Brevet FR2350946A1 — publié le 19771209

L'invention concerne un procédé pour préparer des feuilles extrudées en gaine en polystyrène mousse par extrusion et gonflement de polystyrène contenant un agent porogène, l'agent porogène étant injecté dans le polystyrène fondu dans l'extrudeuse. Il est connu d'injecter dans le polystyrène fondu se trouvant dans une extrudeuse à vis un hydrocarbure fluorochloré ou un hydrocarbure aliphatique à titre d'agent porogène. Les hydrocarbures fluorochlorés et les hydrocarbures aliphatiques conviennent comme agents porogènes parce qu'ils sont solubles dans la matière plastique fondue. Ils peuvent y être mélangés de manière homogène et permettent ainsi d'obtenir un polystyrène mousse à structure cellulaire homogène Les hydrocarbures fluorochlorés sont relativement coûteux, ce qui est un inconvénient pour une production de masse de polystyrène mousse. Les hydrocarbures aliphatiques sont certes meilleurs marché , mais ils ont l'inconvénient essentiel de former des mélanges très explosifs avec vair. Des essais pour remplacer les hydrocarbures aliphatiques ou les hydrocarbures fluorochlorés utilisés comme agents porogènes par de l'azote moins coûteux, n'ont pas donné de résultats satisfaisants. Lorsque l'on utilise de l'azote, la structure cellulaire de la mousse devient inégale. En outre l'azote a l'inconvénient grave d'avoir une courbe de tension de vapeur bien plus plate que celle des hydrocarbures aliphatiques ou des hydrocarbures fluorochlorés. L'invention vise à préparer,d'une manière économique et plus sûre, des feuilles extrudées en gaine en polystyrène mousse, ayant une structure cellulaire homogène. Suivant l'invention on injecte dans le polystyrène fondu à titre de premier agent porogène un hydrocarbure aliphatique ou un hydrocarbure fluorochloré et on injecte dans l'extrudeuse à distance de ce premier endroit d'injection, considéré suivant la direction d'avancement, de l'azote, de l'air et/ou de l'eau à titre de second agent porogène. D'une manière surprenante, on obtient par le procédé suivant l'invention, une mousse ayant une structure cellulaire uniforme et de bonne propriété de résistance à la tem pérature. Ceci est dû au fait que l'azote, l'air et/ou l'eau injectée#après le mélange de l'hydrocarbure aliphatique ou de l'hydrocarbure fluorochloré soluble dans la matière plastique, vient dans les petites vésicules gazeuses du premier agent porogène. On obtient ainsi un mélange aussi uniforme que possible de l'azote, de l'air et/ou de l'eau dans la masse fondue. Grâce au procédé suivant l'invention, on peut remplacer les hydrocarbures aliphatiques explosifs et les hydrocarbures fluorochlorés coûteux servant d'agents porogènes, pour une proportion notable, par l'agent porogène moins coûteux qu'est l'azote, l'air et/ou l'eau, sans provoquer une diminution de l'homogénéité et de la qualité de la mousse extrudée. La plus faible proportion d'hydrocarbure aliphatique fait diminuer le danger d'explosion,parce que la concentration critique ne peut alors se produire qu'au bout d'un temps nettement plus long. Des installations de ventilation peuvent alors éviter avec une grande sécurité que cette concentration ne se produise. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple, la figure unique est une vue en coupe par un plan vertical d'une extrudeuse pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. On envoie le polystyrène, par exemple sous forme de granulés additionnés d'agents porogènes, par une trémie 1 d'alimentation. Cette matière est fondue ou ramollie dans la zone 2 de fusion où la pression de la masse augmente. Après avoir quitté la zone 2, la masse fondue se trouve sous une pression plus basse qu'auparavant. A l'endroit 4, on injecte alors un premier agent porogène qui est un hydrocarbure aliphatique, par exemple le pentane, ou un hydrocarbure fluorochloré et on le mélange à la masse fondue. Après que la masse fondue a quitté la zone 5 de mélange, on lui injecte et on y mélange à l'endroit 7 de l'azote, à titre de second agent porogène. Dans la zone 8 de mélange subséquente, la masse fondue est à nouveau mélangée et refroidie. L'extrudeuse présente à son extrémité une ouverture 9 d'extrusion de forme annulaire par laquelle s'écoule la masse fondue. Derrière cette ouverture d'extrusion, la masse fondue de polystyrène s'expanse en une mousse ayant une structure cellulaire régulière. A l'aide de dispositifs de soufflage connus, on souffle le tube mousse ainsi créé en une gaine. L'exemple suivant illustre l'invention. On utilise une extrudeuse ayant un diamètre D de vis de 90 mm et une longueur efficace de vis de 36 D. L'injection de l'hydrocarbure fluorochloré s'effectue entre 16 et 18 D. Les grains de polystyrène sont bien mélangés dans un mélangeur à tambour à 0,4% de bicarbonate de sodium et à 0,03% d'acide citrique,puis le mélange est chargé dans la trémie de l'extrudeuse. On choisit le programma de température dans 1 1ex- trudeuse de sorte que peu avant chaque endroit d'injection des agents porogènes, il y ait déjà une masse fondue homogène de polystyrène. La température aux endroits d'injection s'élève entre 190 et 2200C. On injecte ensuite en continu au premier endroit d'injection, à titre de premier agent porogène, un hydrocarbure fluorochloré à 4% en poids#ayant une pression de 150 kp/cm2 environ. Au second endroit d'injection, on injecte de l'azote à 4% en poids sous une pression d'environ 130 kp/cm2. On fait gonfler le tube souple mousse extrudé par la buse annulaire en un rapport de 1 : 3,2. L'épaisseur de la gaine obtenue est de 2,5 trima. Sa masse volumique est de 100 grammes par litre. REVENDICATION Procédé pour la préparation de feuilles extrudées en gaine en polystyrène mousse par extrusion et gonflement de polystyrène contenant un agent porogène injecté dans l'extrudeuse dans le polystyrène fondu, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter dans le polystyrène fondu à titre de premier agent porogène, un hydrocarbure aliphatique ou un hydrocarbure fluorochloré et à injecter dans l'extrudeuse à vis à une certaine distance du premier endroit d'injection, décomptée suivant la direction d'avancement, de l'azote, de l'air et/ou de l'eau à titre de second agent porogène.