CA2422933C - Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prevenir la formation de glace et la corrosion - Google Patents
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Abstract
Le graphite a une caractéristique lubrifiante grâce à sa structure laminaire à deux plans, basal et edge. Le plan basal est hydrophobe. L'utilisation du graphite ou du carbone traité à haute température dans un composite ou revêtement (peinture) dont l'orientation préférentielle des particules est basale permet de repousser l'eau de la surface du revêtement. Cette caractéristique permet d'empêcher ou de réduire l'accumulation de la glace ainsi que la corrosion sur les installations électriques.
Description
COMPOSITION HYDROPHOBE ET UTILISATION
SUR UN SUBSTRAT POUR PRÉVENIR LA FORMATION
DE GLACE ET LA CORROSION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne des compositions ainsi qu'une méthode d'application sur un substrat pour rendre ce dernier hydrophobe et empêcher la formation et l'accumulation éventuelles de glace sur le substrat, ainsi que sa corrosion. Plus particulièrement, l'invention concerne l'utilisation de particules de graphite ou de carbone cristallisé sous foime de composite dans lequel les particules sont orientées selon le plan basal, pour rendre un substrat, par exemple un cônducteur électrique, hydrophobe, et ainsi prévenir tous dégâts causés par l'accumulation de glace ou la corrosion.
v TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Les graphites naturel et artificiel se présentent sous forme de paillette à deux cotés, dont le plan basal et un plan communément appelé
"edge". Ces produits, qui sont relativement peu coûteux et qui constituent de bons lubrifiants, sont utilisés pour différentes applications dans l'industrie de l'acier et de l'automobile. Dans le domaine du stockage d'énergie, le composite graphite est connu pour son utilisation comme anode dans les piles rechargeables ou lithium-ion. Dans les graphites, l'intercalation du lithiuin se fait à travers les plans "edge" et non à travers les plans basaux. Lors de la fabrication des anodes, le procédé passe obligatoirement par l'étape du calandrage, c'est-à-dire uh laminage. Cette étape, bien connue de l'homme de l'art, a pour effet d'orienter les particules du graphite selon les plans basaux, ce qui rend la surface de l'anode lubrifiante. Dans l'industrie des piles, l'ajout au composite graphite de particules sphériques métalliques, carbone oti autre, empêche l'orientation des plans basaux lors du calandrage. Les plans basaux du graphite ont une caractéristique hydrophobe qui dépend de la cristallinité
du
SUR UN SUBSTRAT POUR PRÉVENIR LA FORMATION
DE GLACE ET LA CORROSION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne des compositions ainsi qu'une méthode d'application sur un substrat pour rendre ce dernier hydrophobe et empêcher la formation et l'accumulation éventuelles de glace sur le substrat, ainsi que sa corrosion. Plus particulièrement, l'invention concerne l'utilisation de particules de graphite ou de carbone cristallisé sous foime de composite dans lequel les particules sont orientées selon le plan basal, pour rendre un substrat, par exemple un cônducteur électrique, hydrophobe, et ainsi prévenir tous dégâts causés par l'accumulation de glace ou la corrosion.
v TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Les graphites naturel et artificiel se présentent sous forme de paillette à deux cotés, dont le plan basal et un plan communément appelé
"edge". Ces produits, qui sont relativement peu coûteux et qui constituent de bons lubrifiants, sont utilisés pour différentes applications dans l'industrie de l'acier et de l'automobile. Dans le domaine du stockage d'énergie, le composite graphite est connu pour son utilisation comme anode dans les piles rechargeables ou lithium-ion. Dans les graphites, l'intercalation du lithiuin se fait à travers les plans "edge" et non à travers les plans basaux. Lors de la fabrication des anodes, le procédé passe obligatoirement par l'étape du calandrage, c'est-à-dire uh laminage. Cette étape, bien connue de l'homme de l'art, a pour effet d'orienter les particules du graphite selon les plans basaux, ce qui rend la surface de l'anode lubrifiante. Dans l'industrie des piles, l'ajout au composite graphite de particules sphériques métalliques, carbone oti autre, empêche l'orientation des plans basaux lors du calandrage. Les plans basaux du graphite ont une caractéristique hydrophobe qui dépend de la cristallinité
du
2 carbone utilisé. Afin d'augmenter cette cristallinité, on peut traiter le carbone à
une température supérieure à 1800 C.
