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PERFECTIONNEMENTS AUX MATERIAUX DIELECTRIQUES.
La présente invention se rapporte à des matériaux isolants électriques.
Conformément à une caractéristique particulière de la présen- te invention, on peut faire un isolant électrique au moyen d'un mélange de styrolène polymérisé et d'alpha-méthyl styrène polymérisé un tel mélange étant solide ou semi-solide aux températures ordi- naires mais suffisamment mou à des températures n'excédant pas 120 C pour être refoulé sous pression à main.
La proportion particulière à utiliser dépendant du poids molé- culaire du polystyrène , mais plus particulièrement de la viscosité de l'alpha-méthylstyrolène. Cette dernière substance,,se présente avec une très grande variété de viscosités. Elle est vendue commer- cialement sous les désignations de " Polymeth 375" (qui antérieure- ment était dénommé Polymeth 2) et de "Polymeth 250" (qui antérieure- ment était dénommé Polymeth 3). Le premier a une viscosité approxi- mative de 2000 ceritistokes à 37,7 C et le dernier 100 centistokes à 37,7 C.
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Les proportions à utiliser en accord avec l'invention sont de 50% à 60 % en poids d'alpha-méthylstyrolène de viscosité supé- rieure comme il est indiqué ci-dessus avec 50 % à 20 % de polystyro- lène de poids moléculaire 80. 000 ou 46 % à 70 % d'alpha-méthylstyro- lène de faible viscosité comme il est indiqué ci-dessus avec 54 % à 30 % de polystyrolène de poids moléculaire 80.000.
, Le tableau suivant donne la consistance à la température ambiante de compositions conformes à des caractéristiques de l'in- vention. La consistance est exprimée par le nombre d'unités (1/100 de centimètre) de pénétration d'une aiguille standard suivant la méthode de " l'Institude of Petroleum Technologist ", en 5 secondes sous une charge de 100 grammes, l'échantillon essayé ayant été lais- sé à la température de l'essai pendant au moins une heure avant le dit essai.
TABLEAU N 1
EMI2.1
<tb> Polystyrène <SEP> Alpha <SEP> méthylstyrolène <SEP> Pénétration <SEP> à
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<tb> P.M. <SEP> 80.000 <SEP> polymérisé <SEP> 25 C
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<tb> 1 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 8 <SEP> unités <SEP>
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<tb> 45 <SEP> Viscosité <SEP> 55 <SEP> 12
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<tb> 2000
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<tb> 3 <SEP> 40 <SEP> centistokes <SEP> 60 <SEP> 36 <SEP> -
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<tb> 4 <SEP> 30 <SEP> 37,
7 <SEP> 0 <SEP> 70 <SEP> 54 <SEP> - <SEP>
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<tb> 5 <SEP> 20 <SEP> 80 <SEP> 160 <SEP> - <SEP>
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<tb> 6 <SEP> 54 <SEP> 46 <SEP> 29 <SEP> -
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<tb>
<tb> Viscosité
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 50 <SEP> 43-
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<tb>
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<tb> 8 <SEP> 45 <SEP> centistokes <SEP> 55 <SEP> 56 <SEP> - <SEP>
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<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> 9 <SEP> 40 <SEP> 37,7 C <SEP> 60 <SEP> 80 <SEP> - <SEP>
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<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> 10 <SEP> 35 <SEP> 65 <SEP> 140 <SEP> - <SEP>
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Toutes lescompositions indiquées ci-dessus peuvent êtrefaci- lement refoulées sous pression à la main à 120 C.
Si le polystyrène est d'un poids moléculaire différent de 80.000, les proportions relatives nécessaires pour avoir une composi- tion d'une consistance particulière doivent être légèrement modifiées-
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Comme exemple des modifications qui devraient être faites pour avoir une pénétration de 12 unités dans les conditions de l'essai indiqué ci-dessus, les proportions des constituant sont données dans le tableau n 2.
TABLEAU N 2
EMI3.1
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> Composition <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> du <SEP> polystyrène <SEP> Polytipolène <SEP> " <SEP> Polymeth <SEP> 375"
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<tb>
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<tb> 73.000 <SEP> - <SEP> 79.000 <SEP> 45,9 <SEP> 54,1
<tb>
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<tb>
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<tb> 79.000 <SEP> - <SEP> 89.000 <SEP> 45,0 <SEP> 55,0
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<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> 89.000 <SEP> - <SEP> 100.
