BE516067A

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Publication number: BE516067A
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Description

COMPOSITION DE REMPLISSAGE DU TYPE DURCISSABLE ET APPAREIL CONTENANT CETTE
MATIERE.

La présente invention concerne une composition de remplissage dur- cissable perfectionnée pouvant être utilisée comme matière d'enrobage d'appa- reils électriques, et comme mastic.

Jusqu'ici on a utilisé des petites proportions de produits de ré- action bentonite-base organique pour varier la viscosité de divers liquides organiques. On n'a jamais incorporé, à cet effet, plus de 15% en poids d'une telle matière dans des solvants ou autres liquides organiques.

Il est connu qu'en se polymérisant à l'état de polymères solides, les compositions résineuses liquides et les huiles siccatives subissent un re- trait de 10% ou plus. Quand une composition résineuse liquide polymérisable est introduite dans un boîtier contenant des pièces électriques et qu'elle se polymérise de manière à isoler celles-ci par enrobage, le solide obtenu par polymérisation subit un retrait et peut se détacher des parois du boîtier. Par- fois des fentes et des fissures se forment dans le corps du polymère. Les vi- des, fentes et fissures permettent à l'humidité de pénétrer, diminuant ainsi la résistance d'isolement de la matière d'enrobage appliquée.

L'invention a pour but principal de procurer une composition de remplissage fluide durcissable qui ne subisse en substance aucun retrait, en passant à l'état solide.

L'invention consiste en principe en une composition destinée de préférence à servir de matière de remplissage dans des appareils électriques ou de mastic, comprenant, comme ingrédients principaux, un produit de réaction bentonite-amine et une huile siccative.

L'invention ressortira clairement de la description détaillée de plusieurs formes d'exécution donnée ci-après à titre d'exemple avec référence au dessin annexé dont l'unique figure est une vue en élévation, partiellement

en coupe, d'un transformateur dont le boitier est rempli d'une composition de remplissage isolante conforme à la présente invention.

Suivant l'invention, on prépare une composition de remplissage durcissable ayant des propriétés nouvelles en mélangeant à fond une grande proportion d'un produit de réaction bentonite-base organique, avec une huile siccative. La composition peut être à l'état fluide ou plastique, suivant le rapport en poids du produit bentonite-base organique/huile siccative. Les rap- ports en poids des composants peuvent être de l'ordre de 30% à 75% pour le produit de réaction bentonite-base organique contre 70% à 25% d'huile sicca- tive. Des charges solides pratiquement inertes, surtout celles finement divi- sées, peuvent intervenir jusqu'à concurrence de 50% en poids de la composi- tion.

Une ou plusieurs charges solides peuvent être incorporées, comme de la farine de bois, de la farine de silice, du mica finement divisé (par exem- ple passant au tamis de 100 à 325 mailles, ou 40 à 130 ouvertures par centi- mètre de longueur), des fibres d'asbeste, des fibres de verre hachées, de l'o- xyde de fer et de l'alumine.

La composition préparée peut être cuite à l'état solide, soit à la température ordinaire en 20 à 24 heures, ou plus rapidement à une tempé- rature entre 50 C et 120 C.

Les produits de réaction bentonite-base organique utilisés dans la présente invention comprennent une montmorillonite dont au moins une par- tie des cations sont remplacés par les cations d'une base organique. Les ar- giles ayant comme constituant principal un minerai du groupe des montmorillo- nites sont généralement connues sous le nom de bentonites. A l'état cru les bentonites sont hydrophiles mais, après réaction avec des bases organiques ou leurs sels elles deviennent organophiles.

Plus précisément, une argile bentonite du type décrit ayant une bonne capacité d'échange avec les bases est mise en réaction avec un composé organique, plus spécialement un composé organique en onium., le cation de l'ar- gile étant remplacé par le cation du composé organique. Le produit de réaction peut provenir non seulement d'un sel de base réagissant avec un sel d'argile mais aussi d'une base libre réagissant avec une argile acide:
Comme exemples de bases organiques et de leurs sels utilisables pour la mise à exécution de l'invention, on peut citer les sels des amines aliphatiques, cycliques, aromatiques et hétérocycliques, les amines et polya- mines primaires, secondaires et tertiaires, les composés d'ammonium quaternai- res ainsi que d'autres composés en onium monovalents et polyvalents.

