FR2609934A2 - Application d'un procede de preparation de materiaux composites a elements de renforcement orientes a la fabrication de produits vulcanises tels que pneumatiques et produits vulcanises, notamment pneumatiques ainsi obtenus - Google Patents

Application d'un procede de preparation de materiaux composites a elements de renforcement orientes a la fabrication de produits vulcanises tels que pneumatiques et produits vulcanises, notamment pneumatiques ainsi obtenus Download PDF

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Abstract

APPLICATION DU PROCEDE DE PREPARATION DE MATERIAUX COMPOSITES FORMES D'UNE MATRICE ET D'ELEMENTS DE RENFORCEMENT EN FORME DE FIBRES, COMPRENANT LA SOUMISSION DES FIBRES A UN CHAMP ELECTRIQUE INDUIT PAR UN COURANT ELECTRIQUE DE VOLTAGE ELEVE, ALTERNATIF OU CONTINU, L'IMPREGNATION DE CES FIBRES AVEC UN MATERIAU PRECURSEUR DE LADITE MATRICE ET LE DURCISSEMENT DE CETTE MATRICE, A LA VULCANISATION, DE PREFERENCE POUR LA FABRICATION DE PNEUMATIQUES. CETTE APPLICATION A LA VULCANISATION PERMET DE PREFERENCE DE FABRIQUER DES PNEUMATIQUES. ON PEUT UTILISER DES FIBRES DE " KEVLAR " TISSEES AVEC UNE MATRICE EN ELASTOMERE DE POLYURETHANE, LES FIBRES ETANT AU PREALABLE SOUMISES A UN CHAMP ELECTRIQUE. ON OBTIENT DES PRODUITS VULCANISES, NOTAMMENT DES PNEUMATIQUES, PRESENTANT DE MEILLEURES PROPRIETES MECANIQUES.

Description

Application d'un procédé de préparation de matériaux composites à éléments de renforcement orientés a la fabrication de Droduits vulcanisés tels que oneumatioues et oroduits vulcanisés, notamment pneumatiques ainsi obtenus.
La présente invention concerne une application d'un procédé de préparation de matériaux composites à éléments de renforcement orientés a la fabrication de produits vulcanisés tels que pneumatiques et produits vulcanisés, notamment pneumatiques ainsi obtenus.
Il a été décrit dans le brevet principal n084 14800 un procédé de préparation de matériaux composites formés d'une matrice et d'éléments de renforcement en forme de fibres, caractérisé en ce que les fibres sont imprégnées d'un matériau précurseur dudit matériau matrice alors qu'elles sont soumises à un champ électrostatique induit par un courant électrique de voltage élevé qui peut être un courant électrique alternatif, un courantélectrique continu, les deux types de courants pouvant être successivement appliqués. Le matériau précurseur de matrice peut être formé par
un mélange de deux précurseurs que l'on polymérise successivement dans des conditions différentes après mise en forme du matériau intermédiaire obtenu après la polymérisation de l'un des précurseurs (Voir les revendications et le texte descriptif).
On couvre également les produits obtenus par ce procédé.
On a maintenant découvert de manière inattendue que l'application de ce procédé procurait-des effets inattendus lors de la fabrication de produits vulcanisés et qu'il était donc d'un intérêt capital pour la fabrication de pneumatiques, et notamment des pneumatiques à carcasse radiale.
Ainsi, la présente invention concerne une application du procédé tel que décrit dans le brevet principal FR 84 14800 à la fabrication de produits vulcanisés, et notamment à la fabrication de pneumatiques, en particulier des pneumatiques à carcasse radiale.
On sait que dans la fabrication de pneumatiques on utilise des fibres, par exemple des fibres de polyamide, des fibres de verre, ou végétales qui sont enrobées dans une matrice en élastomère, par exemple des polyuréthanes en caoutchouc naturel et/ou synthétique, en rhodorsit, en silicone, ou en élastomère thermoplastiquet ou leurs mélanges.
lors de cette application du procédé décrit dans le brevet principal, on a constaté que l'application d'un champ électrostatique, haute tension de type alternatif, rendait les fibres rugueuses en surface, ce qui permettait d'améliorer de façon radicale, tout-à-fait inattendue le processus de vulcanisation, et la résistance à l'arrachement de l'élastomère vulcanisé à la surface des fibres, ce qui améliore de manière radicale les propriétés mécaniques des produits vulcanisés et en particulier des pneumatiques, notamment ceux à carcasse radiale.
La présente invention couvre également les produits vulcanisés obtenus par ce procédé, notamment les pneumatiques, en particulier ceux à carcasse radiale.
On donne ci-après un exemple illustratif, non limitatif de l'invention qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention.
EXEMPLE
On dispose des fibres de Kevlar tissees entre les plaques d'un dispcsitif générateur de champ électrostatique pouvant être alimentées par un courant électrique haute tension continu ou alternatif.
On applique tout d'abord aux plaques un courant électrique haute tension continu d'au moins 40.000 volts pendant quelques minutes de mnaière à aboutir à un écartement des fibres et à un gonflement de celles-ci, l'épaisseur de l'ensemble des fibres devenant alors entre deux et quatre fois l'épaisseur du lit de fibres initialement introduit entre les plaques formant électrodes, comme décrit dans le brevet principal.
De préférence, on applique ensuite un courant électrique alternatif à un voltage au moins égal à 20.000 volts pendant quelques minutes, de manière à obtenir une rugosité de surface des fibres par effet d'arrachement à la surface résultant de décharges localisées lors de la modification du champ électrostatique par inversion de polarité du champ électrique.
Ensuite, alors que les fibres de Kevlar sont encore sous l'influence du champ électrostatique on enrobe ces fibres de Kevlar avec un élastomère de polyuréthane pouvant contenir un ou plusieurs agents vulcanisants classiques, notamment du soufre
à raison d'une proportion relative de 40 % en poids de fibres
de evlar et de 60 Z en poids d'élastomère de polyuréthane.
On procède ensuite au traitement classique de vulcanisation qui peut comprendre une mise en forme, de manière à obtenir un
pneumatique. Pour ce faire, on peut réaliser ce procédé de manière
à obtenir un pneumatique à carcasse radiale, de manière tout-à
fait classique sur ce point.
On observe que le produit vulcanisé ainsi obtenu présente
des propriétés classiques radicalement améliorées par rapport
aux produits vulcanisés habituels n'ayant pas été soumis au
procédé décrit dans le brevet principal et comportant un traitement
par un champ électrique haute tension continu ou discontinu

