Procédé de fabrication d'un revêtement à base de caoutchouc et d'un liant hydraulique. La présente invention a pour objet. un pro cédé de fabrication d'un revêtement résistant l'usure, amortissant le bruit, isolant contre la chaleur et le froid, et non glissant.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce qu'on utilise un mélange contenant une dispersion aqueuse de caoutchouc stabi lisée contre la coagulation que provoque l'ad dition de ciment pulvérulent, un liant hy draulique et des coquilles broyées de noyaux de fruits, mélange qui fait prise sous forme d'une couche, par exemple directement sur un support, tel qu'un plancher, ou sous forme de plaques ou de dalles utilisées pour revêtir des parois ou des murs.
II a déjà été proposé de se servir de la teneur en eau d'un latex de caoutchouc pour obtenir l'hydratation d'un liant hydraulique dans un mélange contenant du liant et le latex. On a constaté toutefois, lorsqu'on mélange au latex certains liants, tels que le ciment Port land, le plâtre et la chaux vive, qu'il se pro duit une coagulation immédiate du mélange quand le liant ajouté au latex est à l'état sec.
Seul un ciment alumineux paraît avoir une action de coagulation moindre que celle des autres liants hydrauliques usuels et ce ciment peut. être mélangé au latex avec moins de pré cautions pour éviter la coagulation. te ciment alumineux, toutefois, est non seulement coû teux, mais il présente l'inconvénient qu'il ne peut être fabriqué qu'en peu d'endroits et qu'il donne une couleur foncée au produit final. Quand on veut mélanger au latex du ci ment Portland, qui par ailleurs ne présente pas ces derniers inconvénients, il est essentiel que le latex soit préalablement stabilisé. Géné ralement une quantité relativement impor tante de caséine est utilisée à cet effet.
On constate que la présence d'une grande quan tité de ce stabilisant a un effet préjudiciable sur l'hydratation du ciment, ce qui se mani feste par la formation de crevasses ou fentes résultant du retrait qui se produit au cours de la solidification du mélange. La caséine peut, de plus, retarder la prise du mélange.
La méthode que l'on utilise le phis fré quemment pour éviter la formation de cre vasses consiste à ajouter au mélange des quantités relativement grandes de charges, telles que du sable ou des pierres broyées.
Il a également été proposé d'ajouter des charges, telles que des fibres végétales, du mica, de la farine de bois, du sable, du gra vier, du granit ou analogues, au ciment ou à, un mélange de latex et de ciment utilisé pour la fabrication d'un revêtement de plancher.
Quand on se sert d'une matière analogue au bois comme charge, le revêtement de plan cher obtenu est phis économique et plus chaud au. toucher, mais sa résistance à l'usure est diminuée. Quand on utilise du gravier, du granit ou des matières similaires, le prix de revient reste bas et la. résistance à l'usure est très éle vée, mais le revêtement présente le désavan tage d'être froid au toucher. Tous ces revête ments de plancher ont une résistance à l'usure qui est diminuée, si l'on n'y incorpore pas de caoutchouc.
Pour éviter la formation de crevasses pen dant la prise, on a constaté qu'il était impor tant de stabiliser le latex, contre la coagula tion par le ciment, à l'aide d'un émulsion nant qui n'a aucun effet préjudiciable sur l'hydratation du ciment, et de se servir d'une charge qui n'absorbe pas l'eau à un degré important.
Des essais ont démontré que certains sta bilisants, quand ils sont ajoutés en faibles quantités au latex, rendent celui-ci insen sible à l'effet coagulant des liants utilisés, et que malgré cela, par suite des faibles quan tités nécessaires et des propriétés chimiques de ces stabilisants, ils n'exercent pas une influence nuisible sur les propriétés hydrau liques des liants.
Ceci se manifeste, entre autres, par une diminution du retrait au cours du durcissement, ce retrait étant infé- rieur à 1% (dans toutes les directions), ce qui signifie, comparativement au retrait de plusieurs pourcents qui se produit avec les mélanges utilisés jusqu'ici, que la produc tion de crevasses peut être maintenant évitée.