Dans la mise à exécution de l'invention, les sels d'amines alipha- tiques ayant de 12 à 20 atomes de carbone, par exemple les sels d'hexadécyla- mine et octadécylamine, donnent d'excellents résultats. La proportion d'aminé et de bentonite peut varier entre certaines limites quand la bentonite est convertie à l'état organophilique. En général, cependant, il est bon de faire réagir le sel d'aminé sur la bentonite dans la proportion de 100 milli-équi- valents de sel d'amine pour 100 grammes de bentonite. Les produits de réaction de ces proportions donnent le degré maximum de gonflement à l'essai dans le nitrobenzène.

Il va de soi que lorsqu'on se réfère à des composés basiques or- ganiques en onium comme les amines, avant la réaction avec l'argile par échan- ge de base, l'amine est convertie à l'état en onium soit par l'addition d'aci- de soit parce qu'une partie de la base inorganique de l'argile naturelle est de l'hydrogène.

Un exemple de préparation d'un produit de réaction bentonite-amine convenable est donné ci-après :
Mille grammes d'une bentonite du Wyoming sont répartis dans 25,45 litres d'eau et la barbotine produite est laissée au repos pendant deux heures pour laisser déposer les impuretés de l'argile. Dans un. autre, récipient, on ajoute 54,37 grammes d'acide acétique glacial â'240 grammes d'octadécylamine, et le sel d'amine est dissous dans 1,45 litre d'eau chaude.

En ajoutant la

solution de sel d'amine à la bentonite dispersée, il se produit de la flocu- lation et le précipité, après filtrage, lavage, séchage et pulvérisation, constitue le produit de réaction bentonite-base organique,
On peut utiliser aussi d'autres composés convenables en onium ou produits de réaction bentonite-base organique. On peut appliquer à l'huile siccative, un ou plusieurs produits de réaction bentonite-amine.

Les huiles siccatives utilisées dans l'invention sont classi- ques. Les huiles siccatives données ci-dessous ou leurs mélanges sont des exemples d'huiles pouvant convenir : huile de bancoul, huile de ricin déshy- drogénée, huile de lin, huile d'oiticica, huile de perilla, huile de pavot, ,huile de carthame, huile de soya, huile de tournesol, huile d'abrasin, etc.

Des catalyseurs comprenant les stéarates de métaux lourds peu- vent être ajoutés aux huiles siccatives pour accélérer le séchage et la po- lymérisation. Ceux-ci sont bien connus comme "siccatifs". Comme exemples de ces stéarates, on peut citer l'abiétate de plomb, le laurate de cobalt et les naphténates de manganèse et de plomb. Il est préférable de mélanger les stéarates à l'huile siccative, plutôt que de les introduire en solution ou à l'état finement divisé.

Différents exemples de compositions de remplissage sont maintenant décrits ci-après.

EXEMPLE I.-
On prépare une composition de remplissage en mélangeant à fond les proportions en poids suivantes :
EMI3.1

<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> crue <SEP> 50%
<tb>
<tb> Produit <SEP> de <SEP> réaction <SEP> octadécylaminebentonite <SEP> 25%
<tb>
<tb> Silice <SEP> à <SEP> l'état <SEP> colloïdal <SEP> 25%
<tb>
Ce mélange forme une pâte épaisse qui ne coule pas quand elle est appliquée sur une surface verticale en une épaisseur d'un quart de pouce (environ 6 mm).

Chauffée à une température de 50 C pendant quelques minutes, la pâte se trans- forme en une masse solide molle sans retrait. La dureté ou la solidité de la masse solidifiée ne change pas après trois semaines d'exposition à l'atmos- phère ambiante. Le mélange initial non transformé ne présente pas de change- ment de consistance non plus après trois semaines d'exposition à l'atmosphère ambiante, sauf un léger durcissement en surface.

