FR2713650A1 - Polymères pour extrusion à vitesse d'application élevée et procédé de fabrication de ceux-ci. - Google Patents

Abstract

Composition pour extrusion formée d'un mélange d'un polymère et d'une charge finement divisée préparé par mélangeage des matériaux dans des conditions de cisaillement important résultant en une composition qui, lorsqu'elle est diluée jusqu'à un niveau déterminé, permet une vitesse d'application qui est relativement plus élevée que celle d'une composition ayant les mêmes proportions de polymère et de charge, mélangés dans des conditions de faible cisaillement, les forces de cisaillement importantes permettant de réduire la taille des agrégats. L'invention concerne également un procédé pour réduire la taille moyenne initiale des agrégats d'une charge dispersée dans un polymère lequel procédé consiste à soumettre le mélange à des forces de cisaillement importantes dans un mélangeur haute intensité.

Description

Polymères pour extrusion à vitesse d'application élevée et procédé de

fabrication de ceux-ci La présente invention concerne des polymères moulables contenant des charges de silice. En particulier, l'invention concerne des polymères

moulables par injection dans lesquels la charge est incorporée dans le mé-

lange de polymère de manière telle que la vitesse d'application du mélange soit augmentée de manière significative. Plus particulièrement,

l'invention concerne des polymères moulables contenant des charges de si-

lice pour lesquels la vitesse d'application du mélange de polymères a été

augmentée par réduction de la taille moyenne des agrégats de silice consti-

tuant la charge de silice.

Des compositions liquides de polymères moulables par injection connues sont normalement constituées d'un mélange de polymères, d'une ou de plusieurs charges, d'un catalyseur et, éventuellement, d'un agent de réticulation. La composition de polymère liquide pour injection peut être

moulée par injection pour former différentes petites pièces.

On cherche à fabriquer des grandes pièces obtenues par moulage par

injection. nI s'est cependant avéré difficile d'obtenir par moulage par injec-

tion des pièces de taille importante car le matériau à mouler a tendance à durcir avant que le moule soit rempli. Ce problème est lié entre autres aux

propriétés des matériaux de charge. Un matériau de charge utilisé commu-

nément est la silice fumée qui présente différentes caractéristiques structu-

rales. La silice fumée est constituée de particules sphériques submicroni-

ques. Ces particules ont tendance à s'agréger pour donner des structures

dendritiques avec de longues ramifications radiales. Les agrégats ont ten-

dance à s'agglomérer pour former des amas ou grumeaux. Lorsque la dis-

tance entre les agrégats est suffisamment petite ou lorsque la concentration des agrégats est suffisamment importante, les longues ramifications des structures dendritiques commencent à s'interpénétrer et empêchent l'écoulement du mélange contenant de tels agrégats reliés entre eux. La vitesse d'application de matériaux contenant de la silice fumée s'avère ainsi dépendre de la taille moyenne des agrégats. En particulier la

longueur des ramifications radiales des agrégats dendritiques semble mo-

difier la vitesse d'application et les propriétés physiques.

Le brevet US n0 3 953 487 décrit un procédé de préparation d'une sili-

ce hydrophobe consistant à faire réagir du SiO2 solide constitué d'agrégats de faible taille avec des composés organosiliciques tout en soumettant le mélange réactionnel à des secousses mécaniques qui se traduisent par un

morcellement des agrégats et agglomérats de SiO2. Dans un exemple parti-

culier, les agrégats de SiO2 sont soumis à une étape de broyage dans un

broyeur à boulets ayant pour but de réduire la taille moyenne des agrégats.

Le matériau du brevet US n0 3 953 487 peut être combiné avec des po-

lymères du type décrit dans la demande de brevet d'invention ci-dessus

pour obtenir des compositions liquides de polymères pour moulage par in-

jection permettant des vitesses d'application acceptables. Cependant, le matériau de silice fumée traité selon le brevet US n0 3 953 487 est difficile à fabriquer car il nécessite de nombreuses heures de broyage dans un broyeur à boulet pour arriver à la faible taille recherchée des agrégats. Le procédé

est peu intéressant d'un point de vue de fabrication en raison du temps né-

cessaire pour préparer la silice finement divisée, de l'apparition de pous-

sières et des problèmes de contamination associés. Ces considérations font

que le matériau est coûteux.

