Brevet FR2517788A1 — publié le 19830610

La présente invention concerne des joints et procédé de leur préparation Plus particulièrement, l'invention concerne des joints et notamment des joints-de culasse pour les moteurs modernes à haute performance Ces joints se sont révélés être très sensibles à l'eau et/ou au mélange d'eau et d'antigel. La pénétration de l'eau dans le corps du joint, qui est généralement un joint en papier comprenant un liant de caout- chouc, a pour effet de provoquer un relâchement des tensions. Elle semble susceptible de lubrifier la matière du corps du joint qui progressivement s'affaisse et/ou s'écoule Ce qui accélère la dégradation de l'étanchéité du joint entre les passages le traversant. Les remèdes actuels ou plus précisément démodés proposés contre cette dégradation nécessitent trop de travail et/ou comportent de trop nombreux stades opératoires pour être in- téressants du point de vue commercial dans les conditions mo- dernes de production en série. Selon l'invention, on imprègne un joint d'une résine de silicone durcissable après l'avoir fabriqué à partir d'un pa- pier essentiellement dépourvu d'une matière contenant une amine, telle qu'un agent mouillant, et qui est lié avec un liant en caoutchouc dépourvu de soufre ou dépourvu de donneur de soufre De préférence, l'imprégnation est effectuée après la mise en place des oeillets des cylindres et de tous autres oeillets. La résine de silicone est durcie in situ dans le joint. Le caoutchouc de nitrile est le liant préféré par suite de sa ténacité même lorsqu'il n'est pas durci Il a également une excellente résistance à la chaleur et à l'huile On a montré (selon des techniques d'analyse thermique) que lorsque le pa- pier est fait d'amiante, le caoutchouc a une tendance apparen- te à se réticuler à chaud, même en l'absence de tout agent de durcissement classique donneur de soufre. L'absence d'emploi d'agents mouillants et de soufre ou de donneur de soufre dans le papier du joint s'est révélée permet- tre d'utiliser comme imprégnants des silicones qu'il est facile de se procurer En particulier, on peut employer des siliconnes de poly-addition tels que les silicones polyméthyl-vinyliques contenant moins de 5 % en poids de solvant et qui sont thermo- durcissables en présence d'un catalyseur complexe au platine. On peut se procurer ces composés à partir de-plusieurs sources commerciales Auparavant, ces silicones étaient difficilement utilisables car le catalyseur était détruit ou au moins inhi- bé par'les traces de soufre, de sels métalliques organiques de zinc et/ou d'étain et les amines (provenant des agents mouillants). De plus, on obtient facilement une pénétration très satis- faisante de l'imprégnant constitué de résine de silicone et les performances d'étanchéité obtenues après durcissement sont excellentes On peut obtenir, au lieu d'une étanchéité à des pressions maximales d'eau de l'ordre de 2 bars, une étanchéité à des pressions de 6 à 10 bars On préfère effectuer l'impré- gnation après les opérations éventuelles de pose des oeillets car on empêche ainsi pratiquement toute imprégnation sous 1 ' oeillet Les pressions et les températures élevées auxquelles les oeillets métalliques de la culasse sont soumis tendent à provoquer un relâchement excessif des contraintes si le papier sous-jacent est palablement imprégné. L'utilité des joints selon l'invention n'est pas limitée aux applications à l'automobile car des conditions opératoires et des problèmes semblables se posent ailleurs, par exemple dans l'industrie chimique. L'invention est illustrée par l'exemple suivant On pré- pare un joint en papier à base d'amiante selon un procédé clas- sique de fabrication d'un papier, si ce n'est qu'on emploie une matière première exempte de matières contenant des amines tel- les que des agents mouillants, et également exempte d'agents vulcanisants contenant du soufre (ou donneur de soufre) du liant caoutchouteux. On découpe des échantillons de papier sous forme d'un joint de culasse et on les transforme en joints avec le papier comme surface de portée On presse des oeillets métalliques dans les ouvertures principales (cylindres) et secondaires (passages d'eau/huile). On imprègne ensuite certains des joints obtenus avec une résine standard de silicone polyméthyl-vinylique durcissable obtenue auprès d'un fournisseur du commerce; cette résine est composée pour contenir environ 2 % en poids d'un catalyseur complexe au platine en solution dans l'isopropanol La visco- sité est de 300 c P et la durée de stabilité en emballage de la résine est d'environ 16 heures, ce qui est approprié à la production On effectue l'imprégnation par immersion des joints pendant au moins 5 minutes. On durcit ensuite la résine pendant 10 minutes à 60 'C, puis pendant au moins 10 minutes à 150 'C, l'emploi de deux stades s'étant révélé utile pour éviter une élévation trop rapide de la température. Les performances des joints traités faits du papier spé- cial sont très satisfaisantes en ce qui concerne leur compor- tement dans un moteur d'automobile Non seulement la résine de silicone est convenablement durcie in situ mais le produit présente une résistance bien supérieure à la pénétration de l'eau/antigel que les joints non traités. REVENDICATIONS 1 Joint imprégné d'une résine de silicone durcie carac- térisé en ce que le traitement d'imprégnation est appliqué après la fabrication du joint à partir d'un papier qui est essentiellement dépourvu de matière contenant une amine, telle qu'un agent mouillant, et qui est lié avec un liant caoutchou- teux dépourvu de soufre ou de donneur de soufre. 2 Joint selon la revendication i caractérisé de plus en ce que l'imprégnation est effectuée après la mise en place des oeillets de cylindre et de tous autres oeillets métalliques. 3 Joint selon l'une des revendications 1 ou 2 caractéri- sé en ce que le caoutchouc est un caoutchouc nitrile. 4 Joint selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la résine de silicone est durcie in situ après l'imprégnation. Joint selon l'une quelconque des revendications précé- dentes caractérisé de plus en ce que la résine de silicone est une silicone de poly-addition thermodurcissable contenant un catalyseur au platine. 6 Joint selon la revendication 5 caractérisé en ce que la résine de silicone a une teneur en solvant inférieure à 5 % en poids. 7 Emploi d'un joint selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes comme joint de culasse. 8 Un procédé pour fabriquer un joint comprenant les sta- des de découpage d'un corps de joint dans un papier, de mise en place d'oeillets dans les ouvertures choisies dudit corps, puis d'imprégnation dudit corps avec une résine de silicone, caractérisé en ce que le papier est essentiellement dépourvu de matière contenant une amine telle qu'un agent mouillant et qu'il est lié avec un liant caoutchouteux dépourvu de soufre ou de donneur de soufre. 9 Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que la résine est ensuite durcie in situ dàns/sur le joint.