FR2531066A1 - Materiaux cellulaires a base de silicates et d'acides poly-(meth)acryliques, leur preparation et leur application - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE DES MATERIAUX CELLULAIRES MINERALO-ORGANIQUES. POUR LES FABRIQUER ON FAIT MOUSSER UN MELANGE CONSTITUE (A) D'UNE SOLUTION AQUEUSE A 5-60 EN POIDS D'UN SILICATE DE METAL ALCALIN OU D'AMMONIUM, (B) D'UNE QUANTITE SUFFISANTE D'UN DURCISEUR USUEL POUR SOLUTIONS AQUEUSES DE SILICATES, (C) D'UN POLYMERE OU COPOLYMERE DE L'ACIDE ACRYLIQUE OU DE L'ACIDE METHACRYLIQUE, SOLUBLE DANS LA SOLUTION AQUEUSE DE SILICATE, (D) D'UN POROGENE, (E) D'UN SURFACTIF A ACTION MOUSSANTE ET EVENTUELLEMENT (F) D'UN GELIFIANT POUR LA CONSOLIDATION DE LA MOUSSE AVANT LE DURCISSEMENT ETOU D'AUTRES CHARGES USUELLES, ET ON FAIT DURCIR LA MOUSSE AINSI CREEE. CES MATERIAUX CELLULAIRES PEUVENT ETRE UTILISES COMME MATERIAUX ISOLANTS DANS L'INDUSTRIE DU BATIMENT.

Description

Matériaux cellulaires à base de silicates et d'acides poly-(méth)

acryliques D leur préparation et leur application' La présente invention concerne des matériaux cellulaires à base de silicates hydrosolubles et d'acides poly-(méth)acryliques solubles dans ces silicateso Elle concerne également leur préparation et leur application'

On connaît des matériaux cellulaires préparés à-

partir de solutions alcalines de silicates On sait en outre, par le premier fascicule publié de la demande de brevet DE 2 900 191, préparer des matériaux cellulaires à

base de silicates à partir de solutions aqueuses de sili-

cates de métaux alcalins additionnées de surfactifs action moussante, en durcissant, Dà laide de substances libérant un acide, la mousse produite Par ce procédé on obltient, entre autres, des matériaux cellulaires qui ont une masse volumique relativement faiblemais qui ont une mauvaise structure de pores O Le premier fascicule publié de la demande de

brevet DE 2 227 640 propose d'exploiter la-grande quanti-

te de chaleur dégagée lors du moussage de solutions de

silicates au moyen de peroxyde d'hydrogène et de réduc-

teurs en faisant se dérouler, parallèlement au moussage

de la solution de silicates, des réactions de polymérisa-

tion, de polycondensation ou de polyadditiono Etant donné que les monomères ne sont pas solubles dans la solution aqueuse de silicates, ils forment, à côté de la mousse silicatée aqueuse et de 1 'air occlus dans celle-ci, une

phase supplémentaire qui a un effet néfaste sur la stabi-

lité de la mousse non-durcie.

Le premier fascicule publié de la demande de brevet DE 2 420 093 décrit un procédé pour faire mousser des résines organiques au moyen de substances minérales

capables de mousser et de libérer des gaz Dans ce docu-

ment il est mentionné comme substances de ce genre, entre autres, des silicates de métaux alcalins Dans ce procédé

on est obligé d'effectuer à des températures élevées aus-

si bien le moussage que le durcissement de la mousse.

De même, le second fascicule publié de la de-

mande de brevet DE 1 694 876 fait connaître un procédé permettant de faire mousser des matières thermoplastiques

en utilisant, comme agent moussant, une matière consti-

tuée d'un silicate de métal alcalin et de silice, lopé-

ration de moussage et le durcissement de la mousse devant,

là encore, être effectués à des températures élevées.

Cela étant, les présents inventeurs ont trouvé qu'on peut transformer facilement des solutions aqueuses

de silicates, à la température ambiante, en mousses sta-

blessi l'on ajoute à la solution de silicate un polymère,

soluble dans celle-ci, de l'acide acrylique ou méthacry-

lique,ou un copolymère soluble à base d'acide acrylique ou méthacrylique A partir de ces mousses stables on peut préparer, par durcissement, des mousses de faible masse

volumique qui-ont une bonne structure de pores.

