FR2964109A3 - Elements en mousse de polymere ou polymeres expansibles et le procede de fabrication de ceux-ci - Google Patents

Abstract

Ces éléments sont remarquables en ce que le carbone des particules athermanes est présent à la fois avec une structure en partie graphitique et une structure turbostratique.

Description

La présente invention concerne des éléments en mousse de polymère ou des polymères expansibles ainsi qu'un procédé de fabrication de ceux-ci.

On connaît de l'art antérieur des matériaux isolants alvéolaires à base de 5 polymères expansibles, tels que des particules de polystyrène expansible (EPS), ou des mousses de polymère extrudées, telles que des mousses de polystyrène extrudées (XPS). Les polymères expansibles sont le plus souvent des particules de polymères 10 contenant un agent porogène, par exemple de polystyrène ou d'acétobutyrate de cellulose, qui subissent une expansion par chauffage à la vapeur d'eau lors d'un processus de préexpansion au cours duquel leur volume est multiplié plusieurs fois, avant d'être transformées par soudage en pièces moulées de forme quelconque, notamment des panneaux ou blocs. 15 On connaît plusieurs procédés permettant d'obtenir des polymères expansibles. La polymérisation en suspension permet par exemple d'obtenir du polystyrène expansible par polymérisation de styrène sous addition de gaz porogène. Les polymères expansibles ou expansés peuvent également être 20 transformés selon un procédé mécanique, par extrusion de masse fondue de polymère et incorporation d'un agent porogène dans le polymère fondu, puis refoulement à travers une plaque de filière pour obtenir des granulés extrudés, par exemple des granulés d'EPS, ou par expansion directement en aval d'une filière pour donner des plaques expansées (plaques de XPS). On 25 connaît également des procédés permettant d'obtenir des polymères de styrène expansibles au moyen de mélangeurs statiques, comme décrit par exemple dans le document EP 0 668 139 (SULZER CHEMTECH AG). Le domaine d'application préférentiel de ces mousses polymères est 30 l'isolation thermique avec des matériaux isolants comme l'EPS, le plus souvent sous forme de plaques, par exemple pour les façades de bâtiment,

les entrepôts frigorifiques ou les matériaux d'emballage, le pouvoir isolant de la mousse étant un critère déterminant de sa qualité. Dans un souci d'économie de matière, on s'efforce généralement de fabri- quer des matériaux, notamment des panneaux d'isolation thermique, pré-sentant une densité aussi faible que possible (de l'ordre de 15 kg/m3). Or ces panneaux doivent parallèlement posséder une conductivité thermique aussi faible que possible. On notera toutefois que les panneaux d'isolation thermique en EPS, par exemple, atteignent une conductivité thermique mi- nimale lorsque leur densité est d'environ 30 kg/m3, toute réduction supplémentaire de la densité de matériau conduisant à une augmentation de la conductivité thermique. D'autres mousses de polymère ont un comporte-ment comparable.

Dans ce contexte, on connaît de l'art antérieur les « classiques » mousses de particules blanches sans opacifiant infrarouge, par exemple le Styropor®. Si elles ont l'avantage d'être relativement économiques à fabriquer, ces mous-ses n'atteignent cependant pas les groupes de conduction thermique les plus bas. Par exemple, à une densité de 15 kg/m3, l'EPS n'atteint, dans le meil- leur des cas, que le groupe de conduction thermique WLG 040 selon la norme DIN 18164. Pour atténuer cet inconvénient, on a essayé de réduire la conductivité thermique en ajoutant des opacifiants infrarouge. On connaît ainsi de l'art anté- rieur des mousses de particules grises ou noires qui contiennent des opacifiants infrarouges comme le graphite (par exemple, Lambdapor® ou Neopor®). Ces mousses offrent une isolation thermique nettement meilleure et atteignent, à densité égale (15 kg/m3), le plus faible groupe de conduction thermique WLG 032 selon DIN 18164.30

On connaît également de l'art antérieur, notamment du document WO 2004 065468 (MURJAHN AMPHIBOLIN WERKE), des panneaux d'isolation thermique qui sont obtenus par mélange des particules précitées dans des proportions sensiblement égales. Ces panneaux sont commercialisés sous l'appellation «panneau Dalmatien ». Ces panneaux d'isolation thermique en EPS d'une densité de 15 kg/m3 atteignent le groupe de conduction thermique WLG 035 selon DIN 18164. En termes d'isolation thermique, ils se trouvent donc entre les produits blancs et les produits noirs précités, conformément aux attentes.

Il serait également possible, pour réduire la conductivité thermique, d'augmenter la densité des plaques d'isolation. Cela ne serait cependant pas sans certains inconvénients, notamment en termes de coût des matériaux, etc. Cette solution doit donc également être abandonnée. La teneur en opacifiant infrarouge ne peut pas non plus être augmentée à volonté pour augmenter l'effet d'isolation. En effet, cela aurait pour effet, d'une part, d'augmenter le coût du produit fini et, d'autre part, d'influer négativement sur la stabilité de la mousse et/ou le processus de fabrication. 20 Le document EP 620 246 (ALGOSTAT GMBH & CO KG) suggère par exemple d'utiliser des matériaux athermanes en mousses de polystyrène. Ces matériaux athermanes doivent également absorber ou refléter les rayons infrarouges. Le document précité propose d'utiliser comme matériaux 25 athermanes des oxydes métalliques, des oxydes de non-métaux, des poudres métalliques, des poudres d'aluminium, le carbone ou des colorants organiques, notamment sous la forme de pigments, ou des mélanges de ceux-ci. Le document WO 00 43442 (SUNPOR KUNSTSTOFF GES MBH) pro-pose d'incorporer des particules d'aluminium pour améliorer les propriétés 30 d'isolation thermique. S'il est vrai que les particules d'aluminium peuvent15

