Poudre pour la fabrication d'objets moulés et procédé de préparation d'une telle poudre. La présente invention comprend une pou dre pour la fabrication d'objets moulés et un procédé de préparation d'une telle poudre.
Cette dernière est caractérisée en ce qu'elle contient au moins une matière de charge solide, insoluble, finement divisée, dont les grains sont imprégnés par au moins un pro duit organique plastique et sont intimement mélangés à au moins un produit thermo plastique différent dudit produit plastique.
On peut fabriquer des objets moulés avec cette poudre en la chauffant et en la compri mant. On peut par exemple effectuer le mou lage à des températures comprises entre 125 et 180 centigrades, à une pression -de 95 à 1.25 kg au centimètre carré, la durée de l'opé ration de cuisson variant entre deux et cinq minutes, suivant la masse de l'objet à mouler. On peut obtenir ainsi des objets imperméa bles à l'eau, ininflammables, diélectriques, d'une résistance et d'une dureté variant sui vant la nature de la matière de charge cm- ployée; ces objets peuvent être métallisés di rectement sans décapage préalable des sur faces à traiter.
Le procédé de préparation de poudre selon l'invention est caractérisé en ce que, dans un liquide aqueux, on met en suspension une ma tière de charge solide, insoluble et à l'état di visé et au moins en partie en solution. un pro duit organique plastique, précipitable par l'action d'un sel métallique, en ce que l'on effectue cette précipitation, en ce que l'on sépare les matières solides du liquide rési duaire, sèche et pulvérise ces matières,
puis en ce que l'on traite ces dernières avec une solution d'au moins un produit thermo-plas- tique et en ce que l'on élimine le solvant par distillation.
Ce procédé peut, par exemple, être exécuté en pratique de la manière suivante: 1o On disperse la matière de charge so lide dans un liquide et an dissout dans ce dernier plusieurs produits organiques plas- tiques solubles, précipitables par l'action de sels@ métalliques.
20 On insolubilise ces derniers à l'aide d'un sel métallique, par exemple un sel d'alu mine ou de magnésie, ou, de préférence, un mélange de ces deux sels.
30 Après élimination du liquide rési duaire, on sèche la masse insoluble obtenue dans un courant d'air chaud, puis on la pul vérise et éventuellement on la, mélange à des pigments minéraux colorés insolubles dans les solvants utilisés par la suite.
40 On traite la poudre sèche ainsi obte nue avec un liquide constitué par un ou plu sieurs solvants contenant en dissolution un mélange de produits: thermoplastiques dont les propriétés (par exemple solubilité réci proque, point de fusion) leur permettent de se mélanger intimement aux matières plasti ques insolubles imprégnant les charges soli des mentionnées dans la première opération.
50 On peut éventuellement dissoudre des colorants organiques dans le ou les solvants ci-dessus.
60 On élimine ce ou ces solvants par dis tillation.
La poudre obtenue finalement présente des caractéristiques originales, notamment des propriétés physiques et mécaniques très diffé rentes de celles de ses constituants plastiques pris isolément.
Voici, par exemple, quels peuvent être les différents produits employés pour la prépa ration de la poudre: <B>10</B> Une charge constituée: a) par des produits minéraux, de préfé rence par des silicates d'alumine et de ma gnésie en poudre tels que de l'ardoise pulvé risée ou de la fibre d'amiante, et b) par des produits cellulosiques tels que de la poudre de liège.
20 Une matière plastique constituée par des matières organiques riches en protéines animales telles: que la caséine, ou végétales telles que tourteaux d'arachides, additionnées de résine naturelle, d'acides naphténiques ou d'un mélange d'acides stéarique et oléique.
Ces matières plastiques sont solubilisées au moins en partie à chaud dans de l'eau additionnée de soude, puis ensuite précipitées au moyen d'une solution d'un sel d'alumine ou de magnésie ou de ces deux sels.