Il est par conséquent souhaitable de trouver un procédé efficace pour

réduire la taille moyenne des agrégats de silice finement divisée de manié-

re à obtenir des compositions de polymères ayant des propriétés physiques

satisfaisantes et permettant des vitesses d'application élevées.

La présente invention est basée sur la découverte que des charges de

silice finement divisée qui sont normalement difficiles à pulvériser en uti-

lisant les techniques habituelles de réduction de taille de particules ou

d'agrégats peuvent être pulvérisées à l'aide de ces mêmes techniques habi-

tuelles de réduction de taille en utilisant un adjuvant de traitement liquide

qui transmet les forces de cisaillement aux agrégats de silice finement divi-

sée permettant ainsi de réduire la taille moyenne des agrégats. Les adju-

vants de traitement liquides permettant une telle division peuvent avoir des viscosité et natures chimiques très différentes allant de l'eau ou de solvants

organiques de faible masse moléculaire jusqu'à différents polymères liqui-

des, tels que les polyesters ou polysilicones capables ou non de polyméri-

ser ou de réticuler par la suite. Dans le cas de la présente invention, un adju-

vant de traitement préféré est un polysiloxane de manière à ce que l'adjuvant de traitement et la charge de silice constituent des composants d'une composition de base liquide pour moulage par injection. Lorsque la composition de base est mélangée avec un matériau pour extrusion (p. ex. une composition liquide pour moulage par injection), le matériau obtenu peut être appliqué à une vitesse qui est significativement plus élevée que

celle des matériaux à extruder de l'art antérieur contenant les mêmes pro-

portions de polymères et de charges. Dans un mode de réalisation particu-

lier, l'invention concerne une composition de base constituée d'un mélange (A) d'un polysiloxane ayant une viscosité d'environ 3 000 à environ 1 500 000 cps à 25 C, et (B) une charge de silice fumée constituée de particules dont la surface spécifique est comprise entre environ 50 et environ 600 m2/g et qui forment des agrégats ayant une taille moyenne initiale inchangée comprise entre 0,20 et 0,35 pim, ledit mélange ayant été soumis à des forces de cisaillement importantes dans un mélangeur haute intensité pendant un temps suffisant pour réduire la taille moyenne initiale des agrégats de silice fumée jusqu'à un niveau permettant d'atteindre des vitesse d'application relativement

élevées pour des compositions présentant de bonnes propriétés physiques.

Le rapport de (A) à (B) est compris entre environ 65/35 et environ 33/66.

Les compositions de l'invention peuvent contenir également (C) un agent de réticulation, (D) un catalyseur, (E) un agent déstructurant et (F) un agent de traitement de surface in situ qui peut jouer également le rôle

d'agent de dispersion.

L'invention concerne également un procédé pour réduire la taille

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moyenne initiale inchangée des agrégats de la charge dispersée dans un po-

lymère, lequel procédé consiste à soumettre un mélange d'un polymère et

de silice fumée à des forces de cisaillement élevées dans un mélangeur hau-

te intensité pendant un temps suffisant pour réduire la taille moyenne ini-

tiale des agrégats jusqu'à un niveau souhaitable. La présente invention concerne une composition, par exemple d'un

polymère de base (A) ayant une viscosité comprise entre environ 3 00 et en-

viron 1 500 000 cps à 25 C et (B) d'une charge de silice fumée ayant une surface spécifique comprise entre environ 50 et 600 m2/g et une taille moyenne initiale des agrégats d'environ 0,10 et 0,25 upm. La composition de

base est un mélange de (A) et (B) et a été soumise à des forces de cisaille-

ment de haute intensité dans un mélangeur approprié pendant un temps suffisant de manière à réduire la taille moyenne des agrégats à environ un

demi à un tiers de la taille moyenne initiale inchangée des agrégats.