Des stabilisants qui peuvent être utilisés pour le procédé, objet de l'invention, sont les savons cationiques et les émulsionnants non- ioniques. Par savons cationiques, on entend des savons ionisés dont le groupe actif est chargé positivement, contrairement aux sa vons anioniques, tels que des sels alcalins des acides gras, dont l'action colloïdale est pro duite par l'anion. Comme exemples des @ sa vons cationiques, on peut citer le bromure de cétyl-pvridinitim et les aminoéthyl-oléyl- amides substituées.
Un agent émulsionnant non-ionique est une substance dont les pro priétés émulsionnantes sont dues à la pré sence simultanée dans la molécule de groupes hydrophiles et hydrophobes, mais dont la mo- lécule ne se dissocie pas en ions, en solution aqueuse.
Les stabilisants préparés en faisant réagir des composés du type des éthers polyglyco- liques avec des composés ayant un atome d'hydrogène actif, tels que des acides ou al cools gras, paraissent convenir tout particu lièrement au procédé qui fait l'objet de l'in vention. Comme exemple d'agents émulsion nants non-ioniques appropriés, on peut citer les produits marque Emulphor 0 , Vulcastab L. W. , Cémulsol T , Triton N.
E. , ainsi que différents produits marque Tweens , qui sont. tous des éthers polygly- coliques et qui contiennent une molécule d'al cool gras, tel que l'alcool oléy tique, stéary- lique et laurylique. On peut également nom mer le produit marque Neutronyx , qui con tient un acide gras.
Bien que les savons cationiques paraissent convenir également au procédé qui fait l'ob jet de l'invention, on préfère utiliser des agents émulsionnants non-ioniques, car ils exercent l'effet de stabilisation recherché déjà quand ils sont utilisés en quantités réduites, et parce qu'il ne se produit pas d'épaississe ment du mélange de latex et de liant, comme c'est le cas quand le latex est stabilisé avec un savon cationique. Cet. épaississement peut être indésirable pour certaines applications.
Quand on se sert d'agents émulsionnants non- ioniques, tels que les produits marque Emul- phor 0 et Tween 20 , une quantité de 1 à 2 %, calculée sur le poids du caoutchouc en présence, est généralement suffisante pour éviter la coagulation quand on mélange dit ciment Portland pulvérulent et sec au latex ainsi stabilisé.
L'usage des stabilisants mentionnés ci- dessus présente encore l'avantage que le retrait, qui se produit, n'est pas influencé par la quantité d'eau en présence, de sorte que cette quantité peut être choisie de ma nière telle que l'on obtienne un mélange ayant des propriétés d'étalement convenables ou même, un mélange coulant. La quantité d'eau qui est généralement nécessaire pour obtenir cet effet s'élève ordinairement à plus de 25 %.
La charge utilisée dans le procédé selon l'invention est obtenue en broyant des co quilles de noyaux de fruits; à cause de leur dureté, ces coquilles améliorent la résistance à l'usure du revêtement final, et elles n'ab sorbent pas trop d'eau. Ainsi, les coquilles broyées de noix de palmier, qui contiennent généralement un faible pourcentage d'huile grasse, présentent un pouvoir d'absorption d'eau d'environ 7 % seulement, quand elles sont plongées dans l'eau pendant 24 heures. Elles paraissent convenir particulièrement bien à la fabrication de revêtements de plan chers, car les antres genres de coquilles ont ordinairement un pouvoir d'absorption d'eau plus élevé; en outre, les coquilles de noix de palmier n'exercent par une influence préju diciable sur la prise du liant hydraulique.
Quand on se sert de ces coquilles et d'un sta bilisant, tel que le produit marque Etnul- phor d , aucune autre précaution ne doit être envisagée pour assurer la prise du mé lange de latex et de ciment sous forme d'une couche dense et sans fentes ou crevasses.
Grâce au procédé selon la présente inven tion, il devient possible d'obtenir un revête ment, notamment pour planchers, qui est non seulement économique, mais est également chaud au toucher, et dont la résistance à l'usure est plus élevée ou tout au moins égale à celle d'un matériau préparé à partir d'un mélange de latex et de ciment contenant comme charge du gravier, du granit ou d'au tres matières similaires. La composition pon dérale du mélange utilisé peut varier entre de larges limites. La quantité de liant, par exemple de ciment, dépend de celle des co quilles de noyaux de fruits et de la finesse à laquelle ces coquilles ont été broyées.
