Brevet FR2570964A1 — publié le 19860404

La présente invention est relative à un procédé d'imperméabilisation d'une surface constituée d'un polymère, notamment d'un réservoir en polyéthylène destiné à contenir un hydrocarbure. Dans le présent mémoire, on entend par le terme "imperméabilisation" l'augmentation des propriétés de barrière vis-à-vis d'un ou de plusieurs fluides. On sait que les polymères usuels (polyéthylène, polypropylène) sont perméables à différents gaz, et en particulier aux vapeurs d'essence. Ceci freine actuellement le développement des réservoirs d'automobile en polyéthylène, matériau qui offre pourtant des avantages du point de vue de la résistance aux chocs et au feu. Divers prbcédés ont été proposés pour inperméabiliser les polymeres. Cependant, du fait soit de la longueur ou de la complexité de leur mise en oeuvre, soit de leur danger ou de leur coût élevé, aucun n'a donné entière satisfaction. L'invention a pour but de tournir un procédé d'imperméabilisation simple et économique; sans danger et pouvant s'intégrer à une chaîne de fabrication à cadence élevée. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'imperméabilisation d'une surface constituée d'un polymère, caractérisé en ce qu'on porte à une température de décomposition un composé fluoré gazeux stable à la température ambiante, puis on l'envoie sur ladite surface. De préférence, ledit composé est le tétrafluorure de carbone ou l'hexafluorure de soufre, et on élève sa température au moyen d'une flamme oxy-propane. L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus. Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend un bruleur, des moyens d'alimentation du brûleur en combustible, en comburant et en ledit composé fluoré, et des moyens de manutention pour faire défiler la surface à imperméabiliser devant le brûleur. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard du dessin annexé, dont la figure unique illustre schématiquement un appareil conforme à l'invention. On a représenté schématiquement au dessin la paroi 1 d'une enceinte 2 de traitement de réservoirs d'automobile 3 en polyéthylène. Dans l'enceinte 2 est disposé au moins un brûleur-mélangeur 4 muni de trois conduites d'alimentation : une conduite 5 d'alimentation en gaz comburant, par exemple en oxygène, une conduite 6 d'alimentation en gaz combustible, par exemple en propane, et une conduite 7 d'alimentation en un composé fluoré gazeux stable à la température ambiante, par exemple en tétrafluorure de carbone (CF4) ou en hexafluorure de soufre (SF6). Les conduites 5 à 7 débouchent dans une chambre commune du bruleur. L'enceinte 2 comporte également des moyens appropriés (non représentés) pour faire défiler la totalité de la surface extérieure du réservoir 3 en regard du bruleur-mélangeur 4. Par exemple, en supposant le réservoir cylindrique, ces moyens peuvent l'animer d'un mouvement hélicoïdal d'axe parallèle à la surface 8 de sortie des gaz du bruleur-mélangeur. En fonctionnement, le mélange de trois gaz réalisé dans le bruleur-mélangeur forme à la sortie de ce dernier un ensemble de flammes 9 contenant le composé gazeux fluoré. La température des flammes est choisie de préférence de manière à assurer une décomposition à peu près totale de ce composé ; par exemple, la flamme oxy-propane possède une température de l'ordre de 3000 K, qui provoque la décomposition totale du CF4 et du SF6. En variante, avec d'autres types de flammes, on peut réaliser le mélange de gaz au moins partiellement à la sortie du bruleur ; par exemple, avec une flamme oxhydrique (oxygène-hydrogène), on ne mélangerait le composé fluoré qu'avec l'oxygène dans le bruleur. Les produits de la décomposition du composé fluoré atteignent ensuite la surface du réservoir 3 et y forment une couche superficielle 10 imperméable notamment aux vapeurs d'hydrocarbures. On pense que ce résultat est essentiellement du à l'effet de fluoration résultant de la présence d'atomes libres de fluor dans la flamme, et également, dans le cas où l'on utilise du SF6, un effet de sulfonation, le SF6 engendrant dans la flamme des espèces S02 et S03 favorables à l'imperméabilisation. Il est à noter que du fait- de la présence d'hydrogène dans le propane et dans l'humidité de l'air, la décomposition du CF4 comme celle du SF6 provoque l'apparition dans les flammes de fluorure d'hydrogène (HF), d'autant plus que la température de la flamme est moins élevée. La paroi 1 de l'enceinte de travail doit donc etre réalisée dans un matériau compatible avec ce corps, par exemple en polypropylène. On peut, en variante, éviter l'apparition de fluorure d'hydrogène en utilisant, pour décomposer le gaz fluoré, un milieu à température élevée ne contenant pas d'hydrogène, par exemple un plasma d'argon, et en travaillant eL atmosphère sectle. Les gaz effluents sont aspirés par une hotte il dont est équipée la paroi 1 de l'enceinte, puis traités de façon appropriée avant d'être rejetés à l'atmosphère, On comprend que l'ensemble de l'appareil peut être facilement automatisé et intégré dans une chaine -de fabrication de réservoirs (ou d'autres objets en un polymère) à cadence élevée. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'imperméabilisation d'une surface constituée d'un polymère, notamment d'un réservoir (3) en polyéthylène destiné à contenir un hydrocarbure, caractérisé en ce qu'on porte à une température de décomposition un composé fluoré gazeux stable à la température ambiante, puis on l'envoie sur ladite surface. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé fluoré est le tétrafluorure de carbone. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé fluoré est l'hexafluorure de soufre. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on élève la température dudit composé fluoré au moyen d'une flamme oxy-propane (9j. 5 - Procédé suivant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on élève la température dudit composé fluoré au moyen d'un plasma, de préférence en atmosphère sèche. 6 - Appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un brûleur (4), des moyens (5,6,7) d'alimentation du brûleur en combustible, en comburant et en ledit composé fluoré. 7 - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de manutention pour faire défiler ladite surface (3) devant le brûleur (4). 8 - Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le brûleur (4) est adapté pour mélanger ledit composé fluoré avec le combustible et/ou avec le comburant. 9 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le brûleur (4), et éventuellement les moyens de manutention, sont disposés dans une enceinte (2) pourvue de moyens d'aspiration (11). 10 - Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi (1) de l'enceinte (2) est constituée d'un matériau compatible avec le fluorure d'hydrogène, notamment de polypropylène.