CH109709A - Procédé perfectionné pour fabriquer des objets moulés comportant comme agglomérant une résine synthétique infusible. - Google Patents

Description

  Procédé perfectionné pour fabriquer des objets moulés comportant comme  agglomérant une résine synthétique infusible.    Cette invention est relative à un procédé  perfectionné pour fabriquer des objets moulés  comportant comme agglomérant une résine  synthétique infusible. Le procédé suivant  l'invention est du type connu sous le nom  de     "moulage    à froid" dans lequel le mélange  destiné à former l'objet et qui contient une  résine synthétique     fusible    transformable en  résine infusible, est moulé à température re  lativement basse, c'est-à-dire sans être soumis  à l'action de la chaleur, ou tout au moins  sans être soumis à l'action d'une chaleur suf  fisante pour faire passer la résine de l'état  fusible en l'état infusible,

   et dans lequel le  mélange est ensuite cuit pour déterminer  cette transformation.  



  Dans les opérations de moulage à froid  telles qu'elles étaient pratiquées jusqu'à - ce  jour, il était nécessaire d'employer une résine  liquide ou capable de couler aux températures  relativement basses des opérations de mélange  et de façonnage, afin qu'elle puisse se mé  langer avec la matière de remplissage, fi  breuse ou autre, et que celle-ci en soit con  venablement imprégnée ou revêtue.     :En    raison    de cette condition, les opérations de moulage  à froid étaient antérieurement subordonnées  à l'emploi de résines contenant des proportions  considérables de phénols libres;

   et cet emploi  nécessitait à son tour l'emploi de grandes propor  tions     d'hexaméthylènetétramine,    ou d'équiva  lents, pour communiquer au mélange le caractère  potentiellement réactif requis et déterminer  la transformation désirée en la phase infu  sible pendant la cuisson qui suit l'opération  de moulage.

   Toutefois, les phénols, de même  que     l'hexaméthylènetétramine,    ont une pres  sion de vapeur relativement élevée à la tem  pérature de cuisson (usuellement<B>1500</B> C  environ ou au-dessus et ceci conduit néces  sairement à des pertes de ces réactifs, spé  cialement des surfaces et parties superficielles  des objets; et, en raison du fait que les  rapports entre la matière de remplissage et  l'agglomérant ne sont par conséquent plus  ceux qui conviennent, tous les objets moulés  à froid de ce genre ont été caractérisés anté  rieurement par une surface visiblement im  parfaite et inférieure et par un retrait de  matière qui peut être mis en \évidence par      Je gauchissement ou l'altération des dimen  sions pendant la cuisson.  



  Suivant la présente invention, on obvie à  ce défaut cri employant, pour donner à la  masse à mouler la plasticité voulue pour le  moulage à froid, une aldéhyde â point d'ébul  lition élevé, capable de se comporter comme  un solvant à l'égard de la résine synthétique  employée, laquelle peut alors être relative  ment pauvre en phénols non combinés.

   Les  résines de ce genre sont des corps durs et  fragiles qui, par eux-mêmes, seraient abso  lument impropres art moulage à froid; on  communique la plasticité ou la propriété de  coulage nécessaire à ces résines en leur in  corporant une proportion convenable, de     pré-          férence        environ        30    à     50        %        du        poids        de        la        résine,     de ladite aldéhyde à point d'ébullition rela  tivement élevé.

   On peut employer la     benz-          aldéhyde,    mais il est préférable d'employer la       furfuraldéhyde        (furfurol)    qui réunit les avan  tages d'être un solvant excellent des résines  phénoliques potentiellement réactives et d'avoir  un point d'ébullition (161<B>OC)</B> supérieur à la  température à laquelle la résine potentielle  ment réactive est capable d'être transformée  en sa phase infusible.

   Si     l'on    emploie     une     résine synthétique à peu près exempte de  corps phénoliques libres, en raison dit fait       que    la résine et le     furfurol    ne sont ni l'un  ni l'autre volatils à la température et dans  les conditions de durcissement qui intervien  rient, la cuisson peut être réalisée sans altérer  le caractère de la surface et la texture de  l'objet et sans occasionner un retrait impor  tant.

