INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La protection du dispositif contre la perméation latérale est assurée notamment par l’adhésif ou matériau d’enrobage, dont l’efficacité peut dépendre de différents facteurs, notamment sa formulation chimique, son procédé d’application, son épaisseur (proportionnelle à la surface d’échange avec l’environnement), son interface avec les capots, sa résistance aux contraintes d’usage, etc. Les propriétés de l’adhésif doivent donc être optimisées pour minimer voire supprimer la perméation latérale, pour assurer une efficacité et un rendement optimaux et pour obtenir une durabilité satisfaisante.
Les cellules photovoltaïques flexibles (par exemple les cellules organiques, pérovskite, CIGS, CDTE) représentent une alternative particulièrement intéressante aux cellules photovoltaïques rigides à base de silicium, en ce qu’elles peuvent être fabriquées selon des procédés continus et de haute cadence (procédé rouleau à rouleau) et peuvent convenir à des applications nécessitant flexibilité ou conformabilité ou un faible poids. Elles sont également moins fragiles (usage de capots flexibles) et moins sensibles à la casse.
Les cellules photovoltaïques flexibles peuvent par exemple être obtenus par impression à basse température d’une couche active mince (matériau organique ou pérovskite ayant des propriétés semi-conductrices) déposée sur un substrat de support polymérique flexible.
L’encapsulation d’un dispositif électronique ou optoélectronique flexible peut être réalisée au moyen d’un capot peu perméable aux gaz, en particulier à la vapeur d’eau et à l’oxygène, qui doit être au moins autant flexible que le dispositif qu’il protège afin de ne pas devenir un facteur limitant la flexion de celui-ci, ou qu’il doit présenter une flexibilité contrôlée lorsque, par exemple, l’encapsulation est utilisée pour limiter sciemment le rayon de courbure du dispositif et pour éviter son endommagement.
Préparation et caractérisation de compositions liantes selon l’invention :
On prépare des formulations de mortier dont la composition est présentée dans le tableau 2 selon la procédure :
incorporation de l’adjuvant et de l’eau dans le bol d’un malaxeur automatique Perrier pour ciments et mortiers normalisés, incorporation de l’ensemble des fines (ciment et/ou liants hydrauliques), malaxage à vitesse lente de 140 tr/min, incorporation du sable après 30 s, malaxage à vitesse lente de 140 tr/min durant 60 s, arrêt durant 30 s et nettoyage des parois du bol, malaxage à vitesse lente de 140 tr/min durant 90 s.
De manière similaire, on prépare une composition liante comparative de mortier (FC) ne comprenant pas de polymère.
Le pouvoir réducteur d'eau des polymères selon l'invention est évalué à partir de formulations de mortier.
La maniabilité T0 des mortiers formulés avec les copolymères selon l'invention a été évaluée par mesure du diamètre d'étalement ( slump flow en anglais) selon la norme
EN 12350-2 adaptée au mortier (mini-cône d'Abrams).
Pour effectuer l'étalement, on soulève le cône rempli de mortier formulé perpendiculairement à une plaque horizontale tout en effectuant un quart de tour. L'étalement est mesuré après 5 minutes selon deux diamètres à 90° avec un réglet. Le résultat de la mesure d'étalement est la moyenne des 2 valeurs à ± 1 mm.
Les essais sont réalisés à 20°C. Le dosage en adjuvant est déterminé de manière à atteindre un étalement cible de 240 mm ± 5 mm. Le dosage est exprimé en % en poids sec par rapport au poids du composé liant hydraulique ou du mélange de composés liants hydrauliques. Les résultats sont présentés dans le tableau 2. Composition liante comparative Selon l’invention FC RA RB RC Sable AFNOR (g) 1 350 1 350 1 350 1 350 Ciment CEM I 42.5R BOSTIK (g) 450 450 450 450 Copolymère (% en poids sec/poids sec de ciment) / AA (0,17) AB (0,17) AG (0,17) Agent anti-mousse (% en poids / copolymère) / 0,5 0,5 0,5 Eau (g) 300 200 200 200 Rapport en poids eau/ciment 0,66 0,44 0,44 0,44 Maniabilité T0 (mm) 240 240 220 250 Réduction d’eau (%) 0 33 33 33
La mise en œuvre des copolymères selon l’invention permet de réduire la quantité d’eau de 33 % dans les compositions R hydrauliques, tout en maintenant une fluidité initiale (maniabilité) similaire à celle de la composition comparative ne comprenant pas de copolymère.
