Brevet FR2181923A1 — publié le 19731207

La présente invention est relative à un procédé d'assemblage de pièces moulées de polybutène-(1) à l'aide d'un mélange contenant du polybutène. Il est connu d'assembler des pièces moulées de polybutène-(1) en les soudant entre elles. Le soudage nécessite un travail très précis, en particulier dans le cas de grandes pièces telles que des tubes de grand diamètre. A cet effet, il faut un personnel bien formé muni d'un bon outillage spécial. Ces conditons ne sont souvent pas remplies sur les chantiers de construction. Etant donné que c'est le collage qui nécessite le moins d'efforts, on a tenté d'assembler par collage des pièces de polybutène-(1). Cela est possible avec des hydrocarbures liquides contenant éventuellement du polybutène-(1) en solution (DÂS 1 258 530 et 1 287 240). Toutefois, le collage selon ce procédé nécessite l'application d'une pression qui doit être, de préférence, de 5 à 20 atmosphères relatives, de sorte qu'une mesure supplémentaire est nécessaire, même si elle est généralement usuelle dans le collage. il est donc nécessaire de trouver un procédé avantageux qui permette d'assembler entre elles de façon simple des pièces de polybutène-(l), meme sans application de pression. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'on colle les pièces moulées au moyen d'une masse chauffée comprenant de 1 à 40 % d'un polybutène-(1) fortement isotactique dont la viscosité spécifique réduite (en abrégé VSR) est de 0,2 à 8,0, de 60 à 99 % d'un polybutène-(1) dans une large mesure atactique et éventuellement de 1 à 30 % d'une huile de polybutène. Les pourcentages s'entendent toujours en poids. La masse de collage comprend, de préférence, de 5 à 30 % de polybutène-(1) fortement isotactique et de 95 à 70 % de poly butène-(1) dans une large mesure atactique, ainsi que de 2 à 20 % d'huile de polybutène. Comme polybutène-(l) fortement isotactique, on peut utiliser un polybutène-(1) ayant des VSR de 2,0 à 8,0, de préférence de 4,0 à 6,0. Cela correspond à des poids moléculaires de 766 000 à 4 130 000, de préférence de 1 830 000 à 2 971 000, calculés d'après la viscosité en solution du polybutène-(l). La proportion soluble dans l'éther de ces produits est de 0,1 à 10 %, de préférence de 0,) à 5 %.On obtient des polybutènes de ce genre si l'on polymérise le butène-(l) avec des catalyseurs formés de TiC1 ou bien de TiC1--.nA1C1 et Al(C2H5)2Cl à des 3 3 3 Lj températures de 10 à TOOC, de préférence de 20 à 400C, par exemple selon le DAS 1 570 353, et si l'on isole le produit par des procédés connus, par exemple selon les brevets allemands n 1 292 379 et 1 570 337. Les polybutène-(1) dans une large mesure atactiques qui conviennent sont des homopolymères du butène-(l) qui sont dans une large mesure amorphes, des copolymères et terpolymères formés par le butène-(1) avec l'éthène, le propène et/ou l'hexène-(1), ainsi que leurs mélanges, dont la fraction soluble dans l'éther est supérieure à 50 %, de préférence de 60 à 90 %, et qui ont des VSR de 0,2 à 1,0 dl/g, de préférence de 0,4 à 0,8 dl/g. Cela correspond à des poids moléculaires de 35 000 à 310 000, de préférence de 90 000 à 230 000, calculés d'après la viscosité du polybutène-(l) en solution.On obtient de tels polybutène atactiques si l'on polymérise le butène-(1), éventuellement avec les comonomères et termonomères, au moyen de catalyseurs formés de Tical4, TiCl3 ou PiCl3.nÂlCl3 d'une part, de trialcoylaluminiums et d'hydrures de dialcoyl-aluminium, d'autre part, à des températures de 20 à 1200C, de préférence de 50 à 100 C. Des huiles de polybutène appropriées sont celles qui ont des poids moléculaires de 400 à 1000 et des viscosités supérieures à 150 cPo à 200C, de préférence de 1000 à 10 000 cPo à 200 C. Les huiles de polybutène ne doivent pas contenir de fractions très volatiles qui bouillent en dessous de 1000C sous une pression de 15 mm de Hg. On obtient des huiles de polybutène de ce genre si l'on polymérise le butène-(1), le