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Description


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  MATIERE   DIELECTRIQUE.   



   La présente invention se   rapporte   à une nouvelle matiè- re diélectrique présentant des propriétés physiques et   ethniques   perfectionnées. 



   On sait que les substances isolantes, utilisées en élec- tricité, telle que la cire de paraffine, présentent des   caracté-   ristiques de perte diélectrique très faibles, tandis que leurs propriétés mécaniques, telles que la résistance à la traction, leur fermeté, leur impénétrabilité, etc... sont moins prononcées que celles d'autres substances isolantes, telles que le caoutchouc le balata, la gutta-percha,   etc....   Un des buts de l'invention est d'obtenir un diélectrique ayant la forme   d'un   mélange vulcani- 

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 sé de cire et de caoutchouc   artificiel   ou naturel, dans lequel la cire entre au moins pour les 25% de   l'ensemble.   



   Suivant un autre fait de l' invention, la matière diélec- trique est obtenue de préférence mais non nécessairement, d'un mé- lange intime de cire de nature hydrocarbonique, telle que la céré- sine, la paraffine, la cire   Montan,   ou autres cires ou mélanges analogues, et de caoutchouc, soit sous la forme brute, ou en feuil- les fumées, ou autrement. Ce caoutchouc est purifié tel quel ou techniquement, c'est-à-dire qu'il est déprotéinisé, dérésinisé, ou avec les protéines ou mélanges de celles-ci, coagulé, et l'on a- joute à cela un agent   vulcanisateur   aveo un accélérateur et un ac- tivateur tel que de l'oxyde de zinc en plus des antioxydants s'il le faut.

   De cette manière un mélange vulcanisateur est obtenu le- quel, après vulcanisation, est tenace et offre une haute résistan- ce   à   la   traction,   une faible absorption d'eau, et les propriétés électriques voulues, 
Un tel diélectrique a un facteur de puissance faible, une perte par dispersion faible, et une constante diélectrique réduite Cette matière convient particulièrement pour servir de diélectrique dans les câbles sous-marins, 
Le mélange intime de cire et de caoutchouc est de préfé- rence accompli par des moyens tels que les suivants:

   a) - Broyage de la cire ou de cires et du caoutchouc au moyen de rouleaux chauffés. b) - Mastication dans m masticateur. c) - Par la fusion dela ou des cires, en permettant au caoutchouc de gonfler ou de foisonner là dedans, rendre la masse homogène par une nouvelle mastication sur les rouleaux en caout- chouc. d) - Faire foisonner d'abord le caoutchouc dans un dis-   solvant   convenable, tel que la benzine, le toluène, le xylène, le sulfure de carbone, ou autres dissolvants qui font dissoudre aussi la cire, et mélanger ensuite cette cire et de caoutchouc entre-eux. 

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  La matière activent, yénéralement de l'oxyde de zinc, peut être introduite soit directement dans le caoutchouc avant -le mélange intime avec la cire, ou '1près que ce y-Alp'1c:e intime s'est produit. L'agent de vulcanisation (c'est-à-direle sulfure) et son accélérateur convenable (tel que le diethyl diamino diethyl di 
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 thio carbonate, etc..) sont r.;élnnés intimement et incorporés dans le mélange de cire, de caoutchouc et d'oxyde de zinc, à une   tempé-   rature assez basse, mais en concordance avec une opération   effica,-   oe, afin d'empêcher une vulcanisation prématurée sur les rouleaux masticateurs.

   La   matière   ainsi produite est ensuite appliquée à un conducteur métallique en la, refoulant à travers une machine, maintenant la   tempéra.ture   encore aussi basse que possible en con- cordance avec un refoulement   efficace.   Le conducteur, avec son diélectrique, est ensuite vulcanisé d'une manièreconvenable quel- conque bien connue, comme par exemple par   l'application     d'un   nat- tage en forme de ruban et en chauffant dans un récipient à la va- peur libre.

   Les proportions des ingrédients convenant pour une série de diélectriques efficaces sont les suivantes: 
 EMI3.3 
 Cire ........................ 80% à 50µÉ Caoutchouc .................. 20% à 50% Sulfure ..................... 1/2% à 2% Accélérateur ................ 1/10% à 1/4% 
 EMI3.4 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> ............... <SEP> 1 <SEP> 2% <SEP> à <SEP> 5 <SEP> %
<tb> 
 
Les pourcentages ci-dessous sont calculée en poids par rapport au mélange diélectrique total. 



   La vulcanisation est   rénlisée   à environ une pression de vapeur de 5 livres, et le temps requis est en concordance avec le pourcentage d'accélérateur ajouté. On , trouvé   q.ie   le temps va- 
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 rie généralement de dix minutes a, deux heures. Les proportions des ingrédients, mentionnées ci-dessus, le temps de vulcanisation,et la, température de vulcanisation ne sont pas rigoureuses mais peu- 
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 vent être changées si on trouve cela désirable avec lee circonRtan ces réelles.

