Brevet FR2326440A1 — publié le 19770429

La présente invention concerne un procédé de préparation de mousses difficilement inflammables ou ignifuges appropriées à des usages industriels, par exemple à 11 emballage, la circulation, la construction, etc. Les mousses synthétiques sont, grâce à leurs propriétés calorifuges et d'insonorisation, particulièrement recherchées dans la construction, la circulation, les industries de la réfrigération, etc. Leur inconvénient majeur est leur facilité d'inflammation et de combustion. La mousse la plus répandue est la mousse de polystyrène. Mais sa facilite d'inflammation et de combustion ne permet pas d'utiliser pleinement ses qualités calorifuges. Les problèmes d'inflammabilité concernent également d'autres mousses, comme la mousse de chlorure de polyvinyle, les mousses de polyuréthane, de polyamide, de phénoplaste et de résine époxy. Lors de l'utilisation pratique, le risque dtinflamma- tion et de combustion peut être diminué par différents moyens. A part le procédé dit "du sandwich", c'est-â-dire à part la combinaison avec une enveloppe incombustible de matériaux inorganiques divers, on ajoute aux polymères ou même aux monomères avant leur polymérisation, des substances ignifuges, qui sont généralement des composés organiques de chlore ou de brome. On peut citer, à titre d'exemple, les tétrabromoxylène, hexabromobenzène, phosphate de tri(dichloro-1,3-isopropyle) et autres. Après foisonnement et moulage, le produit acquiert le caractère dit d'auto-extinguibilité. Les composés synthétiques de cette nature commencent bien à brûler par contact direct avec une flamme, mais après éloignement de la flamme, la combustion s'arrête.En présence d'uneôurce importante de chaleur, par exemple dans un incendie, ces mousses synthétiques brûlent, même si elles contiennent une substance ignifuge. Les mousses à base d'urée-formaldéhyde ou de mélamine-formaldéhyde sont bien auto-extinguibls sans addition de substances ignifuges, mais présentent une telle faiblesse de construction que leur utilisation pratique est limitée. Le procédé selon l'invention permet d'éviter les inconvénients énumérés sans ajouter de substances ignifuges. Les mousses difficiles à inflammer ou ignifuges ayant une densité apparente de 20 à 20Q kg/m3 possèdent en même temps une bonne résistance tout en conservant de bonnes propriétés d'isolation thermique et phonique. Le procédé de préparation de mousses difficilement inflammables ou ignifuges, conforme à la présente invention, procédé qui utilise une charge mousse solide, telle que du polystyrène préfoisonné ou entièrement foisonné ou de la mousse de polyuréthane, ainsi qu'un liant à base de résines mélamines ou mélamino-formaldéhydiques ou d'un polymère halogéné, est caractérisé en ce qu'on préfoisonne les liants mentionnés sousr-~forme d'un précondensat aqueux ou d'une dispersion aqueuse, de façon connue, par fouettage ou introduction d'un gaz comprimé en présence d'un agent de foisonnement, on mélange dans la mousse ainsi obtenue avant polymérisation du précondensat, éventuellement avant coagulation de la dispersion, les particules de la charge mousse mentionnée, on élimine par préséchage à des températures inférieures à 100 C l'eau en excès et on comprime dans un moule à chaud avec polymérisation, ou coagulation simultanée du liant, et addition complémentaire de la charge. Il est avantageux d'ajouter au mélange de la silice amorphe d'origine naturelle ou obtenue par voie chimique ou minière qui contient éventuellement de 5 à 20 % en poids d'oxyde d'aluminium hydraté. Selon l'utilisation envisagée, on peut aussi ajouter des agents bactéricides, fongicides, insecticides ou autres pesticides, à base de salicylanilides bromés, de composés du mercure ou du cuivre, de phénols chlorés, de composés mono-, di-, tri-, ou tétra-organostanniques et produits similaires, en des quantités variant entre 0,01 et 2 % en poids. En utilisant en partie ou en totalité des mousses conformes à l'invention, on peut atteindre une protection améliorée contre la combustion dans les techniques de la circulation, de l'emballage et, en particulier, de la construction. La non-combustibilité de la mousse, principalement sous forme de "sandwich", permet son utilisation même dans les étages les plus élevés des tours, ce qui se traduit par des charges statiques inférieures des fondations et d'autres avantages économiques, par exemple une économie en énergie de ehe1Affage Exemple l On ajoute à 280 parties en poids d'un précondensat urée formaldéhyde, dilué dans l'eau dans le rapport 1 : 1, un agent de foisonnement qui contient un catalyseur acide ou qui sert lui-même de catalyseur acide, de préférence un acide organique sulfonique, tel que l'acide isopropylnaphtalène-sulfonique, qui, éventuellement, a été partiellement neutralisé en son sel de sodium. On réalise le foisonnement par introduction d'air comprimé ou d'un gaz inerte (dioxyde de carbone, azote) à une pression d'environ 4,5 atm ou par agitation violente du mélange acide. Puis on mélange, avant polymérisation du précondensat, le polystyrène foisonné, à raison de 70 parties en