Aggloméré à base d'amiante et procédé de fabrication de cet aggloméré. Il a déjà été signalé dans le brevet N <B>282513</B> que l'on pouvait agglomérer de l'amiante avec une résine organosilicique et obtenir, après traitement convenable de cet aggloméré, des matériaux légers, présentant une excellente résistance mécanique, de re marquables qualités électriques conservées en dépit de l'action de l'humidité et une bonne tenue aux températures élevées, utilisables comme tels dans de nombreux domaines, tels que les industries électriques et radioélectri ques, comme cloisons pare-feu, etc.
Il a été signalé dans le brevet. précité que l'on peut. obtenir de bons agglomérés avec des quantités relativement faibles de résine, à con dition de réaliser L'agglomération sous une pression ou à une température plus élevées qu'il ne serait. nécessaire pour obtenir des agglomérés ayant des qualités équivalentes avec une quantité plus grande de résine.
C'est ainsi, par exemple, qu'en opérant sous une pression de 500 kg/cm2, on peut obtenir de bons matériaux isolants constitués de résines organosiliciques et d'amiante et dans lesquels le rapport en poids de la résine à l'amiante n'est que de 5 %, tandis qu'avec une pression de 50<B>kg</B>;<B>:
</B> 'em2 seulement, le poids de la résine organosilicique devra représenter environ 20 % de celui de l'amiante pour que le maté- riau obtenu présente une rigidité mécanique voisine de celle du précédent.
En tous cas, pour obtenir un matériau rigide et facile à travailler mécaniquement selon les techniques décrites dans le brevet précité, il est nécessaire d'utiliser une quan tité suffisante de résine.
On sait, d'autre part, que le silicate d'éthyle peut être partiellement hydrolyse en donnant un poly silicate d'éthyle susceptible de constituer un agent agglomérant bien connu. On obtient, par exemple, ces polysilicates d'éthyle à partir de silicate d'éthyle auquel on ajoute de l'eau légèrement acidulée par l'acide chlorhydrique, mais les matériaux ob tenus en agglomérant de l'amiante par des polysilicates d'éthyle sont de très mauvais iso lants électriques. Ils sont, d'autre part, très sensibles à l'humidité et deviennent cassants sous l'action du feu. Ces propriétés excluent leur emploi comme isolants électriques et comme pare-feu.
Il. a été maintenant, trouvé que si l'on agglomère de l'amiante avec un mélange de ré sine organosilicique et de poly silicate d'éthyle, on peut réduire de faon notable la quantité de résine organosilicique dans l'aggloméré et obtenir pourtant des matériaux qui ont, une bonne rigidité mécanique, sont de très bons isolants électriques peu sensibles à l'action de l'humidité et résistant bien à l'action du feu, comparables et même parfois supérieurs, con trairement à ce que l'on devait attendre, aux agglomérés à base de résine organosilicique seule.
Ces matériaux, du fait de la proportion réduite de résines organosiliciques qu'ils con tiennent, sont économiquement avantageux par rapport aux agglomérés constitués uni quement par de l'amiante et des résines organosiliciques.
La présente invention comprend un agglo méré à base d'amiante, mécaniquement rigide, et un procédé de fabrication d'un tel agglo méré.
Ce dernier est caractérisé en ce qu'il est constitué par de l'amiante imprégnée d'une résine organosilicique et de polysilicate d'éthyle.
Le procédé de fabrication d'un tel agglo méré est caractérisé en ce que l'on imprègne de l'amiante avec un mélange d'une résine organosilicique et de polysilicate d'éthyle et en ce que l'on soumet le produit ainsi obtenu à un traitement par chauffage sous pression au moins assez énergique pour provoquer l'inso- lubilisation de la résine organosilicique.
Le chauffage en cause pourra par exemple être effectué à une température nettement plus élevée que celle qui suffirait à provoquer l'insolubilisation de la. résine ou pendant une durée plus longue que celle nécessaire à pro voquer ladite insolubilisation, ou encore en combinant ces deux mesures.
Comme résines organosiliciques on petit utiliser les résines organosiliciques les plus diverses par le degré de substitution ou la nature des radicaux organiques attachés au silicium. C'est ainsi qu'on peut utiliser des résines organosiliciques substituées par des radicaux méthyle, éthyle, méthyl-phényle, etc. Il est indiqué d'opérer en présence d'un sol vant commun de la résine et du polysilicate d'éthyle.
