BE392171A

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Publication number: BE392171A
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Description


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  Procédé de fabrication d'un produit de polymérisation et d'objets moulés en ce produit. 



   La présente invention concerne la fabrication d'un nouveau produit de polymérisation possédant des propriétés précieuses, ainsi que de corps moulés en ce produit. 



   Suivant l'invention, on polymérise le méthacrylate de méthyle (méthyl-a-méthylacrylate),inconnu jusqu'à présent, en l'exposant à la lumière ou à la chaleur, ou par d'autres moyens, et on obtient un produit de polymérisation plasti- que à chaud et incolore, possédant des caractéristiques spéciales. En outre, toujours suivant l'invention, on sou- .met ce produit de polymérisation à la chaleur et à la pres-   @   

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 sion de toute manière convenable, en le pressant, le moulant ou l'extrudant tant qu'il est plastique, par exemple, et on obtient de cette manière des corps moulés à la fois résis- tants et durs. 



   On peut obtenir le méthacrylate de méthyle, inconnu jusqu'à présent, en traitant le a-hydroxy-iso-butyrate de méthyle par un agent déshydratant, le pentoxyde de phosphore par exemple. On peut le polymériser, suivant l'invention, par le procédé de polymérisation des esters organiques de vinyle décrit dans le brevet anglais n . 15271 de 1914. De préfé- rence, on utilise un catalyseur tel que l'oxygène, un peroxyde organique, un ozonyde ou une substance dégageant de l'oxygène. 



   On peut effectuer la polymérisation avec ou sans dissolvant ou diluant, ou émulsionner la matière et la polymériser en- suite. Il est préférable d'effectuer la polymérisation à une température modérée, c'est-à-dire de l'ordre de 60 à 100 C, mais il peut devenir nécessaire de modérer la température à l'aide de dispositifs de refroidissement, du fait que la poly- mérisation est très exothermique. Le point d'ébullition du méthacrylate de méthyle non polymérisé est de   100-101 C.   à la pression atmosphérique. On peut utiliser différents dispo- sitifs pour assurer une polymérisation continue, avec ou sans reflux. 



   Le produit de polymérisation obtenu de la sorte est généralement sous la forme d'une masse dure, ressemblant à la pierre-ponce. 



   Il convient spécialement à toutes opérations de mou- lage à chaud, du fait qu'il possède la propriété désirable de passer d'un état plastique moulable à celui d'une masse solide et dure, dans des limites de température relativement rapprochées. 

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   Pour réaliser la deuxième phase de l'invention on place le produit de polymérisation, éventuellement réduit en poudre dans un moule qui est, de préférence, déjà chaud.   On   ferme alors le moule, et on chauffe et presse la poudre. La température et la pression convenables sont de   80-200 C,   et de 16   Kg.   par cm2 ou davantage. Bien entendu, on peut mo- difier les conditions du moulage suivant la nature du moule, le but.à atteindre etc. Il est préférable de refroidir le moule à moins de   100 C   avant de démouler. 



   Pour opérer le moulage par extrusion, on place le produit de polymérisation dans un récipient convenable et on le chauffe à une température à laquelle il devient suffisam- ment plastique. On l'extrude ensuite sous pression, à travers des tuyères dans un moule refroidi. 



   Les corps moulés qu'on obtient de la sorte sont extraordinairement tenaces, durs et rigides, et possèdent généralement une résistance mécanique élevée, que les change- ments de la tempér4ture atmosphérique n'affectent sensible- ment pas. Lorsqu'on utilise le produit de polymérisation tel quel, les corps moulés sont incolores, solides à la lumière, et d'une transparence analogue à celle du verre. Une immersion prolongée dans l'eau ne les modifie pratiquement pas. On peut les soumettre à une température de 100 C, sans qu'ils s'amol- lissent exagérément ou se déforment appréciablement.

   En ce qui concerne leurs propriétés électriques, telles que leur résistivité volumétrique, leur angle de déphasage et leur absence de fissures, les nouveaux produits moulés sont supé- rieurs à ceux faits de compositions de   phénaldéhyde   bien con- nues, dont le champ d'applications dans l'industrie de l'é- lectricité est si vaste. 



   Les corps moulés sont relativement ininflammables,   insipides   et inodores. 

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   Il est assez surprenant de constater que le polymère du méthacrylate de métbyle se différencie si nettement par ses propriétés physiques des composés connus de la même famil- le. L'açrylate de méthyle polymérisé, par exemple, est une substance relativement molle, plastique et caoutchouteuse, et il ressort des essais effectués que le polymère du métha- crylate d'éthyle est également dépourvu des propriétés méca- niques formant, en combinaison, la caractéristique la plus précieuse du nouveau polymère, ainsi que des corps moulés qu'on en obtient. 