Les copolymères selon l’invention peuvent donc être qualifiés d’agents haut réducteurs d’eau selon la norme ADJUVANT NF EN 934-2. En effet, ils permettent une réduction d’eau pour le mortier adjuvanté d’au moins 12 % par rapport au mortier témoin. La mise en œuvre des copolymères selon l’invention permettrait d’obtenir des résultats similaires au sein de béton adjuvanté par réduction d’au moins 12 % de la quantité d’eau par rapport à un béton témoin ne comprenant pas de copolymère selon l’invention.
Mousse céramique à dispersion de taille de cellules réduite La présente invention se rapporte à mousse céramique frittée, destinée à filtrer un fluide, notamment pour décontaminer de l’air, notamment de l’air d’espaces clos habitables (habitations, bureaux, habitacles de véhicules, …). Elle concerne également un procédé de fabrication d’une telle mousse.
Il existe plusieurs procédés de fabrication permettant d'obtenir des mousses céramiques poreuses.
Le plus simple de ces procédés comprend l'addition d'un agent porogène dans une barbotine céramique ou un mélange à presser. Le tout est mis en forme puis subit un cycle de cuisson qui permet de brûler l'agent porogène. En brûlant, l'agent porogène laisse place à une porosité. Ce procédé est décrit par exemple dans le brevet EP 1 140 731 B1. Il présente l'inconvénient de conduire à un dégagement gazeux (éventuellement toxique) dû à la pyrolyse de l'agent porogène. Par ailleurs, il est difficile de fabriquer des pièces épaisses, car le dégagement gazeux est alors difficile à effectuer (il faut pouvoir évacuer le gaz de manière homogène).
Une autre technique est la réplication d'une mousse en polymère, polyuréthane par exemple. Cette mousse est recouverte d'une barbotine céramique. Le tout subit ensuite un cycle de cuisson qui permet de brûler la mousse polyuréthane et de fritter la mousse céramique dont la structure est induite par la mousse polyuréthane de départ. Ce procédé est décrit par exemple dans le brevet US 4,024,212. On retrouve les inconvénients liés au dégagement gazeux (en brûlant, le polyuréthane dégage des gaz à liaison C-N qui sont dangereux). Par ailleurs, il est difficile de réaliser des pièces avec des pores de dimensions inférieures à 200 µm. Une technique alternative est la création de porosités par la formation de gaz par réaction chimique entre différents additifs d'une barbotine de céramique. Ce procédé est décrit par exemple dans les brevets US 5,643,512 ou US 5,705,448. Là encore, on retrouve les inconvénients liés au dégagement de gaz.
De plus, il faut associer à ce procédé une technique de consolidation de la mousse. Parmi les techniques de consolidation de mousse pouvant être utilisées pour la mise en œuvre des deux dernières techniques mentionnées ci-dessus, il existe aussi plusieurs possibilités. Une première solution consiste à mélanger des monomères polymérisables à la barbotine céramique. Dans des conditions particulières, la polymérisation des monomères entraîne la consolidation de la mousse. Ce procédé est décrit par exemple dans le brevet EP 759 020 B1. Par contre, le coût élevé des monomères utilisables ainsi que la difficulté de maîtriser les conditions de polymérisation ont empêché cette technique de se développer de manière industrielle.
