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Charge pour la fabrication de matières plastiques, enduits, mastics, parements et produits analogues.
La présente invention a pour objet une charge qui convient pour fabriquer par exemple des matières plastiques, enduits, mastics, parements et produits analogues, en l'ajou- tant aux matières premières habituellement employées pour cet- te fabrication.
La charge suivant la présente invention est consti- tuée en majeure partie de matières schisteuses ou clivables sous une forme lamellaire, ainsi que de silicates alcalins @ --
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solides solubles dans l'eau, par exemple de verre soluble, auxquels on ajoute une petite quantité d'un acide. Comme matière schisteuse dont on part pour constituer la charge on peut employer par exemple l'argile schisteuse ou les schistes argileux, les roches de la famille des pierres argileuses, les porphyroldes, schistes porphyriques et porphyres stratifiés, les schistes cristallins, roches gneissiques, schistes micacés, schistes talciques, schistes chloritiques, schistes amphiboliques, schistes serpentins ou d'autres matières analogues.
On a constaté en outre qu'un silicate alcalin riche en acide silicique produit un effet supérieur. Ainsi, on obtient des résultats particulièrement favorables en employant par exemple un verre soluble sodique dont la teneur en Na2O et SiO2 correspond à un rapport moléculaire de 1 : 4, alors que pour le verre soluble ordinaire ce rapport moléculaire est de 1 : 3,3. On ajoute les silicates alcalins aux matières schisteuses, ou clivables sous une forme lamellaire, par exemple à raison de 15%, tandis que l'addition d'acide n'est généralement que d'environ 1%, et de préférence on emploie un acide qui à la température normale est à l'état solide.
L'acide humique ajouté sous forme de lignite finement pulvérisé a été reconnu particulièrement efficace, et il est recommandable de pulvériser le lignite qu'on veut ajouter, à un degré de finesse tel qu'un tamis de 16. 000 mailles par cm2 ne donne qu'un refus de 1%.
On pulvérise dans un broyeur à boulets le mélange de silicates alcalins solubles dans l'eau, d'acides et de matières schisteuses ou clivables sous une forme lamellaire, à un degré de finesse tel que sur un tamis de 4. 900 mailles
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On obtient encore une amélioration en ajoutant du soufre. L'effet voulu est déjà atteint pour une addition de 1 à 3%. On peut ajouter le soufre sous forme de fleur de soufre ou sous une autre forme. Ainsi, au lieu de fleur de soufre, on peut aussi employer des combinaisons du soufre, par exemple le sulfure de cadmium qui s'est avéré très efficace.
Bien entendu, on pulvérise de préférence le soufre conjointe- ment avec les autres matières, et on emploie pour la pulvérisa- tion un appareil de broyage non ventilé, afin d'éviter que la matière broyée se sépare à nouveau. On a encore constaté qu'il est particulièrement avantageux d'opérer la pulvérisa- tion à une température correspondant à la fusion du soufre, afin que le soufre soit à même de réagir intensément de ma- nière à favoriser la capacité de gonflement des différentes particules de poudre de schiste.
La charge que l'on vien t de décrire assure par suite de la structure du schiste ou de la matière clivée sous une forme lamellaire, combinée à celle de la matière pre- mière requise pour la fabrication du produit voulu, une imper- méabilité qui à son tour est à l'origine d'une série d'autres propriétés avantageuses de la matière. Pour bien faire com- prendre l'invention, on en décrira ci-après quelques exemples d'application.
La charge convient par exemple pour la fabrication de mastic et de matière à parement avec emploi, de la manière usuelle,d'un bitume comme matière première. On emploie la charge par exemple à raison de 50% de la matière première bitumeuse. Le mastic ainsi obtenu résiste à la chaleur jusqu'à une température de 130 C. D'autre part, sous une pression d'eau de 8 atm., le mastic reste totalement imper- méable à l'eau. La charge possède effectivement des qualités @
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qui permettent de considérer ce produit comme très supérieur aux mastics connus jusqu'ici.
On peut fabriquer le mastic en ramollissant 40 parties d'un bitume de pétrole fortement soufflé, et en ajoutant ensuite à cette matière 10 parties de poix de goudron de lignite, appelée aussi cire de gazoline; au mélange on ajoute alors 50 parties de la charge décrite ci-dessus.
De cette façon, comme on l'a déjà dit, on obtient un mastic ayant une grande résistance et inaltérable par la chaleur. Il est à remarquer qu'on peut augmenter encore davantage l'efficacité de la matière par d'autres moyens connus qui contribuent à l'adhérence du mastic. Par ailleurs les mastics résistent à l'action des acides non oxydants de toute concentration et à l'influence des acides oxydants à concentration faible et moyenne. Le mastic s'est aussi avéré très résistant à l'action des alcalis forts et des sels mordants. Il est à remarquer en outre que le mastic soumis à un effort est de 10% plus ductile que tous les autres produits de même qualité.
