Brevet FR2245751A1 — publié le 19750425

La présente invention concerne un moyen d'ignifuger les matières plastiques par insertion dtun produit aqueux conduisant à un nouveau matériau composite hétérogène constitué par de la matière plastique renfermant une large quantité d'eau ,ou d'un produit riche- en eau Jusqu 'à présent on réduisait l'inflammabilité des matières plastiques par des moyens chimiques , en ltoccurence en bloquant les mécanismes chimiques de la combustion par des produits tels que ltoxyde d'antimoine , les dérives du bore , du brome , les paraffines chlorées , les esters phosphates halogénés ou non , etc , . Une a.tre technique consistait à revetir le plastique d'un produit intumescent tel le PC 210 .Ces produits sont relativement efficaces , mais ils sont couteux et peuvent conduire à des émissions secondaires de produits toxiques Be procédé selon l'inventffion consiste en l'insertion dans la matière plastique d'un produit aqueux qui agit non chimiquement mais physiquement par vaporisation de son eau , dans son effet principal . L'absorption thermique ainsi crée prévient ou ralentit l'échauffement , l'ignition et la propagation de la flamme . Le poureentage d'eau introduit dans la matière plastique est compris entre 5 et 95 % en poids d'eau par poids de plastique. Cette eau , libre: ou fixée sur un corps solide , est répartie dans la matière plastique , avant , pendant ou après la transformation en demi-produit ou en produit fini . l"ensemble,plastique produit aqueux , constitue un nouveau matériau composite qui peut prendre toutes les formes des matières plastique traditionnelles et satisfaire à tous leurs usages avec une sécurité d'emploi accrue .Ce matériau peut être composé à partir de toute matière plastique thermoplastique ou thermodurcisiable , ou de toute résine,latex ou adhésif .I1 peut comprendre également les diverses charges déja utilisées dans ces matières , ainsi que les divers produits ignifuges connus et divers additifs , améliorant les propriétés physiques -,- mécaniques etc , et subir ou avoir subi les divers traitements thermiques , physiques ou chimiques , employés avec ces matières Be produit aqueux et la technique d'insertion varient selon la matière plastique , la transformation envisagée et le produit final recherché .Dans chaque cas la protection conférés doit être conciliée avec la résistance mécanique ad-quate et en général avec les propriétés physiques et chimiqles recherchées Dans une mise en oeuvre de l'invention , le produit aqueux est liquide . I1 peut être de l'eau naturelle , de l'eau de mer , de l'eau déminéralisée , distille , ou additionnée de produits divers . La phase liquide peut être en présence de sa phase vapeur ou d'une phase gazeuse .Dans une autre mise en oeuvre elle se trouve sous forme de mélange eau-solide dans un produit chargé d'eau , tel que éponge , brique , argile , bentonite colloide , etc .Dans une autre mise en oeuvre , l'eau se trouve fixée sur un adsorbant , tel que alumine , tamis moléculaire zéolithique , gel de silice , diatomée , charbon actif , etc Dans une autre mise en oeuvre , l'eau est introduite sous forme d'hydrates des corps alcalins , alcalino-ter-eux , en particulier on peut prendre les multi hydrates du carbonate d soude , de potassium , de magnesium-, du chlorure de potassium , du sulfate de calcium , de bore , les sulfates doubles , les aluns de potassium , d'ammonium , de chrome , de fer etc , des silico-aluminates etc , .Dans une autre mise en oeuvre , l'eau est introduite SOU8 forme d'hydroxyde , en particulier , lthydroxyde de magnesium Ces diverses formes aqueuses peuvent être utilisées séparément ou en mélange et peuvent contenir d' autres constituants L'insertion de ces produits dépend de la nature du plastique , de l'utilisation et de; la forme recherchée , de ltopé- ration et des conditions opératoires de transformation de ce plastique . Dans une mise en oeuvre , on forme dans le volume du plastique des cavités que l'on emplit totalement ou partiellement du produit aqueux . Ces cavités sont pratiquées en respectant les contraintes mécaniques et autres imposées à la matière par l'application considé & ée . Elles peuv nt être réparties uniformément ou concentrées dans les zones à faible contraintes . Dans le cas d'extrusion , les cavités ont la formes de cannaux internes et peuvent être emplies du produit aqueux , en cours d'extrusion , ce qui peut améliorer le refroidissement , ou après refroidissement-. Ces canaux peuvent être périodiquement obturés pour cloisonner le produit aqueux , par collage , soudure , r^,ticulation , masticage ge , etc , de l'ensemble , ou insetion d'obstacles dans le produit aqueux pendant son injection . Dans le cas de moulage par injection le produit aqueux peut etre