<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
b 0 MATIERES MOULABLES A BASE DE P0LY0LBÎIHE3 , DB BITUMES ET DE CHARGES MINERALES, NOTAMMENT POUR LA FABRICATION DE TUBES ".-
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention se rapporte à des matière
EMI2.1
moulables base de charge minérales, contenant comme li- ant des titumea ot des polyoléfine , les matières moulables à ban* de bitume..t do char- ges Minérales sont utilisée. en grandes quantités par exemple pour les revêtements de routes ou de plancher$ ou pour les couches isolantes. Les objets obtenus à partir de ces matières se déforment toutefois facilement* Ils se déjà à des températures peu élevées et sous contrainte, même à des
EMI2.2
tempért,tures relativement basses.
Il est ôsaletasnt oonnu de produire deµ corps MOU148, -tels que boîtes d'accumulateurs, à partir d'environ '0 à 50, en poids de charges inorganiques en poudre, comme le kaolin,
EMI2.3
, da poix soue addition d'environ 30 à 50 e en . de Poix à 20 " en poids de polydthyléne basée pression. Les matières formables de ce genre ont toutefois faOimf,nt ttndanoe à former des bulles et l'incorporation des charges de façon homogène en- traîne des dépenses relativement élevées.
D'autre part, la
EMI2.4
r8ist<noed9 ci$ poudres mouler laisse fortement à désirer
L'objet de la présente invention est une matière moulable à base de chargée minérales, renfermant comme liants
EMI2.5
des bitumes et des polyo2étin.8, présentant des propriétés mécaniques améliorée , notamment une meilleurs résistance à la compression*
EMI2.6
On a trouvé que de* masses taoulables oon tenant 3 h 10% en poids de polyoléfines d'un indice de fusion compris entre 0,2 et 20,
3 à 10 % en poids de bitumes d'un indice de
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
"pénétration" - voir définition eî-donnous - compris entre 10 et 200e et 80 à 94 en poids de charges alnérales oO8ti tuées surtout de particules grossoieres, possèdent des pro- priétés particulièrement avantageuses et conviennent surtout
EMI3.2
pour la fabrication de tubes, Les polyolétinte peuvent avoir été,préparées par les prooédég de polymérisation haute, eu bae- ce pression usuels, Conviennent en général les polymères et copblymbrec de monooléfines contenant 2 à 4 atomes de. carbone, les polymères et les oopolymèree présentant avantageusement des indices de fusion compris entre 5 et 20.
Les indices de fusion indiqués dans le présent exposé sont détermines suivant
EMI3.3
les données ÂSTM (Amerioan Sooiety for Testins Material) l2,S-57T.
Conviennent particulièrement bien, les polyéthylènes obtenus par les procédés de polymérisation haute ou baisse pres- sion usuels et qui présentent, pour les Indices de fusion pré-
EMI3.4
cités, des densités comprises entre 0,918 et 0,965. Sont en''' outre appropriés les polypropylènes et les oopolyméres d'éthylénes de propylène et/ou de buténerlp ainsi que le po1yieobu- tylene, préparés par les procédés de polymérisation basse pres- sion connus,
Le bitume convenant pour la production de ces masses doit avantageusement présenter un indice de pénétration com- pris entre 10 et 100 (d'après les normes allemandes DIN 1995).
Par indice de pénétration en entend le nombre de dixièmes de mm qu'une aiguille normalisée suivant les normes allemandes DIN 1995 pénètre dans le bitume sous une contrainte de 100 g
EMI3.5
en l'espace de 5 secondes, à 2500. (.L'aiguille normalisée est constituée d'un fil d'acier cylindrique d'une longueur de 51 mm et d'un diamètre de 1,00 à 1,02 mm. Le fil d'acier se termine
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
à une extrémité par un cOne régulier alune hauteur dv 6#35 mm, en formant un angle de 8 .0 9 40', La pointe du Cent cet émoulue à plat jjuaqu'à formation d'une surface dé 0,14 A 0,
16 mm.- Un bitume approprié présente en outre un point de ramol- lissement suivant les normes allemandes DIN 1995 (anneau et
EMI4.2
bille), compris entre 37 et 17500# de préférence entre 45 et 7200. la provenance et/ou le mode de préparation du bibue, pourvu qu'il présente les propriétés Indiquées, ne joue pas un rôle décisif sur la qualité des matières formables* Con-
EMI4.3
viennent par exemple les ibumel d'asphalte, pétrolènes, mal- tènesp asphaltènes et pyrobitumee, naturels ou obtenus par exem' ple lors de la distillation du pétrole, décrits dans l'ouvra- ge Ullmanns enoyklopgdie der teohniasohen Chemiop 3o ddo tome 4, pp.
