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" Nouvelle composition résineuse et son procédé de fabrication.-
La présente invention a pour objet, à titre de produit industriel nouveau, une composition résineuse, caractérisée en ce qu'elle est constituée par le mélange d'une résine thermoduroissable, fusible, du type novo- laque dissoute dans une base alcalino-terreuse, ce mélange ayant la propriété d'être précipitable par un acide très faible tel que l'acide carbonique, même sous forme gazeuse telle que l'anhydride carbonique (CO sa forme gazeuse telle que 1'anhdyride carbonique (CO2)
L'action du gaz carbonique sur la composition, c'est- -à-dire sur le complexe résine novolaque-hase alcalino- terreuse, pré'cipite un carbonate acide alcalino-terreux qui, à son tour, du fait de son acidité, précipite la résine.
Cette composition résineuse est, bien entendu, également précipitable par tous les autres acides ou anhydrides d'acides forts, comme c'est le cas pour les
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résines et compositions résineuses connues qui, elles, ne sont précipitables que par des acides forts.
Grâce à cette proptiété de la nouvelle composition d'être précipitable par les acides et anhydrides d'acide faibles, celle-ci, utilisable en tant que liant dans les domaines de l'agglomération, a la propriété supplémentaire de permettre, par sa précipitation, une prise rapide, à température ambiante, par insufflation de gaz carbonique, à travers l'objet aggloméré avant son éjection du moule.
Cette prise a l'avantage de garantir la précision dimen- sionnelle de l'objet moulé rigoureusement fonforme au moule, la composition résineuse restant naturellement thermodurcissable après la précipitation.
Mais, la résine fusible, novolaque, utilisée en raison du fait que c'est le seul type de résine soluble dans une base alcalino-terreuse, nécessite pour son thermodurcissement l'addition d'un aldéhyde ou d'un produit libérant un aldéhyde pour obtenir une résistance mécanique élevée. La composition suivant l'invention n'est donc thermodurcissable qu'en présence d'un tel aldéhyde.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation de la composition résineuse précitée. Ce procédé consiste à réaliser une condensation phénol- formol en milieu acide avec un rapport phénol/formol supérieur à 1 pour obtenir une résine fusible et soluble, c'est-à-dire une résine novolaque, ayant un point de fusion compris entre 55 et 60 C, à broyer cette résine, puis à dissoudre la résine broyée dans un lait d'une base alcalino-terreuse telle oue la baryte, la chaux ou l'hydroxyde de strontium.
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Il y a intérêt à ce que le rapport phénol/formol ne soit pas trop éloigné de l'unité, ce qui aurait pour conséquence de nécessiter par la suite, pour le thermo- durcissement, une trop grande addition d'hexaméthylène- tétramine destinée à fournir, par sa décompotion l'aldéhyde manquant.
La réaction de condensation en présence d'un catalyseur acide doit Atre d'une durée suffisante (environ 2 heures) afin de ne pas risquer par la uite une dépolymérisation de la résine et, par voie de consé- quence, une durée de "vie" limitée du produit.
La résine obtenue a donc la composition d'une novolaque classique avec des constituants allant du dihydroxyiphébyltane de formule suivante:
EMI3.1
jusqu'à des polymères pouvant grouper jusqu'à 12 noyaux benzéniques et de la forme suivante :
EMI3.2
La proportion de ces différents polymères est fonction àe l'état de condensation plus ou moins avancé.
Dans une telle résine, on peut avoir également la présence de constituants pouvant comporter, comme les résols, des groupements méthyloliques:
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EMI4.1
De telles novolaques sont donc incompatibles avec les silicates alcalins et présentent des poids molécu- laires pouvant aller de 200 à 1200 (généralement 700/300). phénol Du fait du rapport moléculaire formol supérieur à 1, lors de la.réaction de condensation, cette résine com- portera également, à son stade final, des groupements libres: CHOH.
Après déshydration sous vide, on obtient un produit dit "résine fusible" ayant un point de fusion d'environ 55 /60 C
Cette résine est alors pulvérisée pour être ensuite dissoute dans un "lait" de base alcalino-tèrreuse (baryte, chaux, hydroxyde de strontium) .
Les proportions sont fonction du pourcentage d'extrait se et des caractéristiques de dircissement que l'on désire obtenir ainsi que des caractéristiques de solubilité de la résine élaborée.
A titre d'exemple non limitatif, l'extrait sec total de la résine (résine + oxyde alcalino-terreux) est compris entre 45 et 60% de la solution, la résine et l'oxyde entrant dans cet extrait total pour : résine............................... 30 à 40 % oxyde alcalino-terreux................ 10 à 25 %
On donne ci-après un exemple de préparation n'ayant aucun caractère exclusif.
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Dans un ballon en verre surmonté d'un réfrigérant à reflux, on introduit un mélange comprenant
EMI5.1
phénol ......,.62...'...........'......' 600 grammes formol 35 % .......................... 400 grammes
On verse alors progressivement 60 grammes d'acide chlorydrique à 7,5 % d'HCl qui catalyse la réaction. On chauffe environ 2 heures à 90 /100 C La condensation est alors terminée.
Dans le récipient même, la résine est alors dés- hydratée sous vide. Après élimination de l'eau, on coule la résine dans un mortier et on laisse refroidir. La résine obtenue a un point de fusion compris entre 55 et 60 C Après refroidissement, la résine est pulvérisée afin de faciliter sa dissolution ultérieure.
On prépare, par ailleurs, une solution barytique contenant 30% de baryte hydratée Ba (OH)2,8420
La résine pulvérisée est alors dissoute dans cette solution dans les conditions suivantes; résine pulvérisée .................... 40 parties en poids,
EMI5.2
baryte à 30 ':; .................... , . , . 60 parties en poids.
Durée de la dissolution : 1 heure à 60 /70 C Après refroidissement, la résine est prête à l'emploi.
L'invention vise également les applications in- dividuelles de cette composition résineuse, soit seule, soit en mélange avec d'autres matériaux qu'elle permet d'agglomérer, par exemple du sable de fonderie. La prise puis le thermodurcissement de la composition ou du mélange sont assurés en les faisant traverser, comme déjà
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précisé, par un simple courant d'un anhydride faible, tel que le gaz carbonique, qui précipite un sel acide alcalino-terreux qui, à son tour, du fait de son acidité, précipite la résiné.'
On a donc simultanément précipitation de la résine et du sel alcalino-terreux. C'est cette précipitation qui confère le durcissement.
La composition ou le mélange composition + matériau tel que du sable peut ensuite être polymérisé par la chaleur (180 -220 C) L'agent de durcissement utilisé peut être de l'hexaméthylènetétramine, dans des propor- tions comprises entre 4 et 15% du poids de la résine. Cet accélérateur peut être ajouté indifféremment avant ou après la précipitation de la résine.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.