Procédé de fabrication des matières à mouler thermodurcissables, telles, notamment, que les poudres à mouler du type phénol-formaldéhyde
L'invention est relative à un procédé de fabrication des matières à mouler thermodurcissables, comprenant une résine et une charge.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on mélange d'abord d'une façon intime à une charge, au moins une résine à l'état finement divisé, puis on ajoute au mélange ainsi formé un mouillant constituant un solvant pour la résine.
La quantité de ce mouillant est d'ordinaire juste suffisante pour assurer une légère humidification du mélange, une proportion de 10 à 15 < )/o en poids de mouillant par rapport au poids du mélange de la résine et de la charge étant en général suffisante. Le mouillant choisi possède, de préférence, des propriétés volatiles pour faciliter son extraction une fois que la résine est fixée à la charge. Parmi les corps susceptibles d'être choisis avantageusement comme mouillants, on peut citer l'alcool méthylique, l'alcool éthylique, l'acétone, certaines résines liquides phénoplastes, etc., qui présentent l'avantage supplémentaire d'être de faible prix.
Le procédé susindiqué est avantageusement mis en oeuvre de la manière suivante. On broie finement la résine jusqu'à la mettre sous la forme de particules de l'ordre de 40 microns, puis on la mélange intimement avec la charge et les plastifiants et autres éléments constitutifs habituels, par exemple par malaxage dans un pétrin mécanique ou à l'aide de tout autre appareil convenable (Werner-malaxeur à vis, malaxeur à palettes, malaxeur Banburry, etc.).
On introduit ensuite la quantité voulue du mouillant et on poursuit le malaxage, de préférence jusqu'à siccité complète du mélange.
On peut éventuellement activer le départ du mouillant par un apport faible de calories ou par l'établissement du vide dans l'appareil de malaxage ou par ventilation ou par tout autre moyen approprié.
La matière ainsi obtenue peut être directement moulée puis durcie sans opération complémentaire.
Dans une variante, on adjoint à l'appareil de malaxage un dispositif mécanique propre à forcer la matière dans les trous d'une filière, ce dispositif étant du genre boudineuse, extrudeuse, etc., et on coupe ou on casse le produit sortant de cette filière de manière à obtenir des granulés qui ont une densité apparente élevée et constante, réalisant ainsi une fabrication en continu. Ce sont ces granulés qui sont ensuite soumis à l'opération de moulage, puis de durcissage.
On va exposer, ci-après, deux exemples particuliers pour des résines phénoplastes telles que celles connues sous le nom de novo laques ; les proportions indiquées sont expri- mées en poids.
Exemple 1
On se propose de fabriquer une matière de moulage ayant la composition suivante:
Résine phénoplaste 27 parties
Accélérateur . 2,7 parties
Magnésie 0,5 partie
Plastifiants divers 2,3 parties
Pigments ou colorants 2,5 parties
Fibres de bois 65 parties
100 parties
On broie séparément la résine, l'accélérateur et les plastifiants de façon que la totalité de chacun de ces produits passe au tamis de 300 (particules de l'ordre de 40 microns).
On mélange dans un malaxeur mécanique la résine, l'accélérateur et les plastifiants ainsi broyés auxquels on ajoute les fibres de bois, jusqu'à ce que le mélange soit parfaitement homogène. Pour cette première phase, une durée de 15 minutes est en général suffisante.
On introduit dans les 100 parties du mélange 10 parties de mouillant constitué par de l'alcool méthylique. On inverse plusieurs fois le sens de malaxage pour accélérer le mouillage des constituants, et cela jusqu'à siccité du mélange. Pour cette deuxième phase, une durée de l'ordre de 15 minutes est également suffisante, mais cette durée est variable en fonction de la température ambiante.
Exemple 2
On se propose de fabriquer une matière de moulage ayant la composition suivante:
Résine phénoplaste 30 parties
Accélérateur . 3 parties
Magnésie. 0,5 partie
Plastifiants 2 parties
Pigments ou colorants 2,5 parties
Fibre textile . 62 parties
100 parties
On procède comme pour l'exemple 1, mais en introduisant dans les 100 parties du mélange 15 parties d'alcool méthylique.
Dans les exemples 1 et 2, on a choisi comme mouillant l'alcool méthylique. Mais, comme il a déjà été dit dans ce qui précède, on aurait pu choisir à sa place tout autre corps, tel que l'alcool éthylique ou l'acétone, qui, outre ses propriétés de mouillant, soit également un solvant pour la résine et qui, pour un pourcentage en poids ne dépassant pas 10 à 15 /o, assure une humidification suffisante du mélange.
Le présent procédé, qui substitue essentiellement la fixation de la résine sur la charge à son incorporation intime, permet de diminuer dans des proportions considérables le rapport du poids de résine au poids de la charge généralement dans la proportion de deux à un - et abaisse, par conséquent, considérablement le prix de revient du produit.
Ledit procédé n'exigeant pas de chaleur, sauf, dans des cas particuliers, celle qui peut être nécessaire pour l'évaporation du mouillant, ne provoque aucune polycondensation préalable. I1 évite ainsi la dislocation des éléments structuraux de la charge, laquelle conserve dans le produit obtenu ses qualités de résistance, de sorte que les produits moulés présentent des propriétés de résistance mécanique particulièrement élevées.
