BE1000138A7

BE1000138A7 - Materiau composite, son procede de fabrication et panneaux en comprenant.

Info

Publication number: BE1000138A7
Application number: BE8700912A
Authority: BE
Inventors: Kets Hendrik Maria Victor Van; Kets Mark John Van
Original assignee: Kets Hendrik Maria Victor Van
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1987-08-14
Publication date: 1988-04-19

Abstract

Matériau composite comprenant des perles de polystyrène expansé (10) dans une matrice de résine phénolique dure (12), ce matériau composite étant formé par mélange des perles avec une résine phénolique catalysée, tandis que la résine se trouve encore dans un état fluide, cette résine pouvant ensuite durcir ou faire prise, un panneau composite pouvant etre formé de ce matériau, ce panneau comprenant un noyau de panneau de ce matériau et un revetement d'une résine phénolique renforcée par des fibres de verre, prévu sur chaque coté opposé du noyau de panneau.

Description

"Matériau composite, son procédé de fabrication

et panneaux en comprenant".

La présente invention est relative à un matériau composite, à un procédé pour fabriquer un tel matériau, et à un panneau comprenant ce matériau.

Bien que le matériau suivant l'invention puisse avoir de nombreuses utilisations diverses, il est particulièrement destiné à l'industrie du bâtiment à titre de matériau de construction de poids léger, d'un faible coût, présentant des propriétés d'isolation calorifuge et d'ignifugeage, matériau dans lequel le danger d'un dégagement de gaz nuisibles lors du chauffage est réduit au minimum. Une autre application particulièrement appropriée du matériau se fait à titre de garnissage pour tuyaux.

Suivant un aspect de la présente invention, on prévoit un matériau composite qui comprend des particules d'une matière plastique expansée dans une matrice de résine phénolique dure.

Par le terme "expansé", on signifie que le matériau en cause est parsemé de vides d'air ou d'un autre gaz.

Les particules peuvent être des particules de polystyrène expansé.

Les particules peuvent se présenter sous la forme de perles sphériques ou proches d'une forme sphérique. La résine phénolique peut également être expansée.

Suivant l'invention encore, on prévoir un procédé de fabrication d'un matériau composite tel que défini ci-dessus, ce procédé comprenant le mélange d'une résine phénolique catalysée, tandis qu'elle se trouve encore dans un état fluide, avec des particules d'une matière plastique expansée, en laissant ensuite la résine phénolique durcir ou faire prise.

Suivant un autre aspect de l'invention, on prévoit un panneau composite, qui comprend un noyau de panneau fait d'un matériau composite tel que défini ci-dessus, et un revêtement d'un matériau dur sur chaque côté opposé du noyau de panneau.

Le revêtement peut être fait d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre. La matière plastique du revêtement peut être une résine phénolique.

Le panneau composite peut être rectangulaire en pian, en présentant un côté principal, un petit côté, et des parties marginales s'étendant depuis le grand côté vers le petit, au moins deux parties marginales opposées étant des bords biseautés disposés

Là où chacun des deux bords biseautés rencontre le côté principal, le panneau peut présenter une lèvre s'étendant latéralement, et là où chacun des bords biseautés rencontre le petit côté, le panneau peut présenter une cavité complémentaire.

L'invention sera décrite ci-après de façon plus détaillée, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés.

La Figure 1 présente une vue en coupe à échelle réelle, prise à travers un bloc d'un matériau composite suivant l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe, avec brisures, cette vue étant prise à travers une série de panneaux composites interconnectés, suivant l'invention. La Figure 3 montre de façon schématique la structure de l'un des revêtements du panneau. La Figure 4 présente un moule permettant de former le revêtement de la Figure 3.

cation simultanée d'un certain nombre des panneaux composites.

les zones claires du dessin correspondent à des pertes en polystyrène
10 sphériques ou proches de la forme sphérique, ignifuges, tandis que les zones sombres correspondent à une matrice d'une résine phénolique dure 12, cette résine phénolique reliant les perles entre elles pour former une masse essentiellement rigide. Les perles 10 sont d'un diamètre variable, les plus grosses perles ayant un diamètre d'environ 8 mm.

Le matériau composite est constitué comme suit.