413 à 423 (1953)* Des bitumes dont l'indice de pénétra- tion est sensiblement supérieur à 200 ou inférieurs 10, ne conviennent pas pour les masses formablea, car il fournissent des masses qui sont ou bien trop cassantes (indice de pénétra- tion inférieur à 10) ou qui présentent une trop faible résis- tance à la compression (indice de pénétration supérieur à 200).
Les charges utilisées pour les masses moulables doivent être constituées en majeure partie de particules gros-
EMI4.4
sierens. Conviennent en général comme charges minérales, des éclats par exemple de pierre dure, et le sable, par exemple le sable naturel bu le sable de basalte concassé, ou d'autres roches à réaction alcaline, ainsi que le quartz, sont en outre appropriées lorsqu'elles sont utilisées jusqu'à environ 30 % rapportés au poids de toutes les charges minérales, la pou- dre de schiste, de basalte ou autres poudres de roches, notam- ment celles qui sont insensibles aux acides, ainsi que des
EMI4.5
substances Inorganiques à structure fibreuse, comme l'amiante et les fibres de verre.
Une charge minérale composée d'un mé- lange de 40 à 60 % en poids d'éclats de roches dures, 7 à 25%
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
en poids de poudre de roohoot notamment la poudre di tefalate ou de basalte et 30 & 50 0 en poids de sable, sera utilisa de préférence.
Les éclats de pierre dure présentent en général un diamètre des particules compris entre 2 et 18, de pr6ren ce entre 2 et 8 mm. le diamètre des particules de poudres de
EMI5.2
roches appropriées est en gênerai entre 0,001 et 0,09 ma, de préférence entre 0,02 et 0109 am, et le diamètre des particu"* les de sable avantageusement entre 0,09 et 2 mm, de préférence entre 0,2 et 2 mm. Les masses formables peuvent en outre con-
EMI5.3
tenir, en doses jusqu'à environ 25 fi rapportes au poids des charges minérales, des clergés organiques, telles que fibres- de bois, noir de fumée et débris de liège.
EMI5.4
Les masses moulables peuvent'8tre préparées de façon usuelle par mélange des matières précitées; on prépare d'abord de préférence un mélange de bitume et de polyol(!fines, en bras-
EMI5.5
sant ces substances à des températures comprises entre 150 et 22000# Lo rapport pondéral bitmne/polyolefines est avantages- semant compris entre 10/3 et 3/10, de préférence entre 7/3 et 4/6.
Le mélange de bitume et de polyoléfines, qui peut égale-
EMI5.6
ment contenir des stabilisante de type connu pour les POIY014- fines, par exemple du di-tertio-'butyl-2l6 -p<( or(Siol> du tilio- ' bistertio-butyl-6'-m-oresol), du tià,od.prop.ttat da di- lauryle at de la phênotliîazine, le cas échéant on aelan$$ avec environ 2 à 30 en poids de noir de carbone, rapportes à la quantité des polyoléfines, cet ensuite mélangé énergique- ment, en général à des températures comprises entre 110 et
EMI5.7
220 C, de préférence entre 140 et 1600, avec les charges miné- rales préalablement chauffées a la température de la masse eon- due I)ol.rol6fine/bitume ou à uno température pouvant 6tre jusqu'à 3000 environ supérieure.
La maase homogène aînoi obtenue
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
est transformée en objets moules avantaieU.''ht directement après sa fabrication, ou bien elle cet toohé* dan# dot allô chauttableos les masses moulables peuvent $tre transformées de façon particulièrement simple et sans formation de bulles d'air, en objets notamment en Tubes Elles se distinguent par une surface de grande dureté et notamment par une excellente résistance à la compression.
