BE862347A - Procede de traitement de resines phenoliques pour preparer un materiau de construction leger, ayant de tres bonnes caracteristiques mecaniques - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1>  

  

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 <EMI ID=3.1>  
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 <EMI ID=5.1> 

  
poids spécifique de l'eau distillée,  <EMI ID=6.1> 

  
On a réussi à préparer un matériau ayant une résistance " mécanique sensiblement égale à cinq fois les résistances que

  
l'on trouve dans le béton traditionnel, en ce qui concerne

  
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résistance mécanique du béton normal en ce qui concerne la résistance à la traction. A ces très bonnes propriétés méca-

  
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des moules, une non-conductibilité thermique très.élevée, un prix,comparablement raisonnable et une résistance surpr'nante au feu.

  
' Cela est obtenu, selon l'invention, en soumettant une

  
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procédé de mise en forme par dilatation contrôlée dans de&#65533; moules adaptés, et à une température contrôlée. Cette mise

  
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tivement bien inférieure (1/6 ou 1/7) par rapport à celle utilisée dans les procédés connus. ' . 

  
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caractéristiques mécaniques du produit restant cependant à des niveaux très élevés, comparativement toujours bien 

  
 <EMI ID=12.1>  également métalliques, suggérant entre autre, la façon d'augmenter fortement le coefficient de "possibilité d'agra-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
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le procédé que le matériau obtenu. Dans le procédé selon l'invention, on prévoit de mesurer, dans un mélangeur, environ 100 parties en poids de ,résine ... phénolique liquida, du  <EMI ID=15.1> 

  
durcissant en poids), et de mélanger le tout pendant une durée comprise entre 30 et 50". Le liquide dense ainsi obtenu est, selon l'invention, coulé dans un moule, qui est ensuite fermé en ne laissant ouverts que quelques trous

  
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résine une fois qu'elle sera durcie.

  
Selon l'invention, le volume total pouvant être introduit dans le moule, qui sera indiqué par "Vs", sera supérieur au volume du liquide versé, ou mélange (résine). Ce dernier volume serà indiqué par "Vm", avec un rapport Vs:Vm compris . entre 1 et 2.

  
Selon l'invention, le moule devra résister à des pressions internes de l'ordre de 1 à 2 kg/cm<2>. Une fois la résine liquide versée dans le moule comme on l'a défini ci-dossus, on prévoit selon l'invention, qu'il soit inséré dans une ambiance de 75 à 95[deg.]C et qu'il y reste de 15 à 25 minutes, 

  
Ensuite, l'objet peut être enlevé du moule et peut rester dans une ambiance à 45-90[deg.]C pendant 40-80 minutes 
(temps de normalisation).

  
Le produit final obtenu présente une densité variable entre 0,84 et 0,97; une charge de rupture par traction de l'ordre de 179 kg/cm ; et une charge de rupture par compression de l'ordre de 400 kg/cm<2>.

  
Ces valeurs peuvent varier légèrement en fonction de la qualité de la résine et des temps de normalisation et

  
de durcissement. Le même matériau'présente une résistance au feu et est doté d'une non-conductibilité thermique très

  
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Un essai consistant à placer un semi-cylindre du matériau ainsi obtenu, ayant un diamètre de 7 cm, à l'action

  
 <EMI ID=18.1>  .se trouvant au centre du côté courbé, et ayant une profondeur de 2,5 cm et à mesurer la température à l'extérieur du côté plan, a permis de relever une augmentation de températu- <EMI ID=19.1>  donc ces valeurs sensiblement constantes (voir le schéma de la figure 1).

  
Selon une première version alternative et plus sophistiquée, on prévoit dans le procédé selon l'invention, qu'à la place de la résine pure, on emploie un mélange de résine et de charges aux proportions indiquées ci-dessus, charges permettant de diminuer le poids spécifique du produit final de façon sensible, ou de diminuer le prix sans pour autant influencer sensiblement les caractéristiques mécaniques ou * les autres caractéristiques physico-chimiques, qui restent toujours comparativement très élevées par rapport aux caractéristiques correspondantes du béton. A cette fin, on prévoit, dans le procédé selon l'invention, de mesurer .dans un tube mélangeur, 100 parties en poids de résine <EMI ID=20.1> 

  
300 parties en poids d'un matériau inerte qui peut être constitué de quartz ventilé , de sphères creuses de verre; de petites sphères de polystyrol expansé ou analogues. En substance . on obtient un premier mélange qui comprend de
25 à 40% de résine en poids et, de 60 à 75% de matériau inerte, également en poids.