L'accumulation de glace sur les installations électriques ou autres tels que les ponts, lumière de circulation, bateaux, etc., situées dans les régions nordiques constitue un problème majeur qui peut causer des dominages considérables, non seulement sur place, mais sur l'ensemble du réseau. Une telle accumulation, si elle n'est pas contrôlée, crée un poids excédentaire qui peut causer des défaillances sur le réseau électrique de transport et de distribution, et ultimement entraîner de lourdes conséquences étant donné la nature de moteur de l'économie et de la vie publique du réseau électrique. La protection du réseau électrique ainsi que de toute autre installation exposée à
l'accumulation de la glace devient donc primordiale. Les approches qui ont été
proposées dans le domaine de l'aviation pour empêcher l'accumulation de glace sont de type mécanique, chiinique ou thennique. Le graphite a été
utilisé
dans l'approche thermique sous forme amorphe ("expanded"graphite).
Il existe donc un besoin de recourir à une technique à la fois efficace et peu coûteuse permettant de protéger les lignes de distribution électrique contre la formation de glace par temps froid et la corrosion.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a pour objet l'utilisation de la caractéristique lubrifiante du graphite grâce à sa structure laminaire à deux plans, basal et "edge", et autres substances de même propriété, pour mettre les réseaux électriques à
l'abri de la formation de glace et de la corrosion.
L'invention a aussi pour objet d'utiliser le plan basal du graphite qui rend ce dernier hydrophobe dans la lutte contre la formation de glace et la corrosion sur un substrat métallique.
Un autre objet de l'invention consiste à utiliser l'orientation préférentielle basale des particules de graphite ou du carbone traité à haute
une température supérieure à 1800 C.
L'accumulation de glace sur les installations électriques ou autres tels que les ponts, lumière de circulation, bateaux, etc., situées dans les régions nordiques constitue un problème majeur qui peut causer des dominages considérables, non seulement sur place, mais sur l'ensemble du réseau. Une telle accumulation, si elle n'est pas contrôlée, crée un poids excédentaire qui peut causer des défaillances sur le réseau électrique de transport et de distribution, et ultimement entraîner de lourdes conséquences étant donné la nature de moteur de l'économie et de la vie publique du réseau électrique. La protection du réseau électrique ainsi que de toute autre installation exposée à
l'accumulation de la glace devient donc primordiale. Les approches qui ont été
proposées dans le domaine de l'aviation pour empêcher l'accumulation de glace sont de type mécanique, chiinique ou thennique. Le graphite a été
utilisé
dans l'approche thermique sous forme amorphe ("expanded"graphite).
Il existe donc un besoin de recourir à une technique à la fois efficace et peu coûteuse permettant de protéger les lignes de distribution électrique contre la formation de glace par temps froid et la corrosion.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a pour objet l'utilisation de la caractéristique lubrifiante du graphite grâce à sa structure laminaire à deux plans, basal et "edge", et autres substances de même propriété, pour mettre les réseaux électriques à
l'abri de la formation de glace et de la corrosion.
L'invention a aussi pour objet d'utiliser le plan basal du graphite qui rend ce dernier hydrophobe dans la lutte contre la formation de glace et la corrosion sur un substrat métallique.
Un autre objet de l'invention consiste à utiliser l'orientation préférentielle basale des particules de graphite ou du carbone traité à haute
3 température pour repousser l'eau de la surface d'un revêtement coinprenant du graphite ou du carbone traité à haute température.
L'invention concerne une composition destinée à recouvrir un substrat pour rendre ce dernier hydrophobe et/ou empêcher la forinâtion et l'accumulation éventuelles de glace sur le substrat et la corrosion de ce dernier.