Cette résistance, mesurée sur des cubes dont les arêtes ont une longueur de 3 cm, peut s'élever
EMI6.2
jusqu'à 400 kg/om2 et plus. 1res massea.tormables connues, à base de 10% en poids de polyéthylène d'un indice de fusion
EMI6.3
de 4e de 40 % en poids de bitume d'un indice de pénétration suivant DIN 1995 de 80 et d'un point de ramollissement (anneau
EMI6.4
et bille, DIN 1995) de 4000 et 50 % en poids de kaolin, ne pré- sentent par contre qu'une réels tance & la pression de' 4-0 kg/am2 Le* masses formables obbenues d'après la présente invention sont en outre mieux r6.1,tti8, vis--VI des 801vant.
orga- niques comme le benzène, que les masses moulables bituaineu- ses déjà connues.
Pour la fabrication de tubes, les masses moulables
EMI6.5
conformes h, la présente invention sont travaillât avmntageu- sement directement aprbe leur production, uu mont prélevées de silos chauttabloo> à une température comprise entre 110 et 200*C de façon connue en eolpar dans des Gxtd$U'18 pou- vant 8t.re chauffées, sous.une pression d'environ 80 à 600 kg/ em2 ou par mandrinage. On peut, ainsi fabriquer des tubea pré- sentant dos diamètres jusqu'à environ 100 om ou plus, pouvant être assemblés entre eux de façon simple, par exemple par sou-' dage.
Malgré leur haute stabilité dimensionnelle, ces tubes possèdent une certaine élasticité et- plasticité empêchant dans le cas de tensions, des phénomènes de fatigue Ces tubes sont .
<Desc/Clms Page number 7>
en outre exceptionnellement résistants, au vieillissement et stables à la corrosion provoquée par les eaux résiduaires.
De façon analogue on peut aussi fabriquer d'autres objets, par exemple des récipients et des plaques résistantes aux acides. Puur la fabrication de tubes par exemple, on peut, le cas échéant, avoir recours à des procédés . de vibration sans pression. les masses moulables sont en outre appropriées pour les revêtements de routes et de planchers, ainsi que pour les pistes pour avions,
Les parties indiquées dans le s exemples suivants sont en poids,. On utilise pour les exemples les bitumes de type commercial obtenus à partir de pétrole.
Les résistances & la flexion mentionnées dans les exemples ont été mesurées d'après les normes ASTM-D 790, avec une vitesse de contrainte de 20 mm/ minute, les résistances à la compression suivant ASTM-D 69 avec une vitesse de contrainte de 4 mm par minute.
EXEMPLE 1.
On introduit 5 parties de polyéthyléne d'une densité de 0,960, d'un indioe de fusion de 5, peu à pou à environ 180*0 et sous agitation intense dans 5 parties d'un bitume d'un indi- ce de pénétration (DIN 1995) de 80 et d'un point de ramollis- sement (DIN 1995, anneau et bille), de 46 c. On ajoute ensuite à la masse fondue lentement et en brassant, 7 parties de pou- dre de roches à graine de 0,01 à 0,09 mm de diamètre, 43 par- ties de sable à graine de 0,4 et 2 mm de diamètre, et 50 par- ties d'éclats de roohes de 2 à 8 mm de diamètre.
Lee charges minérales sont, avant l'introduction chauffées à une températu-' re d'environ 20 C supérieure à la température de la masse fon- due de polyéthylène et de bitume. On obtient une masse moula-
<Desc/Clms Page number 8>
laie convenant particulièrement bien pour la fabrication de tu- bes d'un diamètre allant jusqu'à 20 cm et d'une épaisseur de parois d'environ 20 mm. La masse moulable convient en outre pour la fabrication de récipients , de plaques et de planchers,
Les cubes obtenus à partir de la masse, 4 arêtes, d'une longueur de 3 cm. présentent une résistance à la pression de plus de 375 kg/cm2.
la poudre est stable à l'acide sulfuri- que à 15 % et., en l'espace de 2 jours, n'est qu'à peine atta- quée par le beneène à des températures jusqu'à environ 50 .
EXEMPLE 2.