  
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exécuté, le liquide dense que l'on obtient peut être maintenu pendant une période pouvant atteindre 40 heurt *, sans que l'on trouve des changements ou des modifications sensibles,

  
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inertes dans la résine elle-même.

  
Juste avant la coulée, on suggère dans le procédé, d'introduire toujours dans le tube mélangeur, 5 parties en poids d'agent durcissant pour 100 parties en poids de

  
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premier mélange, dans un tube mélangeur, de 1,25% à 2% d'agentdurcissant . Après un temps de mélange de 20 à, 50 secondes environ, le liquide est versé dans un moule de mise en forme.

  
Ce moula est du môme* type que celui déjà décrit, ayant les mêmes résistances à la pression interne.

  
Le procédé suggère une période d'attente de 5 à 9 minutes avant insertion du moule de mise en forme dans une <EMI ID=24.1>  ambiance adaptée, qui sera, pour la simplicité, appelée "four", où le moule est porté, avec son contenu, à 75-95[deg.]C pendant une période de 15 à 25 minutes,

  
Ensuite, le matériau est retiré du moule et si l'on veut obtenir une bonne normalisation de ses caractéristiques physico-chimiques et mécaniques, il doit rester au four encore pendant 45 et 90 minutes à une température comprise  entre 45 et 90[deg.]C. Le procédé prévoit également, pendant

  
la première phase du mélange avec les charges inertes, l'adjonction des additifs ultérieurs éventuels comme, par exemple, du sorbitol ou du stéarate de zinc. L'influence

  
de ces additifs sur les caractéristiques mécaniques de résistance du produit final,'toujours dans le sens positif, se manifeste s'ils sont ajoutés en des quantités à partir de 0,5% en poids par rapport au poids de la résine faisant partie du mélange. Le produit que l'on obtient par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit, présente un poids spécifique qui varie entre 0,3 et environ 1, ainsi qu'une résistance mécanique qui est sensiblement cinq fois supérieure aux résistances correspondantes du béton. Il présente

  
une non-conductibilité thermique très élevée, et une résistance optimale à l'action des flammes (du même ordre que .

  
ce qui a été illustré ci-dessus). L'adjonction des additifs ci-dessus spécifiés provoqua dans le produit final, les modifications suivantes des caractéristiques fondamentales  <EMI ID=25.1>  <EMI ID=26.1> 

  
en poids du produit final provoque :  <EMI ID=27.1> 
- une diminution de la résistance à la flexion (et  <EMI ID=28.1>  

  

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Dans la majeure partie des cas pratiques, on a toutefois remarqué que les très bonnes caractéristiques mécaniques des Matériaux obtenus avec le procédé cite, étaient supérieures aux exigences réelles; cette constatation a permis, uniquement pour des raisons économiques, d'obtenir des matériaux

  
 <EMI ID=31.1> 

  
L'adjonction de ces quantités bien que modestes d'agents

  
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pose d'autres problèmes inhérents à la possibilité de travail en petite série'des articles manufacturés. Ce travail en petite série est effectué en remplaçant l'ambiance réchauf-

  
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creuser de verre, dans le matériau Inerte ou charge minérale du mélange. Les petites sphères présentes en des quanti-

  
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rence comprises entre 3 et 9% en poids, permettent de façon surprenante d'augmenter la capacité d'allonger remarquablement le temps de durcissement à froid plus particulièrement s'il est associa à la silice, en qualités de charges minérales,

  
En outre, en plus d'introduire dans la formule les

  
 <EMI ID=37.1> 

  
solution prévoit qu'on ajoute, à l'agent gonflant, une quantité très Modeste de phtalocyanine semi-modifiée, soit de façon individuelle dans la formule qui suit, ou sous forme d'un produit équivalent. 

  

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et d'empêcher le prolongement de son action après l'agitation mécanique.