   S'il est néces8pire, afin d'obtenir des caractéris-   @   

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 tiques électriques perfectionnées, la ou les cires peuvent   ëtre   soumises à des méthodes de purification, telle que la distillation l'extraction par un   dissolvant,au   la recristallisation d'un dissol- vant, la purification par acide ou par le charbon de bois. 



   Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le caoutchouc naturel est remplacé par un caoutchouc synthétique ou autres substances semblables (ou mélanges d'elles), préparées par polymérisation   d'hydrocarbones   contenant une série conjuguée ou système semblable d'hydrocarbures   à   liaisons conjuguées ou doubles, telle que   cela   se trouve dans la butadéine,   l'isoprène,   le   diméthyl   butadéine, le styrène etc..., la polymérisation étant effectuée par l'une   ou   l'autre des méthodes bien connues. 



   Comme autre alternative, une partie du caoutchouc (natu- rel   ou   artificiel) peut être remplacée en incorporant de la   gutta-   percha nettoyée à sec, du balata, ou autre matière semblable trou- vée dans la nature (ou mélange de ces substances). Elles peuvent ou non être d'abord purifiées techniquement par dérésination ou autreprocédé de purification, mécaniquement ou   électriquement.   



   Comme exemple de la production d'un diélectrique, confor- mément à l'invention, le procédé ci-après peut être suivi: 
Soixante parties en poids de cire de cérésine purifiée sont mélangées dans un réservoir avec quarante parties en poids de caoutchouc brat séché. Le caoutchouc est de préférence ajouté à la cire de cérésine en pièces étroites ayant la forme de feuilles min- ces, Le mélange ainsi formé est maintenu à une température compri- seentre 80 et 100  centigrades pendant quatre   à   cinq heures, et pendant ce temps le   méange   est continuellement, ou par intermit- tence, agité. A la fin de ce temps, le mélange est mastiqué sur des rouleaux en caoutchouc avec friction afin de rendre la masse formée plus homogène.

   La. masse est encore chauffée pendant deux ou trois heures dans le récipient à une température comprise entre 80 à 100  centigra.des, et il est recommandable que cette dernière tem- pérature ne soit pas dépassée. 

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   La   mosse   Pst   rempstiquée   sur les rouleaux en caoutchouc pour la rendre homogène. Alors   de'uc   parties d'oxyde de zinc pur, séché et' finement divisé, sont ajoutées et travaillées dans un mou- lin à la masse de caoutchouc et de cire.   Environ'1/2   à 1 partie d' un accélérateur convenable, tel que le diéthyl diamino di   éthyl   di thio   oarba.mate,   est ajoutée. Cette substance connue sous le nom      
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 de "Vulcafor VIII" est intimement incorporée d"tJ18 la mr.a3e, et peut être placée avant ou après l'oxyde de zinc. 



   Le procédé ci-dessus s'effectue sur des rouleaux chauf- 
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 fés à une température d'environ 70  oentigrsdes. Après l'addition de l'accélérateur, et avant l' emploi du sulfure, la, toirpérall,ee des rouleaux est réduite considérablement vers une température A1Ji'fi- samment basse pour éviter un "y1=illage" , c' 8st-à-dire une vuloar.i-   sation   prématurée de la masse. 



   Quand les rouleaux sont suffisamment   froids,   deux ou trcis parties de sulfure finement divisé, tel que du sulfure pulvérisé 
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 ou du sulfure précipité, libre d9r1l!ride dans chaque cas, sont incor- porées dans la masse sur le 4:aixbonr. 



  La masse est .1"1int(>n"nt; du tambour et peat Âtre par exemple refoulée sur m noyau a,a moyen d'une machine convenable, la température de cette opération pt.,'1 ripin-tenue aussi basse que possible, mais en rapport avec un refoulement efficace. 



   Le recouvrement en   caoutchouc   est ensuite enveloppé pour maintenir le diélectrique sur le noyau   pondant   qu'il est vulcanisé, Le diélectrique est   finalement   vulcanisé de préférence dans de la 
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 vapeur à basse pression. Bien que (Ï"IlS le procédé ci-desslis, le d iélectrique est appliqué à '1;1 noyau pr refoulement, il peut également être appliqué par d'autres méthodes, +"'11e'3 que l'enioalc- ment en spirale du diélectrique réduit en forme de ruban, celui-ci ,étant préparé du diélectrique en feuilles ou rubans calandrés. Les oompositions données ci-dessus pouvent être regardées comme compo- sitions types du diélectrique préparé en concordance avec la pré- sente invention.

   Ces compositions conviennent particulièrement 

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 pour des cibles sous-marins, mais elles peuvent être utilisées dans tous les cas où un diélectrique efficace est requisse dit di- électrique   pouvant     être prépare   en feuilles calandrées ou en masse moulée et servir ensuite comme isolant électrique. 