La résine phénolique modifiée était une résine phénolique contenant environ 3 % (en poids) de farine siliceuse et 2 96 (en poids) de perles de verre "Fillite", ces pertes étant des matières de charge inertes. La résine phénolique modifiée est désignée ci-après simplement par résine ou résine phénolique.

On a ajouté le catalyseur à la résine, et le mélange du catalyseur et de la résine, tout en étant encore dans un état fluide, est alors mélangé à fond avec les perles de polystyrène de manière que ces perles soient totalement "humidifiées" par le mélange de résine et de catalyseur. On a constaté que les mélangeurs du type à ailettes et à soulèvement sont les plus efficaces à cet effet. Le mélange a ensuite été déchargé dans un moule et laissé au repos à la température ambiante jusqu'à ce que le mélange de résine et de catalyseur ait durci pour former une masse essentiellement rigide.

Le produit composite résultant avait une densité

Lors de l'addition du catalyseur à la résine, une réaction exothermique se développe. Si on ajoute une quantité suffisante de catalyseur, la réaction est suffisamment rapide pour qu'un moussage se produise, ce qui provoque une expansion volumétrique du mélange de résine et de catalyseur, c'est à dire l'inclusion ou l'encapsulation de bulles d'air ou d'un autre gaz. Avec la quantité de catalyseur donnée dans l'exemple ci-dessus, on a observé une expansion volumétrique de 9,5 %. En modifiant la quantité du catalyseur ajouté, le degré de l'expansion volumétrique peut être réglé. Le degré d'expansion volumétrique peut encore être réglé en plaçant le mélange de perles de polystyrène, de catalyseur et de résine sous pression, tandis que le mélange de résine et de catalyseur fait prise ou durcit.

La quantité du mélange de résine et de catalyseur nécessaire pour remplir l'espace vide compris entre les perles de polystyrène dépend en premier lieu du degré de l'expansion volumétrique de .ce mélange de résine et de catalyseur, comme il en a été question précédemment, et en second lieu du développement de la dimension des perles. En d'autres termes, s'il y a un faible développement dans la dimension des perles, l'espace vide global sera relativement important et une quantité relativement grande du mélange de résine et de catalyseur sera nécessaire. Par contre, s'il y a un développement important dans la dimension des perles, l'espace vide d'ensemble sera alors relativement faible et une quantité relativement petite du mélange de résine et de catalyseur sera requise.

En augmentant la proportion du mélange de résine et de catalyseur par rapport aux perles de polystyrène, la résistance mécanique du matériau peut être augmentée. Toutefois, en même temps, ce matériau deviendra plus conducteur de la chaleur, ce qui le rend moins intéressant à titre de matériau d'isolation calorifuge.

Si on se réfère maintenant à la Figure 2, on y a représenté une paroi 14 qui est constituée d'une série de panneaux composites 16 qui sont interconnectés. Chacun des panneaux 16 consiste en un noyau de panneau 18 fait d'un matériau composite tel que décrit précédemment, et en un revêtement dur, respectivement
20.1 et 20.2, prévu de chaque côté du noyau de panneau. Le revêtement 20.1 est plat, tandis que le revêtement 20.2 est d'une section transversale profilée comme illustré par le dessin.

Le revêtement profilé 20.2 donne au panneau 16, deux bords biseautés opposés 22, ces bords 22 s'étendant suivant

les bords 22 rencontrent le revêtement 20.1 (c'est-à-dire sur le grand côté du panneau), les revêtements 20.1 et 20.2 se rencontrent pour former une lèvre s'étendant latéralement 24. Là où chacun des bords
22 rencontre le petit côté du panneau, il y a formation d'une cavité complémentaire 26 destinée à recevoir la lèvre 24 d'un panneau adjacent.

Les panneaux adjacents 16 sont reliés entre eux grâce à des vis à auto-taraudage 28 qui traversent des trous prévus dans les lèvres 24. Un ruban d'étanchéité 29 fait de bitume ou d'un autre matériau approprié est disposé entre les bords biseautés adjacents
22 pour des raisons d'hydrofugation.

Si on se réfère maintenant à la Figure 3, le revêtement 20.2 consiste en une couche 30 d'un tissu superficiel en fibres de verre, une couche 32 de 300 g/m' de CSM (matte de brins frag-

étant imprégnés d'une résine phénolique.

