Brevet FR2494262A1 — publié le 19820521

Nouveau matériau d'isolation incombustible. Comme matériaux d'isolation, il existe actuellement des panneaux à base de vermiculite ou de perlite expansée, agglomérée aux silicates. Ces matériaux ont une masse volumique variant de 500 à 200 kg/m3 et une conductivité thermique utile (u) variant de 0,19 à 0,10 W/m OC. Il existe aussi des panneaux ou des blocs de matières plastiques alvéolaires dont la densite varie de 9 à 100 kg/m3 et pour lesquels p varie de 0,029 à 0,046. Ces panneaux ont l'inconvénient d'étire obtenus à partir de produits organiques, donc de n'être ni thermiquement, ni chimiquement très stables à long terme. Le nouveau matériau d'isolation selon l'invention est une mousse de silicate alcalin, durcie par un catalyseur organique, agglomérant une armature constituée de préférence par des fibres de verre coupées. Ce materiau incombustible qui est stable thermiquement et chimiquement, présente une densité qui peut varier de 200 à 50 kg/m3, et la conductivité thermique utile est de 0,07 W/m "C pour une densité de 200 kg/m3. La mousse de silicate alcalin (de préférence de silicate de sodium) est obtenue à l'aide d'un agent tensio-actif stable dans la solution alcaline de silicate tels que les alkyl-sulfates ou alkyl-éther sulfates, les alkyl-aryl-sulfonates et en particulier les a-olefine-sulfonates alcalins. La mousse est durcie à l'aide d'un catalyseur de durcissement tel que di- ou tri-acétate de glycérol ou autres esters connus commue durcisseurs du silicate. Ces esters qui s'hydrolysent en milieu alcalin, liberent progressivement leur acide, qui précipite la silice sous forme colloldale. On peut également utiliser d'autres agents durcisseurs, qui réagissent avec les silicates alcalins, tels que le dioxyde de carbone, les laitiers de hauts fourneaux. Les matériaux susceptibles d'être agglomerés par la mousse de silicate sont divers, mais on obtient des résultats très intéressants avec la fibre de verre coupée, ensimée avec des agents ayant la propriété d'être compatibles avec les milieux aqueux (par exemple, l'agent d'ensimage 5080 x 3 EC 10-160 de la Société Vetrotex). On donne ci-dessous un exemple de composition du materiau selon l'invention ; pour obtenir 1 m3 de matériau, on part du mélange suivant eau 66,25 kg n-oléfine-sulfonate de SOdiLL3 ( 40 : 22 silicate de sodium (module 2,4) 91,5 fibre de verre coupée, ensimee 20 durcisseur (di- ou tri-acétate de glycérol) 20 Le procédé de préparation du matériau selon l'invention est le suivant On dissocie les filaments constituant la fibre de verre par un trempage préalable de celle-ci pendant quelques heures dans un bain de pH acide (de préférence pH 3). On ajoute aux fibres la solution de silicate dans l'eau, avec l'agent tensio-actif et on agite fortement 2 à 3 minutes ; puis on ajoute le durcisseur an poursuivant l'agitation encore 1 à 2 minutes.Le produit est alors prêt à être mis en place, par moulage, moulage sous vide, remplissage, projection, etc. avant prise. Le matériau obtenu après durcissement peut être ensuite éventuellement lavé, pour élimination des matières organiques résiduaires, et séché, si nécessaire par tous moyens appropriés. Dès la phase de durcissement terminée, le produit gorge d'eau (eau résiduelle) a une très bonne tenue mécanique. Le mode d'agitation et la forme de l'agitateur (turbine de préférence) ont une importance pour la densité finale du produit. En effet, plus la turbine tourne vite, plus la mousse est volumineuse. La nature et la quantité de l'agent tensio-actif utilisé ont également une importance pour le volume et la stabilite de la mousse, donc pour la densité du produit final. Par exemple - Si l'on remplace 1' a-oléfine-sulfonate par un alkyl aryl-sulfonate ayant un taux de matières actives équivalent, le volume obtenu, en appliquant le même procédé de préparation que celui décrit ci-dessus passe de 1 m3 à 0,750 m3, avec une mousse moins onctueuse, et moins structurée, donc moins stable. - L'emploi de lauryl-éther-sulfate de sodium, à la place de 1' a-oléfine sulfonate à taux égal de matières actives, conduit à une mousse aussi abondante, mais moins stable. Un autre moyen de diminuer la densité de la mousse est d'augmenter le pourcentage d'eau pour l'obtention de la mousse. Le temps de prise de la mousse est facilement règlable par le choix du durcisseur et par sa proportion dans le mélange. Par exemple Si dans le mélange de composition donnée ci-dessus, on utilise comme durcisseur, seulement le di-ester acétique du glycérol (Diacétine), le temps-de durcissement est de 15 minutes ; si l'on utilise le triester acétique du glycérol (Triacétine), le temps de prise est de 30 minutes. Le matériau selon l'invention possède une excellente adhérence sur les supports minéraux tels que les mortiers frais, les bétons durcis, les plaques d'amiante, ciment, le verre propre, etc. Le matériau selon l'invention, offre une très bonne resistance au fe, qui est comparable à celle de la fibre de verre. EEVENDlCATl0NS i. Matériau d'isolation thermique, caractérisé en ce qu'il est constitué par une mousse de silicate alcalin durcie par un catalyseur organique, agglomérant une armature de fibres de verre, la densité du materiau variant de 200 à 50 kg/m3. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'in contient également un agent tensio-actif stable dans la solution alcaline de silicate, choisi parmi les alkyl-sulfates, les alkyl-éther-sulfates, les alkyl-aryl-sulfonates et de préférence les a-olefine-sulfonates alcalins. 3. Matériau selon ltune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le durcisseur organique est un di- ou triacétate de glycérol. 4. Matériau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient des fibres de verre coupées, ensimees. 5. Procédé de préparation du matériau selon l'une des revendications 1 à 4, caracterise en ce que les fibres de serre subissent un trempage préalable dans une solution de pH acide, de préférence de pH 3, en ce qu'on ajoute aux fibres ainsi préalablement dissociées par trempage, une solution aqueuse de silicate alcalin contenant l'agent tensio-actif, en agitant pendant quelques minutes puis on ajoute le durcisseur au mélange et agite encore quelques minutes.