Procédé de préparation d'émulsions aqueuses d'esters siliciques, utilisables notamment comme liant. La présente invention se rapporte à un procédé de préparation d'émulsions aqueuses d'esters siliciques, utilisables notamment comme liant.
Elle est fondée sur la constata tion qu'il est possible, malgré la rapidité de l'hydrolyse -des esters siliciques, de préparer des émulsions aqueuses de ces esters qui res tent stables pendant un laps de temps suffi sant pour permettre d'exécuter les manipula tions voulues. On peut, par exemple, se servir de ces émulsions comme liant ou comme revê tement dans la fabrication de produits mou- lés.
Par esters siliciques, on entend les compo sés de silicium renfermant des fonctions esters, tels que les silicates d'alcoyle, les sili- canes partiellement substitués par des groupes alcoyloxy, les produits de condensation de silicates organiques partiellement. hydrolysés, etc. On utilise, de préférence, des silicates d'alcoyle dont les groupes alcoyles ne con tiennent pas plus @de cinq atomes de carbone.
Lesdits produits de condensation peuvent s'ob tenir soit par traitement :de tétrachlorure de silicium au moyen d'alcool hydraté, soit par chauffage prolongé d'orthosilicates siliciques avec moins d'une molécule d'eau par molécule d'ester.
Selon la présente invention, des émulsions aqueuses d'esters de silicium ayant un pou voir liant remarquable et une stabilité suffi sante pour en permettre l'emploi sont pré- parées en agitant avec de l'eau, de préférence au moyen d'un émulseur, un ester silicique, une base organique en proportion ne dépas sant pas 5 /o par rapport au poids de l'ester, ainsi qu'un agent émulsionnant.
Ladite base organique est de préférence la pipéridine ou une base organique ayant, en solution saturée à. 20 C, un pH inférieur à celui de la pipéridine.
On a constaté que l'alginate de sodium convient particulièrement bien comme agent émulsionnant, mais que tout émulsionnant neutre peut remplacer l'alginate de sodium. Ainsi, par exemple, on a préparé des émul sions à partir de 25 cm3 d'eau, 25 cm3 de sili cate d'éthyle (tétraéthoxysili.cane) contenant 2 % de pipéridine et 0,1 g d'acide stéarique ou 0,1 g de stéarate d'aluminium dans un autre cas.
L'émulsion faite avec l'acide stéari que est demeurée stable pendant 45 minutes et celle faite avec le stéarate d'aluminium pendant 25 minutes, de sorte que l'on peut disposer d'un laps de temps suffisant pour effectuer n'importe quelle manipulation.
On a également constaté que l'acide oléi que et l.'oléate de triéthanolamine, ainsi que le stéarate de triéthanolamine conviennent comme agents émulsionnants. Une émulsion contenant 25 cm3 d'eau,
25 cm3 de silicate d'éthyle avec 2 % de pipéridine et 5 em3 d'acide oléique se maintient pendant 30 mi- butes et a un pli égal à 7,38 immédiatement après sa préparation.
Le stéarate de triéthanolamine et l'oléate de triéthanolamine produisent des émulsions du type ester dans l'eau. L'alginate de sodium forme des émulsions du type eau dans l'ester.
La préparation des émulsions peut être effectuée par n'importe quelle méthode con nue, notamment au moyen -de l'émulseur Hatsehek. Ce dernier permet de préparer des émulsions diluées avec des résultats très satis faisants.
Les émulsions préparées conformément à la présente invention trouvent de nombreux usages. Elles sont notamment utilisables dans la plupart des cas où l'on employait jusqu'à présent des solutions d'esters siliciques dans des solvants organiques. Les émulsions pr6pa- rées avec de l'alginate -de sodium conviennent pour la préparation de produits antiglissants utilisés dans la fabrication de certaines fibres synthétiques.
Du fait que le milieu de dispersion est de l'eau, .lesdites émulsions peuvent être utilisées économiquement pour l'imprégnation. .de masses poreuses comme la pulpe de papier, pour fabriquer des objets moulés, laminés et des plaques bon marché.