La composition comprend des particules ainsi qu'un véhicule dans lequel les particules sont incorporées, et est caractérisée en ce que les pai-ticules comportent au moins une surface les rendant hydrophobes, et sont orientées selon ladite surface quand elles sont incorporées dans le véhicule.
L'invention concerne aussi une métliode d'utilisation de cette composition caractérisée en ce qu'on l'applique sur un substrat et l'on traite la composition ainsi appliquée pour en faire un revêtement lrydrophobe et anticorrosif.
DESCRIPTION BREVE DES DESSINS
La figure 1 est un schéma illustrant l'exfoliation du graphite; et la figure 2 est un grossissement de particules de graphite exfolié, montrant les plans basaux et "edge".
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Selon une réalisation préférée de l'invention les particules ont une structure cristalline et possèdent au moins un plan de clivage qui les rend llydrophobes. Par exemple, elles possèdent toutes un plan basal qui les rend hydrophobes.
Avantageusement les particules comprennent du carbone cristallisé, notamment du graphite ou du carbone traité à une températlire suffisamment élevée pour le rendre cristallin lès particules étant orientées selon le plail basal.
Si l'on utilise du graphite, il y a avantage à ce que ce dernier soit à un grand degré de pureté, notamment au moins 99,9%. Il est en effet souhaitable que le graphite ne contienne pratiquement pas de substances provoquant la non
L'invention concerne une composition destinée à recouvrir un substrat pour rendre ce dernier hydrophobe et/ou empêcher la forinâtion et l'accumulation éventuelles de glace sur le substrat et la corrosion de ce dernier.
La composition comprend des particules ainsi qu'un véhicule dans lequel les particules sont incorporées, et est caractérisée en ce que les pai-ticules comportent au moins une surface les rendant hydrophobes, et sont orientées selon ladite surface quand elles sont incorporées dans le véhicule.
L'invention concerne aussi une métliode d'utilisation de cette composition caractérisée en ce qu'on l'applique sur un substrat et l'on traite la composition ainsi appliquée pour en faire un revêtement lrydrophobe et anticorrosif.
DESCRIPTION BREVE DES DESSINS
La figure 1 est un schéma illustrant l'exfoliation du graphite; et la figure 2 est un grossissement de particules de graphite exfolié, montrant les plans basaux et "edge".
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Selon une réalisation préférée de l'invention les particules ont une structure cristalline et possèdent au moins un plan de clivage qui les rend llydrophobes. Par exemple, elles possèdent toutes un plan basal qui les rend hydrophobes.
Avantageusement les particules comprennent du carbone cristallisé, notamment du graphite ou du carbone traité à une températlire suffisamment élevée pour le rendre cristallin lès particules étant orientées selon le plail basal.
Si l'on utilise du graphite, il y a avantage à ce que ce dernier soit à un grand degré de pureté, notamment au moins 99,9%. Il est en effet souhaitable que le graphite ne contienne pratiquement pas de substances provoquant la non
4 conductivité, la corrosion, ou l'oxydation du substrat sur lequel il est déposé. De préférence, on utilisera un graphite exfolié.
Lorsqu'on utilise du graphite dans la composition selon l'invention, il y a avantage à rendre les particules encore plus hydrophobes que ce que leur procure le plan basal. Pour ce faire, on peut leur ajouter un composé fluoré
de formule CxF,, où x et y sont des nombres entiers, notamment CF, C2F, C4F. Ce composé peut diminuer l'effet négatif sur l'hydrophobie des particules particulièrement au niveau des côtés "edge".
On obtiendrait les mêmes résultats en utilisant un composé de formule MFZ où M représente un métal alcalin ou alcalino-terreux et z représente 1 ou 2. Par exemple on pourra utiliser CaF2, BaF2, LiF ou un mélange de ces derniers. Le graphite tel que purifié par le procédé décrit dans le document WO 2001/062666 montre à la surface la présence des composés fluorés hydrophobes de type CaF2 et autres. Ce qui fait augmenter le taux d'hydrophobicité en utilisant du graphite purifié par ce procédé mentionné
dans ce brevet.
Les particules peuvent aussi être formées de fibres de carbone et elles sont alors orientées dans le véhicule dans le sens de la longueur des fibres.