arrêter les rayons infrarouges, la taille de particule proposée (entre 1 et 15 µm) présente un risque d'explosion de poussière. Le document WO 97 45477 (BASF AG) propose d'incorporer des particu- les de noir de fumée dans les polymères de styrène expansés. Cet additif est censé améliorer de manière décisive l'isolation thermique. Un des inconvénients majeurs de l'adjonction de noir de fumée réside dans la surface spécifique élevée des particules de noir de fumée. D'une manière générale, les particules de noir de fumée ont une surface spécifique de 100 m2/g selon BET. Des surfaces aussi grandes absorbent les agents ignifugeants à ajouter et nuisent au comportement rhéologique lors de la transformation. De plus, les particules de noir de fumée absorbent fortement le rayonnement thermique incident, ce qui, sous l'effet du soleil lors de la pose sur les façades, peut conduire à un échauffement important des panneaux d'isolation ther- inique et à des défauts de mise en oeuvre, par exemple des fissures ou des tensions d'origine thermique. Le document WO 98 51734 (BASF AG) enseigne d'incorporer des particu- les de graphite dans des polymères de styrène expansibles. Le graphite em- ployé dans ce cas présente une granulométrie moyenne préférée de 1 à 50 µm, notamment de 2,5 à 12 µm, une densité apparente de 100 à 500 kg/m3 et une surface spécifique de 5 à 20 m2/g. On suggère d'employer du graphite naturel ou du graphite synthétique broyé. L'adjonction de gra- phite est censée permettre de réduire la conductivité thermique d'une mousse de polystyrène de 10 kg/m3 de densité de 44 [mW/(m*K)] à moins de 35 [mW/(m*K)]. S'il est vrai que l'utilisation de graphite permet de ré- duire la conductivité thermique par rapport à des isolants exempts de gra- phite, elle présente cependant l'inconvénient d'introduire, du fait de la bonne conductivité thermique intrinsèque du graphite, une limite de concentration au-delà de laquelle une atténuation supplémentaire, par le

graphite, du rayonnement thermique traversant serait plus que compensée par la haute conductivité thermique du graphite. La conductivité thermique ne peut donc être réduite au-delà d'une concentration dépendant de la densité de l'élément en mousse, et ce même si l'on augmente les apports de gra- phite. Un élément en mousse d'EPS présentant une densité de 30 kg/m3 et une teneur en graphite naturel à gros cristaux de 4 % en poids, possède une conductivité thermique de 30,0 mW/(m*K). À densité égale, une teneur en graphite de 12 % en poids a pour effet d'augmenter la conductivité thermique à 30,9 mW/(m*K).

Le document WO 2010 031537 (H.C. CARBON GMBH) suggère, pour réduire la conductivité thermique, d'utiliser comme additif du coke de pétrole ou du coke de pétrole calciné. Le coke de pétrole calciné décrit pré-sente un taux de pureté élevé (99 % de carbone), n'est pas de structure gra- phitique et ne possède pas de couches mobiles. Il possède donc un ordre bidimensionnel à longue distance des atomes de carbone dans des réseaux hexagonaux plans, mais pas d'ordre cristallographique dans la troisième dimension. Les cokes de pétrole varient considérablement en termes de propriétés, notamment en termes de porosité, et contiennent souvent des pourcentages significatifs d'impuretés. Un autre inconvénient du coke de pétrole réside dans le fait que la production de particules de forme lamellaire est complexe et onéreuse. Le graphite, qui est l'élément le plus souvent employé comme opacifiant infrarouge, est une forme allotropique du carbone et est composé de cou- ches d'atomes de carbone agencés selon une forme hexagonale dans une combinaison cyclique condensée plane (graphène). Les couches sont empi- lées parallèlement les unes aux autres dans un ordre cristallin tridimension- nel à longue distance (feuillets ou couches de graphène). Les liaisons chi- miques au sein des couches sont covalentes avec hybridation sp2 et une dis-

tance C-C de 141,7 pm. Les liaisons faibles entre les couches sont métalliques et d'une intensité uniquement comparable à l'intensité de la liaison van der Waals. Dans le cas du graphite, la distance entre deux couches de graphène est de 335,4 pm (environ le double du rayon van der Waals). Ces liaisons sont plus de deux fois plus longues que les liaisons au sein d'une couche. Elles sont de ce fait très faibles et de nombreuses propriétés du graphite, dont notamment la conductivité électrique, la conductivité thermique et les propriétés mécaniques, présentent une dépendance tensorielle.

Le graphite présente l'avantage de pouvoir être bien séparé ou délaminé le long de ces couches faiblement liées, ce qui permet d'obtenir facilement et économiquement des particules cristallines de forme lamellaire à ratio d'aspect élevé, qui présentent un pouvoir de réflexion élevé pour les rayons infrarouges. Cette propriété est avantageuse car il est difficile d'obtenir un ratio d'aspect élevé avec une petite taille absolue de particule en l'absence de couches le long desquelles peut avoir lieu un délaminage. On distingue deux modifications ou formes allotropiques présentant un ordre d'empilement différent : l'ordre d'empilement hexagonal (graphite a) et l'ordre d'empilement rhomboédrique (graphite 13). Le graphite 13 se trouve souvent dans les graphites naturels et peut être converti sous l'effet de la chaleur (au-dessus de 1025 °C) en une forme hexagonale thermodynamiquement plus stable. La transformation inverse peut être obtenue par broyage.

Par la suite, on sous-entend par les notions de « graphitique » ou « structure graphitique », de « proportions de régions graphitiques » ou « régions gra- phitiques », qu'au moins des régions d'une particule athermane présentent une structure graphitique lamellaire de feuillets de graphène à ordre cristal- lin tridimensionnel à longue et courte distance. C'est par exemple le cas pour le graphite hexagonal ou rhomboédrique, le semi-graphite, le méta-anthracite, l'anthracite et les cokes traités à haute température. Outre les deux formes idéales de structure graphitique, il existe dans la ré-5 alité un ensemble de solides carbonés qui présentent un agencement parfait des atomes de carbone au sein des couches de graphène individuelles mais dont la distance interlamellaire est élevée (supérieure à 344 pm) du fait de défauts d'empilement (structure cristalline turbostratique). 10 Les différentes structures ont été représentées à la figure 1. La notion de « turbostratique » ci-après se rapporte à des régions de particules athermanes avec, par endroits, un ordre à faible distance et des écarts de distances interatomiques et/ou d'angles de liaison par rapport au réseau 15 cristallin du graphite, mais sans ordre cristallin à longue distance. Ces régions se composent de groupes turbostratiques, chaque groupe se composant d'un nombre de couches de graphite empilées parallèlement et à équidistance les unes des autres, mais chaque couche a une orientation totale-ment aléatoire par rapport à la couche normale. On trouve la structure tur- 20 bostratique par exemple dans les noirs de carbone, le charbon, le coke ou le coke de pétrole. Elle ne présente aucun ordre cristallin entre les couches. La structure turbostratique comporte de nombreux défauts qui conduisent à des distances relativement importantes et à des écarts par rapport à la structure hexagonale idéale. 25 Par « non graphitique » ou « structure non graphitique » ou « régions non graphitiques » on désigne ou qualifie par la suite les régions de particules athermanes sans ordre cristallin à longue distance. 30 En résumé, cela signifie que s'ils présentent certains avantages pour l'emploi de particules athermanes dans des mousses synthétiques, le gra-