Le mastic peut être employé pour une grande variété d'usages divers, par exemple: comme mastic pour sous-couches et joints de planchers résistant aux acides, comme matière isolante, comme revêtement protecteur pour parois de récipients, fondations, murs et constructions analogues, et comme protecteur pour revêtements de plancher exposés à des attaques chimiques.
Bien entendu il faut choisir chaque fois la composition de la matière première bitumeuse suivant l'usage
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auquel on la destine.
Enfin il faut mentionner qu'en ajoutant du benzol au mastic refroidi et divisé on obtient un enduit qui s'est montré totalement insensible à l'attaque des acides et des lessives, et d'une ductilité extraordinairement grande.
Cet enduit est très imperméable. Pour beaucoup d'usages il peut être avantageux d'appliquer préalablement à l'emploi d'un mastic ou revêtement soumis à des efforts un enduit comprenant cet ingrédient d'enduit.
Pour donner un autre exemple d'application de l'invention, on décrira ci-après l'emploi de la charge pour la fabrication d'un enduit dont la matière première est une solution de résine naturelle ou artificielle ou encore une solution de caoutchouc chloré.
Les solutions de caoutchouc chloré et de résine qu'on emploie avec succès comme agents de protection contre l'action des acides et des alcalis présentent une très grande résistance aux acides et aux lessives à très forte concentration et elles sont en outre relativement inaltérables aux températures élevées, mais leur adhérence et leur résistance aux sollicitations mécaniques se sont montrées très insuffisantes dans beaucoup de cas.
Or on a constaté qu'en y ajoutant la charge décrite ci-dessus, on obtient un enduit de très bonne qualité. Bien entendu on peut aussi ajouter par exemple des émolients à la solution de caoutchouc chloré.
L'enduit de haute qualité contenant comme matière première le caoutchouc chloré peut être fabriqué par exemple de la manière suivante:
On forme une pâte en mélangeant 11 parties de schiste argileux avec 2 parties de verre soluble sodique, 1
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partie de sulfure de cadmium et 1 partie de poussière de lignite, conjointement avec l'émolient. On traite ces 15 parties de charge avec la quantité double, c'est-à-dire avec 30 parties de caoutchouc chloré, en introduisant la pâte lentement dans une solution qui contient les 30 parties de caoutchouc chloré et a été obtenue par dissolution dans une quantité double de benzol ou d'un autre hydrocarbure.
Au lieu de caoutchouc chloré on peut aussi employer une solution de résine naturelle ou artificielle.
Quand on cherche à rendre l'enduit résistant à l'acide fluorhydrique il faut évidemment employer une substance qui ne contient pas d'acide silicique, entrant dans sa composition chimique, afin que l'acide fluorhydrique ne puisse réagir avec l'acide silici que. En augmentant d'environ 15 % la quantité de charge ajoutée on accroît la viscosité de la solution dans une mesure telle qu'on obtient une matière propre à servir de mastic et de revêtement qui présente les mânes qualités avantageuses que l'enduit.
. On décrira encore un troisième exemple d'application de l'invention, relatif à la fabrication d'une matière caoutchouteuse. Dans ce cas la charge.décrite ci-dessus s'avère un agent particulièrement propre à produire au moyen de latex de caoutchouc une matière caoutchouteuse de très bonne qualité.
On a déjà produit des matières caoutchouteuses au moyen de latex de caoutchouc à forte teneur en eau en employant diverses charges, mais jusqu'ici on n'a pas encore réussi à obtenir un produit absolument imperméable, résistant aux acides et aux lessives. En effet, ceci exige l'emploi d'une matière d'addition qui fixe entièrement l'eau du latex de caoutchouc employé comme matière première. En outre elle
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avec le caoutchouc une masse absolument imperméable, et une composition chimique assurant la résistance à l'attaque des lessives et des acides. Aucune des charges employées jusqu'à présent n'a satisfait aux conditions requises pour la production d'une matière caoutchouteuse du genre revendiqué.
Les essais faits avec des charges de diverses natures donnent toujours des matières poreuses qui ne sont pas complètement imperméables aux liquides.
Suivant la présente invention on obtient des produits exempts de tous ces défauts, en ajoutant au latex de caoutchouc la charge ayant la composition indiquée ci-dessus.
On obtient un produit de particulièrement bonne qualité en ajoutant 200 parties de cette charge à 100 parties de latex de caoutchouc.
