Brevet FR2410015A1 — publié le 19790622

La présente invention est relative à une matiere à mouler thermodurcissable apte à l'écoulement comprenant A) une résine de condensation, B) une charge minérale, C). des fibres de verre, D) des adjuvants et additifs usuels. Dans l'industrie chimique, on a grand besoin de matériaux résistant à la corrosion et aux agents chimiques pour le doublage ou la fabrication d'appareils contenant des substances agressives à des températures supérieures à 100 C. Des matériaux de ce genre sont décrits, par exemple, dans Chemi-Ingenieur-Technik 37, 317 sq. (1965) ou dans Kunststoffe 54, 279, colonne de droite (1964). Les matières mentionnées ont des propriétés satisfaisantes en principe, toutefois, ayec le temps, il est apparu quelques défauts auxquels il faut remédier. Un i-nconvènient notable est la nécessité d'utiliser l'amiante comme charge. D'une part, l'amiante qui est fibreux présente un effet de capillarité qui cause la pénétration des liquides corrosifs dans le-materiau de sorte qu'il dévient necessaire d'utiliser une douche supplémentaire non chargée. En outre, des essais récents ont montré que l'amiante possède selon toute vraisemblance' des propriétés cancérigènes. L'invention a pour but de proposer un matériau qui, tout en conservant les bonnes propriétés générales connues, puisse être fabriqué sans utilisation d'amiante comme charge. On resout ce problème en utilisant comme matière première du matériau une matière à mouler qui contient, en poids, 25 à 50 X du constituant A, 15 à 35 % de wollastonite comme constituant B et 30 à 60 0k de fibres de verre de 5 à 26 mm de longueur comme constituant C. Comme constituant A, on utilise des résines de condensation thermodurcissables à base d'aminoplastes ou de phénoplastes ou des résines de furanne. Ces produits sont connus et usuels dans le commerce. On utilise, de préférence, selon l'invention des resines phénol/formaldéhyde.Dans les matières à mouler, le constituant A est contenu, de préférence, à raison de 30 à 40 % en poids. Dans le choix des résines de condensation et de leur quantité, il faut veiller à ce que la matière à mouler puisse encore être laminée à la température de transformation. Un autre constituant notable est la wollastonite, comme constituant B. Selon Hollemann/Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 37-39ème édition (1956), page 329 dernier alinea, la wollastonite est un silicate de calcium de formule générale Ca[SiO3]. Le minéral utilisé a une granulométrie de 30 à 100 et, de préférence, de 35 à 50 um. Il s'agit ici du plus petit diamètre de chaque particule. Selon l'invention, on utilise en particulier une wollastonite synthétique commerciale, par exemple de la marque commerciale "CaSiflux" types B 90, VP 313-004 de Quarzwerke GmbH Frechen. Les -quantités préférentielles du constituant B sont de 20 à 30 % en poids. En outre, de manière en elle-même connue, on utilise encore des fibres de verre Il est apparu qu'aux fins de l'invention, une propo-rtion de fibres de verre de 40 à 50 % en poids convient particulièrement. La longueur de fibres préférentielle est de 13 à 26 mm. Comme adjuvants et additifs usuels, on peut en outre introduire des charges, des agents thixotropes etc... Pour préparer la matière à mouler, on introduit, par exemple, tous les constituants dans un malaxeur sous vide et on travaille soigneusement pendant un temps atteignant 13 mn. La température- ne doit pas dépasser 40 C environ. Ensuite, on forme avec la masse plastique des blocs que l'on lamine sur des calandres pour former des bandes ayant la largeur etl'épaisseur désirées. Le procédé qui est seulement déc-rit ici de façon générale correspond au procede déjà pratique pour des matieres similaires. La transformation des matieres à mouler selon l'invention en appareils ou doublages finis s'effectue selon des procédés connus. On peut, par exemple, trouver une description détaillée dans Chemi-Ingenieur-Technik 37, 317 à 322 (1965-). Les matières à mouler selon l'invention ainsi que les pièces qui en sont fabriquées présentent une