On petit employer, par exemple, un alcool tel que l'alcool méthylique ou éthylique, ou des mélanges de solvants à base de ces alcools, dans le cas où l'on emploie comme résines organosiliciques des méthyl-polysi- loxanes. Si l'on utilise comme résines organo- siliciques des résines substituées par des radi caux méthyl-phényle, on pourra les dissoudre dans le benzène qui est également solvant du polysilicate d'éthyle.
Le mélange de la résine organosilicique avec le polysilicate d'éthyle peut se faire de plusieurs manières: on petit par exemple, préparer la solution alcoolique de polysilicate en hydrolysant partiellement dit silicate d'éthyle (contenant. déjà<B>,</B> ou non du polysilicate d'éthyle) pur ou en solution alcoo lique par de l'eau légèrement acidulée par de l'acide chlorhydrique et mélanger ensuite cette solution à une résine organosilicique sèche ou en solution.
On peut. également ajou ter le silicate d'éthyle au solvant de la résine, ajouter de l'alcool si le milieu n'est, pas alcoo lique et hydrolyser cette solution complexe par de l'eau acidulée à l'acide chlorhydrique. L'imprégnation de l'amiante sous ses diverses formes telles que feutre, bourre, amiante chargée, etc., par ces solutions complexes de résine organo-silieique-polysilieate d'éthyle peut se faire selon les techniques décrites dans le brevet précité. Après un léger préchauf fage facultatif en étuve sous pression normale ou sous pression réduite, à des températures de l'ordre de 100 C, l'agglomération est. effec tuée sous pression, dans une presse chauf fante.
Il y a lieu de remarquer, comme il a été également signalé dans le brevet précité, que chacun des facteurs permettant d'améliorer la qualité des agglomérés (quantité de maté riau agglomérant, température, pression, du rée de traitement) petit, si on le met en ceuvre avec une intensité suffisante, pallier l'insuf fisance d'un ou de plusieurs autres facteurs. Toutes conditions étant égales par ailleurs, l'influence d'une élévation de température est tout à fait remarquable. Une cuisson effectuée vers 300 C ou au-delà. donne des résultats très supérieurs à une cuisson effectuée vers 200 C à pression et quantité d'agglomérant égales.
Les quantités respectives des deux consti tuants du mélange agglomérant. peuvent va rier dans une certaine mesure. Leur choix dé pend, en outre, pour l'obtention de qualités satisfaisantes des produits, de la pression mise en oeuvre au cours du processus d'agglomé ration. Pour des pressions de l'ordre de 400 kg/cm?, on obtient des agglomérés ayant les excellentes propriétés mentionnées ci-des- sus en utilisant 2 à 20 parties en poids de ré sine et 5 à 20 parties en poids de polysilicate d'éthyle pour 100 parties d'amiante à agglo mérer.
De préférence, pour ces pressions, on utilise une quantité totale d'agglomérant (ré sine + polysilicate d'éthyle) représentant 10 à 30 parties pour 100 parties d'amiante à agglo mérer. Pour des pressions phis élevées, on peut réduire dans une grande proportion la quantité d'agglomérant; l'exemple 8 ci-après décrit un aggloméré préparé sous 2500 kg/cm2 dans lequel, pour 100 parties d'amiante, on utilise 0,5 partie de résine organosilicique et 2,5 par ties de polysilicate d'éthyle, ce qui correspond à 3 parties d'agglomérant pour 100 parties d'amiante.
Les matériaux obtenus dans ces conditions sont hydrofuges et mécaniquement rigides; ils ont une sonorité au choc qui rappelle celle d'une plaque de tôle et peuvent se laisser travailler à l'outil: on peut les percer, les scier, les tourner, etc. Ils ne transmettent pas la chaleur et présentent également de bonnes propriétés électriques. Ces différentes qualités les rendent aptes aux usages les plus divers, par exemple comme isolants dans les indus tries électriques et radioélectriques, comme isolants thermiques et spécialement comme cloisons pare-feu, particulièrement là où il est important de respecter des consignes sévères de sécurité, par exemple dans les industries aéronautiques, navales, etc.
Les exemples suivants illustrent quelques modes de réalisation préférés de la présente invention et indiquent les propriétés des agglomérés obtenus. Dans ces exemples, les parties s'entendent en volumes, à moins qu'il soit spécifié autre chose; l'expression n par ties en poids signifie un poids égal au poids de n parties (en volumes) d'eau à 4 C.
Exemple <I>1:</I> On prépare une solution de polysilicate d'éthyle en hydrolysant 50 parties de silicate d'éthyle technique par 10 parties d'eau con- tenant 2,3 % en poids d'acide chlorhydrique HCl. Cette solution, qui se trouble au moment de sa préparation, devient limpide par agita tion.
