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" PROCEDE DE PREPARATION DE MASTICS
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Il est connu d'utiliser des solutions de résines po- lyesters non saturées dans du styrène ou d'autres liquides monomères copolymérisables , pour former des revêtements sur du bois, du métal, de la maçonnerie, du béton ou des surfaces analogues, Le durcissement de ces solutions s'opère à l'aide de peroxydes organiques. Pour assurer un séchage rapide à température ambiante, la solution de résine est encore additionnée d'accélérateurs, tels qu'une amine ou un sel de cobalt.
Il est également connu de préparer des mastics à partir de solutions de résines polyester non saturées dans des liquides monomères copolymérisables , ainsi qu'à l'aide de charges et de pigments colorés. ( Pour la commodité, on désignera, dans la suite du présent mémoire, par l'ex- pression " composants de polyester " une solution d'une résine polyester non saturée dans un liquide monomère copo- lymérisable) Ainsi, on peut mélanger ou malaxer mécanique- ment, par exemple, les composante de polyester avec un accélérateur, tel qu'un sel de cobalt, ou de la diméthyla- niline, ainsi qu'avec des charges et des pigments colo- rés.
Le peroxyde organique nécessaire au durcissement de la masse ainsi obtenue n'est ajouté qu'immédiatement avant l'emploi à ces masses, parce que la copolymérisation , qui conduit au durcissement de ces masses, s'opère à tempéra- ture ambiante en quelques minutes, après l'addition du pero- xyde organique. Il s'agit donc, dans les cas des mastics à
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baae d e polreate s non aatur6s, de systèmes à d eux composants
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Dans ce cas, les composants de polyester et l'agent de dur- cissement sont préparés séparément et sont fournis sépa- rément à l'utilisateur.
De tels mastics sont utilisés pour obturer des défauts , des creux, des crevassas dans des pièces en bois, en métal, en béton, etc.
Divers procédés sont connus pour la fabrication de mastics et du peroxyde.
Ainsi, le peroryde est , par exemple, ajouté sous forme d'une solution liquide commerciale ou sous forme d'une dispersion pâteuse dans des liquides visqueux, tels que du phtalato de diméthyle, du phosphate de tricrésyle, du phosphate de triéthyle, etc. Ces liquides influencent défa- vorablement, à concentration élevée, le durcissement convenable du mélange de composants de polyester et de peroxyde. Dans le cas des peroxydes pratiquement utilisables, tels que le peroxyde de benzoyle , le peroxyde deméthyl- éthylcétone, le peroxyde de cyclohexanone et l'hydropero- xyde do cumène, la proportion des liquides précités à action flegmatisante est comprise entre 30 et 60 % de la solution ou dispersion pâteuse de peroxyde.
Etant donné que les quantités optima de peroxyde , qui peuvent être ajoutées à une solution d'une résine polyester non saturée dans du styrène,, pour la copolymérisation, sont comprises entre 1 et 2,5% les additions de solutions ou dispersions de peroxyde aux composants de polyester sont comprises entr 2 et 6% Le mélange exact de 100 parties de composants de polyester et de deux à aix parties de solutions ou dis- persions de peroxyde est, en pratique, difficile et lié à de grand.. possibilités d'erreur dans les ateliers, à cause des possibilités de dosage peu précises dont on y dispose.
L'emploi des solutions ou dispersions de peroxyde fortement concentrées exige, par ailleurs, des précautions,
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à cause des propriétés irritantes pour les muqueuses de cas solutions ou dispersions.
Pour éviter ces incovénients, on a proposé d'au- trou méthodes de dosage.
Ainsi, les peroxydes sont dissous dans des sol- vanta volatila , tela que l'acétate d'éthyle, l'acétone, le chlorure de méthylène, etc. Dans ces solutions, le peroxyde est généralement présent en concentrations compri- son entre 7,5 et 12,5%. Cependant, comme il 5 'agit, lors de la préparation de mastics à base de résines polyester non saturées , de composants présentant des consistances différentes, puisque les composants de polyester sont pâteux du fait deleur teneur en charges et en pigments, tandis que la solution de peroxyde est liquide, le dosage visuel des quantités desdits composants est difficile , à moins que l'on utilise des balances, qui doivent être d'une gran- de précision, dans le cas où les quantités des produits à utiliser sont faibles.
Le pesage des quantités nécessaires desdits composants rend l'emploi de tels mastics compliqué et pénible dans les ateliers. Par ailleurs, des inexactitudes importantes dans le dosage des deux constituants modifient défavorablement les propriétés de durcissement du mastic.