L'invention a donc pour objet un matériau cel-

lulaire (mousse) minéralo-organique à base de silicates solubles dans l'eau, matériau que l'on peut fabriquer en faisant mousser et en durcissant un mélangedurcissable à la température ambiante,constitué:

{a) d'une solution aqueuse d'un silicate de métal alca-

lin ou d'ammonium d'une concentration comprise entre et 60 % en poids,

(b) d'une quantité suffisante d'un durcisseur pour solu-

tions aqueuses de silicates, (c) d'un polymère ou copolymère soluble dans la solution aqueuse de silicate, le polymère étant un polymère de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique et le copolymère un copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique ou un copolymère de l'acide

acrylique ou méthacrylique et d'un monomère copoly-

mérisable contenant des doubles liaisons éthyléni-

ques, les radicaux carboxy du polymère ou du copoly-

mère étant éventuellement neutralisés, partiellement ou totalement, par une base, et la proportion-du polymère ou du copolymère étant de 0,1 à 30 parties pour 100 parties de Si O 2 contenu dans la solution aqueuse de silicate, (d) d'un porogène,

(e) d'un surfactif à action moussante, et éventuel-

lement, (f) de gélifiants pour la consolidation de la mousse

avant le durcissement et/ou de charges usuelles.

Comme composante (a),les mélanges transfor-

mables en matériaux cellulaires conformes & l'invention

contiennent de préférence du verre soluble, plus spécia-

lement un verre soluble dans lequel le rapport de Na 20

à Si O est d'environ 1:3,2 Ces verres solubles se trou-

vent dans le commerce.

Comme durcisseur pour des solutions aqueuses de

silicates on peut utiliser, 'dans la fabrication des maté-

riaux cellulaires conformes à l'invention, les durcis-

seurs usuels pour verres solubles Conviennent par exem-

ple, comme durcisseurs, des acides minéraux, des acides organiques et des composés capables de libérer un acide,

tels que des anhydrides, des esters, des chlorures d'aci-

des, des amides facilement saponifiables et des isocya-

nates Les durcisseurs pourront 'en outre être des sels

de métaux, tels que le phosphate de magnésium, l'alumi-

nate de calcium, le tellurite de calcium, l'hypophosphate de baryum, l'acétate d'aluminium, le fluorure de calcium,

l'orthophosphate de calcium, le polyphosphate d'alumi-

nium, le pyrophosphate de calcium pentahydraté, l'acétate de cuivre monohydraté,la scheelite, le tungstate de cadmium, les borates de zinc, d'aluminium, de calcium, de

cobalt et de fer, le borate de lithium-calcium, le fuma-

rate de calcium, le maleate de calcium, l'hexafluorosili-

cate de zinc, l'hexafluorosilicate d'ammonium, l'hexa-

fluorosilicate de magnésium, l'hexafluorosilicate de potassium et I'hexafluorosilicate de sodium On utilise de préférence, comme durcisseurs, des fluorosilicates, plus spécialement l'hexafluorosilicate de sodium à l'état pulvérisoé La quantité du durcisseur varie avec le type

de celui-ci et elle dépend en outre du nombre des radi-

caux carboxy libres contenus dans la composante (c).

Comme composante (c), les mélanges transforma-

bles en matériaux cellulaires conformes à l'invention contiennent de préférence des poly-(acides acryliques) ayant, sous la forme de solutions aqueuses à 10 % en

poids, une viscosité-de 0,1 à 10 Pa s.

Les mélanges contiennent de préférence, comme composante (c), un copolymère de l'acide acrylique et de

l'acide méthacrylique.

Comme monomères pouvant être mis en jeu pour la préparation des copolymères d'Bacide acrylique ou d'acide

méthacrylique,on-citera par exemple le styrène, l'anhy-

dride maléique, l'acétate de vinyle, l'acrylamide, l'acrylonitrile, l'acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyleg l'acroléine, la méthacroléine ainsi que les acrylates et les méthacrylates d'éthyle, d'éthyl-2 hexyle, d'éthoxy-2 éthyle, de butyle, de cyclohexyle, de diméthyl-aminoéthyle, de glycidyle, d'hydroxy-2 éthyle, d'hydroxypropyle, d'isobutyle, de triméthoxysilyl-3

propyle et de dodécyle.