A 9,6 parties de cette solution, on ajoute 5 parties d'une solution à 50 % (poids/vo- lume) dans un mélange de benzène et d'acé tate d'éthyle d'une résine méthyl-polysiloxa- nique à rapport CH3/Si (du nombre des radi caux méthyle à celui des atomes de silicium dans la molécule) égal à 1,25 et 85,4 parties d'alcool méthylique.
Avec 100 parties de la solution ainsi pré parée, on imprègne 100 parties en poids de feutre d'amiante et chauffe 15 minutes à 100 C dans une étuve à vide. L'aggloméra tion est achevée par cuisson 'sous 300 kg/cm2 pendant 2 heures à 320 C. On obtient ainsi un aggloméré bien lié, dur et sonore.
En faisant varier les proportions de ré sine organosilicique dans la solution d'impré gnation, on obtient des agglomérés dont les propriétés sont légèrement différentes de celles de l'aggloméré préparé ci-dessus. Le ta bleau suivant indique les propriétés des dif férents agglomérés ainsi obtenus. On a ajouté au tableau aux fins de comparaison les pro priétés d'un aggloméré témoin obtenu dans les mêmes conditions, avec du polysilicate d'éthyle seul.
Dans le tableau ci-après, comme dans ceux qui figurent dans la suite, on a indiqué: dans la colonne 1, le pourcentage de ré sine organosilicique par rapport au poids de l'amiante; dans la colonne 2, le pourcentage de poly- silicate d'éthyle par rapport au poids de l'amiante; dans la colonne 3, les propriétés mécani ques; dans la colonne 4, la valeur tg 8; dans la colonne 5, la résistivité O en ohms. cm; dans la colonne 6, le pourcentage d'eau absorbé après trempage de 24 heures dans l'eau; dans la colonne 7, la résistivité O en ohms. cm après trempage de 24 heures dans l'eau.
EMI0004.0001
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> (témoin) <SEP> 0 <SEP> 8 <SEP> mou <SEP> 0,64 <SEP> 2.100 <SEP> 93 <SEP> 6.104
<tb> 2,5 <SEP> 8 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,<B>1</B>7 <SEP> 2.1011 <SEP> 6,2 <SEP> 2.100
<tb> 5 <SEP> 8 <SEP> <SEP> 0,16 <SEP> 2.1011 <SEP> 4,5 <SEP> 2.100
<tb> 20 <SEP> 8 <SEP> <SEP> 0,26 <SEP> 2.1011 <SEP> 2,3 <SEP> 7.<B>1</B>09 Il y a lieu de remarquer que le carton témoin obtenu avec du silicate d'éthyle seul comme agglomérant est mou et mal aggloméré, tandis que les autres sont durs et rigides.
Pour une proportion plus grande de poly- silicate par rapport au matériau imprégné, on obtient avec des taux de résine croissantes des agglomérés qui ont les propriétés suivantes:
EMI0004.0004
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> 0 <SEP> 16 <SEP> médiocrement <SEP> >0,70 <SEP> 1.108 <SEP> 53 <SEP> 6.104
<tb> aggloméré
<tb> 2,5 <SEP> 16 <SEP> agglomérés <SEP> durs <SEP> 0,40 <SEP> 4.109 <SEP> 8,5 <SEP> 2.108
<tb> et <SEP> sonores
<tb> 5 <SEP> 16 <SEP> <SEP> 0,38 <SEP> 7.109 <SEP> 8,5 <SEP> 2.108
<tb> 10 <SEP> 16 <SEP> <SEP> 0,32 <SEP> 1.101<B>0</B> <SEP> 7,6 <SEP> 3.108
<tb> 20 <SEP> 16 <SEP> <SEP> 0,28 <SEP> 3.101<B>0</B> <SEP> 4 <SEP> 3.109 Les agglomérés obtenus ont donc des pro priétés inférieures aux précédents.
L'agglomération de l'amiante par l'agglo mérant mixte résine organosilicique-silicate d'éthyle constitue un traitement tout diffé rent de celui qui consisterait à agglomérer au polysilicate d'éthyle un carton d'amiante par traitement à la presse et à chaud et à traiter ensuite cet aggloméré par une solution de ré sine organosilicique.
C'est ainsi que si l'on agglomère un carton d'amiante par trempage dans la solution de polysilicate d'éthyle préparée ci-dessus, on obtient après passage à la presse de 16 heures à 100 C sous 300 kg un aggloméré rigide. Si l'on vernit ce carton avec une solution de ré- sine organosilicique de faon qu'il reste 2,5 % de résine par rapport à l'amiante, on a, après cuisson de 2 heures à 200 C, un aggloméré dont la tg 8 est supérieure à 0,70,
la résistivité à sec de 2.107 ohms. cm, l'absorption d'eau après trempage de 30 % et la résistivité après trempage inférieure à 6.104 ohms. cm. Un tel produit est pratiquement inutilisable comme isolant électrique.