Claims (7)

  1. canisés, de préférence pour la fabrication de pneumatiques.
    durcissement de cette matrice, à la fabrication de produits vul
    fibres avec un matériau précurseur de ladite matrice et le
    de voltage élevé, alternatif ou continu, l'imprégnation de ces
    fibres à un champ électrique induit par un courant électrique
    procédé du brevet FB 84 14800, comprenant la soumission des
    forme de fibres selon l'une quelconque des revendications de
    composites formés d'une matrice et d'éléments de renforcement en
    I. Application du procédé de préparation de matériaux
    REVENDICATI0NS
  2. 2. Application selon la revendication l, caractérisée en
    ce que les fibres utilisées comme éléments de renforcement sont
    choisies parmi des fibres de polyamide, des fibres végétales,
    des fibres de verre.
    ainsi que leurs mélanges.
    synthétique, le"rhodorsi!: un silicone, un élastomère thermoplastique,
    d'élastomère de polyuréthane, du caoutchouc naturel, du caoutchouc
    en ce que la matrice est choisie parmi le groupe consistant
  3. 3. Application selon la revendication I ou 2, caractérisée
  4. 4. Application selon l'une des revendications I à 3,
    caractérisée en ce qu'on utilise des fibres de Kevlar tissées
    et un élastomère de polyuréthane comme matrice, la proportion
    relative étant de préférence de 40 % en poids de fibres de
    Kevlar tissees avec 60 % en poids d'élastomère de polyuréthane.
  5. 5. Application selon l'une quelconque des revendications
    précédentes, caractérisée en ce qu'on réalise une vulcanisation avec mise en forme pour obtenir un pneumatique, en particulier un
    pneumatique à carcasse radiale.
  6. 6. Produits vulcanisés, caractérisés en ce qu'ils sont
    obtenus par l'application telle que définie selon l'une des
    revendications I à 5.
  7. 7. Produit vulcanisé selon la revendication 6, caractérisé
    en ce qu'il s'agît de pneumatiques, en particulier de pneumatiques
    à carcasse radiale.
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