EXEMPLE II.-
Un autre mélange est obtenu en utilisant les proportions en poids suivantes :
EMI3.2

<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> crue <SEP> 37%
<tb>
<tb> Produit <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> octadécylaminebentonite <SEP> 315%
<tb>
<tb> Talc <SEP> fibreux <SEP> finement <SEP> divisé <SEP> 3le5%
<tb>
Ce mélange forme une pâte épaisse qui peut être étendue à l'aide d'une lame de couteau plate. Chauffée à 50 C pendant quelques minutes,cette pâte se transforme en une masse dure résistante' sans retrait. Aucun changement de dureté ou de résistance ne se produit après trois semaines d'exposition à l'atmosphère ambiante, sauf un léger durcissement en surface.

EXEMPLE III.-
Un autre mélange est obtenu en mélangeant les proportions en poids suivantes :

EMI4.1

<tb> Huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> déshydrogénée <SEP> 40%
<tb>
<tb> Produit <SEP> de <SEP> réaction <SEP> octadécylamine-
<tb>
<tb> bentonite <SEP> 60%
<tb>
Ce mélange forme une pâte fluide qui peut être versée dans une crevasse pro- fonde et qui peut être convertie ensuite en une masse solide, en étant chauf- fée à une température de 50 C. Ce mélange se transforme aussi en une masse solide à la température ordinaire, en quatre jours.

EXEMPLE IV.-
Un mastic plastique est obtenu en mélangeant 100 parties en poids d'un produit de réaction octadécylamine-bentonite avec 100 parties en poids de poudre de mica passant au tamis de 325 mailles (130 ouvertures par centimètre de longueur d'écran), et en faisant de ce mélange une pâte en y ajoutant 250 parties en poids d'huile d'abrasin épaissie par chauffa- ge contenant environ 3% de son poids de siccatifs au plomb et au cobalt.

Ce mélange est transformé en une masse solide dans un boîtier fermé, en 18 heures environ,à température ordinaire.

Les propriétés physiques et la résistance à l'eau et aux hui- les de ces mélanges solidifiés varient suivant le type et les quantités re- latives d'huile et de charge. Il est possible de trouver des formules don- nant des mélanges ayant des caractéristiques très variées, de la consistan- ce molle à la dureté, ayant une structure dense ou poreuse et ayant tout degré de résistance à l'eau et aux huiles. Les passes faites avec des hui- les à séchage rapide, comme les huiles de lin et d'abrasin, ne donnent aucun signe de décomposition après une immersion de 48 heures dans de l'eau ou dans une huile légère de lubrification. Les mélanges à produit de réaction huile de ricin-amine-bentonite ont une bonne résistance à l'eau.

La Fig. 1 du dessin représente un transformateur enfermé 10.

Celui-ci comprend plusieurs bobinages 12 avec un noyau 14 montés sur une ba- se 16. Ces pièces électriques sont placées dans un boîtier 18 qui peut être en métal, porcelaine, ou une autre matière convenable. Un couvercle 20 atta- ché au boîtier 18 comporte des isolateurs de passage 22 traversés par des conducteurs 24 des bobinages 12. Le boîtier est rempli d'une composition de remplissage durcissable 26 consistant en un mélange d'un produit de réaction bentonite-amine et d'une huile siccative, qui polymérise à température ordi- naire en un solide, sans retrait notable.

REVENDICATIONS.

1.- Composition destinée de préférence à servir de composition de remplissage d'un appareil électrique ou de mastic, caractérisée en ce que ses ingrédients principaux sont un produit de réaction-bentonite-amine et une huile siccative.

Claims

2. - Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le produit de réaction bentonite-amine constitue de 30 à 75% en poids de la composition.

3. - Composition suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle contient une charge inerte finement divisée constituant jusqu'à 50 % en poids de la composition.

4.- Composition suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'huile siccative consiste en une ou plusieurs des matières sui- vantes : huile de lin crue, huile de ricin et huile d'abrasin.

5. - Article manufacturé, tel qu'un appareil électrique, compre- nant un boîtier contenant une composition de remplissage, caractérisé en ce que la composition de remplissage est une composition suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 4. <Desc/Clms Page number 5>

6.- Procédé de traitement d'une composition suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on chauffe la compo- sition à une température élevée, par exemple 50 C, pour qu'elle fasse prise en un corps solide durci.

7.- Composition et procédé de traitement de cette composition, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.

8.- Article manufacturé, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé et comme représenté sur ce dessin. en annexe 1 dessin.