<I>Exemple 2:</I> On prépare la solution suivante:
EMI0004.0029
Silicate <SEP> d'éthyle <SEP> technique <SEP> 10 <SEP> parties
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> méthyl-polysi loxanique <SEP> (CHS/Si <SEP> = <SEP> 1,25) <SEP> à <SEP> 50 <SEP> 0/0
<tb> (volume/poids) <SEP> dans <SEP> le <SEP> mélange
<tb> benzène-acétate <SEP> d'éthyle <SEP> 10 <SEP> parties
<tb> (Cette <SEP> solution <SEP> est <SEP> stable)
<tb> On <SEP> ajoute <SEP> à <SEP> cette <SEP> solution:
<tb> Méthanol <SEP> 78 <SEP> parties
<tb> Eau <SEP> à <SEP> 2,3 <SEP> % <SEP> d'HCl <SEP> en <SEP> poids <SEP> 2 <SEP> parties Après 30 minutes d'agitation, on a une solution complexe utilisable pour l'imprégna tion.
On imprègne avec 100 parties de cette so lution 100 parties en poids de feutre d'amiante. Après séchage pendant 15 minutes à l'étuve à vide à 100 C et cuisson de 2 heures à 320 C sous 300 kg/em2, on obtient un agglo méré ayant une tg 8 de 0,l.6 et une résistivité de 2.1011 ohms.em. Après trempage de 24 heures dans ].'eau, cet aggloméré n'absorbe que 8,511/o de son poids d'eau et présente en core une résistivité de 2.109 ohms. cm.
<I>Exemple 3:</I> En opérant comme à l'exemple 1, mais en effectuant la cuisson à 200 C seulement, les agglomérés obtenus présentent les propriétés suivantes:
EMI0005.0002
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> 5 <SEP> 8 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,54 <SEP> 2.1010 <SEP> 6,6 <SEP> 1 <SEP> .108
<tb> 0 <SEP> 16 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> > <SEP> 0,70 <SEP> 4.107 <SEP> 105. <SEP> < <SEP> 6.
<SEP> 104
<tb> 2,5 <SEP> 16 <SEP> <SEP> > <SEP> 0,70 <SEP> 5.108 <SEP> 11,2 <SEP> 1.107
<tb> 5 <SEP> 16 <SEP> <SEP> 0,70 <SEP> 2.109 <SEP> 7,5 <SEP> 2.107
<tb> 10 <SEP> 16 <SEP> <SEP> 0,62 <SEP> 2.109 <SEP> 8 <SEP> 3.107 A titre de comparaison, des produits très chargés en silicate donneraient
EMI0005.0003
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> 0 <SEP> 80 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,62 <SEP> 3.108 <SEP> 25 <SEP> < <SEP> 6 <SEP> .104
<tb> 5 <SEP> 72 <SEP> <SEP> 0,62 <SEP> 2.108 <SEP> 30 <SEP> < <SEP> 6 <SEP> .104 <I>Exemple 4:</I> On prépare la solution suivante:
EMI0005.0004
Silicate <SEP> d'éthyle <SEP> (technique) <SEP> 136 <SEP> parties
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> méthyl-poly siloxanique <SEP> à <SEP> 50% <SEP> (volume/
<tb> poids) <SEP> dans <SEP> le <SEP> mélange <SEP> ben zène-acétate <SEP> d'éthyle <SEP> 50 <SEP> parties
<tb> Au <SEP> moment <SEP> de <SEP> l'emploi <SEP> on <SEP> ajoute:
<tb> Méthanol <SEP> 797 <SEP> parties
<tb> Eau <SEP> contenant <SEP> 0,93 <SEP> % <SEP> de <SEP> son
<tb> poids <SEP> d'HCl <SEP> 17 <SEP> parties Après agitation, on imprègne dans les mêmes conditions qu'aux exemples précédents et cuit 1 heure 30 à 350 C. On obtient un aggloméré dur et sonore ayant une résisti- vité de 2. 1011 ohms. cm et une tangente ô de 0,16.
<I>Exemple 5:</I> On mélange 1000 parties de silicate d'éthyle avec 500 parties de méthanol et 125 parties d'eau contenant 0,98 % de son poids de HCl. Après 30 minutes d'agitation,
on ajoute à 22 parties de la solution précédente 73 parties de méthanol et 5 parties d'une solu- tion à 50 % d'une résine organosilicique iden- tique à celle employée à l'exemple 4.