phite, le noir de fumée et le coke de pétrole présentent également de sérieux inconvénients. Les particules de graphite sont presque totalement cristallines et présentent une structure ordonnée en couches. Du fait de la bonne clivabilité et broyabilité du graphite, les particules de graphite de forme lamellaire sont faciles et économiques à obtenir et présentent également de bonnes propriétés de réflexion. Elles présentent cependant deux inconvénients : la limite de conductivité thermique précitée en-dessous de laquelle il est impossible de descendre du fait de la haute conductivité intrinsèque du graphite et la disponibilité limitée des gisements de graphite. Le noir de carbone (en anglais carbon black) est un agglomérat de particu- les primaires sphériques. Ces particules primaires s'agglomèrent en chaînes ou grappes. Ces agglomérats peuvent à leur tour former des flocons. Les particules primaires, d'un diamètre compris entre 5 et 500 nm, se compo- sent d'un noyau désordonné, autour duquel sont agencées des couches de graphite concentriques (atomes de carbone hybridés sp2). L'ordre des cou- ches augmente en direction de l'extérieur, où se trouvent des agencements lamellaires turbostratiques. Les particules de noir de carbone ne possèdent aucune structure cristalline ordonnée en couches. Par conséquent, il est dif- ficile d'obtenir des particules ayant des propriétés de réflexion exploitables. Si leur conductivité intrinsèque est inférieure à celle du graphite, les parti- cules de noir de carbone possèdent toutefois principalement des propriétés d'absorption des infrarouges, et peu de propriétés de réflexion. Il en résulte un échauffement désavantageux des panneaux en cas d'exposition au soleil. Les particules de coke de pétrole n'ayant subi aucun processus de graphitisation sont également turbostratiques et ne présentent pas de couches faciles

à déplacer les unes par rapport aux autres qui faciliteraient avantageusement la séparation par clivage de structures graphitiques en particules lamellaires. L'invention se fixe donc pour objet de concevoir un élément en mousse de polymère ou des polymères expansibles contenant des particules athermanes carbonées ou principalement composées d'atomes de carbone, qui réunisse(nt) les avantages des structures graphitiques tout en en évitant les principaux inconvénients. Les particules sont notamment censées être faciles à obtenir et présenter un bon pouvoir de réflexion dans le domaine infra- rouge. Par ailleurs, il ne devrait y avoir aucune limitation liée à une trop bonne conductivité thermique intrinsèque. Cet objectif est atteint conformément à l'invention grâce au fait que l'on emploie des particules athermanes très particulières. Ces particules ather- mares se distinguent par le fait que le carbone y est présent aussi bien avec une structure au moins en partie graphitique qu'avec une structure turbostratique. Ces solides peuvent être transformés, avec peu d'énergie et en peu de temps, en particules présentant un ratio d'aspect avantageux et induisent une nette réduction de la conductivité thermique dans les panneaux d'isolation. Les solides composés principalement d'atomes de carbone sont caractérisés 25 par la distance séparant les feuillets de graphène. On retrouve l'arrangement graphitique idéal avec une distance interlamel- laire proche de la distance idéale de 335,4 pm dans les graphites naturels et les graphites synthétiques. Dans les régions à structure graphitique idéale, les couches sont empilées parallèlement entre elles selon un ordre cristallin 30 tridimensionnel à longue distance et sont faciles à déplacer les unes par rapport aux autres, ce qui explique la meilleure clivabilité en particules pré-

sentant un ratio d'aspect élevé, c'est-à-dire avec une longueur supérieure à la hauteur (configuration « lamellaire »). Les éléments carbonés naturels, cités par ordre de distance interlamellaire croissante, sont appelés semi-graphites, méta-anthracites et anthracites. Ils représentent les états de transition du processus naturel de graphitisation. Ils comportent, dans des proportions variables, à la fois des régions dans les-quelles les couches sont empilées parallèlement les unes aux autres dans un ordre cristallin tridimensionnel à longue distance avec des distances inter- lamellaires moyennes comprises entre 340 pm et la distance interlamellaire graphitique idéale, et des régions turbostratiques. Par un long traitement à haute température (jusqu'à 3000 K) en absence d'oxygène, il est également possible d'obtenir de manière artificielle un ordre cristallin croissant. Ce processus de traitement thermique est appelé graphitisation.

D'une manière générale, les distances interlamellaires supérieures à 340 pm caractérisent une structure turbostratique. On citera par exemple la lignite et le charbon.

On peut reprendre cette classification avec les solides synthétiques, principalement composés d'atomes de carbone. Le coke peut être défini comme un solide non graphitique à forte teneur en carbone dans l'état structurel d'un carbone avant début de graphitisation, obtenu par pyrolyse d'une matière organique en partie passée par un état liquide ou mésomorphe pendant le processus de cokéfaction, avec une dis-tance interlamellaire entre feuillets de graphène supérieure à 340 pm. La graphitisation permet également d'obtenir, à partir de coke, du graphite synthétique ainsi que les états de transition vers un ordre totalement graphiti- que.

