Brevet FR2547606A1 — publié le 19841221

La présente invention concerne un tapis anti-vibration et un procédé de sa préparation. Lorsqu'un véhicule se déplace sur un support rigide, il produit des vibrations continues qui sont transmises par le support et ce sur quoi le support repose lui-même. Ainsi, lorsqu'une locomotive avance sur ses rails, elle provoque des vibrations des rails, des traverses qui supportent les rails, du ballast situe sous les traverses et dela terre sous le ballast. Dans les tunnels, en particulier ceux (comme cl est le cas des systèmes ferroviaires souterrains) où le ballast est en contact avec un plancher de béton ou la paroi du tunnel, les vibrations peuvent être suffisamment importantes pour endommager à long terme les b timents situés au-dessus du tunnel. De plus, le bruit associé aux vibrations peut nuire à la santé des personnes qui vivent ou travaillent à proximité. L'invention fournit un tapis approprié à réduire la transmission de ces vibrations et du bruit qui leur est as socié et qu'on peut par exemple étendre entre le ballast et le sol d'un tunnel ferroviaire. Selon l'invention, un tapis anti-vibration comprend des particules de liège dispersées dans du polynorbornène dilué par l'huile et durci. L'invention utilise donc les propriétés d'amortissement des vibrations du polynorbornène dilué par l'huile et durci, mais comprend de plus la dilution du polynorbornène avec du liège, une substance qui est bien moins dense et considérablement moins conteuse que la dispersion élastomère et qui, en raison de son élasticité, de ses bonnes propriétés d'amortissement et de sa résistance au relâchement des tensions, contribue aux propriétés utiles de la nappe. On préfère utiliser du polynorbornène ayant un poids moléculaire supérieur à 106. (Le norbornène, C7H10, est le 3,6-endométhylène-cyclohexène). L'huile de dilution, qui est de façon appropriée présente en une quantité ne constituant pas moins de 150 parties en poids pour 100 parties en poids du polynorbornène, peut être une huile paraffinique, aromatique ou naphténique. Le tapis comprend de préférence une charge qui, par rap port au liège, est essentiellement incompressible et a une masse volumique absolue considérablement supérieure, de pré 3 férence d'au moins 1 g/cm . La charge, qui peut par exemple être constituée de kaolin, d'argile figuline, de sulfate de baryum, de carbonate de calcium, de sulfate de calcium ou de carbon black, es de façon appropriée employée en une quantité ne constituant pas moins de 50 parties en poids pour 100 parties en poids du polynorbornène. Le tapis est de préférence fabriqué avec une masse vo 3 lumique comprise dans la gamme de 0,45 à 1 g/cm3 et, pour l'obtenir, il est approprié, comme décrit ci-apres, d'utiliser un agent gonflant pendant le stade de durcissement utilisé dans la fabrication. Le tapis est de préférence fait pour que, sous une pres 2 sion unitaire statique de 2 N/cm2, elle présente une rigidité 3 dynamique surfacique dans la gamme de 20 à 60 N/cm3 et égale- ment de préférence un coefficient d'amortissement surfacique 3 compris dans la gamme de 0,02 à 0,1 Ns/cm3. Un procédé de fabrication du tapis de l'invention comprend le travail mécanique (par exemple dans un mélangeur Banbury) de particules de liège avec un polynorbornène, dilué par l'huile, thermodurcissable et le chauffage, sous forme d'une feuille du mélange ainsi formé, pour durcirle polynor -bornène. De préférence, le mélange sous forme d'une feuille comprend un agent gonflant, par exemple du benzènesulfonyl -hydrazide. L'invention est illustree par l'exemple non limitatif suivant. Exemple On mélange intimement 100 parties en poids de la matière élastomère fournie sous le nom de marque NORSOREX (polynor -bornène en poudre ayant un poids moléculaire supérieur à 6 2 x 10 , température de transition vitreuse de second ordre 350C et masse volumique apparente 0,35 g/cm3) avec 259 