<SEP> 000 <SEP> 44,1 <SEP> 56,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100.000 <SEP> - <SEP> 110.000 <SEP> 43,1 <SEP> 56,9
<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> 110.000 <SEP> - <SEP> 121.000 <SEP> 42,5 <SEP> 57,5
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<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> 121.000 <SEP> - <SEP> 143.000 <SEP> 42,0 <SEP> 58,0
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Les poids moléculaires indiqués ci-dessus sont déterminés par la méthode de Standinger, les mesures de viscosité étant faites sur des solutions diluées de polystyrène.
L'alpha-méthylstyrolène de la plus basse viscosité indiquée semble renfermer un constituant modérément volatif qui a un effet détectable sur ses qualités de plastifiant, et qui est volatilisé en quantité appréciable à haute température. En tenant compte de ceci les mélanges donnent en pratique, des valeurs de pénétration plus faibles que celles indiquées dans le tableau (valeurs qui fu- rent obtenues en tube scellé).
De plus, ce constituant volatil a une odeur piquante qui cause une vive douleur aux yeux. En conséquence, on doit préférer l'utilisation de l'alpha-méthylstyrolène de viscosité supérieure.
Les compositions en accord avec l'invention conviennent parti.
@ culièrement bien pour remplir les vides ou espaces rencontrés dans l'appareillage électrique du fait qu'elles sont d'une extrusion facile et comportent des facteurs de puissance satisfaisants entre de larges limites de fréquences et de t empératur es. Par exemple, le mélange n 2 du tableau n 1 est un semi-solide ferme .:aux températures
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ordinaires mais peut être aisément extrudé à travers un petit trou sous pression à main à 100 C.
Le mélange n 9 du tableau 1 est un demi-solide mou qui est juste extrudable par pression à main, à températures ordinaires .
Il convient parfaitement pour le remplissage de boites de jonctions particulièrement pour les lignes à haute fréquence. Les composi- tions en accord avec l'invention peuvent être faites par une grande variété de méthodes, mais si elles doivent être soumises à une ten- sion électrique considérable, et est soumise à une tension électri- que considérable, il est essentiel qu'elles ne contiennent pas de gaz et d'air occlus.
Les mélanges peuvent être faits en dissolvant les quantités nécessaires dans un solvant commun tel que le benzène ou le trichlor éthylène et en évaporant ensuite le solvant. Les méthodes données ci-dessous, plus rapides, sont cependant préférées.
1 Méthode - L'alpha-méthylstyrolèbe polymérisé est versé directe- ment dans un pétrin mélangeur pouvant être chauffé, le pétrin étant chaud et en fonctionnement. On ajoute le polystyrène finement divi- sé. On continue le pétrissage jusqu'à incorporation totale. Le temps nécessaire varie avec la température. A 95 C huit heures sont nécessaires alors qu'à 110 C trois heures sont suffisantes. Le mé- lange est alors versé dans un récipient et chauffé pendant une pé- riode suffisante pour permettre aux bulles gazeuses de se rassembler et de s' échapper.
Un chauffage à 100 C pendant 24 heures suivi par un repos à basse pression (1cm de mercure) pendant une autre période de 24 heu- res, ou un chauffage sous la pression réduite indiquée à 140 C pen- dant 10 heures a été trouvé suffisant.
2 Méthode - L'alpha-méthylstyrolène est versé dans un cylindre mélangeur capable d'être chauffé et on met l'agitateur en mouvement.
Quand la température a atteint 50-60 C on ajoute graduellement le polystyrène finement divisé durant 2 à 3 heures. On élève alors 'la température jusqu'à 170 -180 C. On se maintient à cette température en continuant l'agitation jusqu'à mélange parfait. Le temps néces-
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saire dépend du poids moléculaire de polystyrolène et varie de 8 à 12 heures. Le mélange est alors versé dans lesréservoirs d'où il pourra être utilisé, par exemple,les réservoirs à matière des machines à extrusion. Ces réservoirs doivent être propres et de préférence, ils seront remplis, en faisant arriver le mélange par la partie inférieure du réservoir de façon à éviter l'inclusion de bulles d'air.
Les réservoirs sont placés sur un réchauffeur où ils sont maintenus à une température de 120-140 C pendant une période de 10 à 20 heures. On les laisse alors refroidir à la température ambiante.
D'autres méthodes pour faire des mélanges conformes à des modes de mise en oeuvre de l'invention sont applicables à d'autres mélanges.