Les distances interlamellaires peuvent être déterminées par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS : small angle X-ray scattering, longueur d'onde X = 0,1542 nm, CuKa au moyen d'une anode tournante (Nanostar, Bruker AXS) équipée de détecteurs 2D (Vantec 2000 et Image Plate) pour couvrir une plage dimensionnelle de 0,1 à 100 nm (diffusion des rayons X aux petits angles mais aussi diffraction)). En appliquant l'équation de Bragg, on obtient l'intensité de dispersion en fonction du vecteur de dispersion q de la réflexion d002, la relation avec l'angle de dispersion 20 étant donnée par q = 4 it/X sin(®). La taille de la structure dans l'espace réel s'obtient directement à partir de l'équation d = 2 (d = distance interplanaire, = longueur d'onde du rayonnement, 0 = angle d'incidence). Pour des éprouvettes à distance interlamellaire homogène, l'intensité de dispersion du vecteur de dispersion q de la réflexion d002 donne une caracté- ristique correspondant sensiblement à une distribution normale, ou gaussienne, avec un pic maximum correspondant à la distance interlamellaire moyenne dans l'espace réel. La variance de la distribution normale renseigne sur la distribution des distances interlamellaires. Les éprouvettes composées de régions présentant différentes distances interlamellaires peuvent être approximées par superposition de fonctions gaussiennes avec des pics maximum correspondant aux distances interlamellaires moyennes des différentes régions. Plus les éprouvettes et les distances interlamellaires sont hétérogènes, plus la précision de l'approximation diminue rapidement.

De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, l'intensité de dispersion, en fonction du vecteur de dispersion q de la réflexion d002 du carbone correspondant à l'arrangement des plans gra- phitiques de la région turbostratique, présente au moins un maximum relatif dans le domaine allant de 17,5 nm-' à 18,6 nm-1 et la région à structure gra- phitique présente au moins un maximum relatif dans le domaine allant de

18,6 nm-1 à 18,9 nm-1, mesuré à chaque fois par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS, small-angle X-ray scattering, longueur d'onde = 0,1542 nm, CuKa) au moyen d'une anode tournante.

De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, l'intensité de dispersion, en fonction du vecteur de dispersion q de la réflexion d002 du carbone correspondant à l'arrangement des plans graphitiques de la région turbostratique et de la réflexion d002 correspondant à l'arrangement des plans graphitiques dans la région à structure graphitique, présente un pic maximum commun dans le domaine allant de 18,5 à 18,75 nm-l.

L'invention est maintenant expliquée plus en détail, à partir d'un exemple et à l'aide de diagrammes. Le diagramme 1 illustre un exemple de structure graphitique, le diagramme 2 un exemple de structure turbostratique, le dia-gramme 3 un exemple de structure selon l'invention, existant dans la nature, avec des régions turbostratiques et graphitiques, le diagramme 4 un exemple de structure selon l'invention, synthétique, avec des régions turbostratiques et graphitiques, les diagrammes 5a et 5b des exemples de structure selon l'invention, existant dans la nature, avec des régions turbostratiques et graphitiques et avec des pics maximum qui se superposent, et le diagramme 6 l'application d'une fonction normale, ou gaussienne. L'intensité de dispersion du vecteur de dispersion présente ainsi, pour un 25 graphite naturel très pur, un pic très étroit à 18,7 nm-1 (correspond à 335,4 pm), voir diagramme 1. Pour un coke de pétrole non graphité, l'intensité de dispersion du vecteur de dispersion présente une très large distribution avec un maximum à 18,1 nnf-1 30 (correspond à 347 pm), voir diagramme 2.

L'anthracite est un exemple naturel de structure selon l'invention avec des régions à structure graphitique et des régions à structure turbostratique, voir diagramme 3. Il présente un pic très étroit à 18,7 nm-1 (correspond à 335,4 pm) et un large domaine avec une structure lamellaire turbostratique, en partie recouvert par des signaux d'impuretés minérales. Il est également possible de produire par synthèse des éléments carbonés comportant des régions graphitiques et turbostratiques : le traitement de cokes, cokes de pétrole, cokes de goudron et charbons à hautes températures (supérieures à 1600 K) et en absence d'oxygène permet également d'obtenir de manière artificielle une structure cristalline graphitique croissante, voir diagramme 4.

Le méta-anthracite est un exemple naturel de structure selon l'invention présentant des régions idéalement graphitiques, des régions graphitiques à structure lamellaire non encore entièrement idéale et des régions turbostratiques avec une large distribution, voir diagrammes 5a et 5b.

Le taux de graphitisation des éprouvettes a été déterminé par intégration des courbes q obtenues : la proportion de régions graphitiques et turbostratiques a été définie comme étant la proportion d'aire intégrée sous la courbe q dans le domaine de 15,0 nm-1 à 21,0 nm-i. Les pics produits par les régions graphitiques ont été approximés par une fonction normale, ou gaussienne.

Cette courbe de Gauss a été soustraite de la courbe q originelle afin d'intégrer ainsi l'aire des régions turbostratiques.

De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, l'aire sous la courbe q de la réflexion d002 de la région graphiti- que du carbone est supérieure à 0,5 %, de préférence supérieure à 1 % et dans l'idéal supérieure à 2 %, rapportée à chaque fois à l'aire sous la courbe q dans le domaine allant de 15,0 nm-1 à 21,0 nm-1.

De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, l'aire sous la courbe q de la réflexion d002 de la région graphitique est inférieure à 95 %, de préférence inférieure à 85 %, en particulier inférieure à 75 %, rapportée à chaque fois à l'aire sous la courbe q dans le domaine allant de 15,0 nm-1 à 21,0 nm-l. 10 Le diagramme 6 montre un exemple d'application de cette méthode. L'analyse des aires sous les courbes a donné : Aire [ ] Aire % turbostratique 5755 95,6 % par intégration de la courbe 15 grise graphitique 263 4,4 % par intégration de la courbe en pointillés Les pourcentages de régions graphitiques dans les exemples d'application et 20 de référence cités ont été déterminés de manière équivalente. Dans les diagrammes 1 à 6, l'intensité de dispersion des rayons X en fonction du vecteur de dispersion au pic maximum d002 est normée à 100 (u.a. = unités arbitraires). 25 Ne sont par conséquent pas à inclure dans l'invention par exemple les parti- cules composées de graphite pur présentant une proportion de régions à structure lamellaire ordonnée de 100 % en poids. Ne sont pas non plus in- cluses dans l'invention les particules de noir de fumée ou de coke de pétrole 30 dépourvues de régions graphitiques. Une proportion aussi infime que 0,5 % (déterminée selon la méthode décrite ci-dessus) de régions à structure la-

mellaire ordonnée suffit cependant déjà à faciliter grandement la production de particules athermanes présentant un ratio d'aspect élevé. On a constaté de manière inattendue que l'incorporation de particules selon l'invention dans des éléments moulés en mousse de polymère améliore notablement le pouvoir d'isolation thermique de ces derniers par rapport aux éléments moulés en mousse de polymère de même densité contenant les mêmes concentrations d'additifs sous la forme de graphite pur ou de noir de fumée. La conductivité thermique intrinsèque réduite des particules selon l'invention permet ainsi de descendre en dessous de la limite de conductivité induite par l'utilisation de particules de graphite. Comme le graphite, les particules de forme lamellaire présentent de très bonnes propriétés de réflexion, de sorte que les infrarouges ne sont pas massivement absorbés et que, de ce fait, les panneaux d'isolation en mousse ne s'échauffent pas de manière excessive, comme c'est le cas avec le noir de fumée. En outre, du fait des structures graphitiques présentes et de la bonne clivabilité et broyabilité qui en résultent, les particules de forme lamellaire peuvent être produites selon un procédé économe en énergie et en temps.