Les caractéristiques de l’effluent liquide issu de la seconde étape d’hydrodésulfuration et les conditions de températures en fonction du temps sous flux de charge ainsi obtenus sont présentées dans le tableau 3.
Temps sous flux de charge jours 0 15 30 60 90 Teneur en soufre entrée ppmS 598 598 598 598 598 Teneur en soufre sortie ppmS 10 10 11 12 13 Température entrée lit 1 °C 267 267 267 267 267 Température sortie lit 1 °C 281 280 280 279 278 Température entrée lit 2 °C 276 276 275 274 273 Température sortie lit 2 °C 286 285 285 283 281
HYDROCONVERSION EN LIT BOUILLONNANT OU HYBRIDE BOUILLONNANT-ENTRAÎNÉ D’UNE CHARGE COMPORTANT UNE FRACTION PLASTIQUE La présente invention concerne le domaine de l’hydroconversion de charges comportant une fraction plastique, notamment issue de déchets plastiques, et une fraction lourde d’hydrocarbures, notamment une fraction lourde d’hydrocarbures contenant une partie d'au moins 50% poids, de préférence d’au moins 80% poids, ayant une température d'ébullition d'au moins 300°C.
La fraction lourde d’hydrocarbures peut être un pétrole brut ou être issue de la distillation et/ou du raffinage d'un pétrole brut, typiquement un pétrole brut étêté, un résidu de la distillation atmosphérique et/ou sous vide d'un pétrole brut. Cette fraction lourde d’hydrocarbures est associée à une fraction de plastique(s).
En particulier, la présente invention concerne un procédé d'hydroconversion d’une telle charge mixte, comportant au moins une étape d’hydroconversion mettant en œuvre un ou plusieurs réacteurs fonctionnant en lit bouillonnant ou en lit hybride bouillonnant-entrainé, et de préférence deux étapes d'hydroconversion successives, en vue de produire des matières de plus haute qualité, à point d’ébullition plus bas, par exemple à des fins de production de carburants, tout en permettant la valorisation de déchets plastiques.
Depuis plusieurs années, on voit apparaître, au sein des filières carburant et chimie, des procédés incorporant des produits autres que des produits pétroliers traditionnels, par exemple des produits d'origine renouvelable comme la biomasse lignocellulosique, ou encore des produits de type déchets plastiques, en complément ou en substitution des produits d'origine fossile.
On connait par exemple le brevet US8623102 portant sur un procédé de liquéfaction de biomasse choisie parmi les algues, la biomasse lignocellulosique ou un ou plusieurs constituants de biomasse lignocellulosique choisis dans le groupe formé par la cellulose, l'hémicellulose et/ou la lignine pour produire des bases carburants, ledit procédé comportant deux étapes d'hydroconversion successives sous haute pression d'hydrogène dans des réacteurs à lit bouillonnant mettant en œuvre un catalyseur supporté de type hydroconversion de résidu pétrolier et une suspension composée de la biomasse et d'un solvant.
En particulier, dans un contexte d’économie circulaire et de réduction des déchets, il existe une attention particulière portée aux plastiques, qui sont classiquement des produits dérivés du pétrole, afin de les valoriser.
Cette valorisation des déchets plastiques peut consister à transformer lesdits plastiques, par des moyens mécaniques et/ou chimiques, afin de permettre à nouveau la production de plastiques ou d’objets à base de plastiques. Il s’agit alors de recyclage des déchets plastiques.
Cette valorisation des déchets plastiques peut également suivre la voie d’une valorisation énergétique, en particulier pour ce qui est des déchets plastiques non recyclables ou difficilement recyclables, comme alternative, dans certains cas, à un enfouissement.
Typiquement, la valorisation énergétique des déchets plastiques consiste à produire de l’énergie, sous forme d’électricité et/ou de chaleur. Par exemple, il est connu de faire subir aux plastiques issus des filières de collecte et de tri une étape de pyrolyse pour produire, entre autres, des huiles de pyrolyse de plastiques, qui sont généralement brûlées pour générer de l’électricité et/ou utilisées en tant que combustible dans des chaudières industrielles ou de chauffage urbain.