30 Un mélange de deux produits thermo plastiques tels que: a) la résine glycérophtalique ou la résine crésylique, modifiée l'une ou l'autre par de la résine naturelle ou du caoutchouc chloré; b) un résinate de glycérine (ester).
Les produits indiqués sous 20 et<B>30</B> ci- dessus présentent les uns par rapport aux autres des propriétés physiques et chimiques telles que sous l'action de la chaleur et de la pression utilisées par le moulage, ils for ment liant pour les matières de charge et donnent des objets ayant des propriétés défi nies.
Voici deux exemples de mise en oeuvre du procédé: <I>Exemple 1:</I> On part des matières suivantes:
EMI0002.0042
Poudre <SEP> de <SEP> liège <SEP> 52 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Amiante <SEP> en <SEP> fibre <SEP> 3 <SEP> "
<tb> Poudre <SEP> d'ardoise <SEP> 8 <SEP> "
<tb> Résine <SEP> naturelle <SEP> 5,3
<tb> Acides <SEP> naphténiques <SEP> 5 <SEP> "
<tb> Soude <SEP> caustique <SEP> 0,7 <SEP> "
<tb> Caséine <SEP> 12 <SEP> "
<tb> Résinate <SEP> de <SEP> glycérine <SEP> 8 <SEP> "
<tb> Résine <SEP> glycérophtalique,
<tb> modifiée <SEP> par <SEP> de <SEP> la <SEP> ré sine <SEP> naturelle <SEP> 6 <SEP> " L'énumération ci-dessus peut, bien en tendu, être modifiée suivant les propriétés que l'on désire conférer aux objets moulés.
Par exemple, pour des plaques devant pré senter une grande rèsistance à la pénétration, la charge sera constituée par de la poudre d'un bois d'une densité élevée et la proportion de produits thermoplastiques abaissée. pa.r rapport à celle des produits plastiques utili sés pour l'imprégnation des charges solides.
Par contre, pour le moulage d'objets pré- sentant- des parois verticales de faible épais seur, il y aura avantage à employer une pou- dre contenant. une proportion un peu plus éle vée de produits thermo-plaistiques, pour que cette poudre, une fois chauffée et ,soumise à la pression, pénètre rapidement dans toutes les cavités du moule.
Dans une cuve chauffée, par exemple avec de la vapeur circulant dans une double enve loppe, on verse de l'eau, la soude caustique, puis les produits plastiques, à savoir: la ré sine naturelle, les acides naphténiques et la caséine, puis la masse est portée à une tem- pérature voisine de l'ébullition, le liquide étant fortement agité par un turbo-agitateur. On ajoute ensuite les charges minérales et cellulosiques;
quand celles-ci sont bien im prégnées et maintenues en suspension dans le liquide, on verso petit à petit une solution bouillante de sulfate d'alumine et de magné sie jusqu'à ce que la précipitation des pro duits plastiques sait complète. Le liquide ré siduaire étant éliminé, les charges imprégnées des produits plastiques insolubles sont lavées, puis la masse divisée est soumise à un courant d'air chaud jusqu'à complète déshydratation.
Le produit sec auquel on a ajouté, éven- tuellemënt, les pigments minéraux colorés, est broyé à l'état de poudre, puis traité par une solution (faite avec plusieurs solvants) con tenant en dissolution les produits thermo plastiques, à savoir: le résinate de glycérine et la résine glycérophtalique modifiée, et, éventuellement, un colorant organique dis- Sous.
Les solvants étant éliminés par distilla tion en vase clos, la poudre restant comme résidu est terminée et prête à être utilisée au moulage d'objets par chauffage sous pression comme indiqué précédemment.
L'on a indiqué plus, haut que l'on peut utiliser des matières organiques riches en Protéines animales ou végétales; dans l'exem ple précédent, on a utilisé de la caséine, ce qui entraîne l'emploi des divers autres cons tituants. L'emploi de protéines végétales per met de simplifier la fabrication et d'employer un moins grand nombre de constituants ; ^omme protéines végétales, on peut utiliser des tourteaux d'arachides.