Le véhicule comprend avantageusement un polymère hydrophobe capable de former un composite avec les particules.
En pratique, on préfère utiliser des particules de graphite ayant une taille variant entre environ 0,5 m et 350 m, un degré de pureté variant entre 95 et 99,99% et une distance interplanaire d002 variant de 3,35 à 3,40.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, la composition comprend une dispersion des particules de graphite décrites dans le paragraphe précédent dans une solution comprenant le polymère hydrophobe agissant de liant avec les particules pour constituer le composite. Avantageusement, le graphite est présent dans la composition à raison de 5 à 95% en poids.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le polymère comprend du fluorure de polyvinylidène, du chlorure de polyvinyle, ou du
Lorsqu'on utilise du graphite dans la composition selon l'invention, il y a avantage à rendre les particules encore plus hydrophobes que ce que leur procure le plan basal. Pour ce faire, on peut leur ajouter un composé fluoré
de formule CxF,, où x et y sont des nombres entiers, notamment CF, C2F, C4F. Ce composé peut diminuer l'effet négatif sur l'hydrophobie des particules particulièrement au niveau des côtés "edge".
On obtiendrait les mêmes résultats en utilisant un composé de formule MFZ où M représente un métal alcalin ou alcalino-terreux et z représente 1 ou 2. Par exemple on pourra utiliser CaF2, BaF2, LiF ou un mélange de ces derniers. Le graphite tel que purifié par le procédé décrit dans le document WO 2001/062666 montre à la surface la présence des composés fluorés hydrophobes de type CaF2 et autres. Ce qui fait augmenter le taux d'hydrophobicité en utilisant du graphite purifié par ce procédé mentionné
dans ce brevet.
Les particules peuvent aussi être formées de fibres de carbone et elles sont alors orientées dans le véhicule dans le sens de la longueur des fibres.
Le véhicule comprend avantageusement un polymère hydrophobe capable de former un composite avec les particules.
En pratique, on préfère utiliser des particules de graphite ayant une taille variant entre environ 0,5 m et 350 m, un degré de pureté variant entre 95 et 99,99% et une distance interplanaire d002 variant de 3,35 à 3,40.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, la composition comprend une dispersion des particules de graphite décrites dans le paragraphe précédent dans une solution comprenant le polymère hydrophobe agissant de liant avec les particules pour constituer le composite. Avantageusement, le graphite est présent dans la composition à raison de 5 à 95% en poids.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le polymère comprend du fluorure de polyvinylidène, du chlorure de polyvinyle, ou du
5 polytétrafluoroéthylène ou leur mélange.
La composition selon l'invention peut aussi comprendre une simple dispersion des particules de graphite dans un copolymère statistiquement distribué, notamment un copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène, à raison de 5 à 95% en poids.
La composition peut aussi comprendre une dispersion des particules de graphite avec un liant, de préférence stable aux UV, destiné à constituer le composite. Ce composite est ensuite introduit dans un solvant pour constituer une peinture. Par exemple, le liant peut comprendre un polyester, un polyuréthanne, un polyacrylate ou une paraffine.
La composition peut aussi comprendre un additif favorisant l'écoulement et la flottaison des particules de graphite selon l'orientation basale, notamment le Teflon ou un stéarate.
Une autre réalisation de l'invention, c'est que la composition comprend notamment un mélange fusionné de poudre de graphite, de résine polymère solide et stable vis-à-vis les UV, et des additifs solides, le mélange étant broyé et conditionné pour application par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
Selon une autre réalisation, le type du graphite utilisé est un graphite exfolié. L'utilisation de ce graphite exfolié (figure 1), obtenu suivant la méthode décrite dans WO 2001/062666, dans le composite augmente la fraction des surfaces basaux et réduit celle des "edges" tel que détaillé dans le modèle (figure 2).
De plus, l'ajout du CaF2 ou autre matériau hydrophobe peut être intéressant pour
La composition selon l'invention peut aussi comprendre une simple dispersion des particules de graphite dans un copolymère statistiquement distribué, notamment un copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène, à raison de 5 à 95% en poids.
