Brevet FR2385857A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne un procédé pour améliorer la résistance aux chocs d'une matière plastique composite comprenant une matière plastique proprement dite, qui est dure à la temperature extérieure, et un-renforcement en fibres. Les matières plastiques thermodurcissables et autres matières plastiques qui sont dures a la température extérieure possedent, quand elles sont pures et non renforcées, une résistance aux chocs relativement faible, ce qui signifie que la matière plastique se fissure ou se fracture même sous l'effet de chocs relativement légers. Un renforcement, par exemple avec du verre tissé, n'améliore que faiblement la faculté de la matière plastique d résister à la formation de fissures. Le renforcement assure bien entendu la cohésion delta matière, et cela également dans le cas de chocs relativement forts, mais des fissures se forment déjà dans la matière sous l'effet de chocs légers. il est de la plus grande importance que les dalles de sol, les revêtements de sol et autres revêtements analogues soldent résistants aux chocs pour empêcher que des. objets pesants provoquent des dommages trop importants lorsqu'ils tombent. Les plaques de la technique antérieure pour les sols ou autres structures -analogues, plaques qui étaient formées par exemple par une matière plastique comportant des matières de charge, se sont révélées déficientes a cet égard.De telles plaques ou revêtements de sol, qui sont très résistants à l'usure et relativement bon marché, ont été utilisées principalement pour les sols des ateliers, des maga$2ns et autres locaux analogues ou le risque d'impacts puisants. dus a des objets tombant, aux heurts des roues de chariot et aux chocs communiqués par d'autres choses est très grand. Même une petite fissure dans de telles plaques peut être sérieuse car elle croit rapidement en raison des efforts mécaniques exercés sur la plaque et de la pénétration de l'humidité et de l'huile. C'est pourquoi on a cherché depuis longtemps à améliorer la résistance aux chocs des plaques et des revêtements de sol du.type précité sans en diminuer pour autant les autres propriétés telles que la rigidité et la résistance à l'usure. On sait mélanger des matières plastiques avec des charges, c'est-à-dire des matières pulvérulentes telles que la craie, la farine de bois et différents oxydes servant principalement de matières de charge. Toutefois, de telles charges n'apportent généralement pas d'amélioration a l'apti- -tude de la matière- plastique à résister à la formation de fissures. Pour rendre conductrice électriquement une matière polymère, on sait également incorporer une poudre métallique dans la matière polymère, mais ceci n'a absolument aucun rapport avec l'objectif recherché par la présente invention. Le but de la présente invention est de réaliser d'une façon simple et à l'aide de moyens simples et bon marché une matière plastique qui est dure aux temperatures extérieures et qui comporte un renforcement en fibres, cette matière plastique présentant une resistance aux chocs qui est bien meilleure que celle des matières de ce type connues jusqu'à présent. On obtient ce résultat selon la présente invention grace au fait que des particules de métal ou--de matière simlae se prêtant a une déformation considérable sont IrJélang8es à la matière plastique. La teneur en particules de la matière plastique doit être elevée au point que les particules individuelles se trouvent en contact les unes avec les autres. Quand la matière est soumise à des chocs, il en résulte une propagation de l'impact par couplage, gracie quoi l'énergie du choc est absorbée dans une grande mesure par le travail de déformation des particules métalliques. Le renforcement par des fibres est de ce fait suffisant pour empêcher la formation de fissures,dans la matière même dans le cas de chocs puissants. Si on utilise des particules d'une matière présentant une mauvaise aptitude à une déformation permanente, par exemple du sable de silice, on obtient une résistance aux chocs considérablement plus faible, car les particules seront broyées à l'endroit du choc sans absorber d'énergie notable qui doit alors être absorbée par la matière plastique elle-même avec, comme résultats la formation de fissures. Les particules de métal peuvent, contrairement aux particules de sable, se déformer de façon permanente dans des proportions importantes, de sorte qu'une énergie de déformation notable peut être absorbée par chaque particule individuelle. Il est donc particulièrement judicieux de mélanger dans la matière plastique des particules de matériaux pouvant se déformerconsidérablement comme, par exemple, du plomb. Comme exemple de ce que l'on peut obtenir avec la présente invention, certains résultats d'essais sont donnés ci-après. Ces essais sont des essais à la bille tombante effectués avec une bille de 0,5 kg sur des plaques d'essai en matière polyester ayant pour dimensions 150 x 150 x 5 mm. On a placé les plaques sur un socle rigide en dessous de la bille que l'on a laissé tomber de différentes hauteurs sur les plaques et on a enregistré la hauteur