L'emploi de solutions diluées de peroxyde réduit fortement la consistance des mastics pâteux, en sorte que d es cou- ches épaisses de ces mastics placées sur des surfaces verticales tendent à s'écouler. Pour empêcher ou entraver un tel écoulement, les composants de polyester doivent présenter une consistance telle qu'après leur mélange avec l'agent de durcissement, la masse présente encore une consis- tance suffisante.Le mélange des deux composants , dont les consistances sont très différentes , ne peut donc pas se faire avec la facilité requise.
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Il est également connu d'incorporer le peroxyde , sous forme de poudre, aux chargea et pigments pulvérulents .:. de préparer séparément la résine polyester , sous forme d'une solution dans du atyrène, en ajoutant un agent accélérateur, de préférence de la diméthylaniline.Dans ce cas, les chargea et pigmenta pulvérulents contenant le peroxyde organique ne sont incorporés aux composants de polyester que peu avant l'emploi du mélange. Etant donné que ce mélange commence déjà à durcir, après quelques minute ; un malaxage mécanique à l'aide de broyeurs à rouleaux, tels qu'on en emploie ordinairement dans l'industrie des le 4 peintures pour la fabrication/mastics, est pratiquement exclu .
En raison de la rapidité avec laquelle la polyméri- sation du mélange s'amorce, une incorporation uniforme du pigment est difficilement possible. Cependant, la répar- tition uniforme du pigment constitue une condition essen- tielle d'un mastic exempt de pores, qui, après durcissement, doit être poncé à l'aide de moyens de ponçage et doit en- suite être revêtu de laque. En conséquence, les mastics, qui sont préparés par incorporation manuelle de charges et de pigments pulvérulents dans une laque ou un vernis non pigmenté à base de polyester non saturé, doivent la plu- part du temps être revêtus d'une couche de mastic de type courant avant l'application de la laque.
Un autre incon- vénient de ce procédé réside dans le fait que l'emploi,de peroxydes pulvérulents est limité à celui du peroxyde de benzoyle , en raison des prescriptions en vigueur au point de vue transport. Or, le peroxyde de benzoyle n'est uti- lisable, pour le durcissement de polyester aux températures ambiantes normales, en un temps pratiquement acceptable, qu'en combinaison avec des accélérateurs sous forme d'amines, telles que, par exemple, la diméthylaniline.
De telles
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combinaisons ont pour effet, lors de leur adjonction à la solution do résine polyeater non saturée dans du styrène,
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d'acorcor une copolym6r1sation spontanée, qui conduit très rapidement à une augmentation de la viscosité, à une géli- fication et finalement à un durcissement complet jusqu'à obtention d'une masse solide. Les polyesters non saturés réactionels ne peuvent cependant pas être utilisés pour des ..,tics, qui doivent durcir aux températures ambiantes , car leurs propriétés ne sont techniquement pas satisfaisantes. en raison de la polymérisation spontanée , la répartition intensive désirée des pigments, des chards et des matières analogues dans la masse de mastic ne peut se faire qu'im- parfaitement.
La répartition doit s'opérer très rapidement pour que l'on dispose encore d'un temps suffisant pour appliquer le mélange sur la pièce à traiter, avant que le point de gélification ne soit atteint au cours de la polymé- risation. Etant donné que le peroxyde pulvérulent est également présent dans les composants pulvérulents du mélange, la répartition uniforme de ce peroxyde dans la masse n'est pas non plus assurée. Etant donné qu'aux endroits où la concentration en peroxyde est plus forte , la polymérisa- tion s'opère plus vite qu'aux endroits où la concentration en peroxyde est moindre et qu'aux endroits où il n'y a pas de peroxyde , il se produit au cours du durcissement des tensions qui conduisent à une structure très peu uniforme de la masse durcie de mastic.
Le mode opératoire sus-décrit rend un dosage des divers composants superflu. Le consommateur doit donc mélan- ger une quantité suffisante des composants pulvérulents contenant le peroxyde dans la laque ou le vernis fluide à base de polyester non saturé , de styrène et d'accéléra- teur, jusqu'à ce qu'il-obtienne une masse de consistance
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p#teuse analogue à celle du nastic. Ainsi, la quantité suf- fieante de peroxyde doit forcément être incorporée au .'lance. ±tant donné que les conceptions au sujet du degré de consistance nécessaire du mastic peuvent varier selon les utilisateurs, les quantités de matièrespulvérulentes incorporée* aont très différentes en pourcentage.
Ainsi, des quant-* *de très différentes de charges et de pigments seront évidemment utilisées, en sorte que,pour les mêmes composante d e départ , dea mastice de composition différente seront obtenue. Cependant, l'adhérence, l'élasticité , la dureté, l'aptitude au ponçage , la rési.tance à la chaleur et d'autres propriétés des mastics dépendent, dans une mesure déterminante,du rapport des charges et des pig- menta au liant.
