Brevet FR2335758A1 — publié le 19770715

L'invention a pour objet des compositions liquides destinées å imprégner des matières de bourrage utilisées dans la réalisation de joints. En particulier, ces compositions peuvent être mises en oeuvre dans le jointoiement des conduites de distribution de gaz tel que le gaz naturel ou le gaz de pétrole. Les conduites de distribution de gaz sont fréquemment constituées d'éléments tubulaires métalliques assemblés au moyen de joints à embottement. Ces joints sont en général rendus étanches au moyen d'une matière de bourrage, telle qu'unie filasse, imprégnée d'un liquide assurant l1étanchéité et d'une bague en un matériau mou tel que le plomb qui est maté dans l'ouverture annulaire. Le liquide imprégnant la matière de bourrage doit satisfaire à plusieurs exigeances. Tout d'abord, il est nécessaire que le liquide imprègne rapidement et totalement la matière de bourrage, de manière à assurer une étanchéité suf pisane. Etant en contact avec le gaz transporté, le liquide doit également être peu volatil et exercer une faible aetion sur les caoutchoucs et les matières plastiques qui peuvent être utilisés dans la réalisation des conduites, des vannes et des compteurs. Il a déjà été proposé d'utiliser comme liquide d'imprégnation des compositions essentiellement constituées d'un glycol et d'un second constituant tel qu'un phénol ou qu'un alcool aliphatique possédant jusqu'à 6 atomes de carbone. Ces compositions conviennent pour réaliser des joints de canalisations pour gaz de houille ; elles ne sont toutefois pas satisfaisantes pour le transport de gaz naturel ou de gaz de pétrole, en raison de la moindre teneur en hydrocarbures lourds, ainsi qu'éventuellement en vapeur d'eau, de ces derniers. La demanderesse a maintenant trouvé des compositions d'imprégnation possédant des propriétés améliorées et susceptibles d'être utilisées dans la réalisation de joints, en particulier pour les conduites de gaz naturel ou de gaz de pétrole. L'inventfon concerne des compositions liquides destinées à imprégner des matières de bourrage pour joints, ces compositions étant essentiellement constituees : a/ de 50 à 90 parties en poids et, de préférence 60 à 80 parties en poids, d'un glycol ou d'un polyglycol de formule HO-(CnH2nO)x-H dans laquelle (CnH2nO) représente un groupement résultant de l'addition d'une moléeule d'un oxyde d'aleoylène, n etant un nombre entier égal à 2 ou à 3, et x est un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis 1 Jusqu'à 4; b/ de 10 à 50 parties en poids et, de préférence 20 à 40 parties en poids, d'un éther de glycol ou d'un éther de polyglycol de formule CmH2m+1-O-(CnH2nO)y-H dans laquelle m est un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis 1 jusqu'à 4, (CnH2no) représente un groupement résultant de l'addition d'une molécule d'un oxyde d'alcoylène, n étant un nombre entier égal à 2 ou à 3, et y est un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis 1 jusqu'à 3. Lorsque les symboles x, y ou m sont des nombres fractionnaires, les polyglycols ou les éthers de glycols correspondants sont constitués par des mélanges de deux ou plusleurs composés possédant la même formule générale. le composé mentionné en a/ ci-dessus est de préférence constitué par du diéthylèneglycol ou par du dipropyleneglyeol répondant à la formule HO-(CnH2nO)2H. Le composé répondant à la formule CmH2m+1-O-(CnH2nO)y-H mentionné en ci-dessus est de préférence constitué par 11 éther méthylique du monoéthylèneglycol de formule CH3-0(C2H4-0)H, ou par l'éther éthylique du monoéthylene- glycol, de formule C2H5-O(CS4-O)H. les composés répondant aux formules mentionnées en a/ et b/ ci-dessus sont couramment préparés dans l'industrie par