Ces produits, riches en protéines, ont des propriétés plastiques remarquables et se mê lent intimement, même dans de faibles. pro portions, aux résines synthétiques et aux charges telles que déchets cellulosiques.
Exemple <I>2:</I> On part des matières suivantes
EMI0003.0043
Matières <SEP> @cellulosiques,
<tb> (pâte <SEP> à <SEP> papier <SEP> moulue,
<tb> farine <SEP> de <SEP> bois, <SEP> etc.) <SEP> 31,20 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Tourteaux <SEP> d'arachides <SEP> 47,20 <SEP> "
<tb> Phosphate <SEP> trisodique <SEP> 1,60 <SEP> "
<tb> Cholestérol <SEP> 0,30 <SEP> <B>Il <SEP> Il <SEP> -</B> <SEP> "
<tb> Résine <SEP> crésylique <SEP> 19,70 <SEP> <B>Il <SEP> II</B> <SEP> " Dans cet exemple, la charge est constituée par des matières cellulosiques, mais.
on pour rait aussi bien employer la charge mentionnée dans l'exemple précédent ou toutes autres matières constituant charge.
Voici comment avec les corps. énumérés ci-dessus, on prépare la poudre conformément au procédé de l'invention: On prépare une solution du phosphate tri- sodique (ce sel, qui sert à solubiliser les pro- téines, pourrait être remplacé par du borate de soude ou de l'ammoniaque). On ajoute à cette solution la charge cellulosique et les tourteaux d'arachides et on brasse le tout jusqu'à obtention d'un mélange intime for mant pâte. La précipitation des protéines a lieu comme dans l'exemple 1.
La pâte obtenue par séparation du liquide résiduaire est malaxée et on y ajoute éven tuellement des pigments colorés, puis elle est séchée à l'étuve et broyée finement. Le cholestérol,, agissant comme plastifiant, est incorporé à .cette poudre.
On ajoute ensuite à cette dernière la ré sine crésylique (produit therm.o-plastique) en solution dans un dissolvant contenant égale ment des colorants dissous:. On obtient ainsi un mélange intime de la résine crésylique qui se trouve en f cible proportion, environ 20%. Le dissolvant est ensuite éliminé. Une poudre selon l'invention peut encore être préparée comme suit: On emploie comme produit thertno-plasti- que une résine à l'état liquide: on mélange celle-ci à la poudre et l'ensemble est malaxé et broyé à chaud.
La. poudre obtenue se moule sous une pression de 75 kg par cm2, à une température de 165 " C. la, durée de cuisson étant d'envi ron 1. minute 30 secondes pour des épaisseurs de ? mm.
On peut obtenir ainsi des objets moulés ayant un aspect poli, imperméables et in inflammables: des essais effectués sur des éprouvettes fabriquées avec la poudre selon l'exemple 2, ont donné une rigidité diélectri que de 34000 volts pour une plaque de 1 mm d'épaisseur; la charge à la rupture était de ?,65 kg au mm'' et la. résistance aux chocs a donné, au pendule de Charpy une résilience de 8,1 au cm2; de plus, les objets moulés peuvent être aisément forés, filetés et tournés.
Powder for the manufacture of molded articles and method of preparing such a powder. The present invention comprises a powder for the manufacture of molded articles and a process for preparing such a powder.
The latter is characterized in that it contains at least one solid, insoluble, finely divided filler material, the grains of which are impregnated with at least one organic plastic product and are intimately mixed with at least one thermoplastic product different from said product. plastic.
You can make molded objects with this powder by heating and compressing it. For example, the mooring can be carried out at temperatures between 125 and 180 centigrade, at a pressure of 95 to 1.25 kg per square centimeter, the duration of the cooking operation varying between two and five minutes, depending on the mass. of the object to be molded. It is thus possible to obtain objects impermeable to water, non-flammable, dielectric, of a resistance and a hardness varying according to the nature of the filler material employed; these objects can be metallized directly without prior stripping of the surfaces to be treated.