butène-(2) et/ou l'isobutylène, ou des fractions en C4 contenant du butène-(l), du butène-(2) et de l'isobutylène, au moyen de catalyseurs de Friedel-Crafts, par exemple d'ÂlCl3, par exemple selon le DOS 2 005 207. A. partir de ces constituants, on prépare la masse adhésive finie en les mélangeant à des températures de 100 à 2000C, de préférence de 120 à 1800C. On arrive à assembler les pièces moulées de polybutène-(1) en chauffant la masse adhésive à des températures d'environ 120 à 220"C, de préférence de 150 à 2000C, et en effectuant le collage avec cette masse chauffée, éventuellement sans application de pression. Chose surprenante, à ces températures de la masse adhésive, il ne se produit pas de soudage, mais un collage. Quand on assemble des pièces tubulaires par exemple, on enduit de cette masse chauffée les extrémités des tubes. Ensuite, on glisse un manchon par dessus. La profondeur de la surface de collage est égale ou inférieure au diamètre extérieur du tube. Pour l'obten- tion d'un assemblage ferme, l'interstice entre le tube et le manchon doit être rempli aussi complètement que possible de la masse adhésive.Afin que la masse ne s'écoule pas à nouveau de cet interstice, il ne faut pas qu'elle soit trop fluide. D'autre part, il ne faut pas non plus qu'elle se solidifie trop vite, afin qu'après l'application de la masse on puisse encore glisser le manchon par dessus. Dans le cas de tubes de grande dimension, un temps d'environ 10 minutes est nécessaire à l'opération. Au bout de ce temps, il faut que la masse soit encore molle et plastique. Il s'ensuit que la température de travail est aussi conditionnée par les conditions de travail, par les dimensions des pièces moulées, par le mode d'application, par le temps passé, par la température extérieure, etc... Une masse adhésive qui convient particulièrement est celle qui contient un polybutène-(1) fortement isotactique à poids moléculaire élevé. Chose surprenante, une masse qui contient par exemple de 5 à 30 % d'un polybutène-(1) fortement isotactique, ayant des VSR de 4 à 6 dl/g, peut être utilisé à de plus basses températures qu'une masse qui contient un polybutène-(1) fortement isotactique ayant des VSR de 2,0 à 3,5 dl/g, cette température étant de 1500C contre 1800C pour le second. Les masses formées de polybutène-(1) isotactique et de polybutène-(1) atactique conviennent en particulier à l'assemblage de pièces de grande dimensions. Les mélanges contenant de l'huile de polybutène conviennent particulièrement à l'assemblage de petites pièces. En pratique, dans les assemblages de tubes, des déformations allant jusqu'à 5 % sont permises. Dans les tronçons de tube assemblés par ces masses adhésives, il ne se produit un détachement du collage qu'au dessus de 15 %. En flambant les extrémités de tubes et les extrémités de tubes munies de la masse adhésive, on peut encore améliorer le collage. Après ce flambage, il ne se produit un détachement du collage qu'en cas de déformation supérieure à 20 *. Les tubes assemblés selon ce procédé ont une pression d'éclatement d'environ 4 atmosphères relatives. Ce mode d'assemblage convient en particuler aux conditions souterraines à demi-remplies. EXEMPLE 1 On chauffe à 1500C un mélange comprenant 10 * d'un polybutène-(1) fortement isotactique ayant une VSR de 5,1 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 0,7 * et qu'on a obtenu en polymérisant le butène-(1) avec un catalyseur formé de DiCl3.0,3AlCl3 et d'Al(C2H5)2Cl, à 300C sous une pression partielle d'hydrogène de 0,5 atmosphère, et 90 * d'un polybutène-(1) dans une large mesure atactique ayant une VSR de 0,5 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 67 %, et qu'on a obtenu en polymérisant le butène-(1) avec un catalyseur formé de DiCl4 et Al(C2H5)3, à 90 C et sous une pression partielle d'hydrogène de 2 atmosphères.Avec cette masse, on enduit les extrémités d'un tube de polybutène-(1) de 75 mm de diamètre extérieur, préalablement nettoyé au chlorure d'éthylène. Au