  
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élimine cet inconvénient et permet de retarder le gonflement

  
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tien mécanique 

  
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formules du type suggère par le Tableau 1, 

  
TABLEAU. 1. 

  

 <EMI ID=43.1> 
 

  
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 <EMI ID=46.1> 

  
Il est inutile de dire que le mélange des deux pré-mélanges produit une formule globale indiquée dans le Tableau 1.

  
Cela se vérifie, si cela.est nécessaire, en tenant

  
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et en tenant naturellement compte du Tableau 1, sont préparés en quantités suffisantes pour obtenir environ 4 heures de traitement (travail à mi-temps). 

  
On prendra la précaution de soumettre, environ toutes les 30 minutes, le mélange R à l'action d'un turbo-disperseur afin d'éviter la sédimentation des charges plus pesantes.

  
Ensuite, en respectant la succession du mélange R et du mélange I, la quantité souhaitée de ces mélanges sera prélevée, leur mélange sera effectué et coulé dans les moules.

  
Chaque moule est rempli du mélange à une mesure permettant d'obtenir la densité souhaitée de l'article manufacturé.

  
Par exemple, en devant atteindre des valeurs de 0,4 kg/dm<3>, chaque moule sera rempli à peu près à 40%, avec le rapport

  
 <EMI ID=50.1> 

  
coulé dans le moule et Vs est le volume total du moule.

  
Dans la seconde solution proposée, on prévoit que les moules encore ouverts, et déjà remplis de la mesure souhaitée, soient soumis à une action d'agitation mécanique (éventuellement répétée) effectuée par exemple au moyen d'un rateau qui empêche le gonflement non souhaité et prématuré du produit  et la chute conséquente du moule. 

  
Quand les moules sont tous pleins, ils sont fermés et insérés dans les ouvertures de la presse à plaques multiples, avantageusement réchauffées à une température de l'ordre de ,80-90[deg.]C pendant un temps de 10 à 30 minutes.

  
L'expansion ou dilatation contrôlée et le durcissement étant effectués dans la presse, les articles manufacturés' sont démoulés et soumis à un dessèchement.

  
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,  caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat-. tront plus clairement au cours de la description explicative' . qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques .annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels.:
- la figure 1 est un diagramme de la non-conductibilité thermique du matériau, où l'échantillon est illustré à -  l'échelle 1:1, le temps en minute étant indiqué sur l'axe des abscisses et la température en [deg.]C 'sur l'axe des ordonnées;
- la figure 2 est une vue en perspective du moule fermé; la figure 3 est une vue en.perspective partielle du moule ouvert;
- la figure 4 est une vue en coupe agrandie faite suivant la ligne IV-IV de la figure 2; et
- la figure 5 est une vue en perspective de l'article manufacturé.

  
Sur'les figures 2 à 4, on peut voir un moule adapté 

  
à la mise en forme. d'une poutre à double T, constitué d'une base 1 dotée, sur sa périphérie, de petits orifices 2 dans lesquels s'enfilent les appendices externes 3 de parois latérales 4 et des parois du fond 5. Ces parois latérales,

  
&#65533;t du fond sont réunies par des crochets 6 placés à proximité des arêtes périmétriques.

  
Ces parois comportent, sur le bord supérieur, des cavités semi-cylindriques 7 qui servent d'évents.

  
Un couvercle 8 est fixé par dessus, de façon stable,

  
au moyen de crochets 9. La poutre formée est indiquée par

  
le repère 10. 

Exemple 1,

  
L'essai qui suit est destiné à obtenir un matériau particulièrement adapté à la construction de poutres.

  
Dans un tube mélangeur du type indiqué on insère 100 parties en poids d'une résine phénolique du type résol , commercialisée par la firme SHEBY et répertoriée dans le catalogue par le No. 76.009. 

  
A cette résine, on ajoute 5 parties en poids d'agent durcissant , toujours du type produit pour la résine phénolique par la firme SHEBY et répertoriée dans le catalogue 

  
sous le No. 76.058. 