The process for preparing a powder according to the invention is characterized in that, in an aqueous liquid, a solid filler material is suspended, which is insoluble and in the target state and at least partly in solution. a plastic organic product which can be precipitated by the action of a metal salt, in that this precipitation is carried out, in that the solids are separated from the residual liquid, and these materials are dried and pulverized,
then in that the latter are treated with a solution of at least one thermoplastic product and in that the solvent is removed by distillation.
This process can, for example, be carried out in practice as follows: 1o The solid filler material is dispersed in a liquid and in the latter a number of soluble organic plastic products which can be precipitated by the action of salts are dissolved. metallic.
The latter are insolubilized with the aid of a metal salt, for example an alumina or magnesia salt, or, preferably, a mixture of these two salts.
After removing the residual liquid, the insoluble mass obtained is dried in a stream of hot air, then it is pulverized and optionally mixed with colored mineral pigments insoluble in the solvents used subsequently.
40 The dry powder thus obtained is treated with a liquid consisting of one or more solvents containing in solution a mixture of products: thermoplastics whose properties (for example reciprocal solubility, melting point) allow them to mix intimately with the materials. insoluble plastics impregnating the solid fillers mentioned in the first operation.
Organic dyes can optionally be dissolved in the above solvent (s).
60 This or these solvent (s) are removed by distillation.
The powder finally obtained exhibits original characteristics, in particular physical and mechanical properties very different from those of its plastic constituents taken in isolation.
Here, for example, what can be the different products used for the preparation of the powder: <B> 10 </B> A filler constituted: a) by mineral products, preferably by silicates of alumina and powdered genesis such as pulverized slate or asbestos fiber, and b) by cellulosic products such as cork powder.
A plastic material consisting of organic materials rich in animal proteins such as: as casein, or vegetable materials such as peanut cake, added with natural resin, naphthenic acids or a mixture of stearic and oleic acids.
These plastics are solubilized at least in part when hot in water to which sodium hydroxide has been added, then precipitated by means of a solution of an alumina or magnesia salt or of these two salts.
A mixture of two thermoplastic products such as: a) glycerophthalic resin or cresylic resin, either modified with natural resin or chlorinated rubber; b) a glycerin resinate (ester).
The products indicated under 20 and <B> 30 </B> above exhibit relative to each other physical and chemical properties such that under the action of the heat and pressure used by the molding they form binder for the fillers and give objects with defined properties.
Here are two examples of implementation of the process: <I> Example 1: </I> We start from the following materials:
EMI0002.0042
Cork <SEP> powder <SEP> <SEP> 52 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Asbestos <SEP> in <SEP> fiber <SEP> 3 <SEP> "
<tb> Slate <SEP> powder <SEP> 8 <SEP> "
<tb> Natural <SEP> resin <SEP> 5.3
<tb> Naphthenic <SEP> acids <SEP> 5 <SEP> "
<tb> Caustic <SEP> soda <SEP> 0.7 <SEP> "
<tb> Casein <SEP> 12 <SEP> "
<tb> Resinate <SEP> of <SEP> glycerine <SEP> 8 <SEP> "
<tb> Glycerophthalic <SEP> resin,
<tb> modified <SEP> by <SEP> of <SEP> the <SEP> natural <SEP> resine <SEP> 6 <SEP> "The above enumeration can, of course, be modified according to the properties that one wishes to impart to the molded objects.
For example, for plates having to present a great resistance to penetration, the filler will consist of the powder of a wood of a high density and the proportion of thermoplastic products reduced. compared to that of the plastic products used for the impregnation of solid fillers.
On the other hand, for the molding of objects having vertical walls of low thickness, it will be advantageous to use a containing powder. a slightly higher proportion of thermoplastic products, so that this powder, once heated and, subjected to pressure, rapidly penetrates into all the cavities of the mold.