On mélange 4 parties de polyéthylène d'une densité* de 0,918 et d'un indice de fusion de 20 à environ 155 C et en brassant fortement, avec 3,5 parties de bitume d'un indice de pénétration .(DIN 1995) de 15 et d'un point de ramollisse- ment (DIN 1995, anneau et bille) de 70 C. On ajoute au mélange, en brassant fortement, à environ 160 C, un mélange préalable- ment chauffa à cette température, composé a) de 50 parties d'éclats de roches d'un diamètre de 2 à 18 mm, b) de 42 parties d'un mélange à basé de sable naturel et de sable de quartz, basalte et roches alcalines concassés, à grains de 0,1 à 2 mm de diamètre et o) de 8 parties d'un mélange de poudre de schis- 'ce et de basalte, à grains'de 0,02 à 0,09 mm de diamètre.
On obtient une masse moulable convenant particulièrement bien pour la fabrication de tubes d'un diamètre d'environ 1 m et d'une épaisseur de parois d'environ 50 mm. Cette masse con- vient en outre pour la production de revêtements de routes, Elle peut être travaillée des plus simplement et se distingue par une bonns résistance à la compression,
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
On ajoute e 16500> en brassant fortement., dans un mélange de 6 parties de polyéthylone (.
densité 0,918, Indice, de fusion 20) et de 4 par'cios do bitume tindice de pénétration 45, point de ramollissement 57 0), 40 parties d'éclats de ro- ohee d'un diamètre de 2 à 12 mm, 55 parties de sable naturel à grains de 0,1 à 2 mm de diamètre, a base de roches alcalines et 25 parties de poudre de schiste à graine d'un diamètre com- prie entre 0,005 et 0,05 mm. On obtient une masse formable qui convient parfaitement bien pour la production de pistes pour avion .
EMI9.2
?#MPL On dissout en brassant 8 parties de polydttylbhe hau- te pression d'une densité de 9,93, d'un indice de fusion de 5, z 16000# dans 8 parties do'bitume d'un indice de pên.:.t1on de 45 et d'un point'de'ramollioweïaent de 57"0* On introduit dans le mélange ainsi obtenu, à environ 175'0, en brassent Oner- giquemen, 30 parties d'éclats de roches d'un diamètre de 2 à 8 mm, 40 parties de sable naturel à grains d'un diamètre de 0,1 à 2 mm, 25 parties de poudre de schiste à graine d'un diamètre
EMI9.3
de 0,01 à 0,08 mm et 15 parties de débris de liège. On obtient une masse moulable qui peuT; être utilisée avantageusement pour la fabrication de plaques. Cette masse convient également pour la fabrication de tubes.
EXEMPLE
EMI9.4
Dans une mélange chauffe, sous brassage, à 180 "' 200 0, à base de 20 parties de farine de pierre à chaux à graine d'un diamètre de 0,02 à 0,08 mm, de 30 parties de sable à grains
EMI9.5
d'un diamètre de 0,1 à 2 aa et de 40 parties d'éclats de roches d'un diamètre de 2 à 8'Tim, on ajoute successivement 6 parties
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
de bitume et 4 parties) de polyl1Ylne. Le bitume présente un
EMI10.2
indice de pénétration de 45 et un point de ramollissement de
EMI10.3
57 0, le polyéthylène a une densité de 0,918 et un indice de fusion de 005.
On obtient une masse moulable qui convient par-, tioulîbrement bion pour la fabrication de tubes pour eaux rsiduairea<
EMI10.4
Les éprouvettes de 40 x 40 se 160 mm préparées à. par-
EMI10.5
tir de la masse l'ormable, ont une résistance' à la flexion de' plus de 90 .kg/om2.
Ex.E14PE
EMI10.6
Dans un mélange de 22 par lias de farine de pierre et
EMI10.7
chauwl à grains d'un diamètre de OëO5 t 0,09 due 26 pitien de sable à graine de 0,1 à'2 ma'et'39 parties etdolatfs de roches d'un diamètre de 2 à 8 ciiauftd 4 180-200400 on introduit 8uoo"oivGment, en brassant, à 160600 8 partiel de bitume d'un indïoo de pénétration 'de 45 et d'un point de ramollissement de $700 et de 6 partiel de poly4thylèht dtute donaîté de Ot93 et d'un indice de fution de go On obtient une masse moulable élaaiique, pouvant être utilisé de façon parti. culïèremen-ç avantageuse pour la fabrication de tubes pour eaux résiduaires, de plaques et de revttements de routes Une éprouvette de 40 x 40 x 160 ma obtenue à partir de oette passe formable, présente une rtsistanoe à la flexion du plus de 80 kg/cm2.