  
.On prépare un mélange contenant environ 95% de résine ' et environ 5% d'agent. durcissant , et ce mélange est mélangé pendant une période de 30". ' 

  
Le liquide ainsi obtenu est coulé dans un moule dont.  les parois avaient antérieurement été traitées au moyen d'unmatériau anti-adhésif, et on laisse le liquide dans le moule . pendant 8 minutes. Le moule est du type fermé, doté d'évents;

  
et pouvant résister à une pression interne jusqu'à 2 kg/cm
(voir figure 2). Son volume Vs est égal à 1,3 fois le.volume

  
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est introduit dans une ambiance à une température contrôlée

  
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Après, on retire le matériau du moule, et il est remis au four pendant encore 90 minutes toujours à 90[deg.]C. On  obtient de cette façon un matériau ayant un poids spécifique égal à 0,-965, une résistance à la compression égale à 406 kg/cm<2> et une résistance à la traction égale à 179 kg/cm<2>.

  
La non-conductivité et la résistance au feu sont du type indiqué sur le diagramme de la figure 1. 

Exemple 2 

  
L'essai No.2 fut effectué de façon identique à l'essai No.1, et diffère de ce dernier simplement par l'adjonction d'un autre additif, du sorbitol , à raison de 5 parties en poids pour 100 parties de résine. On obtient par suite, un produit fini ayant un poids spécifique légèrement supérieur à celui de l'eau, et une résistance à la compression égale

  
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à la compression pouvant être obtenue en l'absence de sorbitol . La résistance à la.traction présente une faible diminution et les autres caractéristiques ne présentent pas de variationssensibles. 

  
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phénolique , du type résol', produite par la firme SHEBY'. et répertoriées dans le catalogue sous le No. 76.009, avec

  
 <EMI ID=56.1> 

  
lisées. 

  
Après un temps de mélange suffisant pour disperser les. atmosphères dans la masse de la résine, la masse liquide et pâteuse ainsi obtenue peut'être stockée pendant un temps qui n'est pas supérieur à 40 heures, sans que l'on: observe de modifications . ' 

  
Peu avant de la couler dans le moule formeur, le . :

  
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 <EMI ID=58.1>  .76.058 pour 100 parties de résine. Le mélange est effectué pendant un temps égal à 1,5 minutesà la suite de quoi le  produit est coulé dans un moule, eh forme de caisse métalli- . que, qui est fermé, avec des' évents, et qui peut résister à une pression interne de 2 kg/cm<2>, ayant un volume égal à 1,5 fois le volume du mélange. Après l'avoir coulé, on fait reposer le produit pendant un temps de l'ordre de 8 minutes puis on l'insère dans un four à 90[deg.]C pendant 20 minutes,  et on le retire du four et on l'y remet pendant encore

  
90 minutes.

  
Le produit que l'on obtient présente une résistance à la compression de 134 kg/cm<2> et un poids spécifique de 0,463.

  
La non-conductibilité et la résistance au feu ne présentent pas de variations par rapport à celles de l'exemple 1.

Exemple 4.

  
Dans cet exemple, on mélange dans un tube mélangeur,
100 parties de résine phénolique du type résol (SHEBY
76.009) et 200 parties en poids de quartz ventilé . Ensuite, on ajoute 5 parties d'agent durcissant (SHEBY 76.058) pour
100 parties de résine, et le tout est mélangé rapidement pendant un temps égal à 1,5 minutes.Ensuite, on coule dans un moule, et on laisse reposer pendant un temps de 8 minutes <EMI ID=59.1>  

  

 <EMI ID=60.1> 


  

 <EMI ID=61.1> 


  
 <EMI ID=62.1> 

  
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 <EMI ID=65.1> 

  
tion que l'on a recoure à une action de mélanges, afin d'éviter la sédimentation.