La composition peut aussi comprendre une dispersion des particules de graphite avec un liant, de préférence stable aux UV, destiné à constituer le composite. Ce composite est ensuite introduit dans un solvant pour constituer une peinture. Par exemple, le liant peut comprendre un polyester, un polyuréthanne, un polyacrylate ou une paraffine.
La composition peut aussi comprendre un additif favorisant l'écoulement et la flottaison des particules de graphite selon l'orientation basale, notamment le Teflon ou un stéarate.
Une autre réalisation de l'invention, c'est que la composition comprend notamment un mélange fusionné de poudre de graphite, de résine polymère solide et stable vis-à-vis les UV, et des additifs solides, le mélange étant broyé et conditionné pour application par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
Selon une autre réalisation, le type du graphite utilisé est un graphite exfolié. L'utilisation de ce graphite exfolié (figure 1), obtenu suivant la méthode décrite dans WO 2001/062666, dans le composite augmente la fraction des surfaces basaux et réduit celle des "edges" tel que détaillé dans le modèle (figure 2).
De plus, l'ajout du CaF2 ou autre matériau hydrophobe peut être intéressant pour
6 enrober les côtés "edge" restant afin d'avoir une surface totalement hydrophobe.
Selon une autre réalisation préférée de 1'invention, on traite une composition selon l'invention par flottaison, par pression ou par une combinaison flottaison-pression afin d'obtenir l'orientation basale des particules, et on applique la composition ainsi traitée sur un substrat de façon mécanique et/ou électrostatique pour en faire un revêtement hydrophobe et anticorrosif.
Le choix du liant à utiliser dans le composite est iinportant, ce dernier doit aussi avoir la caractéristique hydrophobe (TeflonTM, polyester, paraffine ou autre liant). L'optimisation de la taille des particules du graphite joue un rôle important dans l'homogénéité du revêtement et dans l'aspect hydrophobe, comme cela apparaîtra évident pour l'honune de l'art.
L'orientation de la particule de graphite selon le plan basal se fait par flottaison ou par pression exercée sur le composite.
Comme on l'a vu ci-dessus, le coinposite notanunent graphite-polymère, peut être utilisé tel quel avec ou sans solvant, ou sous forme de peinture, avec ou sans solvant.
Par exemple, si on désire l'utiliser avec un solvant, de la poudre de graphite est dispersée dans une solution utilisant un liant dissout dans un solvant ou un mélange de solvants. Le liant peut être de type fluoitire de polyvinylidène (PVDF), cl-ilorure de polyvinyl (PVC), polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou autre. La composition peut comprendre de 5% à 95% massique de graphite. L'épandage est fait sur un feuillard ou support par la métllode Doctor B1adeTM, suivi par le calandrage sur la même ligne. La surface du film devient brillante, signe d'orientation des particules graphite en basal.
Si on préfère utiliser le composite sans solvant, on pourra par exemple disperser de la poudre de graphite dans une solution polymère de type
Selon une autre réalisation préférée de 1'invention, on traite une composition selon l'invention par flottaison, par pression ou par une combinaison flottaison-pression afin d'obtenir l'orientation basale des particules, et on applique la composition ainsi traitée sur un substrat de façon mécanique et/ou électrostatique pour en faire un revêtement hydrophobe et anticorrosif.
Le choix du liant à utiliser dans le composite est iinportant, ce dernier doit aussi avoir la caractéristique hydrophobe (TeflonTM, polyester, paraffine ou autre liant). L'optimisation de la taille des particules du graphite joue un rôle important dans l'homogénéité du revêtement et dans l'aspect hydrophobe, comme cela apparaîtra évident pour l'honune de l'art.
L'orientation de la particule de graphite selon le plan basal se fait par flottaison ou par pression exercée sur le composite.
Comme on l'a vu ci-dessus, le coinposite notanunent graphite-polymère, peut être utilisé tel quel avec ou sans solvant, ou sous forme de peinture, avec ou sans solvant.