   Le tableau suivant montre les résultats obtenus, au mo- yen des mélanges types tels que décrits ci-dessus, pour le facteur de puissance, la capacité inductive spécifique, et les   essnis   mé-   caniques.   Ces résultais sont obtenus au moyen d'échantillons pla- cés sur des conducteurs en cuivre et mesurée après une immersion prolongée   dais   une solution saline de 3   1/2%   
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<tb> Composition <SEP> Températures <SEP> Capacité <SEP> Facteur <SEP> Essais <SEP> ' <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> du <SEP> en <SEP> degrés <SEP> inductive <SEP> de <SEP> puis- <SEP> mécaniques
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> diélectrique <SEP> centigrades <SEP> spécifique <SEP> sanae <SEP> Hippenskel
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<tb> 2400 <SEP> . <SEP> 
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  @ <SEP> c. <SEP> p.s.
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  60% <SEP> de <SEP> cire <SEP> + <SEP> 20 <SEP> 2.43 <SEP> 0.005 <SEP> 240 <SEP> Kgs.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Cérésine <SEP> dure
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> blanche
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<tb> 
<tb> 40% <SEP> de <SEP> caout-
<tb> 
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<tb> 
<tb> chouc <SEP> brut.
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<tb> 
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<tb> 



  79%@de <SEP> cire <SEP> + <SEP> 17 <SEP> 2.4 <SEP> 0.0031 <SEP> 230 <SEP> Kgs.
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<tb> 
<tb> 
<tb> cérésine <SEP> blanche
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> et <SEP> dure
<tb> 
<tb> 
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<tb> 30% <SEP> de <SEP> caout-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> chouc <SEP> brut
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<tb> 75% <SEP> de <SEP> cire <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 2.4 <SEP> 0.0024 <SEP> 220 <SEP> Kgs.
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<tb> 
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<tb> 



  Cérésine <SEP> blanche
<tb> 
<tb> 
<tb> dure
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<tb> 
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<tb> 25% <SEP> de <SEP> caoutchouc
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> brut.
<tb> 
 



   Il est évident que les résultats mentionnés ci-dessus sont des exemples seulement typiques et que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, qui sont seulement donnés à titre   d'exemple. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS. EMI6.2 ------------------------- ' 1- Matière diélectrique consistant en m mélange vulcanisé decire et de caoutchouc et dans lequel la cire entre poix au moins 25% en poids de l'ensemble. <Desc/Clms Page number 7>

2 - Matière diélectrique, elle que revendiquée en 1, dans laquelle le caoutchouc, ou une pnrtie de celui-ci, est rempla- cé par du balata ou de la gutta-percha.

3 -Matière diélectrique, telle que revendiquée en 1 ou 2, dans laquelle partiellement ou en totalité du balata dérésiné, EMI7.1 et/ou partiellement ou en totalité du gutta.-percha dérésiné, sont utilisés.

4 - Matière diélectrique, telle que revendiquée en 1,2 ou 3, dans laquelle le caoutonouc, ou la substance analogue au caout chouo, a ses protéines rendues moins solubles et moins perméables à l'eau que le caoutchouc primitif utilisé.

5 - Matière diélectrique, telle que revendiquée en 4, dans laquelle le caoutchouc, ou autre substance analogue, est déprotéini sé, et/ou la totalité ou une partie de ses protéines sont coagulées 6 -Matière diélectrique obtenue au moyen des ingrédients suivants utilisés dans les proportions en poids indiquées:

EMI7.2 Cire .................... 80% a 50% Caoutchouc oeeoooooeoeoee 20% à50% Sulfure ................. 1/2% a 2% Accélérateur ............ 1/10l à 1/4jC Oxyde de zinc ........... 1/2% a 5% 7 6 Méthode pour obtenir une matière diélectrique, con- sistant à broyer une sorte de cire ou différentes sortes de cires, à ajouter du caoutchouc de préférence en pptites pièces, à per- mettre au caoutchouc de foisonner ou degonfler, à mastiquer la masse sur des rouleaux en caoutchouc pour la rendre homogène, et à vulcaniser ensuite cette masse.

8 - Méthode pour obtenir une matière diélectrique renfer- mant un grand pourcentage de cire et de caoutchouc, cette méthode comprenant le foisonnement du caoutchouc dans un dissolvant conve- nable, benzine, tholuène, xylène, sulfure de carbone, ou autres dissolvants semblables., lesquels dissolvent aussi la cire, puis à mélanger la. cire et le caoutchouc entre-eux. <Desc/Clms Page number 8>

9 - Matière diélectrique comprenant un mélange vulcanisé de cire et de caoutchouc tel que décrit.

RESUME.

L'invention a pour but d'obtenir une matière diélectrique ayant la forme d'un mélange vulcanisé de cire et de caoutchouc na- turel ou artificiel, la cire entrant pour au moins 25% de l'en- semble. Pour effectuer la vulcanisation, un accélérateur et une matière activante peuvent être employés, Le diélectrique obtenu convient particulièrement pour les câbles sous-marins.