La matière d'addition du genre revendiqué est à même d'absorber complètement l'eau contenue dans le latex de caoutchouc et de former par suite de la structure lamellaire de la matière schisteuse un produit non poreux, sans petites bulles. La présence du verre soluble augmente notablement l'adhérence.
En outre il a été constaté que notamment l'addition de la petite quantité de poussière de lignite produit une vulcanisation du produit. Sur la matière déjà solidifiée on peut appliquer de nouvelles quantités de matière qui s'y soudent.de manière indétachable et qui à leur tour se vulcanisent d'elles-mêmes à froid. La matière caoutchouteuse ainsi obtenue convient très bien, par suite de sa résistance à l'attaque des acides et des lessives, comme revêtement pour récipients exposés à une forte attaque d'agents chimiques.
Les qualités spéciales par lesquelles la matière
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fabriquée suivant la présente invention se distingue avanta- geusement des matières caoutchouteuses connues jusqu'à pré- sent permettent de l'employer pour une grande variété d'usa- ges.
Les exemples donnés ci-dessus suffisent à montrer que les applications de la nouvelle charge sont très variées.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Charge convenant pour fabriquer, avec les matières premières usuelles, des matières plastiques, enduits, mastics, parements et produits analogues, constituée par un mélange de silicates alcalins solides solubles dans l'eau, un acide et une matière schisteuse ou clivable sous une forme lamellaire.
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Load for the manufacture of plastics, coatings, sealants, facings and the like.
The present invention relates to a filler which is suitable for producing, for example, plastics, coatings, sealants, facings and the like, in addition to the raw materials usually employed for this manufacture.
The filler according to the present invention consists mainly of schistose or cleavable materials in a lamellar form, as well as of alkali silicates.
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solids soluble in water, for example water glass, to which a small amount of an acid is added. As schist material from which one starts to constitute the charge, one can use, for example, shale clay or argillaceous shales, rocks of the family of clay stones, porphyroldes, porphyry shales and stratified porphyries, crystalline schists, gneissic rocks, schists micaceous, talcic, chlorite, amphibolic, serpentine, or other similar materials.
It has further been found that an alkali silicate rich in silicic acid produces a superior effect. Thus, particularly favorable results are obtained by using, for example, a sodium soluble glass whose Na2O and SiO2 content corresponds to a molecular ratio of 1: 4, while for ordinary water glass this molecular ratio is 1: 3.3 . The alkali silicates are added to the shale or cleavable materials in a lamellar form, for example at a rate of 15%, while the addition of acid is generally only about 1%, and preferably an acid is employed. which at normal temperature is in a solid state.
Humic acid added in the form of finely pulverized lignite has been found to be particularly effective, and it is advisable to pulverize the lignite which is to be added, to a degree of fineness such that a sieve of 16,000 meshes per cm2 does not give than a refusal of 1%.
The mixture of water-soluble alkali silicates, acids and shale or cleavable material is pulverized in a ball mill in a lamellar form, to a degree of fineness such as on a screen of 4,900 mesh.
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A further improvement is obtained by adding sulfur. The desired effect is already achieved for an addition of 1 to 3%. The sulfur can be added in the form of a flower of sulfur or in another form. Thus, instead of flower of sulfur, it is also possible to use combinations of sulfur, for example cadmium sulphide, which has proved to be very effective.
Of course, the sulfur is preferably pulverized together with the other materials, and an unventilated grinding apparatus is employed for the pulverization, in order to prevent the ground material from separating again. It has also been observed that it is particularly advantageous to carry out the spraying at a temperature corresponding to the melting of the sulfur, so that the sulfur is able to react intensely so as to promote the swelling capacity of the various particles. of shale powder.
The filler just described ensures, as a result of the structure of the shale or of the cleaved material in a lamellar form, combined with that of the raw material required for the manufacture of the desired product, an impermeability which in turn is at the origin of a series of other advantageous properties of matter. In order to make the invention fully understood, a few examples of its application will be described below.
The filler is suitable, for example, for the manufacture of mastic and facing material with the use, in the usual manner, of bitumen as raw material. The filler is used for example at a rate of 50% of the bituminous raw material. The mastic thus obtained is heat resistant up to a temperature of 130 C. On the other hand, under a water pressure of 8 atm., The mastic remains completely impermeable to water. The load actually has qualities @
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which allow to consider this product as much superior to the sealants known until now.
The mastic can be made by softening 40 parts of a heavily blown petroleum bitumen, and then adding to this material 10 parts of lignite tar pitch, also called gasoline wax; 50 parts of the charge described above are then added to the mixture.