La composition conforme à la présente invention peut être combinée avec d'autres matériaux comprenant des agents de traitement de surface in situ, des catalyseurs, des agents de réticulation, des promoteurs

d'adhésion, des additifs etc. en combinaison avec des composants polymè-

res pour préparer des compositions pour extrusion appropriées pour la fa-

brication de moules, pour le moulage par injection et pour des application

d'étanchement, ces compositions permettant des vitesses d'application éle-

vées et étant caractérisées par une résistance améliorée.

Les composants de la composition sont définis ci-après.

(A) est un fluide organopolysiloxane de faible viscosité qui, lorsqu'il est combiné avec des fraction relativement importantes de silice fumée et soumis à des forces de cisaillement importantes dans un mélangeur haute intensité, donne un mélange ou polymère de base de viscosité élevée qui

peut être formulé de manière à donner des compositions permettant des vi-

tesses d'application importantes.

Dans les exemples ci-dessous, (A1) est un polymère coiffé de groupes vinyle ayant une viscosité d'environ 40 000 cps à 25 C et ayant une teneur en groupes vinyle d'environ 0,08 % en poids, (A2) est un polymère coiffé de groupes vinyle ayant une viscosité d'environ 500 cps à 25 C et une teneur en groupes vinyle d'environ 1,65 % en poids, (A3) est un polymère coiffé de groupes diméthyl-vinyle et de groupes triméthyle ayant une viscosité de 500 cps à 25 C (pas de groupes vinyle sur la chaîne) et une teneur en groupes vinyle d'environ 0,195 % en poids, (A4) est une résine d'hydrogénopolysiloxane durcissable de formule générale M2HQ dans laquelle M représente un groupe R1R2SiO1/, o R1 est un atome

d'hydrogène et R2 est un résidu hydrocarboné exempt d'insaturation alipha-

tique comportant de 1 à 8 atomes de carbone, R2 représentant de préférence un groupe méthyle, et le matériau ayant une teneur en atomes d'hydrogène

liés à des atomes de silicium d'environ 0,9 % en poids.

Le composant (B) est une silice fumée ayant une surface spécifique

comprise entre environ 50 et environ 600 m2/g à l'état non traitée. La surfa-

ce spécifique est comprise de préférence entre environ 90 et environ 400 m2/g. La taille moyenne maximale des agrégats de (B) est grossièrement d'environ 0,25 pm. Après traitement conformément à la présente invention, la taille moyenne des agrégats est réduite d'environ la moitié à environ deux tiers. Lorsque la taille moyenne des agrégats n'est pas suffisamment

diminuée, la vitesse d'application du matériau obtenu peut ne pas être aug-

mentée de manière significative.

La silice fumée peut subir un traitement préalable ou être traitée in si-

tu. Dans les exemples ci-dessous, (B 1) est une silice fumée, traitée par un tétramère méthylé, ayant une

surface spécifique d'environ 200 m2/g à l'état non traitée et dont les agré-

gats ont une taille moyenne initiale d'environ 0,25 pm.

(B2) est une silice fumée, traitée par un tétramère méthylé et un sila-

zane, ayant une surface spécifique d'environ 200 m2/g à l'état non traité (160 m2/g à l'état traité) et une taille moyenne initiale des agrégats

d'environ 0,25 mm.

(B3) est une silice fumée, traitée par un tétramère méthylé, ayant une

surface spécifique de 325 m2/g à l'état non traité et une taille moyenne ini-

tiale des agrégats d'environ 0,25 pm.

Il est souhaitable de soumettre la surface de la silice à traitement qui

permet d'inactiver des groupes superficielles réactives afin d'éviter la re-

combinaison par condensation d'agrégats ou d'agglomérats fraîchement séparés. (A) et (B) sont combinés avec des rapports de l'un à l'autre d'environ 65/35 à environ 33/66. Ces rapports permettent de réduire la taille moyenne des agrégats de la charge par broyage haute intensité. Cette fourchette de

rapports est préférée afin d'obtenir la réduction de taille moyenne des agré-

gats désirée. Les matériaux obtenus peuvent être dilués et sont normale-

ment dilués davantage pour obtenir des compositions ayant un rapport po-

lymère/charge d'environ 75/25. Les compositions obtenues à partir du pro-

cédé de la présente invention à la fois permettent des vitesses d'application relativement importantes et présentent de bonnes propriétés physiques. En d'autres termes, le mélangeage de polymères et de charges respectant les rapports compris dans la fourchette donnée ci- dessus dans des conditions de cisaillement important donne des compositions de base qui peuvent être combinées avec d'autres matériaux pour arriver aux vitesses d'application

et propriétés physiques recherchées.