Les propriétés d'un carton d'amiante im prégné avec cette solution, préchauffé à 100 C pendant 15 minutes sous vide et cuit 2 heures à 320 C sous 300 kg, sont les sui vantes
EMI0005.0027
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> 2,5 <SEP> 13,5 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,07 <SEP> 2.1011 <SEP> 5 <SEP> 2.109 C'est là un excellent aggloméré ayant une tg 8 remarquablement faible pour un maté riau à base d'amiante.
<I>Exemple 6:</I> On mélange
EMI0005.0028
Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> organosilici que <SEP> comme <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 4 <SEP> 50 <SEP> parties
<tb> Silicate <SEP> d'éthyle <SEP> pur <SEP> 150 <SEP> parties
EMI0005.0029
A <SEP> 250 <SEP> parties <SEP> de <SEP> cette <SEP> solution, <SEP> on <SEP> ajoute:
<tb> Méthanol <SEP> 725 <SEP> parties
<tb> Eau <SEP> contenant <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,9 <SEP> %
<tb> d'HCl <SEP> 25 <SEP> parties Les propriétés d'un feutre d'amiante im prégné avec cette solution, préchauffé 15 mi nutes à 100 C sous vide et cuit sous 300 kg 1 heure à 320 C. sont les suivantes
EMI0006.0001
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> <U>4 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 6</U> <SEP> 7
<tb> 3,1 <SEP> 18,7 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,15 <SEP> 2.1011 <SEP> 7,7 <SEP> 5.107 <I>Exemple 7:
</I> On mélange 1000 parties de silicate d'éthyle technique avec 500 parties de mé- thanol et 125 parties d'eau contenant 0,98 % de son poids d'acide chlorhydrique.
Après 30 minutes d'agitation, on ajoute à 22 parties de la solution précédente 73 parties de ben- zène et 5 parties d'une solution à 50 % de résine organosilicique substituée par des radi caux méthyl-phényle. En agglomérant de l'amiante avec une telle solution, on obtient un aggloméré dans lequel le rapport silicate/ amiante est égal à 13,
5 % et le rapport résine/amiante à 2,5 0/0.
Après 5 minutes de préchauffage à 100 C sous vide et 2 heures de cuisson à 350 C sous une pression de 300 kg/cm2, on obtient un matériau isolant dont la tg 8 est égale à 0,07 et la résistivité est supérieure à<B>1011</B> ohms. cm.
<I>Exemple 8:</I> On hydrolyse comme dans l'exemple ci-des sus imesolution de silicate d'éthyle technique et ajoute à 4 parties de cette solution hydrolysée 95 parties de méthanol et 1 partie d'une solu- tion à 50 % (poids/volume) dans le mélange benzène-acétate d'éthyle d'une résine organo- silicique substituée par des radicaux méthyle.
Après 5 minutes de préchauffage à 100 C, on cuit sous pression de 2500 kg/em2 pendant 2 heures, à 3501, C, un feutre d'amiante im- prégné avec cette solution.
On obtient ainsi un matériau isolant dans lequel le repport du poids de la résine à celui de l'amiante est. de 0,5 % et celui du poids du silicate à celui de l'amiante de 2,5 % seulement. Ce matériau est bien aggloméré, sa tg ô est égale à.
0,25 et sa résistivité supérieure à 1011 ohms. em.
Si l'on voulait obtenir dans les mêmes con ditions de pression un matériau aggloméré avec de la résine seule, il faudrait qu'il con- tienne au moins 2,5 % de résine par rapport à l'amiante. <I>Exemple 9:</I> Dans 90 parties de méthanol, on dissout 5 parties en v ohzme d'un poly silicate d'éthyle obtenu comme résidu de la rectification du silicate d'éthyle technique et distillant entre 210 et 280 C.
A cette solution, on ajoute 5 parties d'une solution à 50 % dans un mélange benzène acé- tate d'éthyle d'une résine organosilicique à rapport CH3/Si = 1,25.
On imprègne un feutre d'amiante avec la solution ci-dessus à raison de 1.00 cm3 de solu tion pour 100 g de feutre.
Après élimination du solvant, 30 minutes à 100 C et cuisson de 2 heures à 350 C, sous une pression de 300 kg par cm2, on obtient un matériau rigide et sonore dont les proprié tés sont les suivantes:
EMI0006.0094
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> 2,5 <SEP> 5 <SEP> dur <SEP> et <SEP> sonore <SEP> 0,30 <SEP> 6.1011 <SEP> 6. <SEP> 107