   La polymérisation peut s'effectuer sous pression. 



   On obtient ainsi directement des corps moulés, parfaitement transparents et exempts de bulles. Ce mode d'exécution de l'invention est spécialement applicable à la fabrication de masses transparentes ressemblant au verre, destinées à être coupées, sciées ou façonnées de toute autre manière en feuil- les, panneaux, barres etc. 



   Suivant l'invention, on peut en outre ajouter au pro- duit de polymérisation des matières de remplissage et/ou des colorants, solubles ou insolubles, avant le moulage, ou les ajouter au méthacrylate de méthyle avant de le polymériser. 



   On peut ajouter, de même, des matières telles que des métaux pulvérisés, du mica broyé etc., et introduire les matières de remplissage, substances colorantes ou autres, par malaxage dans la masse, sur cylindres chauffés. 



   On peut aussi, selon l'invention, ajouter au poly- mère des substances susceptibles de se dissoudre dans celui- ci, et de modifier les propriétés des corps moulés ou de faci- liter leur moulage. Ainsi, par exemple, on peut ajouter du camphre, du phtalate de dibutyle, ou d'autres substances ana- logues dénommées "plastifiants". Des additions de ce genre   @   

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 facilitent également les traitements mécaniques ultérieurs, tels que le sciage, le découpage et le polissage. 



   Les corps moulés peuvent être en forme de dalles, de disques ou de feuilles, et conviennent bien, sous cette forme, à la fabrication du verre inéclatable. On comprend aisément que l'invention se prête à des applications très variées. On peut utiliser les feuilles moulées telles quelles, lorsqu'on désire obtenir un corps transparent possédant de bonnes pro- priétés mécaniques. On peut également fabriquer des articles moulés, tels que services de table, bibelots, étagères vi- trées, boites, petits meubles etc. En choisissant des colo- rants solubles convenables et en remplissant le moule de cou- ches stratifiées ou autrement, on peut obtenir des effets bigarrés ou jaspés de grande beauté. 



   Pour bien faire comprendre l'invention on décrira maintenant quelques exemples d'exécution non limitatifs: 
EXEMPLE 1. 



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On mélange du méthacrylate de méthyle (point   d'ébul-   lition 100-101 C) avec 0.5% en poids de peroxyde de benzoyle., et on chauffe ce mélange à 100 C pendant 4 heures. Après refroidissement, la masse présente l'aspect de la pierre- ponce. On la réduit en poudre et on en introduit 20 grammes, par exemple, dans un moule en forme de disque ayant un dia- mètre de 10 cm. qu'on chauffe pendant 2 minutes à   140-150 C.   sous une pression d'environ 315 kg par cm2. On refroidit le moule à moins de 60 C. et on démoule le disque moulé. 



  Ce disque moulé est dur, tenace, transparent, inco- lore et exempt de bulles. Il a pris exactement la forme du moule. La matière moulée ne s'amollit pas aux températures de   50-70 C,   et ne devient pas cassante à 0 C. Elle est très élastique et résiste remarquablement bien aux chocs. 



  Elle n'absorbe pas l'humidité. n 

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 . EXEMPLE 2. 



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On ajoute 0. 04 partie de peroxyde de benzoyle à un mélange de 4 parties de méthacrylate de méthyle et 1 par- tie de camphre. Après avoir effectué la polymérisation sui- vant l'exemple 1, on réduit en poudre la masse résultante, et on la moule à   90-100 C.   sous une pression d'environ 155 kg. par cm2. La matière moulée ressemble à celle de l'exemple 1 mais s'amollit à une température légèrement moins élevée. 



   Sa résistance aux chocs, quoique très élevée, est toutefois un peu inférieure à celle du produit obtenu suivant l'exemple 1. 



   EXEMPLE 3. 



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On ajoute 0.3 partie de perborate de sodium et 0. 65 partie d'anhydride acétique à 100 parties de méthacrylate de méthyle, puis on chauffe ce mélange à 60 C. La polymérisa- tion débute au bout de 4 heures, continue uniformément, la masse devenant de plus en plus visqueuse, et parait sensible- ment complète au bout de 20 heures. 



   Le polymère obtenu de la sorte est une masse dure, résistante, parfaitement incolore, mais remplie de bulles. On réduit cette masse en poudre pour la préparer au moulage. 