' Dans un mélange ae 9 parties de poudre de eohistep à grains d'un diamètre de 0,02 à 0,07 mm, 40 partie de sable à grains d'un diamètre de 0,2 à 2 mm et 40 parties dl*olats
EMI10.8
de roches d'un diamètre de 2 à 8 Bas,' on introduit, en brassant
EMI10.9
énorgiquement, à 18000t 8 part.'.es de bitume d'un indice 49 pâ- né'cra'cion de 45 et d'un point (la ramollie sèment de 5700 et
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
3 parties d'un copolymère éthylène/butène-1, Le CopolyMbee contient 2 en poids de butène-1 et présente un indice de fusion de 4,
Des cubes obtenus à partir de cette masse moulable,
EMI11.2
à ai'Stes d'une longueur de 3 omp ont une résistance à la com- pression de plus de 100 ka/om2t Des éprouvetces de 40 x 40 x 160 mm présentent une résistance à la flexion de plus de kal om2,
EMI11.3
EXE5îrLE..8
A un mélange de 9 parties de poudre de schiste à grains d'un diamètre de 0,02 à 0,09 mm. 40 parties de sable graine de 0,09 à 1,5 mm et 40 parties d'éclats de roches d'un
EMI11.4
diamotre de 2 à 8 mm, on introduit successivement, en bras- sant fortement, à environ 180-20000# 8 parties de bitume et 2 parties d'un oopolyaere propyl6ne /thylene. Le bitume a un indice de pénétration de 45 et un point de ramollissement, de 57 C.
Le oopolymere renferme, introduits par polymérisation,
EMI11.5
4 Yo d'éthylène et présente une viscosité intrinsèque rX-7-o4.
On obtient une masse moulable qui convient parti- culièrement bien pour le revêtement de récipients. Oette masse est. dans une large mesure stable aux solutions aqueuses de sels, d'acides et d'alcalis.
EMI11.6
Des cubée à arêteo d'une longueur de 3 omo présen- tent une résistance à la compression de plus de 100 kg/cm2.
Dans un mélange de 7 parties de poudre de sbhistes à
EMI11.7
grains d'un diamètre de 0,0' à OgO8 mm, 3? parties de sable grains d'un diamètre de 0$2 à 1#8 mm et 50 parties d'6olQt8 de roches d'un diamètre de 2 & 8 mm, on ajoute à 180*0 en brassant fortement, successivement 5 parties de bitume d'un
EMI11.8
indice de pénétration de 200 et d'un point de ramolli88e#ent de 4100 et 5 parties de polypropylène ieotaot1que d'une via-
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
coaïté intrinsèque L1(-7 3, On obtient une masse moulable qui convient particulièrement bien pour la tabriot1on de pla- ques et pour le revêtement de récipients pour des solutions aqueuses d'acides.
Des éprouvettes présentent une résistance à la com-
EMI12.2
pression de plus de 185 kg/om2s x;rltI?'E 10."
Un mélange de 15 partie$ de poudre de schiste à grains d'un diamètre de 0,002 à 0,5 mm, 28 parties de sable à graine d'un diamètre de 0,2 à 2 mm et 50 parties d'éclats de roches d'un diamètre de 2 à 8 mm, on ajoute entre 180 et
EMI12.3
200 C, en brassant forteiaont, successivement 8 parties 4* bitu- me d'un indice de pénétration de 45 et d'un point de ramollis- sement de 5700 et 6 parties de polypropylène iaotaotique d'une viscosité intrinsèque [n]-3.
On obtient une masse moulable qui convient roux la fabrication de plaques et pour le revêtement de récipients.
Des éprouvettes préparées à partir de cette masse formable présentent des résistances à la compression de plus de 130 kg/om2 et à la flexion de 40 kg/cm2.
EMI12.4
REVENO,I 1!.
Masse moulable en particulier, pour la fabrication de tubas, renfermant 3 à 10 % en poids de polYold±Înes d'un indice de fusion compris entre 0,2 et 20e 3 4 10 9 en poids de bitume d'un indice de pénétration compris entre 10 et 200 et 80 à 94 % en poids de charges minérale s constituées en ma- jeure partie de matières à grains relativement gros*
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.