Brevet FR2769633A1 — publié le 19990416

MATERIAU COMPOSITE BMC ET PROCEDE DE FABRICATION DU MATERIAU L'invention concerne les matériaux composites de type BMC (bulk moulding compound-composition de moulage en vrac), obtenus par mélange d'une résine thermodurcissable, de type phénolique, polyester ou, encore à titre d'exemple, vinyl ester, et d'une charge contenant généralement un agent de renfort mécanique constitué souvent de fibres de verre. Les applications industrielles de ce type de matériaux sont nombreuses et très diverses. On en trouve en électricité dans certains matériels électriques tels que des coffrets électriques, des interrupteurs, etc., dans le domaine du bâtiment pour la fabrication de panneaux de façade d'isolation thennique et/ou. phonique ou, encore à titre d'exemple, dans le domaine ménager, pour la fabrication d'objets très divers tels que des plateaux de service, des couvercles et assises de toilettes, etc. La fabrication d'un panneau de façade, pour reprendre cet exemple, s'effectue à l'aide d'un pistolet de pulvérisation de résine de type de la marque déposée NOVALAC avec projection simultanée de fibres de verre, l'opération s'effectuant au fond d'un moule. Les couches successives, stratifiées, de résine NovalacB chargées en fibres de verre sont séchées rapidement pendant environ une heure, puis subissent une post-cuisson de six à huit heures à une température d'environ 100 C à 130 C, la post-cuisson assurant la réticulation de la résine. Un tel procédé de fabrication permet d'obtenir des panneaux de façade avec une tenue anti-feu correcte, mais présente l'inconvénient d'être de coût très élevé, notamment à cause du temps important de fabrication. Une solution, pour diminuer le temps de fabrication, consiste à charger la résine en acides dont le rôle est d'accélérer la réticulation. Mais les acides attaquant les moules, une telle solution n'est pas satisfaisante. L'invention propose de pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un matériau composite BMC obtenu à partir d'un mélange d'une résine phénolique et d'une charge, caractérisé par le fait que la résine phénolique est de type Résol et la charge est pulvérulente. Grâce à la résine liquide de type Résol on peut mouler directement, en masse, le produit sans former de strates de résines. Avantageusement, la charge pulvérulente contient de l'oxyde de calcium micronise. Dans ce cas, et avantageusement encore, la chaux micronisée joue le double rôle d'agent accélérateur de réticulation et d'agent déshydratant. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un matériau composite BMC, dans lequel on mélange une résine phénolique avec une charge et on réticule le mélange sous pression et température déterminées, caractérisé par le fait qu'on prend une résine phénolique liquide de type Résol et on pulvérise la charge avant de la mélanger, sous forme pulvérulente, à la résine phénolique de type Résol. La charge étant mélangée sous forme pulvérulente le mélange de résine et de charge est parfaitement homogène, sans agrégats. Avantageusement encore, la charge contenant une pluralité de composants, on mélange à sec lesdits composants tout en les pulvérisant afin de préparer la charge pulvérulente. L'invention concerne encore une application d'un matériau composite BMC tel que défini ci-dessus pour la fabrication de panneaux de façade. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière du matériau composite de l'invention et d'un mode de réalisation particulier du procédé de fabrication d'un panneau de façade en matériau de l'invention, en référence à la figure annexée qui représente un schéma fonctionnel du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Le matériau composite BMC de l'invention est constitué d'un mélange de résine thermodurcissable phénolique Résol et d'une charge. La charge comprend ici une charge de renforcement mécanique constituée de fibres de verre, un agent anti-feu comportant des alumines et un agent de démoulage en stéarate de calcium. La charge comprend en outre de l'oxyde de calcium jouant le double rôle d'agent déshydratant et d'agent accélérateur de réticulation. Le dispositif de fabrication du matériau composite BMC, représenté sur la figure, comprend un mélangeur à lamelles 1, un malaxeur 2 à bras en Z classique et un conduit 3 de communication faisant communiquer une ouverture inférieure 4 du mélangeur à lamelles 1 et une ouverture supérieure 5 du malaxeur 2. Un obturateur 6 escamotable est monté à travers le conduit 3. Le procédé de fabrication du matériau composite BMC décrit ci-dessus et d'un panneau de façade constitué en matériau composite BMC va maintenant être décrit. L'obturateur 6 obturant le conduit de communication 3, on introduit dans le mélangeur à lamelles 1 des alumines anti-feu en poudre, des stéarates de démoulage, des fibres de verre de