Pour obtenir un revêtement dense, quand on se sert d'une certaine quantité de co quilles de granulométrie moyenne prédéter minée, on doit avoir recours à une quantité minimum de ciment, laquelle augmente quand la granulométrie des coquilles broyées dimi nue. Il n'est par conséquent pas possible d'in- diquer d'une manière générale la quantité mi nimum de ciment qui est nécessaire, puisque cette quantité dépend de la granulométrie moyenne et de la quantité de particules dont les dimensions s'écartent de ces dimensions moyennes. De plus, on doit tenir compte du fait que la granulométrie maximum ne doit pas dépasser la moitié ou le tiers de l'épais seur du revêtement que l'on veut obtenir.
Par exemple, quand on se sert de coquilles broyées de noix de palmier ayant une granut- lom6trie de 1,8 à 3,5 mm, la quantité mini mum de ciment nécessaire pour obtenir un revêtement dense s'élève à un peu plus de 100 parties en poids pour<B>100</B> parties en poids de ces coquilles. Une quantité plus grande peut toujours être utilisée, et cela sans inconvénient pour l'exécution du pro cédé selon l'invention.
La quantité de caoutchouc présente dans le mélange sous forme de dispersion aqueuse peut varier, depuis une quantité très faible, jusqu'à 50 parties en poids pour 100 parties en poids de ciment.
Le revêtement obtenu peut adhérer à un support, et dans ce cas, il peut être tout de même aisément réparé. Il est également pos sible d'obtenir un revêtement qui n'adhère pas à un support, mais se présente sorts forme de plaques ou de dalles libres. De plus, le mé lange de revêtement peut être appliqué sur un support rigide tel que du contre-plaqué, ce qui permet d'obtenir des carreaux de dal lage. Ces carreaux ou dalles peuvent égale ment être utilisés pour couvrir des murs ou des parois. En meulant le revêtement à l'émeri et en le polissant, on peut obtenir de beaux effets décoratifs.
Pour assurer tune parfaite adhérence des particules de co quilles utilisées comme charge au mélange de latex et de ciment, il est à conseiller de mé langer les ingrédients de la manière suivante: les coquilles broyées des noyaux de fruits sont mélangées à une partie d'un ciment, après quoi on ajoute de l'eau et ensuite on incorpore du latex stabilisé dans ce mélange. Le reste du ciment est alors mélangé à cette pâte ou bouillie, et on obtient un mélange qui peut être étalé sur un support. Cette adhé rence des particules de la charge au mélange est très importante, car la résistance à l'usure du revêtement est surtout déterminée par les particules de ces coquilles qui se trouvent à la surface.
Le caoutchouc de la dispersion aqueuse peut être vulcanisé préalablement; on peut également incorporer à la dispersion des agents de- vulcanisation tels, qu'après éta lage, on obtienne une vulcanisation lente sans qu'un apport de chaleur soit nécessaire. On peut se servir non seulement de latex na turel, mais également de latex de caoutchouc synthétique, tel que du latex marque GR-S .
L'invention est illustrée par l'exemple donné ci-dessous.
Exempdë: On mélange 550 g de coquilles broyées de noix de palmier, ayant une granulométrie de 1,8 à 3,5 mm, avec 500 g de ciment et 150 g d'eau. On ajoute au mélange 167 g de latex qui contient<B>100</B> g de caoutchouc et qui a été stabilisé avec 4 g de produit marque Emul- phor 0 . Ensuite, on introduit en remuant dans la bouillie humide 150 g de ciment. Le mélange ainsi obtenu est étalé sur un sup port. Après une heure à une heure et demie, la couche a suffisamment faite prise pour qu'on puisse commencer à planer la surface. On doit alors éviter que la couche superfi cielle ne sèche, ce qui est obtenu en mainte nant le revêtement à l'état humide pendant 7 à 10 jours.
Dès que le revêtement est de venu dur, il peut être meulé à l'émeri et on obtient un revêtement qui a un aspect agréable et lisse.
A method of manufacturing a rubber-based coating and a hydraulic binder. The object of the present invention is. a process for manufacturing a wear resistant, noise dampening, heat and cold insulating, non-slippery coating.