addition d'un ou plusieurs oxydes d'alcoyléne, tels que l'oxyde d'éthylène lorsque n est égal à 2 ou l'oxyde de propylène lorsque n est égal à 3, sur de l'eau ou sur des alcools aliphatiques saturés, selon le type de composé fabriqué. les compositions selon l'invention peuvent également contenir des quantités mineures, généralement inférieures à 1 % en poids, de composés destinés à prévenir la corrosion des conduites, tels que des amines aliphatiques ou aromastiques les compositions selon l'invention peuvent être mises en oeuvre selon les techniques usuellement utilisées dans la réalisation de joints d'étanchéité. Dans le jointoiement des conduites de gaz, la méthode généralement appliquée consiste à injecter le liquide dtimprégnation dans ces conduites, par exemple au moyen de rampes intérieures de pulvérisation. Le liquide se rassemble dans les gorges des raccordements des conduites, contenant les joints d'étanchéité constitués par une tresse de jute ou d'un autre matériau similaire, généralement cellulosique. Afin d'assurer une étanchéité satisfaisante le liquide doit se propager rapidement dans l'ensemble des joints et imprégner ceux-ci durablement. Comme en témoignent les exemples qui suivent, les compositions selon l'in vention présentent des avantages sensibles sur les liquides d'étanchéité préc4- demment connus. Exemples Diverses compositions selon l'invention, correspondant aux essais numérotés 1 à 3 dans le tableau I, sont préparées à partir de diéthylèneglycol (DEG), de l'éther méthylique du monoéthylèneglycol (JGE), de l'éther éthylique du mono éthylèneglycol (EGE) et de triéthanolamine (TEA). A des fins de comparaison, on a également préparé une composition selon l'art antérieur, mentionnée essai AA dans le tableau I, à partir de DEG et d'isobutanol ; ce dernier composé pO8- sède un poids moléculaire de 74, sensiblement équivalent à celui du MGE qui est de 76. Les mesures suivantes sont effectuées sur les compositions : 1/ Viscosité dynamique à 20 ec, mesurée au moyen de tubes viscosimétriques normalisés "U.F.". 2/ Montée capillaire. On introduit, au moyen d'une machine de traction, 130 g de filasse de jute dans un tube en verre de 30 cm de longueur et de 710 mm2 de section intérieure. Une extrmmité du tube garni, disposé verticalement, est placeedans un bécher contenant le liquide à tester à 25 OC. La mesure consiste à noter la hauteur en cm atteinte par le liquide au bout de 100 heures. 3/ Mouillabailité. cette mesure consiste à noter le temps mis par une bobine en polytétrafluoroéthylène, percée de trous et contenant de la filasse de jute, à s'immerger totalement dans le liquide à 25 C. 4/ Point éclair, mesuré suivant la norme NF.T.60-118. Le liquide à essayer est placé dans un vase de Cleveland dont la température s'élève régulièrement de 5 à 6 C par minute. On note la température à laquelle les vapeurs s'enflamment sous l'action d'une veilleuse. 5/ Vitesse d'évaporation. Cette mesure consiste à placer 20 g de la composition dans une botte de Pétri d'un diamètre de 90 nm elle-même placée dans une étuve dans laquelle circule de l'air à 60 % d'humidité relative. L'étuve étant rSgu- lée à une température déterminée, la variation relative de poids de l'échantil- lon est mesurée en fonction du temps écoulé. 