renforcement mécanique et de la chaux en poudre, dans des proportions indiquées dans le tableau. Tableau Composants du maténau Poids (kg) composite BMC Résine phénolique Résol 750 Stéarate de calcium 30 Oxyde de calcium CaO 40 Noir de MogulB 28 Alumines ON 320 420 OL 107 300 Fibres de verre (13 mm PPG) 420 On mélange à sec tous les composants formant une charge, en faisant tourner les lamelles du mélangeur 1. Lors du mélange, la charge se pulvérise, sans que les fibres de verre ne se cassent, et l'oxyde de calcium se micronise en se réduisant en fines particules de poudre. Après environ deux minutes de mélange, on obtient une charge pulvérulente parfaitement Dans le malaxeur, on introduit de la résine phénolique Résol, sous forme liquide, et ici un colorant noir en noir de MogulB, dans les proportions indiquées dans le tableau. On malaxe la résine et son colorant pendant environ dix à quinze minutes. On soulignera que la résine phénolique Résol se présente sous forme liquide à température et pression ambiantes. On ouvre ensuite le conduit de communication 3 en escamotant l'obturateur 6 de façon à faire tomber la charge pulvérulente dans le malaxeur 2 contenant déjà le mélange de résine Résol et de colorant. Puis on malaxe la résine liquide et son colorant avec la charge pulvérulente en faisant tourner le bras en Z du malaxeur 2, afin de mouiller la charge dans la résine. Lors du malaxage, l'oxyde de calcium absorbe l'eau contenue dans le mélange en jouant ainsi le rôle d'agent déshydratant, sa structure micronisée permettant notamment d'éviter la formation d'agrégats. Après environ quatre minutes de malaxage, on obtient un produit intermédiaire Pi. On retire le produit intermédiaire Pi du malaxeur 2 afin de le récupérer et de le mettre dans des emballages destinés à être adressés à un mouleur. Après retrait du produit Pi du malaxeur 2 et avant son utilisation, le produit Pi est laissé au repos pendant une durée de maturation d'environ une semaine, à une température inférieure à 2O0C, de préférence à une température de 16"C. Afin de fabriquer le panneau de façade en matériau composite BMC, on prend du produit intermédiaire Pi emballé et on en remplit un moule à panneau de façade. On ferme le moule avant de soumettre son contenu à une température de 175"C et à une pression surfacique de 50 bars/cm2, pendant environ trois minutes, afin de réticuler le produit intermédiaire Pi. Lors de l'opération de mise sous pression et de chauffage, I'oxyde de calcium accélère la réticulation. On ouvre ensuite le moule et on éjecte son contenu constitué en matériau composite BMC ayant la forme du panneau de façade souhaité. A la place du noir de MogulB, il pourrait être introduit dans la résine un colorant noir conducteur. Les fibres de verre, les alumines anti-feu et les stéarates de démoulage pourraient être remplacés par d'autres agents de renforcement mécanique, agents anti-feu et agents de démoulage, respectivement. REVENDICATIONS 1. Matériau composite BMC obtenu à partir d'un mélange dlune résine phénolique et d'une charge, caractérisé par le fait que la résine phénolique est de type Résol et la charge est pulvérulente. 2. Matériau composite BMC selon la revendication 1, dans lequel la charge pulvérulente contient de l'oxyde de calcium micronisée. 3. Matériau composite BMC selon la revendication 2, dans lequel l'oxyde de calcium micronisé joue le rôle d'agent accélérateur de réticulation. 4. Matériau composite BMC selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel l'oxyde de calcium micronisé joue le rôle d'agent déshydratant. 5. Matériau composite BMC selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la charge pulvérulente comprend au moins l'un des éléments du groupe comprenant une charge de renforcement mécanique, un agent antifeu et un agent de démoulage. 6. Procédé de fabrication d'un matériau composite BMC selon la revendication 1, dans lequel on mélange une résine phénolique avec une charge et on réticule le mélange sous pression et température déterminées, caractérisé par le fait qu'on prend une résine phénolique liquide de type Résol et on pulvérise la charge avant de la mélanger, sous forme pulvérulente, à la résine phénolique de type Résol. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, la charge contenant une pluralité de composants, on mélange à sec lesdits composants tout en les pulvérisant afin de préparer la charge pulvérulente. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, on introduit de l'oxyde de calcium dans la charge et, lors du mélange à sec des composants de la charge, on micronise l'oxyde de calcium. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel lors du mélange de la charge et de la résine, on mouille la charge dans la résine. 10. Application d'un matériau composite BMC selon la revendication 1 pour la fabrication de panneaux de façade.