Lorsque les matériaux cellulaires conformes à

l'invention contiennent de fortes proportions de poly-

mères de l'acide méthacrylique ou de l'acide acrylique ou de copolymères à base d'acide acrylique ou méthacrylique, ces composés polymères sont de préférence mis en jeu,-

lors de la création de la mousse; sous une forme partiel-

lement ou totalement neutralisée par une base Il suffit d'ajouter une petite quantité d'acide polyacrylique ou polyméthacrylique, par exemple d'environ 2 à 5 % en poids

par rapport à la masse sèche, pour réaliser une impor-

tante stabilisation des mousses de verre soluble au cours du durcissement Grâce à l'action stabilisante des acides

polyacryliques ou polyméthacryliques il est en outre -

possible d'atteindre une plus grande hauteur de mousse'

avec moins d'eau On peut ainsi fabriquer des mousses-

moins denses.

Comme porogènes pour la création de la mousse on peut utiliser par exemple des hydrocarbures à bas point d'ébullition, des hydrocarbures chlorés ou fluorés

et, en principe, toutes les substances capables de libé-

rer des gaz Toutefois, et clest là un inconvient qu'il ne faut pas négliger, on est alors obligé d'apporter de

l'énergie pour produire l'évaporation On préfère utili-

ser des gaz comme porogènes, de préférence l'azote ou le -* dioxyde de carbone Dans un mode d'exécution particulier on utilise un mélange de dioxyde de carbone et d'air que Pon fait arriver mécanicàuement Etant donné que le dioxyde de carbone réagit avec l'eau en formant de

l'acide carbonique, il agit en même temps comme durcis-

seur La quantité de CO 2 introduite au cours du mous-

sage ne suffit cependant pas pour produire un durcisse-

ment total de la solution de silicate.

On connaît des surfactifs à action moussante.

Comme agents moussants de ce genre conviennent les sur-

factifs générateurs de mousse qui ont un caractère anio-

nique, cationique, non ionique ou amphotère, par exemple l'oxyde de diméthyl-alkyl-amine à alkyle du coco, le dodécylbenzène-sulfonate de sodium, des acides gras sulfonés, lé nonyl-naphtalène sulfonate des produits de

polyéthoxylation du nonylphénol, des produits de poiyé-

thoxylatipn du laurylglycol, le N-oxyde de N,N-diméthyl- dodécyl-amine, le sulfate de lauryle et de lithium, des poly-éther-siloxanes ou des alcanes sulfonés linéaires et leurs sels sodiques, qui sont les agents tensio-actifs que l'on préféreo

Comme les acides polyacryliques ou polymétha-

cryliques ont une action stabilisante sur les mousses non

durcies, il n'est pas nécessaire d'ajouter des stabili-

sants de mousse à la matière que l'on veut faire mousser.

Le cas échéant on-peut ajouter, à la-matière à faire mousser, des gélifiants qui provoquent une consoli- dation de la mousse avant son durcissement proprement dit Les gélifiants qui conviennent sont notamment des substances organiques polaires, telles que le méthanol, 1 éthanol, l'acétamide, l'acrylamide, le triacétate du

glycérol, le poly-{oxyde d'éthylène) et des alcools halo-

génés. On peut en outre ajouter éventuellement, à la matière à faire mousser, des charges qui peuvent être de

nature minérale ou de nature organique etqui sont intro-

duites sous la forme de fibres, de poudres, de granulés, de perles ou de petites billes creuses Le choix de la

charge dépend alors de l'application du matériau cellu-

laire Etant donné que les charges augmentent la masse volumique de la mousseron ne peut envisager, pour des mousses destinées à l'isolation, que des charges qui, par elles-mêmes, isolent bien, telles que des billes creuses en verre ou du polystyrène expanséo La présente invention a également pour objet un

procédé de fabrication des matériaux cellulaires confor-

mes à IL'invention, procédé caractérisé en ce qu'on fait mousser un mélange constitué (a) d'une solution aqueuse d'un silicate de métal alcalin ou d'ammonium d'une concentration comprise entre et 60 % en poids,

(b) d'une quantité suffisante d'un durcisseur pour solu-

tions aqueuses de silicates, (c) d'un polymère,ou copolymère soluble dans la solution aqueuse de silicate, le polymère étant un polymère de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique et le copolymère un copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique ou un copolymere de l'acide

acrylique ou méthacrylique et d'un monomère copoly-

mérisable contenant des doubles liaisons éthyléni-

ques, les radicaux carboxy du polymère ou du copo-

lymère étant éventuellement neutralisés, partiel-

lement ou totalement, par une base, et la proportion du polymère ou du copolymère étant de 01 à parties pour 100 parties de Si O 2 contenu dans la solution aqueuse de silicates (d) d'un porogène, (e) d'un surfactif à action moussante, et éventuellement, (f) de gélifiants pour la consolidation de la mousse avant le durcissement et/ou de charges usuelles,

et ensuite on fait durcir la mousse.

