Brevet FR2197831A1 — publié le 19740329

L'invention concerne un matériau résistant au feu pour volumes ou parois, en particulier un élément de construction qui se compose essentiellement d'un minéral pouvant Stre expansé et d'un liant d'aminoplaste. Les minéraux perlite et vermiculite sont connus comme des corps résistant au feu d'origine volcanique qui, par suite de leurs inclusions d'eau, sont expansés par chauffage au-dessus de 10000 G environ et augmentent par suite de volume. Les minéraux gonflés peuvent s'emplouyer netamment avec du plâtre ou du ciment comme liant pour constituer un revêtement résistant au feu sur des poutres d'acier ou pour la fabricatien d'éléments de construction. D'après la demande de brevet d'Allemagne Fédérale publiée seul le n' 1 659 083, on connaît en outre une plaque de construction résistant au feu qui se compose de perlite ou de vermiculite non expansée, de copeaux de bois et d'une résine d'sminoplaste conne liant et doit contenir de 10 à 80 % en poids de matières minérales, calculées sur le poids de bois. On a trouvé qu'â partir de perlite ou de vermiculite expansée en association avec u liant déterminé d'aminoplaste, on peut obtenir des matériaux résistant au feu peur volumes ou parois, tels que des éléments de construction, des revêtements résistant au feu, des écrans thermiques pour roquettes et véhicules spatiaux, des corps isolants et des produits analogues, qui ent de remarquables propriétés de résistance en plus d'un faible poids spécifique et d'une grande stabilité dimensionnelle sous l'action de la chaleur et qui à ce point de vue sont supérieurs aux matériaux comparables de l'état de la technique. Le matériau selon l'invention pour volumes et parois, en particulier un élément de construction, composé d'un Minéral pouvant Stre expansé, d'un liant d' aminoplaste et éventuellement de matières auxiliaires augmentant la résistance, se caractérise par le fait qu'il est constitué par de la perlite et/ou de la vermiculite expansée thermiquement et liée par un condensat de mélamineformaldéhyde ou d'urée-formaldéhde et qu'il présente une teneur en perlite ou vermicalite de 60 à 85 % environ en volume. Comme armatures augmentant la résistance, on peut employer des armatures de renforcement en métal ou en fibres de verre ou fibres minérales. Le procédé pour la fabrication de ce matériau pour volumes ou parois se caractérise par le fait qu'on dissout dans l'eau un précondensat soluble dans l'eau de mélamine-formaldéhyde ou d'urée- formaldéhyde, qu'on ajoute de la perlite ou de la vermiculite expansée dans une proportion en volume d'une partie de précondensat pour 3 à 6 parties de perlite ou de vermiculite ainsi qu'un agent usuel de durcissement pour le précondensat, que après le mélangeage intime on met en forme le mélange pateux, qu'on fait durcir et qu'on sèche. Belon une forme d'exécution particulière et préférée de l'invention pour la fabrication d'éléments de construction isolants, on établit des matériaux expansés pour volumes ou parois alvéolaires en ajoutant, au mélange de perlite et/ou de vermiculite expansée avec la solution aqueuse du précondensat, un corps décomposable avec dégagement de gaz à une température inférieure à 1600 a environ, agissant comme agent gonflant, qu'on ajoute aussi, avant, pendant ou après ltaddition de l'agent gonflant, un agent usuel de durcissement pour le précondensat, on met en forme le mélange pâteux, on chauffe à la température de décomposition de l'agent gonflant, on fait durcir et on fait sécher. Pour rendre résistant à l'eau un produit poreux fabriqué de cette façon et ayant une faible densité, par exemple de 0,6 à 0,8, et pour en améliorer la résistance mécanique, on soumet le produit alvéolaire séché à une imprégnation complémentaire par une solution aqueuse du précondensat et éventuelleient d'un agent de durcissement pour le précondensat et on fait sécher. Comme agent gonflant, on peint employer par exemple le carbonate d' ammonium ou l'azodicarbamide, par exemple en quantités de 2 à 10 % en poids ou davantage selon le'ss nécessités. Des agents de durcissement appropriés pour le précondeniat sont des sels d'ammonium, tels que le phosphate ou le chlorure d'ammonium, des acides inorganiques, tels que l'acide chlerhydrique, des acides organiques tels que l'acide formique ou l'acide acétique ou les acides de Lexis connus en soi comme durcisseurs ou accélérateurs de condensation pour les aminoplastes On les ajoute en quantités de 3 à 20 %, de préfé- rence de 5 à 10 *, comptées sur le poids du mélange. Les armatures de renforcement augmentant la résistance, qu'on préfère en particulier pour des éléments de construction à solidité mécanique ou autoporteurs, telles que des armatures en métal (tissus d'acier de construction et armatures analogues), des mèches ou pièces en fibres de verre ou en fibres minérales (amiante, laine de roche), peuvent être incorporées lors de la mise en forme du mélange pâteux composé du minéral et de la solution du précondensat avec des additions telles que des agents de durcissement et/ou des agents gonflants jusqu'à ce que le corps en forme ait durci suffisamment et que le ioule puisse être enlevé, ce qui est le cas par chauffage à 70-90 C après environ 1,5 heure. Belon une autre forme d'exécution de l'invention, le