   On introduit par exemple 20 grammes du polymère broyé dans un moule de 10 cm de diamètre, et on l'y soumet pendant 2 minutes à une pression d'environ 1250 kg par cm2, à 125 C. On refroidit alors le moule à 95 C et on en retire le disque moulé. 



   EXEMPLE 4. 



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On-ajoute lentement 100 parties de méthacrylate de méthyle, contenant 1 gramme de peroxyde de benzoyle, à une so- lution de 4 parties d'isopropylnaphtalène-sulfonate de sodium et de 2 parties d'huile pour rouge turc dans 400 parties d'eau, tout en remuant rapidement le mélange. On chauffe l'émulsion   .résultante   pendant 3 heures à 80-90 C, dans un condenseur à 

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 reflux. On élimine ensuite tout ester non polymérisé éventuel- lement présent, en insufflant de la vapeur à travers le mélan- ge. Après avoir refroidi le polymère, on provoque sa coagula- tion en versant le mélange dans 800 parties d'acide chlorhy- drique dilué (normal).

   Le précipité est séparé par filtrage, lavéà fondà l'eau,et séchéà   60-70 C.   Le polymère qu'on ob- tient de cette manière est une substance incolore, en grains très fins, susceptible d'être moulée comme c'est décrit à l'exemple précédent. 



   EXEMPLE 5. 



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On mélange du méthacrylate de méthyle avec   0.5%   de son poids de peroxyde de benzoyle, et on le verse dans un mou- le approprié. On chauffe ensuite ce moule en vase clos pendant 4 heures, à la température de   130 C,   sous une pression de 20 atmosphères. La polymérisation s'effectue, le polymère prenant la forme du moule et en' sortant sous la forme d'un bloc de couleur jaune-paille claire, extrêmement dur,tenace, trans- parent et exempt de bulles. On peut raboter ou découper ce bloc, ou le façonner en feuilles par d'autres moyens. 



   EXEMPLE 6. 



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A un mélange de 30 parties de méthacrylate de méthy- le et 0,15 partie de peroxyde de benzoyle, on ajoute 10 par- ties de blanc de titane et 10 parties de kaolin, afin de for- mer une suspension qu'on chauffe pendant 4 heures, à 100 C. 



  On réduit en poudre le polymère pigmenté, dont on peut alors mouler des corps blancs, opaques, solides à la lumière et possédant de bonnes propriétés mécaniques. 



   EXEMPLE 7. 



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On mélange 100 parties de méthacrylate de méthyle 

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 avec 0.5 partie de peroxyde de benzoyle et 0. 1 partie du colo- rant diazoïque qu'on obtient par l'accouplement du diamino- di-p-xylylphényl-méthane tétra-azoté et du B-naphtol. Le co- lorant se dissout. On chauffe ensuite le mélange pendant 4 heures à 100 C. Le polymère résultant fournit des corps mou- lés de grande beauté, transparents et d'un rouge-orangé vif. 



   REVENDICATIONS --------------------------- 
1.- Procédé de fabrication d'un nouveau produit de polymérisation consistant à polymériser du méthacrylate de méthyle.

Claims

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la polymérisation à l'aide d'un cataly- seur de polymérisation connu.

3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'on effectue ou favorise la polymérisation par la chaleur et/ou la lumière.

4. - Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, carac- térisé en ce qu'on effectue la polymérisation en présence d'un dissolvant ou diluant.

5.- Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, carac- térisé en ce qu'on traite le méthacrylate de méthyle à l'état d'émulsion.

6. - Polymère de méthacrylate de méthyle obtenu par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, ou par un procédé chimique équivalent.

7.- Procédé de fabrication d'objets moulés, consistant à mouler à chaud le polymère du méthacrylate de méthyle.

8. - Procédé de fabrication d'objets moulés suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on chauffe le poly- @ <Desc/Clms Page number 9> mère du méthacrylate de méthyle, et qu'on l'extrude, à l'état plastique, dans un moule.

9. - Procédé de fabrication d'objets moulés suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on ajoute au polymère des matières de remplissage, des colorants et/ou des plastifiants.

10. - Procédé de fabrication d'objets moulés, consis- tant à polymériser le méthacrylate de méthyle et à mouler si- multanément, sous pression, le produit résultant.

11.- Procédé de fabrication de nouveaux produits de polymérisation et d'objets moulés en ces produits, en substan- ce comme c'est décrit ci-dessus avec référence aux exemples.

12. - Objets moulés, fabriqués suivant le procédé conforme à l'une ou l'autre des revendications 7 à 11.