Brevet FR2264049A1 — publié le 19751010

la présente invention concerne des matériaux semiconducteurs en éléments organiques, plus précisément un matériau semi-conducteur. Pour obtenir les matériaux semi-conducteurs on introduit dans les polymères organiques des substances à faible résistance électrique spécifique, telles que des métaux, leurs sels, du noir électroconducteur, du graphite. les matériaux semi-conducteurs, à la différence des conducteurs et des semi-conducteurs utilisés, ont les avantages suivants : grande tenue à la corrosion, fabrication facile des ouvrages de configuration compliquée, faible poids spécifique, plasticité élevée (bas module d'élasticité) On utilise les matériaux semi-conducteurs dans la lutte contre ltélectricité statique, contre le givrage, en tant que matériaux absorbant les ondes radio-électriques, ainsi que pour la solution de problèmes compliqués par la méthode des analogies électrohydrodynamiques. On connaît un matériau semi-conducteur constitué de caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxanique, de noir acéthylénique et d'un agent de durcissement, à savoir le peroxyde de benzoyle. On prépare ce matériau par la méthode de cylindrage å chaud. La masse obtenue après cylindrage et mise en forme dans des moules pour coulée sous pression, à une température de 150 à 250oc, pour ltobtention de matériaux en feuilles. L'inconvénient de ce matériau tient à ses propriétés électriques non uniformes, par exemple à sa resistance électrique spécifique non uniforme dans le plan de la feuille. le but de l'invention est d'éliminer l'inconvénient indiqué. On s'est proposé de mettre au point un matériau semiconducteur nouveau, possédant des propriétés électriques uniformes et une résistance électrique hautement sensible à l'augmentation de la température, en utilisant à cette fin un durcissant spécial. La solution consiste en ce que dans le matériau semiconducteur constitué de caoutchouc polyvinyldiméthylsilosanique, d'un agent de remplissage et d'un durcissant, selon l'invention on utilise en tant que durcissant le dialcoylaminométhyltrialcoxysilane, les -constituants indiqués étant introduits dans les proportions suivantes caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxanîque 100 agent de remplissage électroconducteur 20 à 200 dialcoylaminométhyltrialcoxysilane 0,5 à 4 le durcissant utilisé permet d'obtenir le matériau semi-conducteur proposé par la méthode de cylindrage à froid. Pour obtenir le matériau semi-conducteur indiqué on utilise un solvant pous assurer l'homogénéité maximale de la masse et son orientation subséquente sous l'effet mécanique et chimique sur les cylindres en mle d'obtenir un matériau en feuilles possédant les propriétés électriques imposées. le matériau semi-conducteur obtenu possède une résistance électrique hautement sensible à l'augmentation de la température. Ce matériau peut supporter pendant de longues durées des températures de -80 à 250 C. Cette propriété ainsi que l'uniformité élevée des propriétés électriques permettent d'employer le matériau proposé dans la fabrication d'éléments chauffants à basse température, fonctionnant longtemps dans un diapason de températures de 80 à 100cl et servant à la lutte contre le givrage en aviation, dans le bâtiment naval, dans la construction des automobiles, l'énergétique, etc. On peut chauffer divers liquides et gaz à l'aide d'un dispositif spécial fabriqué avec le matériau semi-conducteur proposé. Le matériau proposé possède un effet de relais. Ce processus est réversible. Les propriétés indiquées sont dues à une caractéristique volts-ampères non linéaire. La caractéristique indiquée permet d'utiliser ce matériau dans les dispositifs électrotechniques, différents schémas d'automatismes, de signalisation, de protection, pour obtenir des impulsions de diverses durées, et valeurs. Gracie à l'effet de relais, en cas d'augmentation de la tension (et de la température), l'inflammation spontanée éventuelle du matériau est exclue. Le matériau considéré a des caractéristiques tensosensibles élevées, ce qui permet de l'utiliser dans la technique en tant que capteur tensosensible. On peut préparer à partir du matériau semi-conducteur obtenu un matériau électroconducteur en feuilles, des tubes, différents ouvrages de profils déterminés, ainsi que des revêtements d'une épaisseur de 10 On prépare le matériau semi-conducteur proposé comme suit. On dissout dans un solvant organique non polaire le caoutchouc polyvinyldiméthylstioxanique. On ajoute à la solution obtenue un agent de remplissage et un durcissant, à savoir un dialcoylaminométhyltrialcoxysilane, par exemple le diéthylaminométhyltriéthoxysilane. Il est également possible d'employer le diméthylaminométhyltriéthoxysilane, le dibutylaminométhyltriéthoxysilane, le dipropylaminotriéthoxysilane. On peut utiliser en tant qutagent de remplissage électroconducteur le noir électroconducteur, les graphites, les métaux, leurs sels. On brasse soigneusement le mélange. On soumet la masse pâteuse obtenue au cylindrage à froid à une température de 5 à 400C, ou bien on fait passer la masse par une vis pour obtenir des ouvrages de configuration requise. Le matériau subit ensuite une thermostatisation dans les conditions suivantes : 1000C - 2 heures 7200C - 2 heures 7500C - 4 heures 2000(= - 4 heures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples non limitatifs dtobtention du matériau semi-conducteur proposé. EXEMPLE 1. On dissout dans 200 parties pondérales de toluène 100 parties pondérales de caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxani- que. On ajoute à la solution 80 parties pondérales de noir de lampe. On brasse le mélange, en obtenant une masse pâteuse. An ajoute ensuite au mélange 4 parties pondérales de diéthylaminométhyltriéthoxysilane et on brasse jusqu a la formation d'une masse homogène. On soumet la masse obtenue au cylindrage à froid à une température de 200C + 50C. On effectue ensuite un traitement thermique. le matériau semi-conducteur électrique obtenu à une résistance électrique spécifique de 10 à to2 ohms.cmO EXEMPLE 2. On dissout 100 parties pondérales de caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxanique dans 100 parties pondérales de toluène. On ajoute à la solution 20 parties pondérales de noir de lampe. On brasse le mélange pour obtenir une masse pâteuse. On ajoute ensuite au mélange t partie pondérale de diéthylaminométhyltriéthoxysilane et on brasse jusqu'à obtention d'une masse homogène. la masse obtenue subit le cylindrage à froid à une température de 200 + 50C. On effectue ensuite un traitement thermique. Le matériau semi-conducteur électrique obtenu a une résistance électrique spécifique de 105à 107 ohms.cm. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Matériau semi-conducteur contenant du caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxanique, un agent de remplissage électroconducteur et un durcissant, caractérisé en ce qu'il contient, en tant que durcissant, au dialcoylaminométbyltrial coxysilane. 2. Matériau semi-conducteur suivant ia revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient (parties en poids) : caoutchouc polyvinyldiméthylsiloxanique 100 agent de remplissage électroconducteur 20 à 100 dialcoylaminométbyltrialcoxysilane 0,5 - 4.