Brevet FR2544456A1 — publié le 19841019

: 2544456 Bande d'étanchéité anticorrosive. La présente invention se rapporte à une bande d'étanchéité anti- corrosive capable de protéger contre la corrosion des éléments de structu- re tels que des canalisations d'eau enterrées, des canalisations de gaz ou des canalisations d'installations chimiques, lorsqu'elles sont enrobées au moyen de cette bande. On a utilisé jusqu'à présent un revêtement ou un enduit résineux pour protéger contre la corrosion des éléments de structure tels que des canalisations Ces procédés ne remplissent cependant aucune fonction de prévention contre la corrosion et leur durée de vie est courte du fait de la présence d'eau d'infiltration dans le vide formé par la dilatation spontanée d'un film, d'une interface entre une résine et un agent ou moyen de renforcement, d'une mousse ou d'un dispositif analogue. En variantes on a également eu recours à des bandes d'étanchéité anticorrosives Le brevet britannique n 1 532 294 décrit un exemple connu de bande d'étanchéité anticorrosive qui est préparée par extrusion d'un mélange adhérent contenant un caoutchouc de base, de poudre de graphite, de silice, de poudre d'oxyde de zinc, d'un condensat phénolique non réac- tif et d'autres additifs tels que de l'huile appliquée sur la bande Ce mélange adhérent a pour fonction d'isoler de son environnement l'élément qu'il enrobe, le degré d'adhérence étant supérieur à celui d'un revêtement ou enduit résineux classique Ceci revient à dire que le mélange adhérent mentionné ci-dessus ne contient aucun constituant qui présente en lui- m 8 me un effet anodique actif, comme c'est le cas pour le zinc. En raison de ce qui précède, l'objet de la présente invention est de fournir une bande d'étanchéité anticorrosive qui présente un effet anticorrosif, de longue durée et excellent. Afin de réaliser l'objet mentionné ci-dessus, la présente inven- tion fournit une bande d'étanchéité anticorrosive comprenant une première couche qui présente des qualités de conductivité et qui est préparée par addition d'une poudre fine de zinc, d'oxyde de magnésium et de poudre de graphite à un caoutchouc de base, et une deuxième couche constituée de matériaux qui jouent un rôle de renforcement de la première couche en lui communiquant ou non des propriétés d'étanchéité à l'eau ou d'isolation thermique Cette bande d'étanchéité anticorrosive est caractérisée en ce que la deuxième couche est constituée d'une simple couche de résine syn- thétique ou de caoutchouc, ou d'une couche multiple formée de cette simple couche et d'une matière fibreuse Il est préférable que la bande d'étan- chéité anticorrosive qui fait l'objet de la présente invention, comprenne une première couche conductrice qui est constituée d'un caoutchouc de base, de 5 à 350 % (en poids par rapport au caoutchouc de base, ceci s'appliquant également aux pourcentages donnés ci-dessous) de poudre fine de zinc, de 2 à 10 % d'oxyde de magnésium et de 20 à 200 % de poudre de graphite dé- veloppant une superficie de 900 à 1 100 m 2/g, et une deuxième couche telle qu'elle a été décrite ci-dessus. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la des- cription suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans les- quels: la figure 1 est une vue en coupe de la bande d'étanchéité an- ticorrosive qui fait l'objet de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe d'une éprouvette de canalisa- tion revêtue extérieurement de la bande d'étanchéité anticorrosive suivant la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe d'un appareil expérimental utilisé pour soumettre l'éprouvette à un essai de corrosion; et la figure 4 représente un tronçon d'une canalisation enrobée au moyen de la bande d'étanchéité anticorrosive suivant la présente in- vention. La figure 1 est une vue en coupe de la bande I d'étanchéité an- ticorrosive suivant la présente invention Cette bande est fabriquée par stratification de la première couche la présentant des qualités de conduc- tivité, et de la deuxième couche lb dotée de propriétés d'étanchéité à l'eau ou d'isolation thermique La première couche la est constituée d'un caoutchouc de base, de 5 à 350 % (en poids par rapport au caoutchouc de base) de poudre fine de zinc, de 2 à 10 % d'oxyde de magnésium, et de 20 à 200 % de poudre de graphite développant une superficie de 900 à 1 100 m 2/ g La deuxième couche lb est constituée d'une simple couche de résine syn- thétique ou de caoutchouc, ou d'une couche multiple formée de cette simple