	77		T		99
	T	77		T		99
Formaldehído	50	24		T		65
Gasolina	100	27		100		82
Glucosa	100	77		100		99
Glicerina	100	66		100		99
Ácido Bromhídrico	50	49		50		65
Ácido clorhídrico	37	24		37		65
Peróxido de hidrógeno	5	38		30		65
Ácido láctico	T	77		T		99
Cloruro de litio	SAT	66		SAT		99
Cloruro de magnesio	T	77		T		99
Nitrato de magnesio	T	60		T		99
Sulfuro de magnesio	T	77		T		99
Cloruro de mercurio (II)	100	66		100		99
Cloruro de mercurio (I)	T	60		T		99
Cloruro de níquel	T	77		T		99
Sulfuro de níquel	T	77		T		99
Ácido nítrico	20	21		20		49
Ácido oxálico	T	24		T		99
Ácido perclórico	NR	NR		30		39
Ácido fosfórico	100	49		100		99
Cloruro de potasio	T	77		T		99
Dicromato de potasio	T	77		T		99
Nitrato de potasio	T	77		T		99
Sulfuro de potasio	T	77		T		99
Propilenglicol	T	77		T		99
Acetato de sodio	T	71		T		99
Bisulfato de sodio	T	77		T		99
Bromato de sodio	T	77		T		99
Cianuro de sodio	T	77		T		99
Hidróxido de sodio	NR	NR		25		82
Nitrato de sodio	T	77		T		99
Sulfato de sodio	T	77		T		99
Cloruro de estaño (IV)	T	71		T		99
Ácido sulfúrico	25	24		75		38
Ácido tartárico	T	77		T		99
Vinagre	100	77		100		99
Agua destilada	100	77		100		82
Nitrato de zinc	T	77		T		99
Sulfato de zinc	T	77		T		99
NR = No Recomendable, T = Todas las concentraciones, SAT = Solución saturada

Tipo de resina	Base de la resina	Descripción	Resistencia a la corrosión	Índice de propagación de llama (ASTM E84)
VEFR-25	Viniléster	Resistencia superior a la corrosión y resistencia al fuego	Excelente	Clase I, 25 o menos
VEFR-10	Viniléster	Resistencia superior a la corrosión y resistencia mejorada al fuego	Excelente	Clase I, 10 o menos
IFR-25	Poliéster isoftálica	Resistencia a la corrosión de ambientes industriales y resistencia al fuego	Muy buena	Clase I, 25 o menos
IFR-10	Poliéster isoftálica	Resistencia a la corrosión de ambientes industriales y resistencia mejorada al fuego	Muy buena	Clase I, 10 o menos
IFGR-30	Poliéster isoftálica	Resistencia a la corrosión de ambientes industriales alimenticios y resistencia al fuego	Muy buena	Clase I, 30 o menos
OFR-25	Ortoftálica	Resistencia moderada a la corrosión y resistencia al fuego	Moderada	Clase I, 25 o menos
MP-5	Fenólica	Resistencia baja al humo y resistencia superior al fuego	Muy buena	Clase I, 5 o menos
O-CR	Ortoftálica	Resistencia moderada a la corrosión	Moderada	No

CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES

Propiedades mecánicas (perfiles)
	Longitudinal	Transversal
Densidad	2 000 g/cm³
Resistencia Tracción	250 MPa	60 MPa
Resistencia flexión	250 MPa	60 MPa
Módulo E (tracción)	23 000 MPa	8 000 MPa
Módulo E (flexión)	25 000 MPa	9 000 MPa
Elongación en rotura	1,0 – 1,8 %
Resistencia a la compresión	300 MPa	90 MPa
Módulo de compresión	10 000 MPa	4 000 MPa
Resistencia al impacto	1 600 J/m
Dureza barcol	40

Propiedades en el tiempo
	Corto tiempo		Largo tiempo
	Longitudinal	Transversal	Longitudinal	Transversal
Resistencia a la flexión	135 MPa	20 MPa	70 MPa	20 MPa
Resistencia a la tensión	135 MPa	20 MPa	70 MPa	15 MPa
Resistencia a la compresión	135 MPa	25 MPa	70 MPa	20 MPa
Coeficiente de dilatación lineal longitudinal-transversal	17 MPa	-	8 MPa	-

Propiedades eléctricas y térmicas
Resistencia interlaminar al corte	35 MPa
Resistencia específica de aislamiento	10¹⁰- 10¹⁵ Ohm/cm
Resistencia superficial	10¹⁰ - 10¹³ Ohm
Resistencia dieléctrica	5-10 kV/mm
Índice CTI	KA 3c / KB 500 / KC 600
Constante dieléctrica	< 5
Factor de disipación	0,01
Coeficiente de expansión térmica	12 × 10^-6 I/K
Conductividad térmica	0,2 – 0,6 W/K·m
Capacidad de calentamiento	1,0 – 1,2 kJ/Kg·K
Temperatura continua máxima	-100 °C +155 °C (180)
Absorción de agua	< 0,15 %
Temperatura crítica bajo carga	200 °C
Resistencia a la incandescencia	Nivel 2b
Resistencia al fuego	ASTM E84

Il est intéressant de comparer le PRV et l’acier selon leurs utilisations les plus courantes.

En ce qui concerne les caillebotis, les caillebotis en acier au carbone galvanisé ont un prix similaire, mais ont moins de résistance à la corrosion chimique et nécessitent plus d’entretien. Même un caillebotis porteur en acier de 3 mm a des caractéristiques mécaniques similaires à celles d’un PRV, mais le plastique pèserait deux fois moins que l’acier, ce qui facilite considérablement son installation. En plus de cela, il faut rappeler le bon comportement du PRV en tant qu’isolant électrique.

Les profilés pultrudés PRV présentent également des avantages par rapport à ceux en acier : sa haute résistance chimique signifie que la corrosion n’altère pas ses propriétés mécaniques, ce qui en fait un candidat idéal pour une utilisation structurelle dans des environnements où la corrosion représente un agent majeur de dégradation. Un autre avantage important est la maniabilité du matériau par rapport à l’acier. La mécanisation est plus simple et la manipulation et l’assemblage ne nécessitent généralement pas d’outils élaborés ou de machinerie lourde.