L'extrême division de la résine qui favorise la polycondensation rapide et le poids relativement faible de cette résine dans le mélange font que la durée des opérations de moulage ultérieures est aussi courte qu'avec les poudres conventionnelles bien que la matière n'ait subi, dans ce procédé, aucune polycondensation préalable. Il en résulte une grande homogénéité dans les caractéristiques de moulage de ce type de matière, ce qui n'est pas le cas avec les matières conventionnelles où il est difficile d'éviter les hétérogénéités résultant des différences de température sur les cylindres des laminoirs.
Process for the manufacture of thermosetting molding materials, such as, in particular, molding powders of the phenol-formaldehyde type
The invention relates to a method of manufacturing thermosetting molding materials, comprising a resin and a filler.
This process is characterized by first mixing intimately with a filler, at least one resin in the finely divided state, then adding to the mixture thus formed a wetting agent constituting a solvent for the resin.
The amount of this wetting agent is usually just sufficient to ensure a slight moistening of the mixture, a proportion of 10 to 15 <) / o by weight of wetting agent relative to the weight of the mixture of resin and filler being generally sufficient. . The chosen wetting agent preferably has volatile properties to facilitate its removal once the resin is attached to the load. Among the substances capable of being advantageously chosen as wetting agents, mention may be made of methyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, certain liquid phenoplastic resins, etc., which have the additional advantage of being inexpensive.
The aforementioned process is advantageously carried out as follows. The resin is finely ground until it is in the form of particles of the order of 40 microns, then it is intimately mixed with the filler and the plasticizers and other usual constituent elements, for example by kneading in a mechanical kneader or with using any other suitable device (Werner-screw mixer, paddle mixer, Banburry mixer, etc.).
The desired amount of wetting agent is then introduced and the mixing is continued, preferably until the mixture is completely dry.
The departure of the wetting agent can optionally be activated by a low supply of calories or by establishing a vacuum in the mixing apparatus or by ventilation or by any other suitable means.
The material thus obtained can be directly molded and then hardened without additional operation.
In a variant, there is added to the mixing apparatus a mechanical device suitable for forcing the material into the holes of a die, this device being of the extruder, extruder, etc. type, and the product coming out of it is cut or broken. this die so as to obtain granules which have a high and constant bulk density, thus achieving continuous production. It is these granules which are then subjected to the operation of molding, then of hardening.
Two specific examples will be described below for phenoplast resins such as those known under the name of novo lakes; the proportions indicated are expressed by weight.
Example 1
It is proposed to manufacture a molding material having the following composition:
Phenoplast resin 27 parts
Accelerator. 2.7 parts
Magnesia 0.5 part
Various plasticizers 2.3 parts
Pigments or dyes 2.5 parts
Wood fibers 65 parts
100 games
The resin, the accelerator and the plasticizers are separately ground so that all of each of these products pass through a 300 sieve (particles of the order of 40 microns).
The resin, the accelerator and the plasticizers thus ground are mixed in a mechanical mixer, to which the wood fibers are added, until the mixture is perfectly homogeneous. For this first phase, a duration of 15 minutes is generally sufficient.
10 parts of wetting agent consisting of methyl alcohol are introduced into the 100 parts of the mixture. The direction of mixing is reversed several times to accelerate the wetting of the constituents, and this until the mixture is dry. For this second phase, a duration of the order of 15 minutes is also sufficient, but this duration is variable depending on the ambient temperature.
Example 2
It is proposed to manufacture a molding material having the following composition:
Phenoplast resin 30 parts
Accelerator. 3 parts
Magnesia. 0.5 part
2-part plasticizers
Pigments or dyes 2.5 parts
Textile fiber. 62 parts
100 games
The procedure is as for Example 1, but by introducing 15 parts of methyl alcohol into the 100 parts of the mixture.
In Examples 1 and 2, methyl alcohol was chosen as the wetting agent. But, as has already been said in the foregoing, we could have chosen in its place any other substance, such as ethyl alcohol or acetone, which, in addition to its wetting properties, is also a solvent for the resin. and which, for a percentage by weight not exceeding 10 to 15%, ensures sufficient humidification of the mixture.
The present process, which essentially substitutes the fixation of the resin on the filler for its intimate incorporation, makes it possible to reduce in considerable proportions the ratio of the weight of resin to the weight of the filler generally in the proportion of two to one - and lowers, therefore, the cost price of the product considerably.
Said process, not requiring heat, except, in special cases, that which may be necessary for the evaporation of the wetting agent, does not cause any prior polycondensation. It thus prevents the dislocation of the structural elements of the load, which retains in the product obtained its strength qualities, so that the molded products have particularly high mechanical strength properties.
The extreme division of the resin which promotes rapid polycondensation and the relatively low weight of this resin in the mixture means that the duration of subsequent molding operations is as short as with conventional powders although the material has not been subjected to, in this process, no prior polycondensation. This results in great homogeneity in the molding characteristics of this type of material, which is not the case with conventional materials where it is difficult to avoid the heterogeneities resulting from the temperature differences on the rolls of the rolling mills.