Dans le domaine de l’hydroconversion, i.e. la conversion de charges hydrocarbonées sous haute pression d’hydrogène en produits dotés de plages de point d’ébullition plus basses que celles de la charge d’origine, la demande WO2020129020 décrit un procédé d’hydroconversion d’un mélange de polymères basé sur l’utilisation d’un catalyseur entraîné, dit aussi procédé d’hydroconversion « slurry ». Le catalyseur de très petite taille est dispersé dans le milieu réactionnel, distribué uniformément dans le réacteur, et entrainé avec les produits quittant le réacteur. Selon ce procédé, un mélange de plastiques est traité selon la technologie slurry basée sur l’utilisation d’un réacteur opérant avec un catalyseur entrainé, et est transformé en hydrocarbures ayant une température d’ébullition variant de 65°C à 175°C, correspondant à une coupe naphta. Il s’agit in fine d’un procédé de recyclage chimique de déchets plastiques, permettant de transformer des plastiques usagés en une coupe naphta, qui est un des principaux réactifs pour la production de plastiques. La charge dans le procédé d’hydroconversion slurry selon la demande WO2020129020 est un mélange solide de polymères, qui peut être mélangé avec un résidu sous vide, et qui est introduit sous forme de slurry (suspension de solides) dans un réacteur opérant en lit entrainé. Bien que les procédés slurry soient connus pour traiter des charges lourdes et atteindre des taux de conversion plus importants que d’autres procédés, par exemple des procédé d’hydroconversion utilisant des réacteurs en lit bouillonnant mettant en œuvre un catalyseur supporté maintenu dans le réacteur, un inconvénient majeur des procédés slurry réside dans la gestion complexe et couteuse du catalyseur entraîné avec les produits de la conversion, notamment sa séparation d’avec les produits finaux.
Objectifs et Résumé de l’invention La présente invention relève du domaine de la valorisation de charges lourdes difficilement valorisables telles que les résidus pétroliers, qui contiennent généralement de hautes teneurs en impuretés comme des métaux, du soufre, de l’azote, du carbone Conradson et des asphaltènes, pour les convertir en produits plus légers, valorisables comme carburants, par exemple pour produire des essences ou des gazoles, ou des matières premières pour la pétrochimie.
Les inventeurs ont mis en évidence que, de manière surprenante, il était possible d’incorporer une fraction de plastiques issus de déchets, selon différentes manières, à une charge hydrocarbonée lourde traditionnellement traitée dans un procédé d’hydroconversion en lit bouillonnant ou hybride bouillonnant-entraîné, sans détériorer sensiblement la conversion globale de la charge.
Il apparaît que, de manière surprenante, les mesures réalisées pour le matériau composite formé selon l’invention correspondent parfaitement aux valeurs théoriques obtenues pour le matériau formé avec des fibres neuves continues équivalent. Ainsi, les propriétés mécaniques d’un élément formé conformément à l’invention, au moins pour des copeaux comportant des fibres organisées de manière unidirectionnelle et une organisation par plis, sont prédictibles selon les connaissances généralement appliquées aux matériaux composites à base de fibres de carbone neuves continues équivalents
COMPOSITION D’ANODE AVEC LIANT RÉTICULABLE L’invention concerne une composition aqueuse d’anode comprenant des particules de carbone ou des particules métalliques et une composition réticulable. Cette composition réticulable comprend un polymère polycarboxylique combiné à un alcool ou une amine. L’invention concerne également une méthode de fabrication d’une anode au moyen de cette composition aqueuse.