de chute produisant la formation initiale d'une fissure dans la matière plastique. On a procédé à une série d'essais avec des plaques en polyester pur, a une serte d'essais avec des plaques de polyester renforcé par un mat defibres de verre de 300 g/m2, à une série d'essais avec des plaques de polyester pur mélangé avec de la poudre d'acier et une série d'essais avec des plaques de polyester renforcé par un mat de fibres de verre tel que celui mentionné ci-dessus et avec une addition, dans la-matière plastique, de 10, 20, 30, 40, 50 et 80% en poids de poudre d'acier, principalement sous la forme de copeaux de meulage d'un acier pour roulement billes, copeaux ayant une épaisseur d'environ 2-20 micromètres et une longueur d'environ 10-20 fois l'épaisseur. Les résultats des essais figurent dans le diagramme annexé ou apparaît clairement l'amélioration importante de la résistance mécanique. La hauteur de chute de la bille, lors de la formation initiale des fissures, est indiquée dans le diagramme sur l'axe vertical et la teneur (exprimée en pourcentage en poids de poudre d'acier ajoutée à la matière plastique est indiquée sur l'axe horizontal, La courbe A montre la hauteur de chute pour des plaques de polyester pur et la courbe B montre la hauteur de chute pour des plaques de polyester renforcé avec un mat de fibres de verre. Le renforcement en fibres de verre se traduit, comme on peut le voir, par une certaine amélioration de l'aptitude des plaques à résister a la formation des fissures. Les résultats des essais pour des plaques exemptes de renforcement mais présentant des teneurs différentes de poudre d'acier ajouté sont repéré par des croix cerclées. En se basant sur ces résultats, on peut supposer qu'une addition de poudre -d'acier en une quantité variant de façon continue donne une courbe qui correspond principalement à la courbe C, Comme on peut le voir, on peut obtenir une certaine amélioration de l'aptitude à résister à la formation des fissures au moins par rapport aux plaques de polyester pur. On obtient une amélioration prononcée de l'aptitude à résister a la formation des fissures quand on incorpore de la poudre d'acier à la matière plastique des plaques en polyester renforcé par des fibres de verre. Les résultats des essais pour différentes quantités de poudre d'acier ajoutée sont indiqués par des croix. En se basant sur ces résultats, on suppose qu'une variation continue de la quantité de poudre d'acier mélangée donne une courbe qui correspond principalement à la courbe D. On voit clairement que 1 'amé- lioration obtenue dans la résistance mécanique est bien supérieure à ce que l'on peut espérer obtenir par l'addition de l'effet résultant uniquement du renforcement en fibres de verre et de l'effet résultant uniquement de l'addition de poudre.Une addition pure et simple des effets séparés donnerait une courbe qui correspondrait principalement à la courbe E. L'invention, comme on peut le voir, donne une ainélioration considérable au moins dans la plage d'une teneur en poudre d'acier comprise entre 20 et 80% en poids de la matière plastique. Une teneur de la poudre d'acier supérieure à environ 80% a pour effet de rendre impossible l'obtention d'une phase continue de la matière plastique et, de ce fait, de ne pas permettre la formation de corps d'essai suffisamment cohérents. Une plaque selon la présente invention ne doit pas être -nécessairement une plaque préfabriquée que l'on applique à un sol ou autre structure analogue mais l'expression "plaque" comprend aussi les plaques qui sont formées in situ à l'endroit ou elles ,doivent être utilisées par application d'une matière fibreuse et d'un composé plastique que l'on fait durcir, En plus des avantages mentionnés ci-dessus qui améliorent la résistance aux chocs des plaques on obtient aussi l'avantage d'une résistance à l'usure accrue. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention, laquelle est définie par les revendications ci-annexe-es. REVENDICATIONS 1. Plaque pour sols ou autres structures analogues présentant une forte résistance aux chocs et formée d'une matière plastique composite comprenant, d'une part, une matière plastique qui est dure la température extérieure et, d'autre part, un renforcement de fibres, caractérisé par le fait que des particules de métal ou d'une matière similaire fortement déformable sont incorporées dans la matiere plastique, 2, Plaque suivant la revendication 1, caractérisée par fait que les particules sont de l'acier. 3, Plaque suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les particules sont du plomb. 4. Plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la teneur en particules mélangées à la matière plastique est comprise entre 20 et 80% en poids. 5 Plaque suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que les particules sont formées par des copeaux ayant une épaisseur d'environ 2-20 micromètres et une longueur égale à 10-20 fois l'épaisseur. 6, Plaque suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, 5, caractérisée par le fait que les particules sont des copeaux résultant du meulage d'un acier pour roule arpents, à billes,