Le composant (C) est un agent de réticulation. Le composant (C) peut

être en particulier un agent de réticulation de type hydrure. Dans les exem-

ples ci-dessous, (Cl1) est un polysiloxane à chaîne comportant des motifs

diméthylsiloxane et hydrogénométhylsiloxane coiffée de groupes trimé-

thylsiloxy, ayant une teneur en atome d'hydrogène liés aux atomes de sili-

cium d'environ 0,8 % en poids.

Le composant (D) est un catalyseur de durcissement par réaction d'addition. Dans les exemples ci-dessous, (D) est un catalyseur à base de platine comme ceux divulgués par Karstedt dans le brevet d'invention US

n 3 814 730, contenant 20 parties par million de platine. Ce type de com-

plexe de platine est formé généralement par réaction d'acide chloroplatini-

que contenant 6 molécules d'eau d'hydratation avec un disiloxane coiffé de groupes diméthylvinylsiloxy en présence d'un bicarbonate de sodium en

solution éthanolique.

Le composant (E) est un agent déstructurant. Dans les exemples ci-

dessous, (El) est un fluide de type MQ dans lequel le rapport de M à Q est

d'environ 1 et qui a une teneur en groupes silanol d'environ 2,0 % en poids.

(E2) est un fluide coiffé de fonctions silanol de formule

HOD6OH

contenant d'environ 5 à 6 % de radicaux OH.

Le composant (F) est un agent de traitement de surface in situ de la si-

lice fumée. Des agents de traitement de surface englobent un agent de trai-

tement de type cyclopolysiloxane, commne celui décrit dans le brevet US n 2938 009 de Lucas ou par un silazane comme décrit dans le brevet US n 3

635 743 de Smith. Dans les exemples ci-dessous, (F1) est un hexaméthyldi-

silazane et (F2) est un tétraméthyldivinyldisilazane. (F2) est utilisé égale-

ment comme agent de dispersion comme indiqué dans les exemples.

Conformément à la présente invention, il est possible de fabriquer dif-

férents matériaux en utilisant la composition de la présente invention com-

me composition de base. Il est possible de préparer par exemples des maté-

riaux pour extrusion, tels que des matériaux pour la fabrication de moules

durcissables par réaction d'addition ou par réaction impliquant les fonc-

tions silanol, lesquels matériaux ont une viscosité comprise entre 3 000 et 000 cps à 25 C. Un matériau typique est décrit par Beers dans le brevet US n 3 847 848 qui décrit un élastomère silicone bicomposant RTV (Room Température Vulcanizing, vulcanisant à température ambiante) approprié

pour des applications de moulage contenant un organopolysiloxane linéai-

re fluide de base portant des groupes hydroxyle terminaux liés aux atomes de silicium et ayant une viscosité comprise entre 1 000 et 10 000 000 cps à C.

On ajoute habituellement une charge renforçante ou diluante à la for-

mulation d'élastomère de silicone vulcanisable à température ambiante (RTV). Ces charges renforçantes ou diluantes sont typiquement des oxydes

minéraux poreux ayant une surface spécifique moyenne à importante, tel-

les que la silice fumée, la silice aérogel, la silice xérogel, l'alumine, la

gamma-alumine, le dioxyde de titane (soit sous forme d'anatase ou de ruti-

le) etc. En fonction des propriétés recherchées, le matériau de charge ren-

forçante ou diluante peut être traité ou non traité. Un exemple d'une charge

traitée est la silice fumée traitée avec un cyclooctaméthyltétrasiloxane.