Parmi les solides permettant d'atténuer la transmission de chaleur dans le domaine infrarouge conviennent particulièrement les solides isotropes composés principalement d'atomes de carbone et présentant des régions graphitiques et des régions turbostratiques, comme le serai-graphite, le méta- anthracite, l'anthracite ainsi que les charbons et cokes partiellement graphités. Les particules de forme lamellaire présentant un haut ratio d'aspect sont particulièrement préférées. Celles-ci peuvent être produites de manière préférentielle dans des broyeurs de délaminage (broyeurs à billes ou broyeurs à jet d'air, par exemple).30

Les particules athermanes se présentent de préférence sous la forme de soli-des composés, pour plus de 70 % en poids, d'atomes de carbone. Chacune de ces particules athermanes présente la structure selon l'invention, avec des régions graphitiques et des régions turbostratiques. On ne se trouve donc pas en présence d'un mélange sec d'un premier solide, ou de premières particules athermanes présentant des régions exclusivement graphitiques, avec un deuxième solide différent, ou des deuxièmes particules athermanes différentes présentant des régions exclusivement turbostrati- ques. La taille de grain préférée d50 se situe entre 1 et 50 µm, de préférence entre 1 et 30 µm, en particulier de 1 à 10 µm.

De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, les particules athermanes sont de forme lamellaire et présentent un ratio d'aspect de 2 à 50. Les quantités incorporées préférées sont comprises entre 0,1 et 20 % en 20 poids, de préférence entre 0,5 et 15% en poids et dans l'idéal entre 1 et 10% en poids, rapportées au poids du polymère. Les particules athermanes sont avantageusement réparties de manière homogène et régulière dans le polymère. 25 De préférence, dans l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, les particules athermanes sont produites à partir de carbones naturels et/ou synthétiques graphitables qui ont été convertis au moins en partie en structures graphitiques par un traitement thermique, par exemple à 30 partir de charbons, de cokes, de produits de transformation de matières premières fossiles, et/ou d'origine naturelle et se trouvent dans un état géo-

logique de transition de structures non graphitiques en structures graphitiques, comme par exemple l'anthracite et les roches graphitifères ou carbonifères.

De préférence, l'élément en mousse de polymère ou polymères selon l'invention, contiennent en plus une ou plusieurs particules réfléchissant le rayonnement infrarouge ou des opacifiants infrarouges ou un ou plusieurs matériaux améliorant les propriétés d'isolation thermique tels que, par exemple, le graphite, l'électrographite, le noir de fumée, le charbon, le char- bon actif, des oxydes métalliques tels que le dioxyde de titane, des oxydes de non-métaux, des poudres métalliques, des poudres d'aluminium, le carbone, par exemple le noir de carbone, le carbone contenant des structures de Books et de Taylor, les fibres de carbone, les fullerènes, ou un colorant organique, en particulier sous la forme de pigments, ou des mélanges de ces matériaux. Parmi les polymères expansibles selon l'invention, on trouve toutes les matières thermoplastiques expansibles, telles que le polystyrène, l'acétobutyrate de cellulose, le polyéthylène, le polypropylène, le polyéthy- lène téréphtalate, l'acide polylactique, ainsi que des mélanges de différentes matières thermoplastiques.

Selon l'invention, la conductivité thermique de l'élément en mousse de polymère satisfait à l'une au moins des exigences du groupe de conduction thermique WLG 032 de la norme DIN 18164 et/ou en ce que sa conductivité thermique lo tr mesurée suivant EN 12677 est inférieure à 0,031 W/m*K. Selon l'invention, l'élément en mousse de polymère comprend une densité < 30 kg/m3, de préférence 18 kg/m3.30

Selon l'invention, l'élément en mousse de polymère est fabriqué à partir d'un mélange de particules de polymères expansibles ou expansés, contenant des particules athermanes ainsi que des particules de polymères expansibles ou expansés dépourvus de particules athermanes.

Les polymères expansibles selon l'invention sont de préférence, en particulier mousse particulaire de polymère de styrène ou mousse dure extrudée en polystyrène (XPS) ou des polymères de styrène expansibles ou expansés (EPS) ou des granulés de polymère de styrène expansible (EPS), constitués notamment d'homopolymères et copolymères de styrène, de préférence polystyrène cristal (GPPS), polystyrène choc (HIPS), polystyrène ou polystyrène choc polymérisé en conditions anioniques (A-IPS), copolymère de styrène et alpha-méthylstyrène, polymères d'acrylonitrile, butadiène et styrène (ABS), de styrène et acrylonitrile (SAN), d'acrylonitrile, styrène et ester acrylique (ASA), d'acrylate de méthyle, butadiène et styrène (MBS), de méthacrylate de méthyle, acrylonitrile, butadiène et styrène (MABS), ou de mélanges de ces substances entre elles ou avec du polyéther de phénylène (PPE) ou du polysulfure de phénylène (PPS). Le besoin de produits de grande qualité est particulièrement marqué pour le polystyrène.