The process according to the invention is characterized in that a mixture containing an aqueous dispersion of rubber stabilized against the coagulation caused by the addition of powdered cement, a hydraulic binder and crushed shells of fruit stones is used. , mixture which sets in the form of a layer, for example directly on a support, such as a floor, or in the form of plates or slabs used to cover walls or walls.
It has already been proposed to use the water content of a rubber latex to obtain the hydration of a hydraulic binder in a mixture containing the binder and the latex. However, it has been found, when certain binders, such as Port land cement, plaster and quicklime, are mixed with the latex that an immediate coagulation of the mixture occurs when the binder added to the latex is in the same state. dry.
Only an aluminous cement appears to have a coagulation action less than that of other usual hydraulic binders and this cement can. be mixed with the latex with less care to prevent clotting. Aluminous cement, however, is not only expensive, but has the disadvantage that it can only be manufactured in a few places and gives a dark color to the final product. When it is desired to mix Portland cement with the latex, which moreover does not have these latter drawbacks, it is essential that the latex be stabilized beforehand. Usually a relatively large amount of casein is used for this purpose.
It is found that the presence of a large quantity of this stabilizer has a detrimental effect on the hydration of the cement, which is manifested by the formation of crevices or cracks resulting from the shrinkage which occurs during the solidification of the mixture. . Casein can also delay the setting of the mixture.
The most frequently used method of preventing crep formation is to add relatively large amounts of fillers, such as sand or crushed stones, to the mixture.
It has also been proposed to add fillers, such as vegetable fibers, mica, wood flour, sand, gravel, granite or the like, to the cement or to a mixture of latex and cement. used for the manufacture of a floor covering.
When a wood-like material is used as a filler, the expensive flooring material obtained is more economical and warmer. touch, but its resistance to wear is reduced. When using gravel, granite or similar materials, the cost price remains low and the. Wear resistance is very high, but the coating has the disadvantage of being cool to the touch. All these floor coverings have a wear resistance which is reduced if rubber is not incorporated.
In order to avoid the formation of crevices during setting, it has been observed that it is important to stabilize the latex, against coagulation by the cement, using a nil emulsion which has no detrimental effect on hydration of the cement, and to use a filler which does not absorb water to a significant degree.
Tests have shown that certain stabilizers, when added in small amounts to the latex, make the latter insensitive to the coagulating effect of the binders used, and that despite this, due to the small quantities required and the chemical properties of these stabilizers, they do not exert a detrimental influence on the hydraulic properties of the binders.
This manifests itself, among other things, by a decrease in shrinkage during curing, this shrinkage being less than 1% (in all directions), which means, compared to the shrinkage of several percent which occurs with the mixtures used so far, that the production of crevices can now be avoided.
Stabilizers which can be used for the process which is the subject of the invention are cationic soaps and nonionic emulsifiers. The term “cationic soaps” is understood to mean ionized soaps the active group of which is positively charged, unlike anionic salts, such as alkali metal salts of fatty acids, the colloidal action of which is produced by the anion. Examples of cationic bromides that may be mentioned are cetyl-pvridinitim bromide and substituted aminoethyl-oleyl amides.
A nonionic emulsifying agent is a substance whose emulsifying properties are due to the simultaneous presence in the molecule of hydrophilic and hydrophobic groups, but whose molecule does not dissociate into ions in aqueous solution.
Stabilizers prepared by reacting compounds of the polyglycolic ethers type with compounds having an active hydrogen atom, such as fatty acids or alcohols, appear to be particularly suitable for the process which is the subject of the invention. in vention. As examples of suitable nonionic emulsifying agents, there may be mentioned the products brand Emulphor 0, Vulcastab L. W., Cémulsol T, Triton N.
E., as well as various Tweens brand products, which are. all polyglycolic ethers and which contain a fatty alcohol molecule, such as oleyl, stearyl and lauryl alcohol. We can also name the product Neutronyx brand, which contains a fatty acid.
Although cationic soaps appear to be also suitable for the process which forms the subject of the invention, it is preferred to use nonionic emulsifying agents, since they exert the desired stabilizing effect already when they are used in reduced quantities, and because thickening of the latex and binder mixture does not occur, as occurs when the latex is stabilized with cationic soap. This. thickening may be undesirable for some applications.
When using nonionic emulsifying agents, such as Emulphor 0 and Tween 20 brand products, an amount of 1 to 2%, calculated on the weight of the rubber present, is generally sufficient to prevent coagulation when a so-called powdered and dry Portland cement is mixed with the latex thus stabilized.