couche et d'une matière fibreuse Parmi les exemples de résines synthéti- ques, on mentionnera entre autres le chlorure de vinyle, le polyéthylène, l'uréthane, le polyuréthane, le phénol, l'urée, le polypropylène, le poly- ester et la résine fluorée. Un caoutchouc de base est utilisé dans la première couche pour la rendre flexible afin qu'elle puisse supporter la dilatation et la con- traction des canalisations à enrober de manière appropriée De la poudre fine de zinc est ajoutée à cette première couche pour protéger contre la corrosion la canalisation ou l'élément de structure à enrober car le zinc subira de préférence une dissolution anodique lorsque l'humidité se con- densera à l'interface de la canalisation ou de l'élément de structure et de la couche de revêtement Il en résultera une polarisation anodique de la première couche dans son ensemble et une polarisation cathodique si- multanée de l'élément de structure Il est préférable d'ajouter une quan- tité de poudre de zinc comprise entre 5 et 350 % en poids car on observe un effet amoindri lorsqu'on en ajoute une quantité inférieure à 5 %, tan- dis qu'une dégradation remarquable du caoutchouc se produit pour une ad- dition supérieure à 350 %. On ajoute de l'oxyde de magnésium pour rendre hygroscopique le caoutchouc de base et utiliser efficacement la poudre fine de zinc disper- sée de manière homogène dans le caoutchouc de base Il est préférable d'a- jouter une quantité d'oxyde de magnésium comprise entre 2 et 10 % en poids car on observe un effet amoindri lorsqu'on en ajoute une quantité inférieu- re à 2 %, tandis qu'une dégradation de l'élasticité du caoutchouc se pro- duit pour une addition supérieure à 10 %. On ajoute ensuite de la poudre de graphite pour donner au caout- chouc de base des qualités de conductivité qui sont nécessaires pour pola- riser anodiquemènt la première couche et polariser cathodiquement l'élé- ment de structure en dissolvant la poudre fine de zinc dispersée de manière homogène dans le caoutchouc de base Cependant, comme la poudre de graphi- te donne de la corrosiveté au caoutchouc de base lorsqu'elle est ajoutée en grande quantité, il est préférable de réduire au minimum la quantité de poudre de graphite ajoutée En outre, il est préférable également de réduire au minimum les dimensions des particules de la poudre de graphite On peut ainsi obtenir une conductivité suffisante tout en emp&chant la corrosion, en dispersant de la poudre de graphite qui développe une superficie de 900 à 1 100 m 2/g en quantité comprise entre 20 et 200 % en poids On obser- ve une conductivité médiocre lorsque la quantité ajoutée est inférieure à %, tandis que la corrosiveté apparait pour une addition supérieure à d Il est préférable également d'ajouter de la poudre de graphite dé- veloppant une superficie de 900 à 1 100 m 2 v/g car lorsque cette superficie est inférieure à 900 mv 2/g, la quantité nécessaire de poudre de graphite est plus élevée, ce qui n'est pas souhaitable, tandis qu'une poudre de graphite développant une superficie supérieure à 1 100 m 2/g n'est pas sou- haitable au point de vue économique. Comme on l'a décrit ci-dessus, bien que la première couche la présente une action anticorrosive, sa résistance n'est pas suffisante La deuxième couche lb est donc nécessaire pour renforcer la première couche et maintenir l'action anticorrosive pendant une longue période de temps. La composition de cette deuxième couche lb peut varier selon qu'elle est utilisée uniquement pour renforcer la première couche la ou pour donner à celle-ci des propriétés d'étanchéité à l'eau ou d'isolation thermique, tout en la renforçant. Ceci revient à dire que, lorsque la deuxième couche lb a pour seul rôle de renforcer la première couche la, elle est constituée d'une simple couche d'une résine synthétique telle que le chlorure de vinyle, le polyéthylène, l'uréthane, le polyuréthane, le polyester, le polypro- pylène, le phénol, l'urée, la résine fluorée, ou de caoutchouc, ou une d'une couche multiple formée de cette simple couche et d'une matière fibreu- se. Par contre, lorsque la deuxième couche est utilisée pour donner à la première couche des propriétés d'isolation thermique, elle doit lêtre constituée de matières fibreuses telles que l'amiante, le carbure de si- licium, le verre, le carbone ou le bore. On se reportera maintenant aux figures 2 et 3 pour la description d'un exemple expérimental. La figure 2 représente une éprouvette que l'on a préparée en re- vêtant extérieurement un tube en acier