In a heated tank, for example with steam circulating in a double jacket, we pour water, caustic soda, then the plastic products, namely: natural resin, naphthenic acids and casein, then the mass is brought to a temperature close to boiling, the liquid being strongly agitated by a turbo-agitator. The mineral and cellulosic fillers are then added;
when these are well impregnated and kept in suspension in the liquid, we pour little by little a boiling solution of alumina and magnesium sulphate until the precipitation of the plastic products is complete. The waste liquid being removed, the charges impregnated with insoluble plastic products are washed, then the divided mass is subjected to a current of hot air until complete dehydration.
The dry product to which the colored inorganic pigments have been added, if necessary, is ground to the state of powder, then treated with a solution (made with several solvents) containing the thermoplastic products in solution, namely: glycerin resinate and modified glycerophthalic resin, and, optionally, an organic dye dis- Sub.
The solvents being removed by distillation in a closed vessel, the powder remaining as residue is finished and ready to be used in the molding of articles by heating under pressure as indicated above.
It was indicated above that one can use organic materials rich in animal or plant proteins; in the preceding example, casein was used, which entails the use of the various other constituents. The use of vegetable proteins makes it possible to simplify the manufacture and to use a smaller number of constituents; As vegetable protein, peanut cakes can be used.
These products, rich in protein, have remarkable plastic properties and mix intimately, even in weak ones. pro portions, synthetic resins and fillers such as cellulosic waste.
Example <I> 2: </I> We start from the following subjects
EMI0003.0043
<SEP> @cellulosic materials,
<tb> (pulp <SEP> to <SEP> paper <SEP> ground,
<tb> flour <SEP> from <SEP> wood, <SEP> etc.) <SEP> 31.20 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Peanut meal <SEP> <SEP> 47.20 <SEP> "
<tb> Phosphate <SEP> trisodium <SEP> 1.60 <SEP> "
<tb> Cholesterol <SEP> 0.30 <SEP> <B> He <SEP> He <SEP> - </B> <SEP> "
<tb> <SEP> Cresylic Resin <SEP> 19.70 <SEP> <B> Il <SEP> II </B> <SEP> "In this example, the filler is cellulosic materials, but.
one could as well use the filler mentioned in the preceding example or any other material constituting filler.
Here's how with the bodies. enumerated above, the powder is prepared according to the process of the invention: A solution of the tri-sodium phosphate is prepared (this salt, which serves to solubilize the proteins, could be replaced by sodium borate or sodium hydroxide. 'ammonia). The cellulose filler and the peanut cakes are added to this solution and the whole is stirred until an intimate mixture forming a paste is obtained. The protein precipitation takes place as in Example 1.
The paste obtained by separation of the residual liquid is kneaded and colored pigments may be added thereto, then it is dried in an oven and finely ground. Cholesterol, acting as a plasticizer, is incorporated into this powder.
The cresyl resin (therm.o-plastic product) in solution in a solvent also containing dissolved dyes is then added to the latter. An intimate mixture of the cresyl resin is thus obtained, which is in the target proportion, approximately 20%. The solvent is then removed. A powder according to the invention can also be prepared as follows: A resin in the liquid state is used as thermoplastic product: this is mixed with the powder and the whole is mixed and ground hot.
The powder obtained is molded under a pressure of 75 kg per cm 2, at a temperature of 165 ° C., the baking time being about 1 minute 30 seconds for thicknesses of? Mm.
It is thus possible to obtain molded objects having a polished appearance, impermeable and non-flammable: tests carried out on test specimens manufactured with the powder according to Example 2, gave a dielectric strength of 34,000 volts for a plate of 1 mm d ' thickness; the breaking load was?, 65 kg per mm '' and the. impact resistance gave the Charpy pendulum a resilience of 8.1 per cm2; in addition, the molded articles can be easily drilled, threaded and turned.