Aucun des procédés connus jusqu'ici ne satisfait à la condition de facilité et d'uniformité la plus grande possible de la fabrication de mastics à base derésines polyester non saturées..
On a constaté à présent que les inconvénients sus énoncés sont évités et que l'on obtient des mastics durcissant et séchant rapidement à l'air , lorsqu'une partie descharges et/ou des pigments utilisés habituellement pour la prépara- tion de mastics et éventuellement des résines synthétiques inertes sont mélangées à une solution ou dispersion d'un peroxyde organique , de façon à former, de cette manière, un mélange durcisseur en pâte , qui est mélangé, avant emploi du mastic,aux composants de polyester , qui sont à base/d'une résine polyester non saturée et d'.un liquide monomère copolymérisable , tel qu'un composé vinylique, comme le styrène, le vinyl toluène, les esters des ides acrylique et méthacrylique, le phtalate de diallyle,
ce liquide faisant office de solvant, avet additions de chargeset/ou de pig - ments, ainsi que d'agents accélérateurs, tels que des sels de
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cobalt ou une amine, comme la diméthylaniline.
Etant donné qu'une-partie des charges et/ou des pigments et éventuellement une résine synthétique inerte est reportée sur les composants de l'agent de durcissement, la consistance des composants proprement dits du mastic, contenant la résine polyester non saturée ,peut être réduite, sans que soit à craindre, après l'incorporation de l'agent de durcissement en pâte , un écoulement du mélange, même lorsque des couches très épaisses de ce mélange sont appliquées sur des surfaces verticales.
La consistance d es deux composants peut ainsi être sensiblement la même.
Grâce à l'addition d'une partie des charges et/ou des pigments et éventuellement d'une résine synthétique inerte , le peroxyde organique est flegmatisé bien au-delà de la mesure prescrite , en sorte que la manipulation de la pâte de durcissement est relativement exempte de danger, d'autant plus que la concentration en peroxyde est faible A cause de la quantité de pigment contenue dans l'agent de durcissement.
En raison de l'association du peroxyde organique, dont , comme on l'a déjà indiqué, des quantités relative- ment petites sont seulement nécessaires , aux pigments, aux charges et éventuellement à la résine synthétique inerte, le dosage de la pâte de durcissement vis-à-vis de la masse contenant les composants de polyester peut s'effectuer dans des rapports plua favorables, par exemple de 10 : 100 ou 20 : 100. Ainsi, les possibilités d'erreur deviennent nécessairement plus petites que lorsqu'on emploie direc- tement les solutions ou dispersions commerciales deperoxyde, qui contiennent du peroxyde à des concentrations élevées.
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Dans le procédé suivant la présente invention, les charges et les pigments ainsi que l'agent accélérateur peu- vent être mécaniquement malaxés et éventuellement broyés avec les composants du polyester , tandis que la solution de peroxyde peut également être mélangée mécaniquement aux charges et/ou pigments ainsi qu'éventuellement à des résines synthétiques indifférentes . Les deux composants du mastic contiennent ainsi les pigments d'une manière aussi bien répartie que possible.
Etant donné qu'il s'agit dans les deux cas de pâtes visqueuses et maléables, l'emploi des deux composants dans des tubes métalliques est possible. Le dosage peut s'effec- tuer en faisant en sorte que les sections des ouvertures des tubes contenant les deux constituants soient dans le rapport prescrit, par exemple de 10 : 100 ou de 20 :100 ( comme mentionné plus haut). Lorsque des cordons de même longueur sont pressés hors de tubes dont les ouvertures sont ainsi réglées, les volumes'des masses obtenues seront dans le rapport désiré. Le mélange peut s'opérer très simplement à l'aide d'un couteau à mastic.
La procédé suivant l'invention offre encore l'avantage que le dosage et les proportions des constituants peuvent encore tire reconnus dans le mastic durci, même après plusieurs semaines. Ainsi, si le composant à base de poly- ester est additionné de pigment blanc, de façon à se pré- aenter sous forme d'une masse blanche, et si la pâte conte- nant l'agent de durcissement est noire, il se forme, lorsque l'on mélange les deux composants dans le rapport prescrit, une masse de teinte grise déterminée, qui peut être identifiée dans une large mesure à l'aide d'un tableau de colorants.
Des variations dans les proportions du mélange des consti- tuants différemment colorés produisent des variations dans
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la teinte déterminée de la masse. Le gris paîtra plus clair ou plus foncé , selon que l'on a utilisé moins ou plus députe contenant l'agent de durcissement.