ordinaire 3 au carbone ( 535 M) d'un matériau 4 et en fixant des bouchons 5 d'étanchéité en polypropylène aux deux extrémités du tube en acier On a laissé séjourner cette éprouvette dans l'appareil d'essai représenté à la figure 3, pendant 8 000 heures dans une humidité de 100 % et à la température de 801 C afin d'évaluer son effet anticorrosif. A la figure 3, des éprouvettes 2 a, 2 b et 2 c ont été placées dans une cuve 6 d'essai Ces éprouvettes ont la même structure que celle qui est représentée à la figure 2, à l'exception du matériau de revêtement c'est-à-dire que l'éprouvette 2 a a été enrobée d'une bande en chlorure de vinyles l'éprouvette 2 b d'une bande en caoutchouc butadiène-styrène et l'éprouvette 2 c de la bande 1 d'étanchéité anticorrosive suivant la présen- te invention (voir figure 4) On a préparé la bande 1 d'étanchéité anticor- rosive en stratifiant la première couche préparée par l'addition, à un ca- outchouc butyle de base, de 300 % en poids de poudre fine de zinc, de 3 % en poids de poudre fine d'oxyde de magnésium et de 35 % en poids de poudre de graphite développant une superficie moyenne d'environ 1 000 m 2/g, et la deuxième couche constituée de chlorure de vinyle La référence 7 désigne une solution aqueuse introduite dans la cuve 6 d'essai, tandis que la ré- férence 8 se rapporte à un élément chauffant prévu dans la solution 7. L'expérience étant terminée au moyen de l'appareil mentionné ci- dessus, on a mesuré la surface de corrosion de chaque éprouvette 2 a à 2 c afin de déterminer le taux d'anticorrosion conformément à l'équation sui- vante ( 1) En conclusion, on a observé une faible corrosion de l'éprouvet- te 2 c enrobée de la bande d'étanchéité anticorrosive suivant la présente invention, ce qui indique un taux élevé d'anticorrosion. S S Taux d'anticorrosion = o x 100 ( 1) so So expression dans laquelle So O représente la superficie d'une éprouvette a- vant l'essai par immersion et 51 représente la superficie corrodée de l'éprouvette après l'essai par immersion. En outre, la bande d'étanchéité anticorrosive qui fait l'objet de la présente invention, présente un excellent degré d'adhérence lors- qu'elle enrobe une canalisation ou un élément de structure et elle s'en- lève difficilement de cet élément car le caoutchouc de base qui est pré- sent dans la première couche, contient une faible quantité d'agents de vulcanisation afin que la structure obtenue soit incomplètement réticulée, ce qui donne une tendance au collement. Comme on l'a décrit ci-dessus, la présente invention fournit une bande d'étanchéité anticorrosive qui présente un efúet anticorrosif de longue durée, lorsqu'elle enrobe diverses canalisations ou éléments de structure, grâce à l'action combinée d'une première couche qui présente un effet anticorrosif excellent dû à la présence d'un composant de zinc, et d'une deuxième couche qui joue un r 8 le de renforcement de la première couche tout en lui communiquant ou non des propriétés d'étanchéité à l'eau ou d'isolation thermique. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisa- tion qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de va- riantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Bande d'étanchéité anticorrosive utilisable pour protéger des canalisations ou des éléments de structure contre la c 9 rrosion lorsque ceux-ci sont enrobés par cette bande, caractérisée en ce qu'elle comprend une première couche préparée par l'addition d'une poudre fine de zinc, d'oxyde de magnésium et de poudre de graphite à un caoutchouc de base, et une deuxième couche qui joue un r 8 le de renforcement de la première couche en lui communiquant ou non des propriétés d'étanchéité à l'eau ou d'isola- tion thermique. 2 Bande d'étanchéité anticorrosive suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la première couche est préparée par l'addition de à 350 % de poudre fine de zinc, de 2 à 10 % d'oxyde de magnésium et de à 200 % de poudre de graphite chargée électrostatiquement,au caoutchouc de base. 3 Bande d'étanchéité anticorrosive suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la deuxième couche est constituée de chlorure de vinyle, de polyéthylène, d'uréthane, de polyuréthane, de phénol, d'urée, de polypropylène, de polyester, de résine fluorée ou de caoutchouc. 4 Bande d'étanchéité anticorrosive suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la deuxième couche est constituée d'une matière fi- breuse choisie parmi l'amiante, le carbure de silicium, le verre, le car- bone et le bore.