Brevet FR2139144A1 — publié le 19730105

La présente invention concerne un ruban thermoplastique adhésif destiné à procurer un joint adhésif à longue durée entre la surface d'un métal à réaction hydrolytique et la surface d'un autre matériau, comprenant une bande d'aluminium dont les deux faces sont munies d'une couche d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique. Le ruban selon l'invention est spécialement destiné à donner un joint adhésif à longue durée entre un manchon de plomb et un câble électrique revetu de matière plastique dans lequel la gaine de matière plastique est de préférence du type polyéthylène. Les câbles électriques à revêtement de matière plastique présentent de tels avantages techniques et économiques qu'ils ont gagné une part importante et croissante du marché. I1 est cependant difficile de réaliser une jonction de a & aine caAblesa base de polyéthylène et d'obtenir un joint herméti- quement clos et protégé contre lthumidité, par comparaison avec une jonction réalisée sur des câbles revêtus de plomb, jonction effectuée au moyen d'un manchon de plomb soudé. Un procédé pour réaliser des jonctions de cibles à gaine à base de polyéthylène consiste à appliquer un manchon de plomb sur chacun des deux câbles, à introduire sur ces manchons de plomb un manchon de plomb extérieur et à sceller la jonction par soudure de la même façon que lorsque l'on effectue une jonction de câbles'revêtus de plomb. Ce procédé demande cependant que des joints mécaniquement robustes et à longue durée puissent être réalisées entre les gaines à base de polyéthylène et leurs manchons de plomb respectifs. On a déjà proposé d'utiliser un joint adhésif thermoplastique dans lequel l'adhésif est constitué par un copoly -mère d'éthylène et d'acide acrylique. Dans ce cas,il se pose deux problèmes différents mais tout aussi sérieux en concesne la durée à long terme du joint adhésif. L2un des deux problèmes réside dans le fait que la gaine à base de polyéthylène et le manchon de plomb présentent différents degrés de contraction par refroidissement sévère sous des climats hivernaux rigoureux, ce qui a pour effet/que la contrainte de contraction thermique est telle sur la jonction adhésive que cette dernière casse.Ce problème est résolu en appliquant une pré contrainte mécanique, par exemple au moyen de rainures dans le manchon de plomb, la précontrainte mécanique étant susceptible de ne pas disparate complètement sous des contraintes de contraction thermique sur le joint. Le second problème consiste dans le fait que les matières plastiques, contrairement aux métaux, ne sont pas indifférentes a' la diffusion. Torsqu'un ioint adhésif du type mentionné ci-dessus entre un cabale à gaine à base de polyéthylène et un manchon de plomb est exposé à un environnement humide, de la vapeur d'eau diffuse à travers la couche d'adhésif thermoplastiqueXpuisaprès un certain temps, la couche de liaison située contre la surface de plomb devient saturée. La surface de plomb présente alors une réaction hydrolytique, dont le résultat pratique se traduit par le fait que la résistance du joint adhésif entre la gaine à base de polyéthylène et le manchon de plomb décroSt pratiquement jusqutà zéro. Bien que lton choisisse le copolymère d'éthylène et d'acide acrylique pour le joint adhésif proposé, du fait de son faible taux de diffusion de vapeur peau, la durée du joint dans un environnement humide se révèle trop faible. La présente invention obvie notamment à ce dernier inconvénient et ses caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente une vue en coupe d'un joint entre un cabale à gaine à base de polyéthylène et un manchon de jonction en plomb, mettant en oeuvre un joint adhésif thermoplastique selon l'invention la figure 2 représente une vue d1un ciblez électrique muni dun ruban adhésif thermoplastique selon l'invention la figure 3 représente un outil de cannelage pour la précontrainte mécanique du joint adhésif représenté sur la figure 1 ; et la figure 4 représente un joint en dérivation de trois cables à gaine a base de polyéthylène, chacun d'entre eux étant muni d'un manchon de plomb de jonction au moyen d'juin joint adhésif selon la figure 1. En se référant à la figure 1, une gaine de polyéthylène 10 d'un câble électrique est munie d'un manchon de plomb 11. La gaine de polyéthylène 10 est munie d'une couche adhésive thermoplastique 12 selon l'invention, la couche adhésive 12 étant en contact avec le manchon de plomb Il le long de deux rainures 111 et 112 portées par le manchon de plomb 11 et obtenues de façon connue en soi pour donner une précontrainte mécanique au joint adhésif, puis elle est chauffée de l'exté- rieur au moyen par exemple d'un bruleur à gaz afin d'activeur la couche adhésive 12. La couche adhésive thermoplastique 12 consiste en un copolymère d'éthylène et