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Procédé pour mélanger du polyéthylène et du bitume d'asphalte.
Le bitume d'asphalte utilisé pour la protection contre les endommagements mécaniques, pour la protection de surfaces mé- talliques contre la corrosion, pour l'imprégnation de matière te tiles ou de papier, pour l'isolement et pour d'autres applicatioi analogues, suscite souvent des difficultés par le fait qu'il peut être cassant et qu'il peut se fissurer.
Pour diminuer la fragilité des bitumes d'asphalte on a proposé d'y ajouter du polyéthylène. A cet effet, on utilise évi demment du polyéthylène dont le poids moléculaire est suffisammen élevé pour qu'il puisse réduire la fragilité. Du polyéthylène à poids moléculaire moyen compris entre 17000et 20. 000 est particu- lièrement indiqué à cet effet.
Dans certains cas, le mélange d'un tel polyéthylène et d bitume d'asphalte présente des inconvénients, en particulier dans le cas de bitume d'asphalte dont le point d'amollissement mesuré @
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par le procédé à bague et bille dépasse 70*C, le tout suivant la prescription américaine ASTM n E 28-42 T.
Ces bitumes d'asphalte qui ne deviennent liquides qu'; des températures très élevées, comprennent par exemple les biti mes d'asphalte traités à l'air à une température élevée, trait! ment que l'on désigne souvent par "soufflage". Lorsque, dans : suite du mémoire, il sera question de point d'amollissement me: par le procédé à bague et bille, il y aura toujours lieu d'ente dre par là le procédé spécifié dans la prescription américaine précitée ASTM n E 28-42 T.
Or, certaines applications nécessitent précisément l'e ploi de tels bitumes d'asphalte, par exemple l'enveloppement d' ganes d'appareils de T.S.F., des condensateurs au mica et des résistances, ruais en général, ces bitumes d'asphalte sont trop cassants pour assurer une protection contre les influences méca ques. Lorsqu'on désire mélanger le polyéthylène réduisant la f lité avec du bitume d'asphalte à point d'amollissement, mesuré le procédé à bague et bille, supérieur à 75 , on se heurte à la difficulté qu'il faut chauffer longuement et brasser pour obten un mélange honogène. Il en est particulièrement ainsi pour le polyéthylène précité à poids moléculaire moyen compris entre 17 et 20.000.
Suivant l'invention, qui obvie à l'inconvénient précit le polyéthylène à ajouter est d'abord mélangé avec un agent de dispersion, non volatil à la température ambiante normale, prêt tant un caractère d'hydrocarbure aliphatique dominant, et avec lequel le polyéthylène peut être mélangé d'une manière homogène dans un rapport en poids de 1 partie de polyéthylène pour 2 par d'agent de dispersion, agent de dispersion qui peut en outre se langer très facilement d'une manière homogène avec du bitume d' phalte dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à b- et bille, dépasse 75 C et auquel on ajoute, à l'état fondu, le mélange précité de polyéthylène et d'agent de dispersion.
1 De préférence, on utilise comme agent de dispersion, p.
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suite de leur prix assez bas, des bitumes d'asphalte dont le pc d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille, est inférieur à 60 C.
Cependant, les bitumes d'asphalte se liquéfiant à une température assez basse ne sont pas les seuls qui conviennent c me agent de dispersion. On peut aussi mentionner la paraffine, l'huile de paraffine, l'ozokérite, la cire de lignite, l'acide stéarique, la poix de stéarine, la cire de carnauba etc.
11 y a lieu de noter que dans l'invention, on utilise tels agents de dispersion non volatils pour tenir compte de la température assez élevée à laquelle s'effectue le mélange. Comm d'après l'invention, on utilise un agent de dispersion avec le- quel le polyéthylène peut se mélanger de manière homogène, dans un rapport en poids de 1 : on peut faire en sorte que le mé- lange de polyéthylène et de bitume d'asphalte ne comporte qu'un très faible pourcentage d'agent de dispersion de sorte que ce dernier influencera peu les propriétés de ce mélange.
EXEMPLE I.
On mélange des quantités égales en poids de polyéthylèr et de bitume d'asphalte en introduisant, tout en brassant, du polyéthylène à poids moléculaire moyen de 19.000, calculé enpal tant de la viscosité du polyéthylène fondu à 190 C, dans un bi- tume d'asphalte, chauffé à 1500, dont le point d'airoilisseiiient, msuré par le procédé à bague et bille, est de 45 C. Le mélange est prêt en quelques minutes.