The use of the stabilizers mentioned above also has the advantage that the shrinkage which occurs is not influenced by the amount of water present, so that this amount can be chosen in such a way that a mixture having suitable spreading properties or even a flowable mixture is obtained. The amount of water which is generally required to achieve this effect is usually more than 25%.
The filler used in the process according to the invention is obtained by grinding shells of fruit stones; because of their hardness, these shells improve the wear resistance of the final coating, and they do not absorb too much water. Thus, crushed palm nut shells, which generally contain a small percentage of fatty oil, exhibit a water absorption capacity of only about 7%, when immersed in water for 24 hours. They appear to be particularly suitable for the manufacture of expensive plan coverings, since the other kinds of shells usually have a higher water absorption capacity; furthermore, the palm nut shells do not exert a detrimental influence on the setting of the hydraulic binder.
When using these shells and a stabilizer, such as Etnulphor d, no other precaution should be taken to ensure that the latex and cement mixture sets in a dense layer. and without cracks or crevices.
Thanks to the process according to the present invention, it becomes possible to obtain a coating, in particular for floors, which is not only economical, but is also warm to the touch, and whose wear resistance is higher or at all. less equal to that of a material prepared from a mixture of latex and cement containing as filler gravel, granite or the like. The weight composition of the mixture used can vary between wide limits. The amount of binder, for example cement, depends on that of the fruit stone shells and on the fineness to which these shells have been ground.
To obtain a dense coating, when using a certain quantity of shells of predetermined average grain size, a minimum amount of cement must be used, which increases as the grain size of the crushed shells decreases. It is therefore not possible to state in general the minimum quantity of cement which is necessary, since this quantity depends on the average particle size and on the quantity of particles whose dimensions deviate from these. medium dimensions. In addition, it must be taken into account that the maximum particle size should not exceed half or a third of the thickness of the coating that is to be obtained.
For example, when using crushed palm kernel shells with a grain size of 1.8 to 3.5 mm, the minimum amount of cement needed to achieve a dense coating is just over 100. parts by weight for <B> 100 </B> parts by weight of such shells. A larger quantity can always be used, and this without inconvenience for the execution of the process according to the invention.
The amount of rubber present in the mixture in the form of an aqueous dispersion can vary, from a very small amount, up to 50 parts by weight per 100 parts by weight of cement.
The resulting coating can adhere to a support, and in this case, it can still be easily repaired. It is also possible to obtain a coating which does not adhere to a support, but is in the form of free plates or slabs. In addition, the coating mixture can be applied to a rigid support such as plywood, resulting in paving tiles. These tiles or slabs can also be used to cover walls or walls. By grinding the coating with emery and polishing it, beautiful decorative effects can be obtained.
To ensure perfect adhesion of the shell particles used as filler to the mixture of latex and cement, it is advisable to mix the ingredients as follows: the crushed shells of the fruit stones are mixed with part of a cement, after which water is added and then stabilized latex is incorporated into this mixture. The rest of the cement is then mixed with this paste or boiled, and a mixture is obtained which can be spread on a support. This adhesion of the particles of the filler to the mixture is very important, since the wear resistance of the coating is mainly determined by the particles of these shells which are on the surface.
The rubber of the aqueous dispersion can be vulcanized beforehand; vulcanizing agents can also be incorporated in the dispersion, such that after spreading, a slow vulcanization is obtained without the need for heat. Not only natural latex can be used, but also synthetic rubber latex, such as GR-S brand latex.
The invention is illustrated by the example given below.
Example: 550 g of crushed palm nut shells, having a particle size of 1.8 to 3.5 mm, are mixed with 500 g of cement and 150 g of water. 167 g of latex which contains <B> 100 </B> g of rubber and which has been stabilized with 4 g of product brand Emulphor 0 are added to the mixture. Then 150 g of cement are introduced with stirring into the wet slurry. The mixture thus obtained is spread out on a support. After an hour to an hour and a half, the layer has set enough so that the surface can begin to level. The surface layer must then be prevented from drying out, which is achieved by keeping the coating wet for 7 to 10 days.
As soon as the coating has become hard, it can be ground with emery and a coating is obtained which has a pleasant and smooth appearance.