On connait des compositions d’anode qui comprennent généralement du carbone ou un métal sous forme de particules associées à une composition liante. Les compositions liantes les plus courantes comprennent un polymère styrène-butadiène. Après réticulation, la composition permet de fixer les particules sur un substrat métallique. Le pouvoir liant est donc déterminant lors de la fabrication d’une anode au moyen de ces compostions d’anode. En outre, la résistance mécanique ou la résistance électro-chimique est particulièrement recherchée.
Fréquemment, ces compositions d’anode comprennent du silicium afin d’augmenter la capacité des anodes préparées. Lors des cycles de charge-décharge des batteries contenant ces anodes, il est habituel de constater une déformation qui peut conduire à une altération irréversible de l’anode. La tolérance à la déformation est donc également une propriété recherchée.
Les réactions conduisant à la réticulation de la composition doivent également être contrôlées de manière efficace. Les réactions parasites ou bien l’inhibition des réactifs mis en œuvre doivent être évitées. La formation de sous-produits de dégradation ou de sous-produits colorés, notamment du fait d’une exposition excessive à des températures élevées, doit être réduite ou évitée. Ces compositions réticulables devraient posséder une réactivité élevée. Elles devraient permettre des cinétiques de réaction élevées.
Le temps de fabrication de ces anodes est également un facteur important. L’amélioration de l’efficacité des différentes réactions mises en œuvre, notamment lors de la réticulation de la composition d’anode, doit donc être recherchée.
Le nombre d’ingrédients utilisés lors de la préparation des compositions d’anode devrait également pouvoir être diminué.
Des compositions réticulables connues sont utilisées dans de nombreux domaines. Toutefois, certains composés devraient être évités ou éliminés de ces compositions réticulables, notamment pour des questions d’efficacité et de sécurité mais également pour des questions économiques ou environnementales. Il peut également être avantageux de pouvoir se passer de composé phosphoré lors de la préparation des réactifs d’une composition réticulable ou bien lors de la préparation d’une composition réticulable ou bien lors de son application avant réticulation. Ainsi, les esters ou les amides des compositions réticulables devraient pouvoir être préparés en l’absence de composé pouvant être considéré comme préjudiciable d’un point de vue environnemental ou bien en l’absence de composé à l’emploi restreint par des dispositions réglementaires. En particulier, la préparation de ces composés en l’absence de composé comprenant du phosphore pourrait être privilégiée, notamment l’absence de phosphore au degré d’oxydation I, III ou V.
Les réactions conduisant à la réticulation de la composition présente sur un matériau doivent également être contrôlées de manière efficace. Les réactions parasites ou bien l’inhibition des réactifs mis en œuvre doivent être évitées.
Il est également important de pouvoir disposer de moyens améliorés, notamment de compositions aqueuses réticulables ou d’agents de réticulation, nécessaires à la fabrication d’anode.
Les compositions d’anode de l’état de la technique ne sont pas toujours satisfaisantes. Il existe donc un besoin de disposer de compositions d’anode qui permettent d’apporter des solutions à tout ou partie des problèmes des compositions d’anode de l’état de la technique.
Ainsi, l’invention fournit une composition T aqueuse d’anode comprenant : * au moins une composition aqueuse R réticulable comprenant : a) au moins un polymère A préparé dans l’eau par une réaction de polymérisation d’au moins un monomère M choisi parmi acide acrylique, acide méthacrylique, un sel d’acide acrylique, un sel d’acide méthacrylique et leurs combinaisons, en présence d’au moins un composé initiateur, b) au moins un composé B choisi parmi les polyols, les polyamines, les aminoalcools, les (polyamino)alcools, les amino(polyalcools), les oses, les osides et leurs combinaisons, * au moins un matériau E choisi parmi des fibres métalliques, des particules métalliques, des fibres de carbone graphite, des particules de carbone graphite et leurs combinaisons.
