CH406621A - Procédé pour la production d'un objet creux, en polymère d'oxyméthylène - Google Patents

Description

  



  Procédé pour la production d'un objet creux, en polymère   d'oxyméthylène   
 La présente   invention concernee    un procédé de fabrication d'objets creux   d'un polymère d'oxymé-      thylene    résineux.



   Suivant l'invention, un. objet creux est fabriqué par un procède qui   consiste à introdaiire des particu-    les d'un   polymère      d'oxyméthylene    dans un récipient creux, à chauffer ledit récipient   pour contraindre les    particules en contact avec sa surface   interne à se sou-    der les   unes aux autres sous forme d'un enduit    de ladite surface, à   refroidir ledit ienduit pour former un    corps creux cohérent, et Ó enlever toutes les particules du polymère en excès.



   Le procédé de   l'invention a. un intérêt pardculieir    pour fabriquer des objets creux lorsque la grande dimension ou le petit   nombre    des objets ne justifie pas la fabrication de   meutes.    de forme classique pour être utilisés, par exemple, dans'un moulage par injection ou par soufflage. Dans le. procédé de l'invention, les récipients creux utilisés sont en fait des moules simples ayant des surfaces   internes correspondant    aux surfaces externes de l'objet creux voulu. Les surfaces   intimes    des objets creux m'ont toutefois pas besoin d'être supportées pendant la formation soit par un moule mâle, soit par un gaz sous pression.



   On peut utiliser le procédé de l'invention pour   fabriquer des objets creux en. une seule pièce    en un polymère d'oxymÚthyl¯ne pesant au moins 5, 5 kg. On ne peut pas fabriquer des objets sans soudure de cette dimension   en. utilisant d'autres techniques, par exem-    ple un moulage par soufflage ou un moulage par injection.



   Le polymère   d'oxyméthylene utilisé    aux fins de la présente   invention. peut être un homopolymère    obtenu en   polymensant le fomnaldéhyde ou le    tri  oxane,    ou les polymères ayant une plus   grande s'tabi-    lité thermique contenant des groupes oxyalkyl¯ne avec des atomes de carbone adjacents, en particulier des   groupas      oxyéthylene,    repartis le long des chaînes   oxyméthylene,      comme ceux qu'on peut obtenir    en copolymÚrisant le trioxane avec un autre monom¯re, par exemple l'oxyde   d'étihylème ou le dioxolane.

   On    peut   soumettre    le polym¯re Ó des traitements de sta  bilisation theimiques avant de l'utHisor, paa-exemple    par un blocage des extrÚmitÚs ou, dans le cas des polym¯res contenant des groupes oxyalkyl¯ne, avec des atomes   de carbone aQacents, par un traitement    de dégradation prÚliminaire pour Úliminer les groupes oxymÚthyl¯ne terminaux Ó partir des molÚcules du polymère. On peut incorporer dans le polym¯re des   stabilisants chimiques, en particulier des antioxy-    dants phÚnoliques, et un composé   monomère    ou polymère contenant de l'azote trivalent pour empÛ  cher une scissmon de    la chaîne.

   Aux fins de la prÚ sente invention, la plus grande stabilitÚ thermique des polymères contenant des groupes   oxyalkylène    e avec des atomes de carbone adjacents rend ces polymères particuli¯rement satisfaisants en permettant d'utiliser des   mpératures sueures po, ur garantir    une fusion satisfaisante des particules du polymère de façon que   l'objet creux obtenu présente une sur-    face tr¯s lisse, qui en outre n'est pas altÚrÚe par des piqûres provoquées par un   dégagement    de gaz rÚsultant de la décomposition. thermique du polymère.



  Parmi ces polym¯res, on prÚf¯re ceux contenant Ó   l'état    dispersé le   long des chaines oxyméthylène    de 1 Ó 5% en poids de motifs oxyÚthyl¯ne.



   Dams un   mode de mise. en oeuvre du procédé    de l'invention, on introduit   les particules du polymère    dans le rÚcipient creux pour le remplir jusqu'Ó la hauteur de   l'objet voulu. On peut commencer à chauf-    fer les parois du récipient, soit avant, soit, après   l'in-    troduction des   particules      du p. olymère 3 ? our p, rovoquer    la fusion des particules tau contact des   parois du réci-    pient et des particules adjacentes. Pour un polymère donné, la profondeur de la couche fondue dépend de la température de la paroi du récipient et de la durée de chauffage.



   A la fin du stade de chauffage, on refroidit le récipient au-dessous du point de fusion du polymère, et on enlève les particules de polymère non fondues, habituellement en les déversant à partir du récipient, en laissant   une'enveloppedepolymère.Etantdonné    que les polymères   d'oxyméthylène sont exceptionnel-    lement non adhérents à une autre matière, on peut facilement enlever l'enveloppe du récipient sous forme d'une structure se supportant   d'elle-même.   



   Suivant un autre mode opératoire, on ne remplit le récipient que partiellement avec les particules du polymère, et on le chauffe et le fait tourner lentement,    par exemWe entre S fet 25, tours par minute autour    d'un axe horizontal. A mesure'que le récipient tourne, les   particulesdupolymèretendentàresterdans    la partie la plus basse du récipient et à venir successivement au contact des différentes parties de la surface interne du récipient, et finalement avec toute la surface.



   Suivant un autre mode opératoire encore, le récipient n'est que partiellement rempli avec les particules du polymère et est mis rapidement en rotation autour d'un axe vertical de façon que les particules soient refoulées vers l'extérieur contre la paroi du récipient par la force centrifuge. Pour augmenter la force centrifuge, il est préférable de faire tourner le récipient autour d'un   axe vertical externe tout    en le    faisant toumer, en m8me temps (autour de son propne    axe vertical interne. Ainsi, on peut monter une série de récipients sur les extrémités de rayons d'une roue horizontale, et on peut faire tourner rapidement la roue, tandis que chaque récipient tourne également autour de son propre axe vertical.