Les polymères de styrène cités peuvent être mélangés, en vue d'en amélio- rer les caractéristiques mécaniques ou la résistance à la température, éven- tuellement en faisant appel à des agents de compatibilité, à des polymères thermoplastiques comme les polyamides (PA), des polyoléfines comme le polypropylène (PP) ou le polyéthylène (PE), des polyacrylates comme le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate (PC), des polyes- ters comme le polyéthylène téréphtalate (PET) ou le polybutylène téréphta- late (PBT), des polyéthersulfones (PES), des polyéthercétones ou des poly- éthersulfures (PES) ou des mélanges de ces substances, généralement selon

une proportion totale de 30 % en poids maximum, de préférence entre 1 et 10 % en poids, rapporté au poids du polymère fondu. En outre, il est également possible de faire des mélanges, dans les fourchet- tes de quantités citées, par exemple avec des polymères ou oligomères fonctionnalisés ou modifiés hydrophobes, des caoutchoucs, comme des polyacrylates ou des polydiènes, par exemple des copolymères bloc de styrène et butadiène ou des copolyesters aliphatiques ou aliphatiques/aromatiques biodégradables.

Les agents de compatibilité appropriés sont par exemple les copolymères de styrène modifiés à l'anhydride maléique, les organosilanes ou les polymères contenant des groupements époxy. En conditions normales, on utilise comme agent porogène des hydrocarbures gazeux ou liquides dont le point d'ébullition se situe en dessous du point de ramollissement du polymère. Les représentants typiques de ces composés sont le propane, le butane, le pentane, l'hexane et leurs isomères. L'eau, l'azote, les agents porogènes halogénés ou le CO2 peuvent également être utilisés comme agents porogènes. On peut par ailleurs utiliser des agents porogènes chimiques et des agents porogènes qui libèrent - thermiquement 20 ou par induction par rayonnement - des composants volatils. On utilise notamment comme agent ignifugeant des composés organiques halogénés ayant une teneur en brome supérieure à 50 % en poids. Des exemples connus sont l'hexabromocyclododécane, les copolymères de sty- 25 rène bromés (par exemple les copolymères de styrène et butadiène) ou le pentabromomonochlorocyclohexane. On peut par ailleurs utiliser tous les autres agents ignifugeants halogénés, mais aussi ne contenant pas d'halogène. Des représentants possibles de ces substances sont par exemple le phosphore rouge, les composés organiques du phosphore, par exemple le 30 DOPO (9, 10- dihydro-9- oxa- 1 0-phosphaphénanthrène- 10- oxyde), le DOPS-

SH (9, 10- dihydro-9- oxa- 1 0-phosphaphénanthrène- 10-thione ou -10-sulfure), les composés azotés organiques et minéraux (par exemple le polyphosphate d'ammonium), les composés minéraux, par exemple l'hydroxyde de magnésium, l'hydroxyde d'aluminium, le verre soluble ou le graphite expansé. Par ailleurs, on peut incorporer dans les polymères fondus tous les adjuvants usuels tels que stabilisants anti-UV, agents plastifiants, pigments, colorants, charges organiques et minérales, cires, agents d'hydrophobation, agents antistatiques, antioxydants et/ou capteurs d'acide en quantités sou- haitées. On peut prévoir selon l'invention que les particules de polymère expansible contenant des particules athermanes telles que décrites plus haut dans le détail avec leur emploi, soient frittées pour donner des éléments isolants.

Il est avantageux d'introduire comme agent porogène dans le polymère fondu un hydrocarbure gazeux ou liquide et/ou d'utiliser un polymère ou polymère fondu qui contient déjà un tel agent porogène. On peut judicieusement prévoir que le polymère fondu se compose d'un ou plusieurs polymères expansibles et contienne au moins un polymère ther- moplastique à une concentration supérieure à 50 % en poids ou, en variante, prévoir d'incorporer comme agent ignifugeant dans le polymère fondu un composé organique halogéné, ayant de préférence une teneur en halogène d'au moins 50 % en poids. En outre, il est avantageux d'incorporer comme agent ignifugeant dans le polymère fondu un agent ignifugeant ne contenant pas d'halogène. Enfin s'est révélé avantageux un procédé dans lequel on incorpore dans le polymère fondu, comme agent permettant de synergiser l'ignifugation, au moins un agent formant des radicaux par voie thermique.

L'invention va maintenant être décrite au moyen d'exemples avantageux, que l'on décrit ci-dessous sans limiter la portée générale de l'invention. Dans une première série d'essais (exemples 1.1 à 1.6), on a déterminé le 5 temps nécessaire au broyage de matières premières sélectionnées. Dans une deuxième série d'essais (exemples 2.1 à 2.6), on a étudié l'effet des particules athermanes sur la diminution de la conductivité thermique.

Série d'essais 1 :

Ci-dessous, tableau 1, sont indiqués le temps nécessaire pour transformer, dans un broyeur à jet d'air, un certain nombre de matières premières (pré-broyées et calibrées entre 2,5 et 5 mm) en particules de forme lamellaire ayant un diamètre moyen d50 inférieur à 7 gm et un ratio d'aspect supérieur à 25, ainsi que la proportion déterminée de régions graphitiques. On a choisi comme référence (100 %) le temps nécessaire à la transformation du gra- phite naturel (exemple de référence 1.1).

Tableau 1 : Type Proportion de Temps régions graphiti- nécessaire ques (%) Exemple 1.1 Graphite naturel > 99 % 100 % Exemple 1.2 Coke de pétrole 0,22 % 120 % A Exemple 1.3 Coke de pétrole 0,58% 119% B Exemple 1.4 Coke de pétrole 4,37 % 107 % C Exemple 1.5 Coke de pétrole 0,00 % 121 % D Exemple 1.6 Méta-anthracite 70,0 % 101 % Comme le montre le tableau 1, la proportion de régions graphitiques influe positivement sur le temps nécessaire et influe donc directement sur l'énergie nécessaire pour la transformation en particules de forme lamellaire. 22 Série d'essais 2 :