Tant pour le moussage que pour le durcissement, la température n'a pas une importahce critique et elle

peut aller par exemple de 10 à 100 Co Il est bon d'effec-

tuer le moussage et le durcissement à la température am-

biante Les matières expansées (mousses) non durcies peu-

vent être mises en oeuvre par des méthodes usuelles, par exemple comme mousses à couler Après le durcissement, lequel est accompagné d'un retrait plus faible que dans le cas des mousses uniquement à base de silicates, il est possible d'éliminer l'eau, totalement ou partiellement, des mousses conformes à l'invention, par un procédé de séchage approprié, par exemple par un séchage à l'air, dans une étuve à dessiccation ou par un traitement

par de l'air chaud.

Les mousses conformes à l'invention sont incom-

bustibles et elles ont une bonne résistance aux tempéra-

tures élevées Elles conviennent donc comme matériaux isolants, plus spécialement destinés à l'industrie du

bâtiment, et on peut également s'en servir pour l'iso-

lement à des températures élevées O pouvant aller jusqu'à environ 650 C Mais les mousses conformes à l'invention

peuvent aussi servir de support pour des catalyseurs.

Dans les exemples que ion trouvera ci-dessous on se sert des corps de départ suivants Verre soluble sodique: Solution technique de silicate de sodium de la société Siegfried AG Zofingen, CH; article n 181 920; rapport molaire Na 20:Si O 2 = 1:3,25; masse volumique

= 1,369 g/cm 3; viscosité à 25 C = 80 m Pa s.

Verre soluble potassique:

"Typ 4009 " de la société Van Bearle, CH; rap-

port molaire K 20:Si 2 O = l:3,2;teneur en matière solide:

2 2

39 %; masse volumique 1,397 1,383 kg/1 ( 40-41 Bé).

Poly-(acide acrylique): 1 Solution aqueuse à 10 % en poids: On polymérise l'acide acrylique sous la forme d'une solution à 10 % dans de l'eau en chauffant à 80 C, dans un ballon de sulfonation; sous atmosphère d'azote: g d'acide acrylique (Fluka O stabilisé avec 0,05 % d'éther monométhylique de l'hydroquinone) 900 g d'eau (déminéralisée et dégazée) 0,5 g d'isopropanol et

0,02 g de persulfate de potassium.

Au bout de 2 heures et au bout de 4 heures on ajoute 0,02 g supplémentaire de persulfate de potassium dissous-dans un peu d'eau On agite la solution pendant un durée totale-de 30 heures Au bout de ce laps de temps on ne peut pratiquement plus déceler de doubles liaisons

par titrage avec du brome et du thiosulfate de-sodium.

La solution de poly-(acide acrylique) as à

C, une viscosité de 0,1 Paos.

La viscosité limite lfl, mesurée sur une solu-

tion monomolaire de Na Cl et à un p H de 7,0,est de 4,9, d'o l'on peut déduire que le poids moléculaire moyen est

de 100 000 -

Solution aqueuse à 5 % en poids

On la prépare à partir de la solution-de poly-

(acide acrylique) à 10 % en poids qui a été obtenue comme décrit cidessus Pour cela on règle le p H de cette dernière a 8,3 au moyen d'une lessive de soude caustique, puis on dilue avec de l Veau jusqu Dà ce qu'on obtienne une

solution à 5 % en poids.

3 o Solution aqueuse à 4 % en poids On la prépare également à partir de la solution aqueuse de poly-(acide acrylique) à 10 % 9 en poids en en

règlant le p H à 8,0 au moyen d'une lessive de soude caus-

tique et en la diluant avec de l Veau.

Copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylîgue On chauffe à 800 C, sous azote, 2250 g d'eau déminéralisée et dégazéeavec 125 g d'acide-méthacrylique, 2-g d'acide thioglycolique et 0,-75 g de persulfate de

potassium, On ajoute lentement goutte-à-goutte, en 4 heu-

res, 125 g d'acide acrylique En même temps on ajoute, à

des intervalles d'une heure et demie, 0,75 g de persul-

fate de potassium, la quantité totale introduite étant de 3 go On agite la solution pendant la nuit à 80 Co Après l'arrêt de l'agitateur une bouillie très visqueuse se dépose On trouve que la teneur en matière solide de cette bouillie (environ 400 g) est de 20,2 % On dissout g de cette bouillie dans 300 g d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (à 5 % en poids) Cette solution,

qui contient environ 5 % en poids du copolymère, est uti-

lisee pour les essais de moussage.

Durcisseur: On broie Na 2 Si F 6 dans un broyeur à billes

pendant une durée de 12 à 24 heures La répartition granu-

lométrique est déterminée par mesure de la somme des refus aux différents tamis, les résultats ainsi obtenus pour le durcisseur étant les suivants 17 % de particules de taille supérleure à 63 pm 22 % de particules de taille comprise entre 63 et 40 um 11 % de particules de taille comprise entre 40 et 30 Vm % de particules de taille comprise entre 30 et 20 um et

% de particules de taille inférieure à 20 pm -

Surfactifs à action moussante Mersolat' H 76 (alcane-sulfonate de sodium) de la société BAYER sous la forme d'une pâte à 73 %; Hostapui SAS 60 (alcane-sulfonate secondaire linéaire,

C 12-C 8) de la société HOECHST.

12 18

Description de l'agitateur utilisé pour l'intro-

duction de l'air ou autres aaz.

Le moussage mécanique des solutions de verre soluble à l'échelle du laboratoire est effectué au moyen d'un agitateur rapide capable d'atteindre des vitesses de

rotation de 4 000 tours par minute Comme élément agita-

teur on utilise deux disques d'environ 50 mm de diamètre qui sont munis de dents sur leur périphérie La distance

qui sépare les disques est déterminée par un élément in-

termédiaire annulaire Par l'axe creux de l'agitateur on peut injecter dans le liquide, par quatre trous ménagés dans l'élément intermédiaire, des gaz de composition

quelconque et en quantité quelconque.

Exemple 1

On fait mousser pendant 30 secondes un mélange

constitué de 50 g de verre soluble sodique, 1,5 g de Mer-

solat H 76 (surfactif), 5 g d'une solution à 10 % en poids de poly-(acide acrylique) et 15 g d'eauen même

temps que l'on introduit 60 1/h (litres par heure) d'azo-

te (la vitesse de l'agitateur est de 3 000 tours par minute, c'est-à-dire tpm) o Après avoir ajouté 10 g de Na 2 Si F 6 on continue à faire mousser pendant 30 secondes tout en introduisant 60 1/h d'azote et 60 1/h de dioxyde de carbone La mousse formée est introduite dans un bécher en polystyrène d'une capacité d'environ 200 mlo Le bécher, muni de son couvercle, est conserve

pendant la nuit à température ambiante La mousse soli-

difiée n'adhère pas au bécher et est facile à démouler.

Connaissant les dimensions intérieures du bécher et ayant pris les mesures de la mousse démoulée, on calcule le retrait Il est inférieur à 7 %, tant-en hauteur qu'en rayon On sècheela mousse en l'abandonnant au repos dans la pièce La masse volumique de la mousse ainsi séchée est de 108 kg/m 3 AU cours du séchage on n'observe pas de retrait supplémentaire La mousse

comporte surtout des pores ouverts.

Exemples 2 à 4

On répète l'exemple 1 mais en faisant varier

les quantités d'eau et de poly-(acide acrylique) ajou-

tées Les propriétés des matériaux cellulaires obtenus

sont indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1

Additions variables au mélange Poids en (g) eau d'une-solution démini aqueuse à 5 % en ralisi poids de poly (en g (acide acrylique) neutralisée à p H= 8,3 par Na OH Propriétés masse volu- mique (kg/m 3) e- ée

résistan-

ce à la

compres-

sion (N/m 2)

2 10 10 125 71 103

3 20 123 46 103

4 30 97 24 103

La masse volumique est mesurée sur des morceaux cubiques que l'on a découpés par sciage dans

l'éprouvette Le cube a de 25 à 32 mm de côté.