Par exemple, si on désire l'utiliser avec un solvant, de la poudre de graphite est dispersée dans une solution utilisant un liant dissout dans un solvant ou un mélange de solvants. Le liant peut être de type fluoitire de polyvinylidène (PVDF), cl-ilorure de polyvinyl (PVC), polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou autre. La composition peut comprendre de 5% à 95% massique de graphite. L'épandage est fait sur un feuillard ou support par la métllode Doctor B1adeTM, suivi par le calandrage sur la même ligne. La surface du film devient brillante, signe d'orientation des particules graphite en basal.
Si on préfère utiliser le composite sans solvant, on pourra par exemple disperser de la poudre de graphite dans une solution polymère de type
7 "random" copolymère de l'oxyde d'éthylène et de l'oxyde propylène PEO/PPO.
La composition du graphite peut varier entre 5% et 95% massique.
L'épandage est fait sur un feuillard ou support par la métllode Doctor B1adeTM, suivi par le calandrage sur la même ligne. La surface du film devient brillante, signe d'orientation des particules graphite en basal.
En mode peinture avec solvant, la méthode pourrait consister à
disperser de la poudre de graphite avec un liant de type polyester, polyuréthanne, acrylate, paraffine ou autre liant stable aux UV, dans un solvant. On ajoute à ce mélange des additifs pour améliorer l'écoulement et la flottaison des particules de graphite selon l'orientation basale. Les additifs sont de type liquide diluant ou de type polymère, tels que le TeflonTM, stéarate ou autre. Le pourcentage de graphite dépend de la conductivité désirée.
Une autre façon d'utiliser le mode peinttire est d'utiliser le composite sans solvant. Par exemple, cette méthode consiste à mélanger et fusionner de la poudre de graphite et de la résine polymère de type polyester, polyuréthanne stable aux UV avec des additifs solides de type Teflon R, stéarate ou autre. Ce mélange de graphite/résine est broyé en poudre. Ce dernier doit être appliqué par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
Durant la fusion du polymère les particules de graphite s'alignent selon le plan basal.
EXEMPLES
L'invention va maintenant être illustrée par les exeinples qui suivent donnés à la seule fin d'illustrer l'invention et sans caractère limitatif.
Exemple 1 Le liant PVDF est solubilisé dans le NMP (n-méthyl pyrrolidone).
Un mélange des solvants acétone/toluène à 80/20 est ajouté à la pâte PVDF-NMP pour former la composition d'épandage. La poudre de graphite est dispersée dans la composition d'épandage dans un ratio massique de 90:10. Ce
La composition du graphite peut varier entre 5% et 95% massique.
L'épandage est fait sur un feuillard ou support par la métllode Doctor B1adeTM, suivi par le calandrage sur la même ligne. La surface du film devient brillante, signe d'orientation des particules graphite en basal.
En mode peinture avec solvant, la méthode pourrait consister à
disperser de la poudre de graphite avec un liant de type polyester, polyuréthanne, acrylate, paraffine ou autre liant stable aux UV, dans un solvant. On ajoute à ce mélange des additifs pour améliorer l'écoulement et la flottaison des particules de graphite selon l'orientation basale. Les additifs sont de type liquide diluant ou de type polymère, tels que le TeflonTM, stéarate ou autre. Le pourcentage de graphite dépend de la conductivité désirée.
Une autre façon d'utiliser le mode peinttire est d'utiliser le composite sans solvant. Par exemple, cette méthode consiste à mélanger et fusionner de la poudre de graphite et de la résine polymère de type polyester, polyuréthanne stable aux UV avec des additifs solides de type Teflon R, stéarate ou autre. Ce mélange de graphite/résine est broyé en poudre. Ce dernier doit être appliqué par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
Durant la fusion du polymère les particules de graphite s'alignent selon le plan basal.
EXEMPLES
L'invention va maintenant être illustrée par les exeinples qui suivent donnés à la seule fin d'illustrer l'invention et sans caractère limitatif.
Exemple 1 Le liant PVDF est solubilisé dans le NMP (n-méthyl pyrrolidone).