série d'avantages. On peut renoncer à utiliser amiante comme charge ; contrairement aux matières connues, qui sont co.nductrices de l'électricité et ne peuvent donc pas être examinées à l'aide des appareils classiques d'essais de materfaux, les matières durcies selon l'invention se prêtent aux méthodes de mesure électriques usuelles. En outre, de façon surprenante, il est apparu que les matières durcies selon l'invention présentent de meilleures pro piétés mécaniques que les matières connues. Toutes les indications de quantités, dans la description et dans les exemples , s'entendent en poids. EXEMPLES Exemple 1 (selon l'invention) Dans un malaxeur sous vide, on introduit 8 kg de verre textile commercial coupe (EC 10-80-K 26 de la Firme Gevetex), ayant une longueur moyenne de 19,5 cm, 5,5 kg d'une résine phénol/ formaldéhyde commerciale moyennement fluide (T 77 de la Firme Dynamit Nobel AG) et 4 kg de wollastonite commerciale ("Casiflux" VP 413-004) ayant en majorité une granulométrie de 45 iim. La wallastonite utilisée présente les donnees analytiques suivantes CaO 45 % Fe2O3 0,1 % SiO2*) 52 % MgO 2 % A1203 0,1 % perte à la calcination 0,5 % *) proportion de silice cristalline libre z 1 % On malaxe les constituants en une masse homogène en 15 mn environ, en veillant à ce que la température de la masse ne dépasse pas 40 C.Par une buse chauffée à section rectangulaire (80 x 300 mm), on retire la matière et on rince. On lamine les blocs obtenus à l'épaisseur désirée sur une calandre à deux cylindres, tout en les saupoudrant de wollastonite en poudre pour éviter des adherences. On coupe les bandes obtenues à la forme prévue et on les durcit sous l'action d'une pression et de chaleur. Le durc.issement s'effectue à l'autoclave à 3 bar selon le programme de température suivant : chauffage à 80 C en l'espace de 90 mn et ensuite maintien de la température constante pendant 120 mn élévation de la temperature à 100 C en l'espace de 120 mn et maintien de la température constante pendant 90 mn ; élévation de 200C de la température en l'espace de 120 mn et à nouveau maintien de la température pendant 90 mn ; ensuite, en l'espace de 120 mn, on etablit la temperature finale de 135 C et on la maintient pendant 90 mn. On laisse refroidir dans le four les pièces moulées. EXEMPLE 2 (comparatif) On fabrique un matériau selon la technique connue (Chem. Ing. Techn. 37, 318 (1965). On utilise les constituants suivants 20 kg de graphite grossier, granulometrie 0,2 à 1 mm ("Atoin" 321) 20 kg de graphite de haute qualité ("Atoin" 321) 15 kg de laine d'amiante bleu 4 kg de litharge ("Tego") 49 k de résine phénol/formaldéhyde (T 77 de Dynamit Nobel AG) La fraction utilisée pour le doublage ne contient pas amiante bleu. A partir de chaque matériau durci, on confectionne des éprouvettes selon les norniesIN (4 mm x 15 mm, longueur 200 mm). Lés caractéristiques mecaniques données par les essais sont indiquees au tableau suivant. TABLEAU Exemple 1 Exemple 2 Méthode (selon l'invention) (selon l'invention) Unités d'essai longitudi- transver- longitudi- transvernalement salement nalement salement résistance à 53 452 N/mm2 80,0 75,0 56 54 la flexion module E en 53 457 N/mm2 21 000 19 000 21 000 16 000 flexion flèche 53 452 mm 1,64 1,70 1,30 1,60 résistance au 53 453 KJ/m2 3,4 2,8 1,80 1,62 choc résistance à la 53 455 N/mm2 38 20 - traction REVENDICATIONS 1. Matière à mouler thermodurcissable apte à l'écoule- ment comprenant A) une résine de condensation, B) une charge minérale, C) des fibres de verre, D) des adjuvants et additifs usuels, matière caractérisée par le fait qu'elle contient, en poids, 25 à 50 % du constituant A, 15 à 35 % de wollastonite comme constituant B et 30 à 60 % de fibres de verre de 5 à 26 mm de longueur comme constituant C. 2. Matière selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle contient comme constituant A 30 à 40 % en poids d'une résine phénol/formaldéhyde, comme constituant B 20 à 30 % en poids d'une wollastonite synthétique et corme constituant C 40 à 50 % en poids de fibres de verre de 13 à 26 mm de. longueur.