      Le     furfurol    possède un autre grand avan  tage eu égard à son utilisation avec les  compositions potentiellement réactives qui com  prennent une résine phénolique     constamment     fusible combinée avec de     l'hegaméthylène-          tétrantine,    en ce sens qu'il est capable de       fixer    l'ammoniaque libérée sous la forme de       furfuramide,    qui, par un     chauffage    suffisant,

         petit    être transformée en le corps résineux  nitrogène que constitue la     furfurine.    Le ré  sultat de son application dans les conditions    décrites est par conséquent de supprimer  complètement ou essentiellement tout déga  gement de vapeur et de gaz de l'objet moulé  à froid pendant la période de cuisson. Les  objets ainsi produits sont supérieurs aux  objets moulés à froid usuels non seulement  eu égard aux caractéristiques superficielles,  mais, cri outre, eu égard à l'exactitude des  dimensions, étant donné que le retrait usuel  est réduit au     minimum    ou supprimé.  



  L'expression "résine     phénolique    potentiel  lement réactive" est employée ici pour dé  signer toutes les résines et compositions ou  mélanges résineux synthétiques formés à  l'aide de phénols et qui sont capables de  se     transformer    directement en un corps in  fusible par l'action d'une quantité de chaleur  suffisante, y compris les mélanges des rési  nes constamment fusibles avec les agents  dits     "durcissants,,,    tels que     l'hexarnéthylène-          tétramine    et ses équivalents, capables de leur  communiquer le     caractère        potentiellementréac-          tif.    Comme aldéhyde,

   on emploiera de préfé  rence la     benzaldéhyde    ou le     furfurol,    ou  d'autres, équivalentes eu ce qui concerne les  buts de cette invention. Parmi les aldéhydes  qui peuvent être substituées en tout ou et)  partie au     furfurol    dans la mise en pratique  de cette     invention    on peut mentionner les  substances telles que la     benzaldéhyde,    l'aldé  hyde     hexoïque,        l'iso-liexyl-aldéh3-de,    la     nianno-          heptose,    le     niéthylfurfurol    et d'autres aldé  hydes d'un caractère analogue.

   Le     furfurol    ou  une autre aldéhyde à point d'ébullition élevé  est introduit en proportion propre à commu  niquer la propriété de coulage ou plasticité  nécessaire à la résine, cette proportion variant  évidemment considérablement suivant la na  ture et la     proportion    de la matière de rem  plissage employée. Lorsque le     furfurol    se  transforme en     furfurantide,    comme     spécifié     plus haut, il petit se former des traces d'eau.

    En général, ces traces ne sont pas nuisibles,  mais on peut les éviter si on le désire en  incorporant au mélange une faible     proportion     d'un corps s'hydratant     facilement,    par exemple  d'oxyde de calcium     (CaO)    ou d'une     matière     analogue.

        Un mélange particulier comprenant une  matière de remplissage fibreuse et ayant  donné de bons résultats pour les opérations  de moulage à froid peut être préparé comme  suit  On charge dans une machine à malaxer  du type employé pour mélanger les composés  du caoutchouc 40 kilos d'amiante     finement     broyée, 4 kilos de     furfurol    et 8 kilos d'une  résine phénolique potentiellement réactive,  avec une matière colorante désirée. On mé  lange d'abord la résine avec le     furfurol    pour  former un liquide de consistance analogue à  celle des mélasses et l'on ajoute alors ce  liquide à l'amiante, puis on continue à mé  langer jusqu'à ce que la masse entière soit  devenue homogène.

   On ne     chauffe    pas pen  dant l'opération de     rnélauge    et il ne faut pas  non plus que la     températrire    résultant du  frottement interne dû à cette opération s'élève  au-dessus de 70 0 C environ. Le mélange  résultant est prêt pour l'opération de mou  lage à froid.  



  Il est bien entendu'     qu*on    pourrait em  ployer comme matières de remplissage de la  farine de bois ou d'autres corps fibreux or  ganiques en modifiant les proportions des  composants de la façon qui peut être dési  rable pour obtenir les propriétés de moulage  et de     coulage    convenable du mélange.  



  Une application spécialement     avantageuse     de l'invention réside dans la fabrication des  outils d'abrasion, de meulage ou de polissage  du type comprenant des grains d'abrasif, par  exemple des grains de carborundum, des grains  d'émeri, des grains alumineux cristallins  préparés dans le four électrique etc. Cette  forme de réalisation de l'invention est appli  cable aux outils de meulage, polissage etc.,  les plus divers, mais on décrira ci-après, à  titre d'exemple, comment elle peut être ap  pliquée à la fabrication des meules.  



