Brevet FR2665455A1 — publié le 19920207

Il est bien connu de préparer des produits conformés par exemple en polystyrène en incorporant à ce polymère, avant transformation physique, des composés porophoriques qui se décomposent en libérant des substances volatiles qui provooquent à l'intérieur du produit fini de fines alvéoles nées précisèment de ce dégagement gazeux. Et, ceci afin d'obtenir des perles de polystyrène expansées de densités différentes suivant le procédé d'expansion utilisé. Ces perles de polystyrène expansées peuvent ainsi être mélangées en ce qui nous intéresse à des liants hydrauliques et permettre la fabrication de produits finis ou semi-finis destinés à l'isolation dans la construction ou autres domaines d'application. Il est par ailleurs bien établi qu'il est difficile d'incorporer une grande quantité de perles expansées dans des mortiers hydrauliques. Le seuil permettant d'obtenir des mortiers isolants dont le lambda est plus ou moins voisin de 0,08 ne permettant qu'un complément d'isolation et présentant des caractéristiques mécaniques et physiques très faibles. Les produits finis ou semi-finis conformés dans ces conditions ne peuvent être d'une grande efficacité dans la construction, car ils présentent beaucoup d'inconvénients, à savoir Friabilité des matériaux, Résistance mécanique insuffisante Retrait important, Lambda trop élevé. La présente invention à pour objet un procédé qui permet, à partir de polymèredu polystyrène, sans ajout préalable d'agent porophorique au moment de la polymérisation, pour des perles de polystyrène choc comme pour des perles de polystyrène cristal, d'obtenir des perles expansées offrant des carac téristiques mécaniques et physiques nettement supérieures aux produits expansés connus.- En effet, les perles expansées par le procédé que nous allons décrire ciaprès permet d'obtenir des perles expansées dont la coque est rigide et d'une grande dureté, de densité variant d'environ 30 kg à 300 kg au m3, et d'un lambda minimum voisin de 0,033.Nous avons constaté en effet, en partant de perles de polystyrène choc ou cristal de diamètre variant entre 100 et 800 microns plongées dans un bain chauffé à 800 composé d'eau, de carbonate acide de sodium, de carbonate neutre de sodium et de glycérol pendant environ 2mn, que nous obtenions des perles de polystyrène expansées dont le diamètre est de l'ordre de 600 microns à 2mm et dont la coque présente une dureté presque équivalente au polymère de base. Ce résultat est tout à fait inattendu, car on ne pouvait pas s'attendre à ce qu'une addition relativement aussi modeste de deux composés porophoriques minéraux associés au glycérol donnent naissance à un tel produit fini. Ce produit ainsi réalisé va nous permettre de conformer des mélanges avec des l,Ei nts hydrauliques dans des pourcentages très importants de perles par rapports aux liants hydrauliques et ce jusqu'à plus de 900% en volume de perles. Les produits finis ou semi-finis présentent des caractéristiques mécaniques et physiques exceptionnelles et nous obtenons des matériaux composites inconnus à ce jour. Nous allons décrire l'invention dans quelques modes de réalisations spécifiques restant bien entendu que l'invention n'est limitée par ces derniers en aucune façon. Exemple 1. Dans une cuve métallique de 1200 litres environ, on mélange à 100 litres d'eau 5 kg de carbonate neutre de sodium, 10 kg de carbonate acide de sodium, 8 kgE de glycérol industriel, On porte cemélange à la température de 800. On plonge ensuite 50 kg de perles de polystyrène choc au bout de 2mn environ on envoie par aspiration les perles expansées dans un silo de stockage. Ce mélange maintenu en température permet de fabriquer environ 10ru3 de perles de polystyrène expansé d'une densité de l'ordre de 50 kg pour un mètre cube. Dont les caractéristiques mécaniques et physiques sont celles décrites plus avant et dont le lambda est d'environ 0,033. Exemple 2. On procéde en tout point comme pour l'exemple nol, mais l'on remplace le polystyrène choc par du polystyrène cristal. Les deux exemples décrits ci-dessus permettent de fabriquer des perles de polystyrène expansées. Nous allons donner, ci-dessous, des exemples de composition avec des liants hydrauliques qui vont permettre de réaliser des produits finis ou semi-finis pour l'isolation des constructions soit par l'extérieur, soit par l'intérieur, ainsi que d'autres matériaux finis, produits inconnus à ce jour car non réalisables avec du polystyrène expansé par les méthodes traditionnelles. Exemple 3. Produits en sac prêt à l'emploi pour l'isolation thermique et phonique des façades. Dans un malaxeur conventionnel, on mélange en volume 1 partie de ciment blanc, adjuventé d'additifs traditionnels dans les proportions connues, tels que - Stéarate, - Méthylethylcellulose - Résine d'accrochage type PAV, - Agent tensio-actif. 10 parties de polystyrène choc. On recueille le produit ainsi obtenu pré-mélangé dans des sacs de 50 ou 60 litres pour être appliqué après adjonction d'eau soit manuellement, soit pneumatiquement en épaisseur de 3 ou 4cm pour obtenir un lambda du produit fini de 0,038 à 0,040 d'une résistance mécanique exceptionnelle accrochant bien au support, sans aucun système d'accrochage mécanique quelconque et offrant en plus un classement au feu MO. Exemple 4. On procède en tous points comme l'exemple 3, on remplace seulement les 10 parties de polystyrène choc par du polystyrène cristal. r emple 5. Fabrication d'éléments préfabriqués tels que panneaux, parpaings et tous autres produits manufacturés. On procède comme les exemples 3 et 4 en incorporant au volume de liant hydraulique 10 ou 20 parties de polystyrène choc ou cristal pour fabriquer par tous les procédés en soi connus tels que compression, vibration, moulage ou extrusion, etc... REVENDICATIONS 10) Procédé pour expanser des perles de polystyrène dépourvues de gaz porophorique, caractérisé par le fait que l'on porte à environ 800 C un mélange d'eau, de carbonate neutre de sodium, de carbonate acide de sodium et de glycérol, et que l'on plonge le polystyrène dans ce mélange pour obtenir l'expansion requise. 20) Procédé selon la revendication n0 1, caractérisé par le fait que le produit ainsi expansé possède une coque dure et rigide. 30) Procédé selon la revendication n0 1, caractérisé par le fait que le produit obtenu a une densité variable de ltordre de 30 kg à 300 kg par i. 40) Procédé selon la revendication n0 1, caractérisé par le fait que les perles de polystyrène utilisées sont du type choc. 50) Procédé selon la revendication n0 1, caractérisé par le fait que les perles de polystyrène utilisées sont du type cristal. 60) Procédé selon les revendications 1 à 5 caractérisés par le fait que les perles de polystyrène expansées entre dans des compositions de liant hydraulique jusqu'à plus de 900% du volume de liant. 7 ) Produit fini ou semi-fini obtenu par la mise en oeuvre d'un quelconque procédé suivant la revendication n0 6.