6/ Action sur les caoutchoucs et matières plastiques. Des éprouvettes en chlorure de polyvinnyle (PVC), en polychloroprène (PCP) et en polyéthylène de haute densité (PEHD) sont immergées pendant 680 heures dans les compositions maintenues à 20 C. On mesure ensuite la variation de poids et la variation de volume des éprouvettes. les résultats des mesures, qui figurent dans le tableau I, montrent que les compositions de l'invention présentent, sur celle de l'art antérieur, l'a- vantage de posséder une viscosité plus faible à 20 OCI ainsi qu'une montée capillaire et une mouillabilité sensiblement identiques. La tenue des matériaux est satisfaisante pour l'ensemble des matières plastiques et élastomère testés. Le point éclair des compositions de l'invention est nettement plus élevé que celui de la composition de l'art antérieur, ce qui entrasse des avantages certains sur le plan du stockage et de la manipulation de ces compositions. Dans le tableau II, on a fait figurer le résultat des mesures des vitesses d'évaporation effectuées sur deux compositions voisines (essais 1 et AA) ; on observe que la composition de l'essai 1 est beaucoup moins volatile que celle de l'essai AA bien que le poids moléculaire de l'isobutanol soit sensiblement égal å celui du MGE. Cette moindre volatilité assure une meilleure permanence de l'étanchéité des joints réalisés au moyen des compositions de l'invention. L'absence d'alcools volatils dans les compositions de l'invention permet en effet à celles-ci de conserver plus longtemps de bonnes propriétés, en particulier sur le plan de la capillarité. De ce fait, l'entretien des canalisations peut être moins fréquemment réalisé. TABLEAU I Constituants E S S A I (parties en poids) 1 2 3 AA DEG 75 75 65 75 MGE 24,5 - 24,5 EGE - 24,5 10 Isobutanol - - - 24,5 TEA 0,5 0,5 0,5 0,5 Viscosité à 20 C 13,4 14,8 9,7 16,6 (cSt) Montée capillaire 12 10,5 11 14 (cm) Mouillabilité 2 2 2 2 (s) Variation PVC + 0,5 + 0,25 + 0,25 de PCP - 4 - 5,5 + 9 poids (%) PEHD + 0,15 + 0,5 + 0,1 Variation PVC - 0,1 + 0,3 - 0,1 de PCP - 5,1 - 6,4 + 2,5 volume PEHD + 0,6 + 0,3 + 0,1 (%) Point éclair 74 76 65 47 ( C) TABLEAU Il Vitesse d'évaporation (variation relative des poids en en fonction du temps et de la température) Température Durée (heures) ESSAI ( C) 1 3 5 10 1 + 0,3 + 0,7 + 1 + 1,4 20 AA - 0,3 - 0,6 - 1 - 2 1 - 0,4 - 1,6 - 2,5 - 4 30 AA - 1,6 - 4,2 - 6,25 - 9 1 - 1,2 - 4 - 7 - 9 40 AA - 3 - 9 - 13 - 16 REVENDICATIONS 1/ Compositions liquides d'imprégnation de matières de bourrage pour joints, essentiellement constituées a/ de 50 à 90 parties en poids et, de préférence 60 à 80 parties en poids, d'un glycol au d'un polyglycol de formule HO-(CnH2nO)x-H dans laquelle (CnH2nO) représente un groupement résultant de l'addition d'une molécule d'un oxyde d'alcoylène, n étant un nombre entier égal a' 2 ou à 3, et x un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis 1 jusqu'à 4 ; b/ de 10 à 50 part es en poids et, de préférence 20 à 40 parties en poids, d'un éther de glycol ou d'un éther de polyglycol de formule CmH2m+1-O-(CnH2nO)y-H dans laquelle m est un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis 1 Jusqu'à 4, (CnH2nO) représente un groupement résultant de l'addi- tion d'une molécule d'un oxyde d'aloylène, n étant un nombre entier égal à 2 ou à 3, et g est un nombre entier ou fractionnaire pouvant prendre toute valeur depuis I jusqu'à 3 2/ Compositions revendiquées en 1/, dans lesquelles le composé décrit en est constitué par du diéthylèneglycol au par du dipropylèneglycol. 3/ Compositions revendiquées en 1/ > dans lesquelles le composé décrit en est constitué par de l'éther méthylique du mon@éthylèneglycol ou par de l'éther éthylique du menoéthylèneglycol. 4/ Compositions revendiquées en 1/, contenant en outre moins de 1 % en poids de composés prévenant la corrosion, tels que des amines aliphatiques ou aroma- tiques. 5/ Application des compositions décrites dans l'une quelconque des revendications précédentes à la réalisation de joints d'étanchéité pour conduites de distribution de gaz, par imprégnation de matières de bourrage telles que des filasses en fibres cellulosiques,notanment en jute.