Exemple 1 (Exemple de référence) : (4 % en poids de graphite naturel, pro-portion de couches ordonnées > 99 %) On a ajouté à un polymère de styrène (SUNPOR EPS-STD : 6 % en poids de pentane, longueur de chaîne Mw = 200 000 g/mol, indice de polymolécularité Mw/Mn = 2,5), dans la zone d'alimentation d'une extrudeuse double vis, 4 % en poids de graphite naturel, broyé en particules ayant un dia- 10 mètre moyen d50 de 7 gm et un ratio d'aspect compris entre 30 et 40, ainsi que 1,8 % en poids d'HBCD, tous deux rapportés au poids des granulés d'EPS obtenus, et on a fait fondre le tout dans l'extrudeuse à une température de 190 °C. On a fait passer le polymère fondu ainsi obtenu à travers une plaque de filière à un débit moyen de 20 kg/h et on l'a transformé en 15 granulés d'EPS compacts à l'aide d'un système de granulation sous eau et sous pression. Les granulés obtenus ont été recouverts de matériaux de revêtement, habituellement utilisés à cette fin (stéarate de glycérine ou de zinc), afin d'empêcher les phénomènes d'agglutination pendant l'opération 20 . d'expansion, puis préexpansés dans un préexpanseur discontinu jusqu'à atteindre une masse volumique de 16 kg/m3. La structure cellulaire des per-les ainsi obtenues était homogène. Après un entreposage de 24 heures, on a réalisé des blocs de dimensions 600x600x190 mm et on les a découpés au fil chaud en plaques d'une épaisseur de 50 mm. On a pris en compte les 25 deux plaques du milieu, après les avoir entreposées jusqu'à poids constant, pour mesurer la conductivité thermique. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 16 kg/m3 et une conductivité thermique de 30,5 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la classe B1 de la norme DIN 4102. 23 30

Exemple 2 : (4 % en poids de coke de pétrole traité à haute température, proportion de couches ordonnées 4,4 %) On a produit les granulés et on les a transformés en plaques de manière analogue à l'exemple 1, à la différence que l'on a incorporé 4 % en poids de coke de pétrole traité à haute température, partiellement graphité à une température de 1900 K, broyé pour obtenir des particules présentant un diamètre moyen d50 de 7 µm et un ratio d'aspect. compris entre 30 et 40 avec une proportion de couches ordonnées de 4,4 %. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 16 kg/m3 et 10 une conductivité thermique de 30,2 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la classe B1 de la norme DIN 4102.

Exemple 3 : 4 % en oids de méta-anthracite ro.ortion de couches or-données 70 %) 15 On a produit les granulés et on les a transformés en plaques de manière analogue à l'exemple 1, à la différence que l'on a incorporé 4 % en poids de méta-anthracite, broyé pour obtenir des particules présentant un diamètre moyen d50 de 7 gm avec une proportion de couches ordonnées de 70 %. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 16 kg/m3 et 20 une conductivité thermique de 30,3 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la classe B1 de la norme DIN 4102.

Exemple 4 (exemple de référence) : (8 % en poids de graphite naturel, pro-portion de couches ordonnées > 99 %) 25 On a produit les granulés et on les a transformés en plaques de manière analogue à l'exemple 1, à la différence que l'on a incorporé 8 % en poids de graphite naturel. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 16 kg/m3 et une conductivité thermique de 29,6 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la 30 classe B1 de la norme DIN 4102.

Exemple 5 : (8 % en poids de coke de pétrole traité à haute température, proportion de couches ordonnées 4,4 %) On a produit les granulés et on les a transformés en plaques de manière ana-5 loque à l'exemple 2, à la différence que l'on a incorporé 8 % en poids de coke de pétrole traité à haute température. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 15,3 kg/m3 et une conductivité thermique de 29,2 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la classe B1 de la norme DIN 4102. 10 Exemple 6 : (8 % en poids de méta-anthracite, proportion de couches or-données 70 %) On a produit les granulés et on les a transformés en plaques de manière analogue à l'exemple 1, à la différence que l'on a incorporé 8 % en poids de 15 méta-anthracite. Les plaques ainsi produites avaient une masse volumique de 16 kg/m3 et une conductivité thermique de 29,4 [mW/(m*K)]. On a pu atteindre la classe B1 de la norme DIN 4102.

20 On a résumé les résultats obtenus dans les tableaux 2 et 3 ci-dessous : Tableau 2 : Exemple Type % prg Masse Conductivité en (%) volumique thermique poids kg/m3 mW/(m*K) 1 Graphite naturel 4 > 99 % 16 30,5 (de réfé- rence) 2 Coke de pétrole 4 4,4 % 16 30,3 traité à haute tem- pérature 3 Méta-anthracite 4 70 % 16 30,2 Tableau 3 : Exemple Type % .) Masse Conductivité po ds (~jo) volumique thermique kg/m3 mW/(m*K) 4 Graphite naturel 8 > 99 % 16 29,6 (de réfé- rence) Coke de pétrole 8 4,4 % 16 29,2 traité à haute tem- pérature 6 Méta-anthracite 8 70 % 16 29,4 . proportion de régions graphitiques

Il ressort nettement du tableau 2 que la capacité d'isolation thermique de panneaux isolants contenant du graphite naturel est moins bonne que celle des panneaux isolants qui contiennent aux mêmes concentrations du méta-anthracite ou du coke de pétrole traité à haute température.

Il ressort également du tableau 3 que le panneau isolant de référence 4 est moins performant en termes d'isolation thermique que les deux panneaux selon l'invention.

15 L'utilisation des particules selon l'invention est donc plus avantageuse que l'utilisation de graphite pur.

Les éléments selon l'invention sont donc à la fois plus avantageux en ter-mes d'isolation thermique que les plaques de référence de même masse vo-20 lumique et très simples et rapides à fabriquer. 26 510

Claims (23)