poids. Ainsi, les particules sphériques du polystyrène foisonné sont envelcppées régulièrement par le liant aqueux foisonné.En même temps, les particules sphériques sont liées en une masse facile à mouler qu'on sèche doucement a une température inférieure à 1000C, pour éliminer uniquement l'excès d'eau, sans éliminer en même temps le résidu de l'agent de foisonnement dans le polystyrène. Puis le mélange est moulé et foisonné par de la vapeur directe à loO-llOQ. Exemple 2 On mélange à 385 parties en poids d'une dispersion aqueuse à 50 % d'un copolymère de chlorure de vinylidène (55 %) et de chlorure de vinyle (45 %), qui contient un émulsifiant et stabilisateur conne (par exemple le produit du commerce appelé sconatex), 100 parties en poids d'un agent de foisonnement conforme à l'exemple 1 et on foisonne le mélange à l'aide d'un fouet. Dans la mousse obtenue, on ajoute 350 parties en poids du polystyrène préfoisonné. Après une dessiccation douce, le mélange est foisonné dans un moule et moulé à 100-1100C par de la vapeur directe ou de l'air très chaud. Exemple 3 On ajoute à 440 parties en poids de la dispersion aqueuse de l'exemple 2, 60 parties en poids de l'agent de foisonnement de l'exemple 1 et on fait foisonner le liquide par un fouet. On ajoute à la mousse formée 50 parties en poids de polystyrène préfoisonné. On ajoute ensuite 150 parties en poids d'un précondensat liquide urée-formaldéhyde, on dilue par l'eau dans le rapport 1 : 1. Après une courte agitation, à l'état non polymérisé, on ajoute peu à peu, en agitant, 300 parties en poids de kieselgur qui contient, à part de la silice amorphe, environ 20 % en poids d'oxyde d'aluminium hydraté.Après dessiccation modérée, le mélange est comprimé dans le moule désiré par action de vapeur directe ou d'air très chaud vers 100-1100C. On peut aussi chauffer le moule pendant la compression de façon indirecte de l'extérieur. Le procédé décrit dans les exemples peut être modifié dans le cadre de l'invention. Par exemple, on peut utiliser des copolymères de chlorure de polyvinylidène sous forme de suspensions aqueuses qui forment après dessiccation ou même à température ordinaire des films continus. A la place du polystyrène préfoisonné ou entièrement foisonné, on peut utiliser, à titre d'exemple, un copolymère foisonné de styrène contenant 20 à 40 % en poids d'acrylonitrile, ainsi que de la mousse de chlorure de polyvinyle, obtenue à l'aide d'agents de foisonnement, de la mousse de polyuréthane, de mousses de résines de phénolformaldéhyde de résines époxy ou de résines similaires, ou éventuellement leurs mélanges. Le kieselgur ou autres charges utilisées peuvent être ajoutés avant ou en même temps que la charge mousse. Le préséchage peut être obtenu par tamisage à l'air, dans une installation de dessiccation ou dans une machine à tamis mobile, ou de toute autre façon connue. L'avantage de l'utilisation de liants aqueux en dispersion est leur homogénéisation totale, l'élimination de l'eau résiduaire dans la phase finale à des températures supérieures à 1000C contribuant alors au chauffage complet, au foisonnement et à la polymérisation, éventuellement à la coagulation du liant et sa combinaison avec la charge. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples ci-dessus décrits, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de-réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. EVENDICATIONS 10) Procédé de préparation de mousses difficilement inflammables ou ignifuges d'une faible densité apparente, en utilisant une charge foisonnée solide telle que du polystyrène préfoisonné ou entièrement foisonné ou du polyuréthane, ainsi qu'une charge à base d'une résine d'urée-formaldéhyde ou de mélamine-formaldéhyde ou d'un polymère halogéné, caractérisé en ce qu'on foisonne les liants mentionnés ou leurs mélanges, mis en oeuvre sous Eorme d'un précondensat aqueux ou d'une dispersion aqueuse, de façon connue, par un fouet ou introduction d'un gaz comprimé en présence d'un agent de foisonnement, on mélange dans la mousse ainsi obtenue, avant polymérisation du précondensat ou avant coagulation de la dispersion, les particules de la charge mousse mentionnée plus haut, on élimine du mélange l'eau en excès par préséchage à des températures inférieures à 1000C et on comprime ensuite dans un moule, sous l'effet de la chaleur, avec polymérisation, ou éventuellement coagulation de la charge simultanées et addition complémentaire éventuelle de la charge. 20) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange de la silice amorphe d'origine naturelle, par exemple du kieselgur. 30) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange de la silice amorphe, préparée par voie chimique ou minière, qui contient éventuellement de 5 à 20 % en poids d'oxyde d'aluminium hydraté. 40) Procédé conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange des agents bactéricides, fongicides, insecticides ou autres pesticides à base de salicylanilides bromés, de composés du mercure ou du cuivre, de phénols chlorés ou de composés mono-, di-, tri- ou tétrastanniques organiques, et similaires, à raison de 0,01 à 2 56 en poids.