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SUBSTANCES D'ISOLEMENT ELECTRIQUE.
La présente invention concerne des substances d'isolement électrique et notamment des substances isolantes pour utiliser dans des ciblas et autres conducteurs.
On a remarqué depuis quelques années que des composés hydrocarburés vinyliques aromatiques polymérisés tels que vinyl benzène polymérisé (polystyrène) présentent des caractéristiques électriques extrêmement désirables par exemple un facteur de puissance excessivement faible. D'autre part, il arrive parfois que l'on désire une substance isolante ayant une résistance mécanique et une souplesse plus grandes que celles du polystyrène, et par suite, des tentatives ont été faites pour produire un oomposé souple et mécaniquement résistant contenant du polystyrène et ne présentant pas de caractéristiques électriques sensiblement inférieures à celles du polystyrène pur.
On a déjà proposé une substance i solante dans ce but qui contient du caoutchouc pur mélangé avec de 40 %à 80% d'un polymère hydrocarbure symthétique, tel que le polystyrène, et avec jusqu'à 20% en poids d'une substance auxiliaire telle que la cire d'hydrocarbure.
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L'attention a déjà été attirée sur le fait que des monooléfines aliphatiques polymérisées ayant moins de six atomes de carbone et en particulier du polyisobutylène polymérisé ont des carac- téristiques électriques supérieures au caoutchouc et présentent en même temps des propriétés physiques très analogues. Autrement dit, la résistance mécanique et la souplesse du polyisobutylène polymérisé se rapprochent étroitement de celles du caoutchouc tandis que ses propriétés électriques lui sont supérieures.
On préparait en conséquence une substance isolante qui comprenait soit l'addition dans une mono-oléfine aliphatique polymérisée ayant moins de six atomes de carbone d'un hydrocarbure vinylique aromatique mononucléaire sous forme monomère ou partiellement polymérisée, en laissant la mono-oléfine aliphatique se dissoudre ou se gonfler dans le oomposé aromatique puis en chauffant le mélange afin de polymériser le composé aromatique, ou en dissolvant une mono-oléfine aliphatique polymérisée ayant moins de six atomes de carbone et un composé hydrocarbure vinylique aromatique mono-nucléaire dans un solvant commun, en réalisant une solution homogène et en chauffant ensuite la solution afin de faire dissiper le solvant.
Cette substance isolante peut recevoir jusqu'à 25% de caoutchouc, balata ou gutta percha dans sa composition, mais des expériences ont montré qu'il n' est pas très satisfaisant d'essayer de dissoudre à la fois un élément du groupe de caoutchouc et un composé mono-oléfine aliphatique polymérisé dans du styrène car le caoutchouc ou analogue se dissout beaucoup plus rapidement (par exemple en une demi-heure) alors que le composé aliphatique polymérisé,même lorsqu' il est lui-même dissous dans du styrène pur met un tempe beaucoup plus considérable. Le oomposé résultant ne se polymérise que très lentement tandis que la polymérisation de la mono-oléfine aliphatique polymérisée est beaucoup plus rapide.
En résultat de récentes expériences, on a toutefois trouvé que si on réalisait une composition caoutchouc-polystyrène ou analogue, l'effet plastifiant du caoutchouc permet au composé aliphatique polymérisé d'être introduit par malaxage dans la composition. On doit se souvenir à ce sujet qu'il n'est pas
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pratique de malaxer ensemble du polystyrène pur et un compose ali- phatique polymérisé car le produit résultant ne peut être obtenu homogène.
Suivant certaines caractéristiques de la présente inven- tion, en conséquence, on prévoit un procédé pour fabriquer une sub- stance isolante qui comprend la dissolution ou le gonflement d'un élément du groupe du caoutchouc dans un composé liquide hydrocarbure vinyl aromatique mono-nucléaire polymérisable, le malaxage soigneux de la composition afin de la rendre homogène, puis son chauffage afin de polymériser le composé aromatique et finalement le malaxage de la composition avec une mono-oléfine aliphatique polymérisée ayant moins de six atomes de carbone afin de produire une substance isolante ho- mogène.
Plus spécifiquement, l'invention prévoit, suivant certaines caractéristiques de dissoudre ou faire gonfler un élément du groupe du caoutchouc dans du styrène monomère ou partiellement polymérisé pour constituer une composition contenant entre 10% et 30% de oaout- chouc environ, de malaxer soigneusement la composition pour la rendre homogène, de la chauffer pour polymériser le styrène et finalement de malaxer la composition avec du polyéthylène ou du polyisobutylène afin de produire une substance isolante homogène.