1. REVENDICATIONS1. Élément en mousse de polymère ou polymères expansibles destinés à être transformés en un élément en mousse de polymère, en particulier particules de polymères expansibles particulaires, contenant des particules athermanes carbonées, caractérisés en ce que le carbone des particules athermanes est présent à la fois avec une structure en partie graphitique et une structure turbostratique.
2. 2. Élément en mousse de polymère ou polymères selon la revendication 1, caractérisés en ce que l'intensité de dispersion, en fonction du vecteur de dispersion q de la réflexion d002 du carbone correspondant à l'arrangement des plans graphitiques de la région turbostratique, présente au moins un maximum relatif dans le domaine allant de 17,5 nm-1 à 18,6 nm-I et la région à structure graphitique présente au moins un maximum relatif dans le domaine allant de 18,6 nm-1 à 18,9 nm-1, mesuré à chaque fois par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS, small-angle X-ray scattering, longueur d'onde X. = 0,1542 nm, CuKa) au moyen d'une anode tournante.
3. 3. Elément en mousse de polymère ou polymères selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisés en ce que l'intensité de dispersion, en fonction du vecteur de dispersion q de la réflexion d002 du carbone correspondant à l'arrangement des plans graphitiques de la région turbostratique et de la réflexion d002 correspondant à l'arrangement des plans graphitiques dans la région à structure graphitique, présente un pic maximum commun dans le domaine allant de 18,5 à 18,75 nm-1.
4. 4. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que l'aire sous la courbe q de la réflexion d002 de la région graphitique du carbone est supérieure à 0,5 %, de préférence supérieure à 1 % et dans l'idéal supérieure à 2 %, rapportée à chaque fois à l'aire sous la courbe q dans le domaine allant de 15,0 nm-1 à 21,0 nm-1.
5. 5. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que l'aire sous la courbe q de la réflexion d002 de la région graphitique est inférieure à 95 %, de préférence inférieure à 85 %, en particulier inférieure à 75 %, rapportée à chaque fois à l'aire sous la courbe q dans le domaine allant de 15,0 nm-1 à 21,0 nm-1.
6. 6. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que la plus grande dimension des particules athermanes présente une valeur d50 de 1 à 50 µm, de préférence de 1 à 30 µm, en particulier de 1 à 10 µm.
7. 7. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisés en ce que les particules athermanes sont de forme lamellaire et présentent un ratio d'aspect de 2 à 50. 20
8. 8. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que les particules athermanes sont présentes en une quantité allant de 0,1 à 20 % en poids, de préférence de 0,5 à 15 % en poids et dans l'idéal de 1 à 10 % en poids, rapportée à chaque fois au poids total de l'élément moulé ou de chaque particule de polymère, et/ou 25 en ce que les particules athermanes sont distribuées de manière homogène et uniforme dans le polymère.
9. 9. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que les particules athermanes sont 30 produites à partir de carbones naturels et/ou synthétiques graphitables qui15 ont été convertis au moins en partie en structures graphitiques par un traitement thermique, par exemple à partir de charbons, de cokes, de produits de transformation de matières premières fossiles, et/ou d'origine naturelle et se trouvent dans un état géologique de transition de structures non graphitiques en structures graphitiques, comme par exemple l'anthracite et les roches graphitifères ou carbonifères.
10. 10. Elément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisés en ce qu'ils contiennent en plus une ou plusieurs particules réfléchissant le rayonnement infrarouge ou des opacifiants infrarouges ou un ou plusieurs matériaux améliorant les propriétés d'isolation thermique tels que, par exemple, le graphite, l'électrographite, le noir de fumée, le charbon, le charbon actif, des oxydes métalliques tels que le dioxyde de titane, des oxydes de non-métaux, des poudres métalliques, des poudres d'aluminium, le carbone, par exemple le noir de carbone, le carbone contenant des structures de Books et de Taylor, les fibres de carbone, les fullerènes, ou un colorant organique, en particulier sous la forme de pigments, ou des mélanges de ces matériaux.
11. 11. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 10, en particulier mousse particulaire de polymère de styrène ou mousse dure extrudée en polystyrène (XPS), ou polymères de styrène expansibles ou expansés (EPS) ou granulés de polymère de styrène (EPS), constitués d'homopolymères et copolymères de styrène, de préférence polystyrène cristal (GPPS), polystyrène choc (HIPS), polystyrène ou polystyrène choc polymérisé en conditions anioniques (A- IPS), copolymère de styrène et alpha-méthylstyrène, polymères d'acrylonitrile, butadiène et styrène (ABS), de styrène et acrylonitrile (SAN), d'acrylonitrile, styrène et ester acrylique (ASA), d'acrylate de méthyle, butadiène et styrène (MBS), de méthacrylate de méthyle,acrylonitrile, butadiène et styrène (MABS), ou de mélanges de ces substances entre elles ou avec du polyéther de phénylène (PPE) ou du polysulfure de phénylène (PPS).
12. 12. Élément en mousse de polymère ou polymères selon l'une des revendications 1 à 11, composé d'acétobutyrate de cellulose et/ou de copolymères et mélanges de polymères de celui-ci.
13. 13. Élément en mousse de polymère selon l'une des revendications 1 à 12, 10 caractérisé en ce que sa conductivité thermique satisfait à l'une au moins des exigences du groupe de conduction thermique WLG 032 de la norme DIN 18164 et/ou en ce que sa conductivité thermique lo tr mesurée suivant EN 12677 est inférieure à 0,031 W/m*K. 15
14. 14. Élément en mousse de polymère selon l'une des revendications 1 à 13, ayant une densité < 30 kg/m3, de préférence < 18 kg/m3.
15. 15. Élément en mousse de polymère selon l'une des revendications 1 à 14, fabriqué à partir d'un mélange de particules de polymères expansibles ou 20 expansés, contenant des particules athermanes selon l'une des revendications 1 à 10 ainsi que des particules de polymères expansibles ou expansés dépourvus de particules athermanes.
16. 16. Élément en mousse de polymère fabriqué à partir de polymères 25 expansibles selon l'une des revendications 1 à 15.
17. 17. Utilisation de l'élément en mousse de polymère selon l'une des revendications 1 à 16 comme élément isolant pour l'isolation thermique de bâtiments et/ou parties de bâtiments. 30
18. 18. Procédé de fabrication d'un élément en mousse de polymère selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les particules de polymères expansibles contenant des particules athermanes selon l'une des revendications 1 à 16 sont frittées pour former des éléments isolants.
19. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'un hydrocarbure gazeux ou liquide servant d'agent porogène est introduit dans la masse fondue de polymère et/ou en ce que le polymère ou la masse fondue de polymère utilisé(e) contient déjà un tel agent porogène.
20. 20. Procédé selon la revendication 18 ou la revendication 19, caractérisé en ce que la masse fondue de polymère se compose d'un ou plusieurs polymères expansibles et contient au moins un polymère thermoplastique à une concentration supérieure à 50 % en poids.
21. 21. Procédé selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'un composé organique halogéné, ayant de préférence une teneur en halogène d'au moins 50 % en poids, est incorporé comme agent ignifugeant dans la masse fondue de polymère.
22. 22. Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que l'agent ignifugeant incorporé dans la masse fondue de polymère ne contient pas d'halogène.
23. 23. Procédé selon l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce qu'au 25 moins un agent formant des radicaux par voie thermique est incorporé dans la masse fondue de polymère afin de synergiser l'ignifugation.