Les bandes 34 ne s'étendent que le long des bords et sur les plaques en acier 36 qui sont prévues pour former des ancrages pour les vis 28 (voir la Figure 2).

Si on se reporte maintenant aux Figures 4 à 8, les panneaux 16 (voir la Figure 2) sont formés de la façon suivante. On prévoit une série de moules en bois 38 comportant un fini de "Mellamine" et présentant, en coupe transversale, la forme illustrée par la Figure 4. Les moules 38 comportent une surface de moulage plane 40 d'un côté et une surface de moulage profitée 42 de l'autre côté. On prévoit également un moule de départ 44 présentant une surface plane des deux côtés, et ce comme illustré par la Figure
6.

La matériau composite produit de la façon décrite précédemment avec référence à la Figure 1 est découpé en tranches d'une épaisseur de 66 mm et les bords sont ensuite conformés par découpage de la manière illustrée par la Figure 5, en formant de la sorte une série de noyaux de panneau 18.

Grâce aux moules 38, en utilisant les surfaces de moulage profilées 42, on crée une série de revêtements profilés
20.2. Il est nécessaire d'appliquer un agent de démoulage à la surface
42 pour faciliter la séparation des revêtements 20.2 depuis les moules. On a constaté que le produit dénommé "Mould wiz T249", qui est un agent de démoulage à chaud, convient à cet effet. On laisse ensuite durcir les revêtements complètement avant de les séparer des moules, sinon un collage se produirait.

De nouveau, grâce aux moules 38, cette fois en utilisant les surfaces de moulage planes 40, on crée une série de revêtements plans 20.1. Un tel revêtement 20.1 est également formé sur le moule de départ 44. Tandis que la résine utilisée pour imprégner les couches de fibres de verre est encore collante, l'un des noyaux de panneau 18 est placé sur le haut de chacun des revêtements 20.1, comme illustré par les Figures 6 et 7, et on laisse ensuite la résine faire prise ou durcir.

En commençant avec le moule de départ 44, l'un des revêtements profilés 20.2 est revêtu intérieurement d'un adhésif et placé sur le haut du noyau de panneau 18 qui est en place sur le revêtement plan 20.1 se trouvant sur ce moule. L'un des moules
38 est alors placé par-dessus le revêtement 20.1 et le noyau de panneau 18 se trouvant sur le moule de départ, et le procédé est répété jusqu'à ce qu'on arrive à un empilement tel qu'illustré par la Figure 8. On laisse ensuite l'empilement durcir pendant la nuit à la température ambiante, puis cet empilement est désassemblé, en retirant les panneaux terminés 16 hors des moules 44, 38.

REVENDICATIONS

1. Matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend des particules d'une matière plastique expansée dans une matrice d'une résine phénolique dure.

Claims

2. Matériau composite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont des particules de polystyrène expansé.

3. Matériau composite suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les particules sont sous la forme de perles sphériques ou proches de la forme sphérique.

4. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine phénolique est expansée.

5. Procédé de fabrication d'un matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend le mélange d'une résine phénolique catalysée, tandis qu'elle se trouve encore dans un état fluide, avec des particules d'une matière plastique expansée, en laissant ensuite la résine phénolique faire prise ou durcir.

6. Panneau composite, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau de panneau fait d'un matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, et un revêtement d'une matière dure, prévu sur chaque côté opposé du noyau de panneau.

7. Panneau composite suivant la revendication 6, caractérisé en ce que,le revêtement est fait d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre.

8. Panneau composite suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la matière plastique du revêtement est une résine phénolique.

9. Panneau composite suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il est d'une forme rectangulaire en plan, en comportant un côté principal, un petit côté, et des parties marginales s'étendant depuis le côté principal vers le petit côté, au moins deux parties marginales opposées étant des bords biseautés prévus chacun suivant un angle de moins de 90[deg.] par rapport au côté principal. 10. Panneau composite suivant la revendication 9, caractérisé en ce que, là où chacun des deux bords biseautés rencontre le côté principal, ce panneau comporte une lèvre s'étendant latéralement, et en ce que, là où chacun des bords biseautés rencontre le petit côté, ce panneau présente une cavité complémentaire.