injecté sous forme dispersé en cours d'injection , ou inséré dans des cavitées moulées et scéllé ,en cours de refroidissement ou après celui-ci Dans une autre variante de l'invention , les cavités sont bées après formage par forage à chaud ou à froid, emplies du produit laqueux et scellées . Dans une autre variante de l'invention le produit aqueux est introduit par mélange dans le plastique sous forme dispersée .Lorsqu'il risque de se volatiliser partiellement ou totalement à la température d'introduction , ou lorsque la présence d'eau est à éviter , on l'encapsule dans une pelliculle d'un produit étanche par une technique de micro ou macro encapsulation . On fixe l'épaisseur de ltenveloppe de manière à faire écran thermique pendant la durée de l'injection . Pour l'eau une technique très simple dlencapsulation consiste à opérer sur de la glace . On peut aussi cl isonner par encapsulation le milieu aqueux . Les diverses capsules peuvent être sphériques de granulométrie variable selon les besoins due compaction , cylindriques , ou de formes quelconque .Dans le cas de plastiques alvéolaires , le produit aqueux peut etre inséré dans la mousse avant ou en cours de moussage . Dans une variante le moussage est effectué directement par le produit aqueux qui est injecté dans le plastique fondu et par sa vaporisation partielle ou totale crée le système intérieur de eell-ules .-Le controle de la pression permet de régler la quantité de produit aqueux et les caractéristiques cellulaires , dimension , densité et , . Après refroidisse ment la condensation de l'eau ramène la mousse à une pression normale . Dans le cas de fils ou fibres , le produit aqueux peut être introduit dans un conduit intérieur au fil .On peut également filer deux fils co-axiatix , le fil central enrobant le produit aqueux . On peut également enrouler un tel fil sur le fil synthétique , celui-ci ayant une fonction de résistance mécanique le fil porteur du produit aqueux ayant une fonction ignifuge Dans une autre variante de l'invention , le produit aqueux est disposé en sandwich . Isolé entre deux surfaces étanches , il est placé entre deux surfaces plastiques . I1 peut être cloisonné par capsulation ou armé pour supporter certaines contraintes . Dans le cas de matières plastiques du type résines , on peut introduire le produit aqueux sous forme de capsules ou de fibres avant réticulation , ou l'insérer dans des cavités après durcissement Là résine chargée de produit aqueux avant rêticulation forme une pate ignifuge qui pe*t servir de charge ou servir à l'enduction de surface sous forme de peinture ou de gel-cot ignifuge .La réticulation peut se faire par initiation , irradiation , oxydation etc. HV3IiDICATIONS 1- Procédé d'ignifugeage des matières plastiques caractérisé en ce que l'on mélange à la matière plastique un produit aqueux , dans la proportion de 5 à 95 %,en poids,d'eau par poids de plastique 2- Procédé selon la revendication l,caractérisé en ce que le produit aqueux est une solution aqueuse liquide dans les conditions normales , contenant plus de 5%,ex poids , d'eau 3- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le produit aqueux est un solide imbibé d'une.,solution aqueuse , tel que éponge , brique , argile , bentonite , collotde 4- Procédé selon revendication 1 ; caractérisé en ce que le produit aqueux est une solution aqueuse fixée par adsorption sur des solides adsorbants tels que les tamis moléculaires , l'alumine , le gel de silice , les diatomées , le charbon actif etc 5- Procédé selon revendication 1 , caractérisé en ce que le produit aqueux est formé d'hydrates et multi-hydrates alcalins et talcalino-terreux , du carbonate de soude , du chlorure de potassium , du sulfate de calcium , de bores ; aluns fe potassium , d'ammonium , des chrome , de fer ; silico-aluminate , beauxite 6-Procédé se on revendicationsl à 5 , caratérisé en ce que le produit aqueux est introduit dans le plastique , pendant ou après le formage , dans des réseaux de cavités 7- Procédé selon revendications 1 à 5 , caractérisé en ce que le produit aqueux est introduit dans la matière plastique agrès avoir été encapsulé 8- Procédé selon revendications 1 à 5 , caractérisé en ce que le produit aqueux sert d'agent moussant par sa vaporisa tion et d'agent ignifuge après sa condensatLon 9- Procédé selon revendications 1 à 5 , caractrisé en ce que le produit aqueux est placé en sandwich entre deux surfaces plastiques 10- Procédé selon revendications là -5 , caractérisé en ce que le produit aqueux est enrobé dans un fil 11- Procédé selon revendications 1 à 5 , caractérisé en ce que le produit aqueux est enrobé dans unerésine réticulable 12 - Produit composite plastique ignifuge , caractérisé en ce qu'il est obtent par apnlication des revendications làlO