parties en poids d'une huile de pétrole naphténique (point d' aniline, 570C) dans Ùn mélangeur Hobart, et on laisse le mé- lange reposer pendant plusieurs heures.On transfère le gel obtenu dans un mélangeur Banbury et on y ajoute 6,3 parties d'oxyde de zinc et 1,4 partie d'acide stéarique comme activateur, 268 parties de carbonate de calcium (charge), 2,1 parties d'un diaryl p-phénylènediamine (agent anti-ozone), 6,3 parties d'une dispersion de carbon black (pigment), 1,4 partie de cire (agent de démoulage) et 0,7 partie de 5-méthyl -mercaptobenzimidazole-zinc (stabilisant). On travaille le mélange à 800C jusqu'à ce qu'il soit homogbne puis on le fa çonne en une feuille par passage dans un laminoir à deux cylindres refroidis par l'eau. On découpe environ un dixième (63 parties) de la feuille ainsi obtenue qu'on replace dans le mélangeur Banbury et auquel on ajoute 0,63 partie de N-cyclohexyl-2-benzothiazol -sulfénamide (accélérateur), 0,7 partie de soufre (agent de durcissement), 0,5 partie de benzènesulfonyîhydrazide (agent gonflant) et 4 parties de liège granulé (passant à travers un tamis de 2 mm d'ouverture et retenu par un tamis de 1,7 mm d'ouverture). On travaille mécaniquement le mélange jusqu'à ce qu'il soit homogène puis on le façonne en une feuille épaisse d'environ 1 cm. On superpose plusieurs feuilles et on charge l'ensemble des feuilles dans un moule (1,5 m x 0,5 m x 4cm) et on durcit sous une légère pression (345 kPa) à 15SOC pendant 2 heures. On refroidit ensuite le moule et on en extrait le bloc durci. Ce tapis (épaisseur 4 cm) a une masse volumique de 0,65 g/cm3. Sous une pression unitaire statique de 2 N/cm2, il a 3 une rigidité dynamique surfacique de 36,8 N/cm3 et un coeffi- cient d'amortissement surfacique de 0,037 Ns/cm3 à 200C et à une fréquence de 10-50 Hz. Environ 20% de son volume sont constitués de liège. Pour l'emploi, le tapis de l'invention peut être recouvert d'une couche mince (épaisse par exemple de 1 mm) d'une matière ayant une grande'résistance au choc telle qu'un poly -uréthanne de façon à éviter la pénétration du ballast dans la nappe. En plus des applications précédemment mentionnées, le tapis peut être utilisé comme un isolant sismique pour les bâtiments dans les régions presentant des risques de tremblement de terre. REVENDICATIONS 1. Tapis anti-vibration caractérisé en ce qu'il est constitué de particules de liège dispersées dans du polynor -bornènedilué par l'huile et durci, 2. Tapis anti-vibration selon la revendication 1, carac térisé en ce que le polynorbornène a un poids moléculaire su périeur à 106. 3. Tapis anti-vibration selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'huile de dilution est présente en une quantité au moins égale à 150 parties en poids pour 100 parties en poids du polynorbornène. 4. Tapis anti-vibration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'huile de dilution est une huile naphténique. 5. Tapis anti-vibration selon l'une quelconque des re vendications 1 à 4 7 caractérisé en ce qu'il comprend une charge incompressible dispersée ayant une masse volumique 3 absolue supérieure à 1 g/cm3 en une quantité au moins égale à 50 parties en poids pour 100 parties en poids du polynor -bornène. 6. Tapis.anti-vibration selon la revendication 5, carac térisé en ce que la charge est du carbonate de calcium. 7. Tapis enti-vibration selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'elle a une masse 3 volumique comprise dans la gamme de 0,45 à 1 g/cm3. 8. Procédé pour la fabrication d'un tapis anti-vibration selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac térisé en ce qu'on travaille mécaniquement des particules de liège avec du polynorbornène thermodurcissable dilué par de l'huile et en ce qu'on chauffe le mélange ainsi formé sous forme d'une feuille pour durcir le polynorbornène. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange en feuille comprend un agent gonflant.