Selon l’invention, le monomère M peut être combiné à au moins un autre monomère, de préférence un autre monomère choisi parmi acétate de vinyl, acrylate d’ethyl, acrylate de methyl, hydroxyethylmethacrylate, hydroxyethylacrylate, hydroxypropylmethacrylate, hydroxypropylacrylate, acide 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonique (AMPS), acide maléique, anhydride maléique, acide itaconique et leurs combinaisons. Lors d’une combinaison avec un autre monomère, le monomère M peut être choisi parmi l’acide acrylique, un sel d’acide et leurs combinaisons, en combinaison avec au moins un autre monomère choisi parmi acétate de vinyl, acrylate d’ethyl, acrylate de methyl, hydroxyethylmethacrylate, hydroxyethylacrylate, hydroxypropylmethacrylate, hydroxypropylacrylate, acide 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonique (AMPS), acide maléique, anhydride maléique, acide itaconique et leurs combinaisons. En combinaison avec un autre monomère, la quantité en poids de l’autre monomère est inférieure à la quantité en poids de monomère M. De manière préférée selon l’invention, le monomère M est l’acide acrylique seul.
De manière préférée, la réaction de polymérisation est réalisée à une température supérieure à 30°C et inférieure à 130°C, de préférence inférieure à 100°C ou inférieure à 90°C ou bien inférieure à 80°C ou à 75°C. De préférence lors de la réaction de polymérisation pour préparer le polymère A, le composé initiateur est choisi parmi un peroxyde (par exemple peroxyde d’hydrogène), un hydroperoxyde (par exemple hydroperoxyde de tert -butyl), un persulfate (par exemple persulfate de sodium, persulfate d’ammonium, persulfate de potassium), leurs combinaisons et leurs associations avec un sel métallique, de préférence un sel métallique choisi parmi un sel de fer (par exemple Fe II ou Fe III), un sel de cuivre (par exemple Cu I ou Cu II) et leurs combinaisons.
Préparation de matéria ux composites selon l’invention
Sur un substrat en fibre de verre (disque Prat Dumas en microfibres de verre 100 % borosilicatées, de 90 mm de diamètre, de grammage 75 g/m², d’épaisseur 480µm), on applique 1 g de composition RA, respectivement de composition RB. Chaque disque imprégné de composition est placé dans une étuve et chauffé à 210°C durant 5 minutes. Après refroidissement, on mesure l’extrait sec par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure des matériaux composites obtenus après cuisson à 210°C. Les résultats (ES2 - % en poids) sont présentés dans le tableau 2.
Puis, afin de solubiliser les substances hydrosolubles encore présentes, on immerge les matériaux composites dans de l’eau bipermutée durant 1 heure à température ambiante. Après essorage manuel, les extraits secs des matériaux composites sont mesurés par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure. Les résultats (ES3 - % en poids) sont présentés dans le tableau 2. [Table 2] ES1 ES2 ES3 dispersion de polymère AA 55,20 / / composition RA dans composite 53,41 44,80 42,10 dispersion de polymère AB 49,50 / / composition RB dans composite 49,23 37,30 35,40
Après réticulation par chauffage à 210°C, les extraits secs ES1 et ES2 des compositions RA et RB dans les composites préparés confirment la condensation des fonctions alcools du glycérol et des groupements carboxyliques des polymères AA et AB. De plus, les extraits secs ES2 et ES3 confirment bien la formation de composites réticulés insolubles dans l’eau.
COMPOSITION ADHESIVE RETICULABLE PAR CHAUFFAGE FORMANT UN JOINT ADHESIF STABLE EN TEMPERATURE DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention a pour objet une nouvelle composition adhésive réticulable par chauffage, à base d'un polymère comprenant au moins un groupe alkoxysilane hydrolysable. Elle concerne également un article auto-adhésif susceptible de former, après assemblage avec un substrat, un joint adhésif dont la cohésion est maintenue à température élevée. L’invention concerne notamment un support auto-adhésif comprenant une couche support revêtue d’une couche auto-adhésive constituée de ladite composition à l’état réticulé. Elle concerne enfin un procédé de fabrication dudit article.