  Le grain de dimensions convenables d'abra  sif, par exemple de carborundum ou d'alu  mine cristalline, est d'abord parfaitement       mélangé        avec        environ        1%        en        poids        d'une     résine     phénolique    potentiellement réactive,    de préférence à l'état pulvérulent. Si on le  désire, on peut introduire quelques gouttes  de phénol, de crésol, d'huile de créosote ou  même d'eau dans le but d'empêcher la ségré  gation de la masse par l'effet du dévelop  pement de charges statiques sur les parti  cules.

   Après avoir mélangé intimement le  grain d'abrasif avec la résine en poudre, on  ajoute une proportion relativement faible, par       exemple    3 à     4%        en        poids,        de        l'aldéhyde    à  point d'ébullition élevé, de préférence de       furfurol.    Ce corps joue le triple rôle de sol  vant pour la résine, de plastifiant pour la  masse et de durcissant supplémentaire pen  dant la phase de solidification finale. On  continue le malaxage jusqu'à ce que lainasse  ait acquis une consistance collante ou visqueuse  homogène.

   On enlève alors la masse du ma  laxeur et on la charge dans un moule de  forme appropriée dans lequel elle est sou  mise pendant une courte période de temps,  variant de     quelques    secondes à deux ou trois  minutes, à une pression élevée. Le degré de  pression dépendra, dans une certaine mesure,  des dimensions et du caractère du grain,  mais des pressions de     3:ï    à 70 kilos par  centimètre carré suffiront ordinairement. Ceci  peut être une opération de moulage complè  tement à froid, étant donné que des résultats  excellents sont obtenus sans     aucune    applica  tion de chaleur à cette phase; cependant,  l'emploi de moules légèrement chauffés n'est  pas exclu.

   L'objet formé est alors retiré du  moule et placé dans un four dans lequel  on le cuit à une température de 150 à 200 0 C  pendant une à cinq heures, suivant les di  mensions de l'objet, la cuisson étant poussée  jusqu'à ce que la résine ait passé de l'état  fusible à l'état infusible final. Il est préfé  rable de permettre aux meules de se refroidir  lentement après cette cuisson, étant donné  qu'elles sont. ainsi rendues plus tenaces.  



  Les avantages primaires de cette façon  de procéder résident dans sa rapidité et dans  le coût relativement faible de l'équipement.  Dans la pratique antérieure, dont un exemple       typique    est décrit dans le brevet des     Etats-          Unis    N  942808, au nom de L. H.     B#keland,         en date du 7 décembre 1909, il était néces  saire de maintenir le mélange sous     preàsion     dans des moules     chauffés    pendant des pé  riodes de temps considérables, par exemple  5 à 30 minutes, suivant les dimensions de  la meule ou autre outil.

   Par contre, par le  présent procédé, on n'a pas besoin de moules  chauffés, et l'on peut mouler une meule oui  outil quelconque,     préparatoirement    à la cuis  son, en deux ou trois minutes ou même  moins, quelles que soient ses dimensions. En  outre, il est possible, par ce procédé, d'éta  blir une meule plus résistante et plus tenace  en raison de la propriété de réaction finale,  pendant la longue période consécutive à la  cuisson, de l'aldéhyde à point d'ébullition  élevé.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 Procédé du genre dit "par moulage à froid" pour fabriquer des objets comportant comme agglomérant une résine synthétique infusible, procédé suivant lequel on moule à une température relativement basse titre composition contenant une matière de rem plissage, une résine phénolique potentiel lement réactive et titre aldéhyde à point d'ébullition élevé, capable de se comporter à la façon d't.in solvant à l'égard de la résine et d'rrrr plastifiant à l'égard de la masse,

   et on cuit ensuite l'objet moulé à litre température suffisante pour effectuer la transformation de la résine potentiel- lement réactive, mais insuffisante pour vaporiser une proportion importante de l'al déhyde, la transformation étant ainsi accomplie saris occasionner un retrait ou urne altération importante de la forme ou de la surface de l'objet. II Objet moulé à froid, obtenu par le pro cédé suivant la revendication I, cet objet comprenant une matière de remplissage, une résine synthétique infusible et une aldéhyde à point d'ébullition élevé.

   SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé par le fait que la matière de rem plissage est constituée par des grains d'abrasif. 2 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que l'aldéhyde à, point d'ébullition élevé est le furfurol. 3 Objet selon la revendication II, constituant une meule, et comprenant des grains d'abra sif agglomérés par la résine synthétique rendue infusible à l'aide de furfurol.