On ajoute ce mélange, tout en brassant, dans le rapport en poids de 1 : 100, à du bitume d'asphalte chauffé à 200 C dont le .oint d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille est d'environ 135 C et dont l'indice de pénétration, mesuré sui- var.t la prescription américaine ASTM n D 566-42 T. est d'envirc
5 à 25 C. I1 suffit de 5 minutes pour obtenir une dispersino he -gène. Après refroidissement, le bitume d'asphalte a une consi ance telle qu'il n'est plus question de déchirures, tandis que
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le point d'amollissement et l'indice de pénétration n'ont pas o guère changé ; cesvaleurs sont respectivement 140 C et environ à 25 C.
Le mélange du polyéthylène pulvérulent mentionné et du bitume d'asphalte à haut point de fusion, réalisé sans interven- tion d'un agent de dispersion demande au moins 1 heure et de pli la dispersion obtenue n'est pas aussi homogène.
Il y a lieu de noter qu'à diverses températures par exde ple comprises entre 200 C et 250 C, la viscosité n'est pas beau. coup plus élevée que celle du bitume d'asphalte ne contenant pa: de polyéthylène.
EXEMPLE II.
On mélange des quantités, égales en poids, de polyéthy- lène et de bitume d'asphalte, en introduisant du polyéthylène à poids moléculaire moyen de 10. 000 et tout en brassant, dans du bitume d'asphalte chauffé à 150 C dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille, est de 45 C. Le mélange est prêt au bout de quelques minutes; on l'ajoute, tout en bras- ant, dans le rapport en poids de 1 : 100,à du bitume d'asphalt chauffé à 200 C dont le point d'amollissement, mesuré par le prc dé à bague et bille, est d'environ 85 C et dont l'indice de péné tration est d'environ 7 à 25 C. Il suffit de 5 minutes pour ob- tenir un mélange homogène.
Après refroidissemet, on obtient du bitume d'asphalte dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille, est d'environ 90 C et dont l'indice dE pénétration est resté inchangé.
Le mélange de ce polyéthylène à l'état pulvérulent et du bitume d'asphalte, sans l'intervention d'un agent de disper- sion, demande au moins une heure.
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EXHALE III.
Des quantités égales en poids de polyéthylène à poids moléculaire moyen de 19000 et de paraffine à point d'égoutteme mesure suivant la prescription américaine ASTM n D 5-25 T de Font mélangées en introduisant, tout en brassant, le polypthyl dans la paraffine chauffée à 150 C. Le mélange homogène est o tenu après deux minutes et on l'ajoute, tout en brassant, dans un rapport en poids de 1 : 100 à du bitume d'asphalte chauffé 200 C dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à ba gue et bille, est de 115 C et dont l'indice de pénétration est d'environ 10 à 25 C. Après refroidissement, on obtient une mat se consistante dont le point d'amollissement, mesuré par le pre cédé à bague et bille est de 120 C et dont l'indice de pénétra- tion est resté inchangé.
EXEMPLE IV.
On mélange tout en brassant, deux parties en poids de polyéthylène, à poids moléculaire moyen de 10. 000, à 150 C et \; partie en poids d'huile de paraffine. Le mélange est prêt au t de quelques minutes et on l'ajoute, tout en brassant, dans le r port en poids de 1 : 200, à du bitume d'asphalte chauffé à 180 dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille, est d'environ 115 C et dont l'indice de pénétration est d'environ 10 à 25 C. Au bout de 5 minutes déjà, la dispersion homogène. Après le refroidissement, on obtient du bitume d'asp te dont le point d'amollissement,mesuré par le procédé à bague bille, est d'environ 120 C et dont l'indice de pénétration est resté inchangé.
Sans l'intervention d'huile de paraffine, le mélange d. ce polyéthylène et du bitume d'asphalte demande plus d'une heu- re et ne permet pas d'obtenir une dispersion aussi homogène que par le procédé qui fait l'objet de l'invention.
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EXEMPLE V,
On mélange, tout en brassant, des quantités égales en poids de polyéthylène et d'ozokérite, en introduisant le polyéthy lène à poids moléculaire moyen de 17.000, dans l'ozokérite chauff à 120 C, à point d'égouttement de 85 C. Le mélange homogène est prêt au bout de deux minutes, et tout en brassant on en r:élange en poids 5 parties avec 100 parties de bitume d'asphalte, chauffé à 200 C, dont le point d'amollissement, mesuré par le procédé à bague et bille, est d'environ 135 C et dont l'indice de pénétra- tion est d'env¯ron 5 à 25 C. Au bout de 5 minutes déjà, on obtiel une solution homogène.
Après refroidissement, le bitume d'asphal obtenu a une consistance telle qu'il n'est plus question decirue ou de déchirures, tandis que le point d'amollissement et l'indice de pénétration ne sont pas ou guère changés ; ces valeurs sont devenues respectivement 140 C et environ 5 à 25 C.