bout de 10 minutes, on glisse par dessus la zone de collage un manchon d'un diamètre intérieur de 79 mm enduit intérieurement de l'adhésif à la spatule ou à la brosse, etc... La surface de collage a une longueur de 40 mm. Après le refroidissement, on peut déformer la zone de collage dans une mesure atteignant 15 %, avant qu'il ne se produise un détachement du collage. En pratique, une déformation allant jusqu'à 5 % seulement est permise. Si l'on flambe brièvement les extrémités de tubes avant le collage, on peut déformer la zone de collage à raison de plus de 20 % avant qu'il ne se produise un détachement du collage. Si l'on utilise un mélange comprenant 30 % du polybutène (1) fortement isotactique et 70 * du polybutène-(1) dans une large mesure tactique, il faut chauffer la masse à 1800C avant le collage ; un mélange comprenant 40 * du polybutène-(1) fortement isotactique et 60 % du polybutène-(l) dans une large mesure atactique doit être chauffé à 2000C avant le collage. EXEMPLE 2 On chauffe à 1800C un mélange comprenant 10 % d'un polybutène-(1) fortement isotactique ayant une VSR de 2,4 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 0,9 ', et que l'on a obtenu en polymérisant le butène-(1) avec un catalyseur formé de TiOl3. 0,3 AlCl3 et Al(C2H5)pCl entre 25 et 300C sous une pression partielle de H2 de 2,5 atmosphères et 90 * d'un polybutène dans une large mesure atactique ayant une VSR de 0,5 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 67 % et obtenu selon les indications de exemple 1. Avec cette masse, chauffée à 1800C, on assemble deux tronçons de tube selon les indications de l'exemple 1.On obtient comme dans l'exemple 1 un assemblage solide de tubes. À la différence de l'exemple 1, pour la masse utilisée dans l'exemple 2, une température de 1800C est appropriée. Si l'on utilise un polybutènew ayant une VSR de 3,4 dl/g, une température de 1800C est également nécessaire. Si l'on utilise un polybutène-(1) fortement isotactique ayant une VSR de 4,5 dl/g, une température de 1500C suffit comme dans exemple I. EXEMPLE 3 On chauffe à 1200C une solution comprenant 2 parties en poids d'un polybutène-(1) fortement isotactique ayant une VSR de 2,3 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 2,5 * et que l'on a obtenu en polymérisant à 400C le butène-(1) avec un catalyseur formé de TiCl3 et Al(C2H5)2Cl, une pression partielle de H de 3 atmosphères, et 98 parties en poids d'un copolymère de butène et d'éthène dans une large mesure atactique qui contient environ 2 % de fractions de polyéthylène, qui a une VSH de 0,4 dl/g et une fraction soluble dans l'éther de 86 * , et que l'on a obtenu par polymérisation de butène-(1) et de 2 d'éthène au moyen d'un catalyseur formé de TiCl3. 0,4 AlCl3 et Al(iso-C4H9)3, à 800G sous une pression partielle de H2 de 3 atmosphères, dans 25 parties en poids d'une huile de polybutène ayant un poids moléculaire de 540 et une viscosité de 1200 cPo à 200C et que l'on a obtenue en polymérisant à 250C une fraction C4 comprenant 52 % de butène-(l), 40 % de butène-(2), 8 % de butane en présence de 1 * de butadiène (1,3), au moyen de 0,2 % d'AIQl3. Âvec cette masse, on enduit les extrémités d'un tube de polybutène-(l) ayant un diamètre extérieur de 32 mm (diamètre intérieur 25 mm). Ensuite, on glisse par dessus la zone de collage un manchon ayant un diamètre intérieur de 33 mm. Après le refroidissement, on obtient un assemblage solide de tubes. REVERDI CATI ONS 1. Procédé d'assemblage de pièces moulées de poly butène-(1) au moyen d'un mélange contenant du polybutène, caractérisé par le fait que l'on colle les pièces au moyen d'une masse chauffée comprenant de 1 à 40 % d'un polybutène-(n) fortement isotactique ayant des viscosités spécifiques réduites de 2,0 à 8,0 dl/g, de 60 à 99 % d'un polybutène-(l) dans une large mesure actactique. 2. Procédé d'assemblage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le mélange utilisé renferme en outre de 1 à 30 % d'une huile de polybutène.