diacide acrylique dans lequel, conformément à l'invention, un additif à haute capacité d'absorption de l'eau est finement dispersé. L'acide acrylique décape la surface du manchon de plomb li afin d'assurer l'adhérence sur ce dernier et l'éthylène est utilisé pour obtenir une7adhé- rence contre la gaine de polyéthylène 10. Conformément à cet exemple, l'additif selon l'invention est un gel de silice séché et absorbe la vapeur doleau qui, dans un environnement humide, diffuse à travers la couche adhésive 12, de sorte qu'un déplacement futur a lieu à partir du moment où la couche de liaison contre la surface du manchon de plomb 11 devient saturée en eau.De ce fait, la durée de vie du joint adhésif dans un environnement humide est améliorée. Il résulte des essais de durée de vie qui mesurent la résistance au cisaillement de l'enroulement qu'un additif de 50 à 100 % en poids constitué par un gel de silice séché peut augmenter la durée de vie du joint adhésif d'un facteur allant jusqu'a 100 par rapport à la valeur la plus faible permise pour ladite résistance au cisaillement de l'enroulement. La figure 2 représente une vue d'un cible électrique 20 à gaine de polyéthylène qui est muni d'un ruban adhésif 21 selon ltinvention, dont la couche enroulée corres- pond à la couche adhésive 12 de la figure 1. Le ruban adhésif 21 consiste en une bande d'aluminium dont les surfaces interne et externe sont, de façon connue en soi, munies d'une couche du copolymère mentionnée ci-dessus. Sur la surface externe du ruban adhésif 21, le copolymère contient l'additif absorbant de l'eau selon 12invention soit, selon le présent exemple, de 50 à 100 ffi en poids de gel de silice séché.La bande d'aluminium permet que la diffusion de la vapeur d'eau vers les joints adhésifs aux endroits des cannelures 111 et 112 de la figure 1 ne soit possible que dans le sens longitudinal entre la surface interne du manchon de jonction en plomb 11 et la surface externe de la bande d'aluminium. Ainsi, il se forme une diminv.tion du trajet de diffusion de la vapeur d'eau, diminution qui contribue à augmenter la durée de vie du joint adhésif. La figure 3 représente un outil de cannelage destiné à effectuer la précontrainte mécanique mentionnée ci-dessus sur le joint adhésif de la figure 1. L'outil de cannelage 30 est utilisé sur un cabale 31 devant être raccordé , après avoir été muni dlun enroulement du ruban selon la figure 2 et d'un manchon de jonction en plomb 32. Le manchon de plomb 32 est entouré dgun fil de traction 33 qui est également enroulé autour d'une poulie 34. Au moyen d'une manivelle 35, la poulie 34 est amenée dans le sens indiclué par une flèche, de sorte que le fil de traction 33, dont les deux extrémités sont fixées sur une base 36 de ltou- til de cannelage 30,réalise deux cannelures sur le manchon de plomb 32. Ces cannelures, gracie à la manivelle 35, peuvent présenter une profondeur appropriée de manière à obtenir une grandeur désirée de la préontrainte mécanique sur le cible 31. Dans certains cas, il est préférable de substituer au fil de traction une bande d'acier de façon à augmenter la largeur des cannelures. La figure 4 représente une jonction en dérivation dans laquelle trois cables 40 à gaine de matière plastique ont été munis de leurs manchons de plomb 41 respectifs de la meme manière que celle décrite au sujet de la figure 3. Après que les conducteurs des cabales 40 ont été connectés, on introduit un manchon de plomb 42 extérieur sur les manchons de plomb 41 de façon à entourer le joint. Te joint est finalement scellé par soudure à l1étain 43 sur les enroulements entre le manchon de plomb externe 42 et les manchons de plomb 41X Il est bien entendu que l'invention ntest pas limitée aux joints adhésifs entre des câbles à gaine de matière plastique t des manchons de jonction en plomb. Bien que l'adhésif selon l'invention soit particulièrement approprié pour de tels joints, il peut être utilisé dans toute application où un joint adhésif de longue durée est nécessaire, sur une surface de plomb ou une surface d'un autre métal présentant une réaction hydrolytique, par exemple du fer. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre purement indicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes modifications de détail conformes à son esprit sans sortir de son cadre. REVENDICATION Ruban adhésif thermoplastique destiné à réaliser un joint adhésif de longue durée entre la surface dsun métal à réaction hydrolytique et la surface d'un autre matériau, comprenant une bande d'aluminium dont les deux faces sont munies dune couche d'un copolymère d'éthylène et diacide acrylique, caractérisé par le fait que le copolymère, sur la face de la bande d'aluminium devant eAtre au contact de la surface de métal à réaction hydrolytiquetrenferme un additif finement dispersé de gel de silice.