On connaît et on utilise dans la technique couramment différents autres

agents de traitement.

Les matériaux liquides pour moulage par injection peuvent être des matériaux comme ceux décrits dans le brevet US n 4340709 de Jeram et coll., dans lequel une composition de silicone durcissable par réaction d'addition ayant une faible viscosité à l'état non durci et caractérisée par

une résistance élevée à l'état durci contient un polymère de type diorgano-

polysiloxane portant des groupes vinyle, un catalyseur à base de platine, un agent de réticulation de type hydrure et un agent de couplage linéaire de ty-

pe hydrure, la viscosité de l'agent de couplage linéaire de type hydrure va-

riant d'environ 1 à environ 1 000 cps à 25 C. Les matériaux liquides pour

moulage par injection obtenus ont une viscosité d'environ 500 000 à envi-

ron 1 500 000 cps à 25 C. D'autres matériaux sont par exemple ceux décrits

par Jeram et coll. dans le brevet US n 5 082 866.

D'autres matériaux typiques pour moulage par injection sont décrits dans les brevets US n 3 436 366 de Modic, 3 957 713, 4 029 629 et 4 041

, tous de Jeram.

Des matériaux d'étanchéité ont généralement une viscosité d'environ 50 000 à environ 600 000 cps à 25 C. Des exemples de tels matériaux sont

décrits dans les brevets US n 3 077 465 et 3 035 016 de Bruner qui englo-

bent un matériau d'étanchéité de type EVF (élastomères vulcanisants à froid) monocomposant durcissant avec libération d'acide acétique. Dziark

décrit dans le brevet US n 4 417 042 un matériau d'étanchéité monocompo-

sant de type EVF coiffé durcissant avec libération d'alcool préparé par ré-

action d'un polysiloxane coiffé de fonctions silanol avec un agent de réti-

culation à fonctions alcoxy en présence d'un catalyseur de condensation.

Des composés et polymère comportant des motifs silicium-azote sont utili-

sés comme agent bloquant les groupes hydroxyle qui ne se trouvent pas en

bout de chaîne. Un autre exemple de matériau d'étanchéité de type EVF mo-

nocomposant durcissant avec libération d'alcools est décrit dans le brevet US n 4 100 129 de Beers, ce matériau contenant un polydiorganosiloxane coiffé de groupes silanol, un agent de réticulation de type silane et un ester organométallique réactif vis-à-vis des fonctions silanol et comportant des liaisons métalliques, donnant un matériau caractérisé par une adhérence forte sur une variété de substrats qui posent normalement des problèmes d'adhérence. L'invention et ses avantages seront illustrés plus en détail dans

l'exemple suivant. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été

donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou

des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente in-

vention. Le Tableau 1 énumère les matériaux utilisés dans les exemples et leur appellation. Tableau I (A1) polysiloxane coiffé de groupes vinyle, 40 000 cps à 25 C teneur en groupes vinyle 0,08 % en poids (A2) polysiloxane coiffé de groupes vinyle, 500 cps à 25 C teneur en groupes vinyle 1,65 % en poids (A3) polymère coiffé de groupes diméthylvinyle et triméthylvinyle (pas de vinyle sur la chaîne), 500 cps à C, teneur en groupes vinyle 0,195 % en poids (A4) résine M2HQ, teneur en hydrogène lié au silicium: 0,9 % en poids (B 1) silice fumée traitée par D4(tétramère de siloxane diméthylé), m2/g (à l'état non traité) (B2) silice fumée traitée par D4 et HMDZ, m2/g (à l'état non traité) (B3) silice fumée traitée par D4 et HMDZ, 325 m2/g (à l'état non traité)

(C1) polysiloxane à motifs diméthylsiloxane et méthylhydrogéno-

siloxane coiffé de groupes triméthylsiloxy, teneur en H lié au Si: 0,8 % en poids (D) catalyseur à base de platine (El) résine de type MQ, M/Q env. 1, SiOH 2,0 % en poids (E2) HOD6OH env. 5-6 % de radicaux OH (F1) hexaméthyldisilazane (F2) tétraméthyldivinyldisilazane Exemples 1 - 11 On introduit lentement différents polymères et de la silice fumée dans

un mélangeur haute intensité (par exemple un mélangeur Banbury) tour-

nant à une faible vitesse de rotation. On continue le mélangeage pendant 35 - 60 minutes tout en augmentant la vitesse de rotation du mélangeur jusqu'à ce que la température des matériaux atteigne 125 - 160 C. La composition

des mélanges est donnée dans le Tableau II.