Un mélange des solvants acétone/toluène à 80/20 est ajouté à la pâte PVDF-NMP pour former la composition d'épandage. La poudre de graphite est dispersée dans la composition d'épandage dans un ratio massique de 90:10. Ce
8 mélange est appliqué sur un collecteur de cuivre par.la méthode Doctor BladeTm. L'électrode est séchée par lampe infrarouge à 65 C, suivi par le calandrage sur la même ligne de fabrication. La surface de ces films de graphite possède des propriétés hydrophobes.
Exemple 2 Dans cet exemple, on prépare deux mélanges (A) et (B). Le mélange (A) est composé de polyester, résine tllermoscellable et 20% de Ti02 et 2-6% massique de graphite. Le mélange (B) est composé d'une résine thermoplastique et de 10 à 20% massique graphite. Les deux composés sont extrudés et pulvérisés séparément. On mélange 85% du composé (A) avec 15% du composé (B). Cette poudre est appliquée par procédé électrostatique sur un substrat. Ce dernier est exposé à la chaleur afin de fiisionner et cuire la poudre.
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en oeuvre spécifiques, il est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux dites mises en o:,uvre, et la présente demandevise à
couvrir de telles modifications, usages ou adaptations de la présente invention suivant, en général, les principes de l'invention et incluant toute variation de la présente description qui deviendra connue ou conventionnelle dans le chainp d'activité dans lequel se retrouve la présente invention, et qui peut s'appliquer aux éléments essentiels mentionnés ci-haut, en accord avec la portée des revendications suivantes.
Exemple 2 Dans cet exemple, on prépare deux mélanges (A) et (B). Le mélange (A) est composé de polyester, résine tllermoscellable et 20% de Ti02 et 2-6% massique de graphite. Le mélange (B) est composé d'une résine thermoplastique et de 10 à 20% massique graphite. Les deux composés sont extrudés et pulvérisés séparément. On mélange 85% du composé (A) avec 15% du composé (B). Cette poudre est appliquée par procédé électrostatique sur un substrat. Ce dernier est exposé à la chaleur afin de fiisionner et cuire la poudre.
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en oeuvre spécifiques, il est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux dites mises en o:,uvre, et la présente demandevise à
couvrir de telles modifications, usages ou adaptations de la présente invention suivant, en général, les principes de l'invention et incluant toute variation de la présente description qui deviendra connue ou conventionnelle dans le chainp d'activité dans lequel se retrouve la présente invention, et qui peut s'appliquer aux éléments essentiels mentionnés ci-haut, en accord avec la portée des revendications suivantes.
Claims (26)
1. Composition destinée à recouvrir un substrat pour rendre ce dernier hydrophobe et empêcher la formation et l'accumulation éventuelles de glace sur ledit substrat et la corrosion de ce dernier, ladite composition comprenant des particules de carbone ainsi qu'un véhicule comprenant un polymère hydrophobe dans lequel les particules de carbone sont incorporées, caractérisée en ce que lesdites particules de carbone ont une structure cristalline et qu'elles possèdent au moins un plan de clivage les rendant hydrophobes, les particules de carbone étant orientées selon le plan de clivage quand elles sont incorporées dans le véhicule.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites particules possèdent un plan basal, le plan basal constituant ledit plan de clivage rendant les particules hydrophobes.
3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que le carbone cristallisé comprend du graphite.
4. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que le carbone cristallisé comprend du graphite exfolié.
5. Composition selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le graphite utilisé est à 99,9% pur.
6. Composition selon la revendication 5, caractérisé en ce que le graphite exfolié comprend des arètes et que ces derniers sont enrobés par un composé fluoré de formule C x F y où x et y sont des nombres supérieurs ou égaux à 1.
7. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'en plus du graphite, ladite composition comprend un composé fluoré de formule C x F y où x et y sont des nombres supérieurs ou égaux à 1.
8. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'en plus du graphite ladite composition comprend un composé de formule MF z où M
est un métal alcalin ou alcalino-terreux et z représente 1 ou 2.
est un métal alcalin ou alcalino-terreux et z représente 1 ou 2.
9. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le composé de formule MF z est choisi parmi CaF2, BaF2, LiF ou un mélange de ces derniers.
10. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules sont formées de fibres de carbone et qu'elles sont orientées substantiellement parallèles entre elles.
11. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit véhicule comprend un polymère hydrophobe capable de former un composite avec lesdites particules.
12. Composition selon la revendication 10, caractérisée en ce que les particules sont des particules de graphite ayant une taille variant entre environ 0,5 µm et 350 µm, un degré de pureté variant entre 95 et 99,99% et une distance interplanaire d002 variant de 3,35 à 3,40.
13. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une dispersion des particules de graphite dans une solution comprenant ledit polymère agissant de liant avec lesdites particules pour constituer ledit composite.
14. Composition selon la revendication 12, caractérisée en ce que le graphite est présent dans la composition à raison de 5 à 95% en poids.
15. Composition selon la revendication 13, caractérisée en ce que le polymère est choisi parmi le fluorure de polyvinylidène, le chlorure de polyvinyle et le polytétrafluoroéthylène.
16. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une simple dispersion des particules de graphite dans un copolymère liquide statistique, à raison de 5 à 95% en poids.
17. Composition selon la revendication 16, caractérisée en ce que le copolymère est un copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène.
18. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une dispersion des particules de graphite dans un solvant comportant un liant destiné à constituer ledit composite.
19. Composition selon la revendication 18, caractérisée en ce que ledit liant est stable aux UV.
20. Composition selon la revendication 18, caractérisée en ce que ledit liant est choisi parmi un polyester, un polyuréthanne, un polyacrylate et une paraffine.
21. Composition selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comprend un additif favorisant l'écoulement et la flottaison des particules de graphite selon l'orientation basale.
22. Composition selon la revendication 21, caractérisée en ce que l'additif est choisi parmi le tétrafluoroéthylène et un stéarate.
23. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange fusionné de poudre de graphite, de résine polymère solide et stable vis-à-vis les UV, et des additifs solides, le mélange étant broyé
et conditionné pour application par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
et conditionné pour application par fusée électrostatique sur un substrat métallique.
24. Méthode de prévention d'accumulation de glace et/ou de formation de corrosion sur un substrat, caractérisée en ce que l'on applique une composition telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 23 sur un substrat et l'on traite la composition ainsi appliquée pour en faire un revêtement hydrophobe et anticorrosif.
25. Méthode de prévention d'accumulation de glace et/ou de formation de corrosion sur un substrat, caractérisée en ce que l'on traite une composition telle que définie dans l'une quelconque des revendications 2 à 9 par flottaison, par pression ou par une combinaison flottaison-pression afin d'obtenir l'orientation basale des particules, on applique ladite composition ainsi traitée sur un substrat de façon mécanique et/ou électrostatique pour en faire un revêtement hydrophobe et anticorrosif.
26. Utilisation d'une composition telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 23 pour recouvrir un substrat afin d'empêcher l'accumulation et glace et/ou la formation de corrosion sur ledit substrat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002422933A CA2422933C (fr) | 2000-10-02 | 2001-10-02 | Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prevenir la formation de glace et la corrosion |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2,321,345 | 2000-10-02 | ||
| CA002321345A CA2321345A1 (fr) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Utilisation du graphite dans un composite pour reduire l'accumulation de glace |
| PCT/CA2001/001408 WO2002028981A1 (fr) | 2000-10-02 | 2001-10-02 | Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prévenir la formation de glace et la corrosion |
| CA002422933A CA2422933C (fr) | 2000-10-02 | 2001-10-02 | Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prevenir la formation de glace et la corrosion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2422933A1 CA2422933A1 (fr) | 2002-04-11 |
| CA2422933C true CA2422933C (fr) | 2009-12-15 |
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ID=25682127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002422933A Expired - Lifetime CA2422933C (fr) | 2000-10-02 | 2001-10-02 | Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prevenir la formation de glace et la corrosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2422933C (fr) |
-
2001
- 2001-10-02 CA CA002422933A patent/CA2422933C/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2422933A1 (fr) | 2002-04-11 |
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