Exemple 5

En opérant comme dans l'exemple 1 on fait mousser un melange constitué de 50 g de verre soluble sodique, 1,5 g de Mersolat H 76 g 10 g de Na 25 i F 6 et

g d'une solution aqueuse à 5 % en poids d'un copoly-

mère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique, après quoi on sèche comme à l'exemple 1 La mousse a une

masse volumlque de 220 kg/m 3 et une résistance à la com-

pression de 520 103 N/m 2.

N de

-l'exem-

ple

Exemple 6

On fait mousser pendant 45 secondes un mélange de 50 g de verre soluble sodique, 20 g d'une solution aqueuse à 5 % en poids de poly-{acide acrylique) qui a été neutraliseà p H = 8,3, et 3 g d'un surfactif, en l'espèce Hostapu AS 60 e tout en faisant passer de l'azote et en faisant tourner l'agitateur à 3 000 tpm On ajoute 10 g de Na 2 Si F 6 pulvérisé et oh continue à faire mousser pendant 45 secondes tout en introduisant 60 1/h d'azote et 60 1/h de CO 2 o La mousse séchée comme décrit à l'exemple 1 a une résistance à la compression de

494103 N/m 2 et une masse volumique de 100 kg/m 3.

Exemple 7

On opère comme à l exemple 1 mais, au lieu du verre soluble sodique, on ajoute 50 g de verre-soluble potassique La masse volumique de la mousse séchée est de kg/m 3 o On trouve qu'il s'est produit, au cours du durcissement et du séchage, un retrait de 14,2 %o

Exemple 8

On répète l'exemple 1 mais en utilisant dif-

férents durcisseurs et des quantités variables de ceux-ci Les propriétés des matériaux cellulaires obtenus

sont indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2

Additions variables aux mélanges: quantité de durcisseur en g pour 50 g du verre soluble sodique Propriétés du matériau cellulaire

Polyphosphate Masse volu-

Na 2 Si F 6d'aluminium inique Observations (kg/m)

7 Y_ 98

110

160

10 150 mousse de

bonne quali-

tâ, à pores fins; retrait de 4 %

Exemple 9

On fait mousser pendant 30 secondes 50 g d'un verre soluble sodique avec 1,5 g de Mersola -H 76 6 g d'une solution aqueuse de poly-(acide acrylique) à 5 % en poids et 5 g d'eau, en introduisant 120 1/h d'azote Après avoir ajouté 10 g de Na 2 Sip 6 pulvérisé on continue à faire mousser pendant 30 secondes en introduisant 1/h d'azote et 60 1/h de C 02 o On met la mousse fraîche sous une cloche à vide et, en appliquant un vide, on multiplie par environ 3 la hauteur de la mousse La mousse durcie et séchée comme à l'exemple 1 a une très

faible masse volumique, en l'espèce 30 kg/m 3.

La mousse présente des pores relativement gros et ouverts Cet exemple montre que, par des méthodes de

moussage appropriées, telles que celles qui sont appli-

quées pour la fabrication de mousses UF, on peut fabri-

quer des mousses de silicates ayant de très faibles

masses volumiques.

Exemple 10

On prépare un mélange de 10 g d'eau, 1,5 g de Mersolat H 76, 10 g de Na 2 Si F et 5 g d'un poly-(acide 2 6 et 5 gdupoyace acrylique) aqueux à 4 % en poids L'hexafluorosilicate de sodium se dépose au cours du temps Au bout de 96 heures

on agite le mélange et, avec 50 g d'un verre soluble so-

* dique, on le transforme en une mousse en introduisant dans la matière, par l'agitateur rapide, un mélange d'air et de CO 2 o La'mousse durcie et séchée comme à l'exemple 1 a une masse volumique de 111 kg/m 3 et ne diffère pas des mousses qui ont été fabriquées selon les exemples 2 à 4 o

Exemple 11

On fait mousser pendant 85 secondes, en faisant passer de l'azote, un mélange de 50 g de verre

soluble sodique, 2 g de Mersolat H 76, 20 g d'un poly-

(acide acrylique) aqueux à 5 % en poids et 10 g de Na 2 Si F 6 o La matière séchée et durcie comme à l'exemple 1 a une masse volumique de 90 kg/m 3 et une résistance à: la

compression de 26 o 103 N/m 2 o.