In this way, as has already been said, a mastic is obtained which has great resistance and is unalterable by heat. It should be noted that the effectiveness of the material can be further increased by other known means which contribute to the adhesion of the mastic. In addition, sealants resist the action of non-oxidizing acids of any concentration and the influence of oxidizing acids at low and medium concentration. The mastic has also been shown to be very resistant to the action of strong alkalis and biting salts. It should be further noted that the putty subjected to stress is 10% more ductile than all other products of the same quality.
The sealant can be used for a wide variety of different uses, for example: as a sealant for acid-resistant underlayments and floor joints, as an insulating material, as a protective coating for vessel walls, foundations, walls and the like, and as a protector for floor coverings exposed to chemical attack.
Of course you have to choose each time the composition of the bituminous raw material according to the use
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to which it is intended.
Finally, it should be mentioned that by adding benzol to the cooled and divided mastic, a plaster is obtained which has been shown to be totally insensitive to attack by acids and alkalis, and of extraordinarily high ductility.
This coating is very waterproof. For many uses, it may be advantageous to apply prior to the use of a mastic or coating subjected to stress a coating comprising this coating ingredient.
To give another example of application of the invention, the use of the filler for the manufacture of a coating, the raw material of which is a solution of natural or artificial resin or else a solution of chlorinated rubber, will be described below. .
The solutions of chlorinated rubber and resin, which are successfully employed as agents for protecting against the action of acids and alkalis, exhibit a very high resistance to acids and alkalis at very high concentrations and they are, moreover, relatively unalterable at temperatures. high, but their adhesion and resistance to mechanical stress have been shown to be very insufficient in many cases.
However, it has been observed that by adding the filler described above thereto, a very good quality coating is obtained. Of course, emolients can also be added, for example, to the chlorinated rubber solution.
The high-quality plaster containing chlorinated rubber as raw material can be produced, for example, as follows:
A paste is formed by mixing 11 parts of clay shale with 2 parts of sodium soluble glass, 1
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part cadmium sulphide and 1 part lignite dust, together with the emolient. These 15 parts of filler were treated with the double amount, i.e. with 30 parts of chlorinated rubber, by introducing the paste slowly into a solution which contained the 30 parts of chlorinated rubber and was obtained by dissolving in a solution. double the amount of benzol or other hydrocarbon.
Instead of chlorinated rubber, it is also possible to use a solution of natural or artificial resin.
When trying to make the plaster resistant to hydrofluoric acid, it is obviously necessary to use a substance which does not contain silicic acid, entering into its chemical composition, so that the hydrofluoric acid cannot react with the silicic acid. . By increasing the amount of filler added by about 15%, the viscosity of the solution is increased to such an extent that a material suitable for use as a sealant and a coating is obtained which has the same advantageous qualities as the coating.
. A third example of application of the invention will also be described, relating to the manufacture of a rubbery material. In this case, the filler described above proves to be an agent which is particularly suitable for producing, by means of rubber latex, a very good quality rubber material.
Rubbery materials have already been produced by means of rubber latexes with a high water content using various fillers, but so far it has not yet been possible to obtain a product which is absolutely impermeable, resistant to acids and alkalis. Indeed, this requires the use of an addition material which completely fixes the water of the rubber latex used as a raw material. In addition she
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with rubber an absolutely impermeable mass, and a chemical composition ensuring resistance to the attack of lye and acids. None of the fillers employed heretofore has satisfied the conditions required for the production of a rubbery material of the type claimed.
Tests made with loads of various kinds always give porous materials which are not completely impermeable to liquids.
According to the present invention, products free from all these defects are obtained by adding to the rubber latex the filler having the composition indicated above.
A particularly good quality product is obtained by adding 200 parts of this filler to 100 parts of rubber latex.
The additive material of the type claimed is capable of completely absorbing the water contained in the rubber latex and of forming as a result of the lamellar structure of the shale material a non-porous product without small bubbles. The presence of water glass significantly increases adhesion.
In addition, it was found that in particular the addition of the small amount of lignite dust produces a vulcanization of the product. On the material which has already solidified, new quantities of material can be applied which are bonded to it in an undetachable manner and which in turn vulcanize by themselves when cold. The rubbery material thus obtained is very suitable, owing to its resistance to attack by acids and alkalis, as a coating for containers exposed to strong attack by chemical agents.
The special qualities by which the material
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advantageously distinguished from the rubbery materials known heretofore which allow it to be employed for a wide variety of uses.
The examples given above suffice to show that the applications of the new load are very varied.
CLAIMS ---------------------------
1) Filler suitable for manufacturing, with the usual raw materials, plastics, coatings, sealants, facings and the like, consisting of a mixture of solid alkali silicates soluble in water, an acid and a schistose or cleavable material under a lamellar form.