L'addition d'eau pour la préparation des émulsions peut se faire soit immédiatement après le mélange de l'ester si,lieique avec les divers ingrédients nécessaires, soit après un temps plus ou moins long.
Les exemples suivants se réfèrent à des réa lisations particulières de la présente inven tion.
Exemple <I>1:</I> On prend 100 em3 de silicate d'éthyle par tiellement hydrolysé obtenu par réaction du tétrachlorure de silicium avec un alcool éthy- lique contenant 5 % d'eau. On y ajoute 2 g de pipéridine et 0,3 g d'alginate de sodium dans 100 .em3 d'eau.
On agite pendant 5 minutes dans un fla con bouché. On obtient une émulsion qui ne se brise pas au repos. On prépare de la même fa.c on d'autres émulsions dans lesquelles les proportions -d'eau et d'ester sont modifiées.
Le tableau ci-dessous ,donne les quantités em ployées avec 0,3 g d'alginate de sodium, ainsi que la durée de stabilité da-, émulsions obte- nues.
EMI0002.0044
<I>Stabilité <SEP> des <SEP> émulsions <SEP> aqueuses <SEP> d'ester <SEP> silicique.</I>
<tb> Ester <SEP> de <SEP> Si <SEP> 180 <SEP> em3 <SEP> 120 <SEP> em3 <SEP> 100 <SEP> em3 <SEP> 80 <SEP> em3 <SEP> 20 <SEP> cm3
<tb> Eau <SEP> 20 <SEP> c=3 <SEP> 80 <SEP> cm3 <SEP> 100 <SEP> em3 <SEP> 120 <SEP> em3 <SEP> 180 <SEP> cm3
<tb> Stabilité <SEP> de
<tb> l'émulsion <SEP> 10 <SEP> min. <SEP> 30 <SEP> min. <SEP> 2 <SEP> h. <SEP> 31!, <SEP> h.
<SEP> - La dernière émulsion n'a pas déposé de solide, il s'est formé une suspension siliceuse.
Il ressort de ce tableau que les émulsions contenant le plus d'eau sont les plus stables. Cependant, si l'on traite l'ester silicique avec de l'eau pure, on obtient une émulsion qui se brise immédiatement. <I>Exemple 2</I> 30 cm3 de silicate d'éthyle contenant 4 0/0 de dicyclohexylamine sont mélangés avec 30 em3 d'eau contenant 0,3 g d'alginate de so dium. On agite comme indiqué dans l'exem ple 1.
On obtient une émulsion qui subsiste pendant 83 minutes. Les émulsions préparées avec de l'alginate de sodium et du silicate d'éthyle peuvent sup porter le mélange avec un volume égal de latex de polymères à base d'éthylène.
<I>Exemple 3:</I> On mélange 25 em3 de silicate d'éthyle préparé comme i1_ est dit dans l'exemple 1 et 1 ems de monoéthanolamine. On y dissout 0,5 g d'oléate de triéthanolamine en chauffant légèrement. Cette préparation s'est. montrée stable lorsqu'elle est conservée dans un r6ci- pient fermé hermétiquement..
On forme l'émulsion en ajoutant 1 volume d'eau à 2 volumes de la préparation. L'émul sion se solidifie en 15 minutes. Les émulsions préparées conformément à la présente invention sont avantageusement utilisées comme liant des agrégats réfrac taires. Ainsi, on a moulé un cylindre en silli- manite en utilisant comme liant un mélange en volumes égaux d'eau et d'une émulsion pré parée selon l'exemple 1. La durée de prise,de la suspension de sillimanite fut de 90 minutes environ. On a démoulé le lendemain et cons taté que l'exactitude des dimensions était sa tisfaisante.
Le cylindre, séché à 60 C pendant 24 heures, avait une résistance à l'écrasement de 12 kgcm2. Deux autres cylindres ont été cuits à 1000 C et ont montré une résistance de 47 kg/Cm=. Au lieu de sillimanite, on pour rait employer aussi comme agrégat de l'alu mine.