  
 <EMI ID=66.1> 

  
habituels., 

  
Au d'environ 10 minutes, le moule est soumis à

  
 <EMI ID=67.1>  

  

 <EMI ID=68.1> 


  

 <EMI ID=69.1> 


  
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux

  
 <EMI ID=70.1> 

  
donnas qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend loua les moyens constituant des équivalents techniques

  
des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent,

Claims (1)

1. <EMI ID=71.1>

   1, Procédé pour la préparation d'un matériau léger, mauvais conducteur de la chaleur, résistant au feu et ayant

   <EMI ID=72.1>

   <EMI ID=73.1>

   <EMI ID=74.1>

   <EMI ID=75.1>

   la quantité de résine)}

   <EMI ID=76.1>

   durcissant, par rapport au poids de ladite résine phénolique

   c - mélanger le mélange obtenu en b dans un turbo-

   <EMI ID=77.1>

   <EMI ID=78.1>

   un moule fermé, pourvu d'évents, résistant à une pression interne pouvant atteindre 2 kg/cm , et ayant un volume égal à 1 à 2 fois le volume du mélange à durcir;

   e - faire stationner ce moule déjà rempli, à température et pression ambiantes, pendant une période de 0,5 à 10 minutes ;

   <EMI ID=79.1>

   pendant une période de 15 à 25 minutes;

   <EMI ID=80.1>

   dans une ambiance à 80-100[deg.]C pendant une période de 45 à 90 minutes;

   h - extraire ledit objet durci de ladite ambiance.

   2. Procédé pour la préparation d'un matériau léger, mauvais conducteur de la chaleur, résistant au feu et ayant des caractéristiques mécaniques élevées, caractérisé par les étapes qui suivent

   a - mélanger une résine phénolique liquide, du type

   <EMI ID=81.1>

   en poids la quantité de résine);

   b - ajouter au mélange de 1% à 696 en poids d'un agent

   <EMI ID=82.1> <EMI ID=83.1>

   des caractéristiques mécaniques élevées, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations qui suivent .. .

   <EMI ID=84.1>

   <EMI ID=85.1>

   qui suivent aux proportions pondérales indiquées

   <EMI ID=86.1>

   b - préparer un second mélange, en mélangeant dans une

   <EMI ID=87.1>

   qui suivent aux proportions pondérales indiquées

   <EMI ID=88.1>

   c - mélanger ensemble lesdits premier et second mélanges,

   <EMI ID=89.1>

   ne un mélange homogène;

   d - verser ledit mélange dans un moule, en le remplissant

   <EMI ID=90.1>

   du mélange) adapté, afin d'obtenir la densité finale souhaitée de l'article manufacturé;

   e - agiter mécaniquement ledit mélange dans ledit moule;

   f - fermer ledit moule et l'insérer dans les ouvertures d'une presse à plaques multiples, réchauffées à une température de 75-90[deg.]C;

   g - serrer ledits plans et les maintenir serrés pendant 10-30 minutes ;

   h - démouler l'article Manufacturé;

   i - faire résider ledit article manufacturé pendant 3-30 heures à 40-50[deg.]C.

   4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

   ce que le matériau léger et inerte est constitué de petites sphères creuses de verre (armosphères), et est ajouté à des quantités pondérales de 0,5 à 0,7 fois la quantité de résine.

   <EMI ID=91.1>

   ce que le matériau léger et inerte précité est constitué

   de boulettes de polystyrol expansé, et est ajouté à des quantités pondérales de 0,5 à 0,7 fois la quantité de résine.

   6. Procédé selon l'une quelconque des revendications

   1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau inerte est consti- tué de poudre de quartz et est ajouté à des quantités pondérales de 1,5 à 2,5 fois la quantité de résine.

   7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute, au mélange :-. précité, du stéarate de zinc à

   <EMI ID=92.1>

   8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange a, du sorbitol jusqu'à 1% en poids dudit-mélange a. '

   9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les charges minérales précitées sont constituées de silice, ou autres quartzifères-'Minéraux pulvérulents.

   10. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'agent gonflant précité est du fréon liquide.

   11. Matériau fabriqué selon le procédé de l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué

   <EMI ID=93.1>

   <EMI ID=94.1>

   d'un agent durcissant.

   <EMI ID=95.1>

   revendication 11, caractérisés en ce qu'on y incorpore des pièces d'insertion en fer revêtues de vernis époxydés.

   13. Matériau.et articles manufacturés fabriqués selon le procédé de la revendication 1 , caractérisés en ce qu'ils

   <EMI ID=96.1>

   <EMI ID=97.1>

   d'armosphères, de 5 à 8% en poids d'agent durcissant, da 2 à

   <EMI ID=98.1>