mélange pâteux peut être appliqué aussi par voie électrostatique ou mécanique, par exemple au moyen de dispositifs de projection, sur une surface solide, par exemple d'éléments de construction en d'autres matières,tels que des poutres d'acier, des parois de bois ou des parois de ciment ou de plâtre,et titre éventuellement durci sur place par chanffage. Ainsi, des matériaux de construction et des corps moulés présentant par eux-mSmes une résistance insuffisante au feu, tels que des éléments de construction, peuvent être rendus résistants au feu. Une forme d'application préférée du matériau selon l'inven- tion pour volumes ou parois consiste donc dans l'enrobage de volumes ou de parois sensibles au feu. Après la prise ou durcissement primaire, on fait encore subir de préférence aux matériaux selon l'invention pour volumes ou parois un durcissement complémentaire à chaud pendant une durée de 1/2 à 2 jours à une température de 200 à 300 C pour obtenir une résistance maximale. On peut alors éventuellement soumettre les matériaux à un autre traitement. Leur résistance aux flammes est extraordinairement grande.Ils sont à peine modifiés par exemple par les flammes de brûleurs à souder, iSme après une longue exposition, de sorte qu'ils conviennent particulièrement pour des applications spéciales à haute température telles que des isolations de coffres-forts, des ogives de roquettes et des applications analogues. Ils sont à ranger selon la norme allemande DIN 41Q2 dans le groupe Â des matériaux non combustibles. Ces propriétés rendent aussi le matériau approprié pour l'établissement d'espaces à risques d'explosions, par exemple sur des navires ou dans des fabriques de produits chimiques. On peut aussi les utiliser pour la fabrication de meubles et de tubes incombustibles. Le matériau résiste aux solvants, tels que l'eau, l'essence, le benzène, le chlorure de méthylène, l'éther éthylique, l'acétone, l'acétate d'éthyle et l'éthanol. Les volumes ou parois peuvent donc aussi être enduits de peintures habituelles. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Matériau résistant au feu pour volumes ou parois, en particulier élément de construction, composé d'un minéral pouvant autre expansé, d'un liant d'aminoplaste et éventuellement de matières auxiliaires de renforcement, caractérisé par le fait qu'il est constitué par de la perlite et/ou de la vermiculite expansée thermi queinent et liée par un condensat de mélame-formaldéhyde ou d'uréeformaldéhyde et qu'il présente une teneur en perlite et/ou vermiculite d'environ 60 à 85 % en volume. 2. Matériau pour volumes ou parois selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il se présente sous forme gonflée, poreuse ou alvéolaire. 3. Matériau pour volumes ou parois selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu1il contient additionnellement des armatures de renforcement en métal ou en fibres de verre ou fibres minérales. 4. Procédé pour la fabrication d'un matériau pour volumes ou parois selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisé par le fait gu'on dissout dans l'eau un précondensat soluble dans l'eau de mélamine-formaldéhyde ou d'urée-formaldéhyde, qu'on ajoute de la perlite ou de la vermiculite expansée dans une proportion en volume de 1 partie de précondensat pour 3 à 6 parties de perlite ou de vermiculite ainsi qu'un agent de durcissement usuel, qu'après le mélangeage intime on met en forme le mélange pateux, qu'on fait durcir et quton sèche. 5. Procédé pour la fabrication d'un matériau pour volumes ou parois selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on dissout danse'veau un précondensat soluble dans l'eau de mlamine- formaldéhyde ou d'urée-formaldéhyde, qu'on ajoute de la perlite ou de la vermiculite expansée dans une proportion en volume de 1 partie de précondensat pour 3 à 6 parties de perlite ou de vermiculite, que on aoute une matière décomposable avec dégagement de gaz à une température inférieure à 160 C environ, agissant comme agent gonflant, qu'on ajoute aussi, avant, pendant ou après l'agent gonflant, un agent de durcissement usuel pour le précondensat, qu'on met en forme le mélange piteux, qu'on chauffe à la température de décomposition de l'agent gonflant, qu'on fait durcir et qu'on sèche. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérise par le fait qu'on soumet le produit gonflé séché à une imprégnation complémentaire par une solution aqueuse du précondensat avec éventuellement un agent de durcissement pour le précondensat et qu'on fait sécher. 7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on emploie conne agent gonflait l'azodicarbamide ou le carbonate d'ammonium. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 â 7, caractérisé par le fait qu'on met le mélange ai forme dans un moule qui contient les armatures de renforcement en métal ou en fibres de verre ou fibres minérales. 9. Procédé selon lune quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait qu'on applique le mélange pâteux électrostatiquement ou mécaniquement sur une surface solide et qu'ensuite on sèche éventuellement par chauffage. 10. Âpplication du matériau pour volumes en parois selon lune quelconque des revendications 1, 2 et 3 pour munir des volumes oa parois sensibles au feu d'un enrobage résistait au feu.