On peut mentionner ici que le mélange initial polystyrène- caoutchouc doit de préférence contenir eniron 20% de caoutchouc car s'il y en avait beaucoup moins, il deviendrait difficile de faire le malaxage et il ne serait pas facile d'ajouter le composé aliphatique, alors que si la proportion de caoutchouc était beaucoup plue grande, la polymérisation deviendrait plus lente et demanderait un temps con- sidérable dans tous les cas comme il apparait de la description pré- cédente. Une proportion de 20% de caoutchouc est en conséquence une bonne valeur de compromis.
On peut introduire dans la substance isolante des substances additionnelles, par exemple des cires, des substances minérales et analogues.
Une substance isolante incorporant des caractéristiques de
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l'invention convient particulièrement pour l'isolement de câbles électriques haute fréquence, par exemple pour l'isolement de câbles à espacement d'air auquel cas la substance peut être mise en forme de disques, tiges, tubes, rubans, étoiles, etc.....
Afin de permettre un exposé plus détaillé du procédé de fabrication incorporant des caractéristiques de l'invention, on se référera maintenant à quelques exemples, à savoir s
Dans l'exemple 1, 1100 grammes de caoutchouc crêpe sont dissous dans 5000 centimètres cubes de styrène monomère pur (c'est à dire approximativement 20% de caoutchouc à 80% de styrène en poids) Le mélange est alors soigneusement mélangé dans un mélangeur ou malaxeur à caoutchouc ordinaire pourvu de fortes lames. Puis il est placé dans un récipient métallique, par exemple en étain, qui s'adapte dans un creuset à vide en fer qui est pompé à vide et placé dans un bain d'huile à 80 C, pendant cinq jours afin d'effectuer la polymérisation du styrène.
Le creuset est alors ouvert et le récipient est enlevé et laissé à refroidir après quoi, lorsque le mélange caout- chouc-polystyrène est bien froid le récipient en étain est déchiré, laissant le mélange caoutchouc-polystyrène sous forme d'un bloo.
On peut mentionner que le mode de scellement du récipient dans le creuset à vide est assez important, car autrement le styrène peut distiller dans l'intervalle entre le récipient et la paroi intérieure du creuset à vide. Afin d'assurer un scellement satisfai- sant, le creuset peut être pourvu d'un couvercle ayant un évidement annulaire sur sa face inférieure dans lequel viennent se loger les parois du récipient une fois en position, l'évidement étant d'abord rempli d'un caoutchouc à vulcanisation rapide à l'état non vulcanisé.
Le scellement consiste donc au début comme un scellement par masticage mais devient rapidement un scellement normal par rondelle de caoutchouc à mesure que se produit la vulcanisation.Le couvercle du creuset à vide peut être scellé de toute manière convenable sur le corps du creuset.
Le mélange caoutchouc-polystyrène ainsi obtenu est ensuite découpé en petits morceaux et placé dans un four à 12000.pendant un
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quart d'heure environ, puis malaxé dans un temps aussi court que possible et laminé en feuilles minces entre des rouleaux chauffés.
Avec les rouleaux encore chauds, 35 parties d'un composé aliphatique polymérisé tel que spécifié, par exemple du polyisobutylène,sont placées dans le malaxeur et on y ajoute 100 parties du mélange ca- outchouo-polystyrène. Le malaxage est poursuivi jusqu'à ce que la composition devienne sensiblement homogène.
Comme deuxième exemple, on réalise un mélange caoutchoucpolystyrène comme décrit ci-dessus, puis 100 parties de ce mélange sont malaxées avec 35 parties d'un mélange consistant en une oléfine aliphatique polymérisée telle que spécifiée, par exemple du polyisobutylène (100 parties)du caoutchouc crêpe (50 parties) et de la cire de paraffine (25 parties).
A titre de troisième exemple, on réalise un mélange caout- chouc-polystyrène par le procédé décrit ci-dessus, et 100 parties du mélange sont malaxées avec 55 parties d'un mélange consistant en une oléfine aliphatique polymérisée de poids moléculaire élevé (100 parties), du caoutchouc crêpe (50 parties) et d'une oléfine aliphatique polymérisée de poids moléculaire faible (16 parties).
La substance isolante obtenue dans l'exemple 3 peut être utilisée pour réaliser des pièces d'espacement d'un câble à isolement d'air tandis que la substance isolante obtenue dans l'exemple 3 peut servir à constituer l'enveloppe interne d'unt el câble.
D'autres modifications et adaptations encore peuvent être apportées aux exemples décrits sans sortir du domaine de l'invention.