Exemple 12

On fait mousser pendant 45 secondes, en introduisant 60 1/h d'air comprimé, un mélange de 50 g de verre, soluble sodique, 1,5 g de Mersolat H 76 et 20 g d'une solution auqueuse de poly-(acide acrylique) à 5 % en poids Après avoir ajouté 10 g-de Na 2 Si F 6 et 5 g de

fibres de verre broyées, on continue à faire mousser pen-

dant 45 secondes en introduisant un mélange d'air comprimé et de CO 2 o La mousse durcie et séchée comme à

2

l'exemple 1 a une masse volumique de 200 kg/m 3 et une résistance à la compression de 168 o 103 N/m 2 o

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Matériau cellulaire minéralo organique à base de silicates solubles dans l'eau, matériau qui peut être fabriqué par moussage et durcissement d'un mélange, durcissable à la température ambiante,qui est constitué:

(a) d'une solution aqueuse d'un silicate de métal alca-

lin ou d'ammonium d'une concentration comprise entre et 60 % en poids, (b) d'une quantité suffisante d'un durcisseur pour des solutions aqueuses de silicates, (c) d'un polymère ou copolymère soluble dans la solution aqueuse de silicate, le polymère étant un polymère de

l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique et le co-

polymère un copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique ou un copolymère de l'acide acrylique ou méthacrylique et d'un monomère copolymérisable contenant des doubles liaisons éthyléniques, les radicaux carboxy

du polymère ou du copolymère étant éventuellement neu-

tralisés, partiellement ou totalement, par une base, et la proportion du polymère ou du copolymère étant de 0,1 à parties pour 100 parties de Si O 2 contenu dans la solution aqueuse de silicate, (d) d'un porogène,

(e) d'un surfactif à action moussante, et éventuel-

lement, (f) de gélifiants pour la consolidation de la mousse

avant le durcissement et/ou de charges usuelles.

2 Matériau cellulaire selon la revendication 1 qui peut être préparé à partir d'un mélange contenant,

comme composante (a), du verre soluble, plus particuliè-

rement un verre soluble présentant un rapport

Na 2 O/Si O 2 d'environ 1:3,2.

3 o Matériau cellulaire selon la revendica-

tion 1, qui peut être préparé à partir d'un mélange conte-

nant, comme composante (c)} des poly-(acides-acryliques).

qui, sous-la forme de solutions aqueuses à 10 % en poids, ont une viscosité de 0,1 à 10 Paoso.

4 o Matériau-cellulaire selon la revendication 1 qui peut être préparé à partir d'un mélange contenant, comme composante (c), un copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacryliqueo

5 Procédé de fabrication d'un matériau cellu-

Àlaire minéralo-organique à base de silicates solubles dans l'eau, au moyen de durcisseurs et de surtactifs à action moussante, procédé caractérisé en ce qu'on fait mousser un melange, durcissable à la température ambiante, constitué

(a) d'une solution aqueuse d'un silicate de métal alca-

lin ou d'ammonium d'une concentration de 5 à % en poids, (b) d'une quantité suffisante d'un durcisseur pour des solutions aqueuses de silicates, (c) d'un polymère ou copolymère soluble dans la solution aqueuse de silicate, le polymère étant un polymère de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique et le copolymère un copolymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique ou un copolymère de l'acide

acrylique ou méthacrylique et d'un monomère copoly-

mérisable contenant des doubles liaisons éthyléni-

ques, les radicaux carboxy du polymère ou du copo-

lymère étant éventuellement neutralisés, partiel-

lement ou totalement, par une base, et la proportion du polymère ou du copolymère étant de 0,1 à parties pour 100 parties de Si O 2 contenu dans la solution aqueuse de silicate, (d) d'un porogène,

(e) d'un surfactif à action moussante, et éventuel-

lement, (f) de gélifiant pour la consolidation de la mousse avant le durcissement e/ou de charges usuelles,

et on provoque le durcissement de la mousse.

6 Procédé selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'on utilise, comme composante (c), des poly-{acides acryliques) qui, sous la forme de solutions aqueuses à 10 % en poids, ont une viscosité de 0,1 à

Pa s.

7 Procédé selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'on utilise, comme composante (-c), un copo-

lymère de l'acide acrylique et de l'acide méthacrylique.

8 Procédé selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'on utilise, comnme porogène td), un mélange

d'air et de CO 2 qui est introduit mécaniquement.

9 Application des matériaux cellulaires selon

la revendication 1 comme matériaux isolants dans l'indus-

trie du bâtiment.