   La température à laquelle on chauffe le récipient   utilisé pour fabriquer Jes objets creux dépend du    point de fusion du polymère, de sa stabilité et de sa conductivité thermique et. du temps qui s'écoule avant le refroidissement. La chaleur nécessaire pour faire fondre la quantité   vouluedupolymèrepeutêtre    appliquée rapidement en utilisant'une température sensiblement   supérieure, au point    de fusion du polymère, par exemple de 100  C ou plus au-dessus de cette température, à laquelle le polymère a une   stabi-    lité thermique suffisante, mais avec des polymères ayant une stabilité thermique inférieure des   tempé-    ratures inférieures sont préférables.

   Avec ces   tempé-    ratures inférieures, de plus longues durées de chauffage sont habituellement nÚcessarires de sorte que toute dégradation thermique qui se produit à la température choisie se poursuit pendant une plus longue période correspondante. Par conséquent, il est   préfé-    rable d'utiliser des polymères ayant d'une façon inhérente une grande stabilité thermique, par exemple ceux contenant de 1 à   5 O/o    en   poidsdegroupes    oxyéthylene repartis le long des chaînes   oxyméthylène,    qui ont été   soumis a. une stabilisation,    par dégradation   préliminairepouréliminerlesgroupesoxyméthylène      termina.uxainsiqu'enincorporant    des stabilisants chimiques.



   Les   polymères d'oxyméfhylène convenant    pour être utilisés dans le procédé de l'invention fondent habituellement à des températures comprises entre
 160 et 165"C et avec eux les températures auxquelles on chauffe le récipient n'ont pas besoin d'être sensiblement supérieures à   2000      C,    mais peuvent être comprises en général entre 200 et   300O    C. La durée pendant laquelle le polymère se trouve dans le récipient chauffé peut   être'comprise    en général entre une   demi-minuiteet30minutes.   



   Les   exemplessuivantssontdonnésà    titre   illus-      tratif    de l'invention.



   Exemple   I   
 Le   poilymere utilisé contient 2  /o    en poids de motifs   oxyé°hylène    et on l'a préparé en   copolyméri-    sant Je   trioxane    et l'oxyde d'éthylène, puis en   procé-      dant à    une dégradation thermique du produit de polymérisation pour décomposer les groupes oxyméthylène terminaux jusqu'à ce qu'il se produise une perte en. poids de 5 à   10  /o.    On stabilise le polymère comme décrit dans le brevet français   ?      12732119      du9novembre    1960, et on le broie sous forme de particules dont la   dimensionparticulaireest    inférieure à 0,21mm.



   On chauffe préalablement. un récipient cylindrique ayant un   diamètreinterne    de 30 cm et une épaisseur de   300 cm, et omvert    au sommet, à une température de la paroi de   2015     C, puis on   le remplit jusqu'à une      profondeurde270cmaveclesparticules    du polymère. On maintent le récipient dans une étuve à   210       C,    pendant 10 minutes, puis on l'enlève de l'étuve et le laisse refroidir, après quoi on enlève les particules de polymère   débachées en les versant.

   Il    reste une couche fondue de particules de polymère ayant en moyenne une épaisseur de 3, 125 mm dans le récipient,   quel'onpeutfacilementenleversous    forme   d'un    cylindre rigide se supportant de luimême.



   Exemple 2
 On introduit 113 kg   desparticules    du polymère stabilisé utilisé dans l'exempte 1 dans un tambour de   208    litres   environ,etonmonteletambouraprès    l'avoir   hermétiquementferméenvued'unerotation    axiale tout en chauffant l'extérieur à l'aide   d'un      cou-      rant    d', air chaud. On fait tourner le tambour à raison de 8 tours environ par minute, et on maintent une température de 2000   Cenviron    sur la surface interne du tambour. Au bout de 12 minutes environ, on achève le procédé en   xdroidissant    le tambour et en versant les particules de polymère en excès.

   La mince chemise souple formée dans le. polymère présente une épaisseur moyenne de 1, 25 mm environ. 



   Bien que, comme indiqué dans les exemples cidessus, il soit préférable d'utiliser le polymère sous forme e de particules ayant une dimension infÚrieure Ó   0,      21    mm, on peut   obtenir    des résultats satisfaisants avec des   pamticules pins grossières, par exemple ayant      une dimension infédfeuoe à    0, 5 mm.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la àblation. d'un objet creux, ca ractérisé en ce qu'il consiste à introduiredesparticu- les s de polym¯re d'oxymÚthyl¯ne dans un rÚcipient creux, à chauffer le récipient. pofur contraindre les particules en contact avec sa surface interne Ó se souder les unas aux autres sous forme d'un enduit de ladite surface, à refroidir Fenduit pour former un corps creux cohérent et à enlever les particules du polymère en excès.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant. la revendication, aaractérisé en, ce que Je récipient n'est que partiellement rempli avec des pairticules du polymère. et est nus en rotation pendafotlechafuEfage.

   2. Procédé suivant la cevandicaonetlasous- Bovendicaftiom 1, caTaotârisé en ce qu'on fait tourner lentement te récipient autour'd'un. axe horizontal.

   3. Procédé suivant la reveadication et les sous- revendications précédentes,oaipacténséencequele polymère d'oxyméthylone est un polym¯re contenant, à l'Útat dispetsé le long des chaînes. oxyméthylène, de 1 à 5% en poids de motifs oxyÚthyl¯ne, et en ce que ce polymère a été stabilisé par une dégradation préliminaire pour Úliminer des motifs oxymÚthyl¯ne terminaux.