En cas de mélange superficiel des deux constituants colorés, il se forme des lignes ou traînées foncées et même noires dans la masse, qui apparaissent également dans la couche durcie.-La masse ne'présente une coloration grise uniforme , que lorsque les constituants de cette masse ont été mélangés intimement. Etant donné que les deux cons- tituants se présentent sous forme d'une pâte, les deux masses de teintes différentes ne s'incorporent pas d'elles- mêmes l'une à l'autre . Il va de soi que l'on peut égale- ment combiner d'autres teintes.
Le procédé suivant la présente invention présente, par conséquent, les avantages suivants vis-à-vis des pro- cèdes connus jusqu'ici.
1) Possibilité de dosage plus facile avec une précision aussi grande que possible;
2) Contrôle optique du rapport des constituants du mélange;
3) Contrôle optique du degré de mélange ou de mala- xage. exemple 1
A. Composants à base de polyester.
30 parties d'une solution à 70% d'une résine polyester non saturée dans du monostyrène,
28 parties de talc,
27,5 parties de craie moulue,
4 parties d'oxyde de fer rouge
8,5 parties de monostyrène
2 parties d'une solution à 20% de naphthénate de cobalt dans du toluène sont mélangées dans un malaxeur et ensuite broyées dans un broyeur à trois cylindres.
B. pâte contenant l'agent de durcissement,
12 parttds de silice fortement dispersée,
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25 parties d'une solution à 50% d'une résine alkyde maigre modifiée par des acides gras synthétiques non siccatifs dans du xylène,
38 parties d'acétate d'éthyle et
25 parties d'une solution à 50% de peroxyde de cyclohexanone dans du phosphate de triéthyle sont malaxés dans un mélangeur.
100 parties en volume du produit A et 10 parties en volume du produit B sont mélangées à l'aide d'un couteau à mastic et sont appliquées sur une tôle d'acier vierge.
Le mélange durcit, par exemple à +20 C, en un temps très court pour former une masse dure.
Exemple 2
C. Composants à base ce polyester.
30 parties d'une solution à 70% d'une résine polyester non saturée dans du monostyrène,
28 parties de talc,
26,55 partiede c raie moulue,
5 parties de bioxyde de titane,
8,5 parties de monostyrène,
2 parties d'une solution à 20% de naphthénate de cobalt dans du toluène sont mélangées dans un malaxeur et ensuite broyées dans un broyeur à trois cylindres.
D. Pâte contenant l'agent de durcissement.
10 parties de silice fortement dispersée,
2 parties d'un pigment noir résistant au peroxyde,
25 parties d'une solution à 50% d'une résine alkyde maigre modifiée par d es acides gras synthétiques non siccatifs dans du xylène,
38 parties d'acétate d'éthyle et
25 parties d'une solution à 50% de peroxyde de cyclohexanone dans du phosphate de triéthyle sont malaxées dans un mélangeur.
100 parties en volume du produit C et 10 parties en volume du produit D sont mélangées à l'aide d'un couteau à mastic. Il se forme ainsi une masse gris clair. Le mélange eat appliqué sur une tale d'acier bien nettoyée et durci, par exemple à +20 C, en peu de temps, de manière à former une maaae dure..
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Exemple 3
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E, CQmpoeante à bas'e d.e; polyester
Même composition que dans l'exemple 2 sous C.
F. pâte contenant l'agent de durcissement.
42 parties en poids de talc (d'une granulomé- trie d'environ 5 u ),
25 parties en poids d'une solution à 50% d'une résine alkyde maigre modifiée au moyen d'aci- des gras synthétiques non siccatifs dans du xylène et de l'acétate de butyle (1 : 1)
8 parties en poids de phtalate de diméthyle et 25 parties en poids d'une solution à 50% de pero- xyde de cyclohexanone dans du phosphate de triéthyle sont malaxéesdans un mélangeur.
100 parties en volume du produit E sont mélangées à 10 parties en volume du produit F au moyen d'un couteau à mastic. Le mélange est appliqué sur une plaque à base de copeaux de bois brute, propre et sèche. Selon la réac- tivité du composant résineux du mastic, le mélange durcit à 20 C en l'espace de quelques minutes à quelques heures.
Des températures plus élevées raccourcissent le temps de durcissement.
Comme solution de résine polyester non saturée, on peut utiliser, par exemple , la solution suivante :
1 mole d'un acide dicarboxylique non saturé tel que l'acide maléique,
1 mole d'anhydride phtalique et
2,2 moles d'un alcool bivalent, tel que le propylène glycol, sont estérifiéasde la manière connue. Le polyester ainsi préparé est dissous dans du mono styrène dans un rapport de 70 :30.
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