Tableau II

exemple 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

(A1) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

(B1) 100 - -- 200 200.-- - --- --

(B2) - 100 107 -- - 150 150 107 54 33 --

(B3)... - - _.- - 107

(E2) - - 2,0 2,0 - - - -..

(F1) - -. . -. - 0,27 - - --

(F2) - 0,4 0,213 -- - - 0,213 - -

(A)/(B) 50/50 50/50 48/52 33/66 33/66 40/60 40/60 48/52 65/35 75/25 48/52

Les Exemples 1, 2 et 3 ont été réalisés afin de tester la capacité d'un dispositif de mélangeage à fort cisaillement à diminuer la taille moyenne des agrégats d'une silice fumée commerciale typique, ayant une surface spécifique de 200 m2/g. La diminution de la taille moyenne des agrégats de la silice fumée est déduite des propriétés physiques et de la vitesse

d'application et est mise en évidence par microscopie électronique par ba-

layage de la charge dans la composition après mélangeage sous fort ci-

saillement. Les Exemples 4 et 5 ont été effectués afin de déterminer la valeur de 33/66 de la limite inférieure du rapport polymère/charge de renforcement qui correspond à une diminution utile de la taille moyenne des agrégats de

la silice fumée.

Les Exemples 6 et 7 ont été réalisés pour mettre en évidence l'utilité

générale de l'invention dans une fourchette intermédiaire de rapport poly-

mère/charge, c'est à dire 60/40.

L'Exemple 8 correspond à une formulation optimisée établie sur la ba-

se des résultats obtenus dans les Exemples 1, 2 et 3.

Les Exemples 9 et 10 ont été réalisés afin de déterminer la limite supé-

rieure du rapport polymère/charge, environ égal à 65:35, donnant une sili-

ce dans laquelle la taille moyenne des agrégats a été réduite par un traite-

ment sous fort cisaillement.

L'Exemple 1 1 est un mélange de polymère et de charge utilisant une

silice différente de celle utilisée dans les Exemples 1 à 10. La surface spé-

cifique de la silice de l'Exemple 1 1 est de 325 m2/g et met en évidence que

l'invention n'est pas limitée à des silices ayant une surface spécifique parti-

culière.

Les résultats de l'évaluation des mélanges des Exemples sont les sui-

vants:

Exemple 1: bien mélangé, le matériau est sec.

Exemple 2: bien mélangé, le matériau est collant.

Exemple 3: très bien mélangé, se détache facilement du mélangeur.

Exemple 4: nécessite un temps de mélangeage important et ne se dis-

perse pas facilement.

Exemple 5: 2 parties d'un adjuvant de mise en oeuvre ajoutées à la for-

mulation de l'Exemple 4 dispersent rapidement la charge. On obtient les

charges et produits recherchés.

Exemple 6: matériau trop épais, trop visqueux. Pas de mélangeage ef-

ficace. Exemple 7: l'addition de 2 parties d'un adjuvant de mise en oeuvre à la formulation de l'Exemple 6 permet un mélangeage satisfaisant, donne un

produit qui se détache facilement du mélangeur. On obtient les effets dési-

rés dus à une taille moyenne réduite des agrégats de la charge.

Exemple 8: mélange optimal et propriétés optimales.

Exemple 9: matériau légèrement poisseux, réduction marginale de la taille des agrégats de la charge, très faible variation de la taille moyenne

des agrégats.

Exemple 10: mélange très poisseux, pas d'effet observé en termes de

réduction de la taille des agrégats et des propriétés du mélange produit.

Exemple 11: utilisation d'une silice à surface spécifique plus élevée, une silice fumée. Mélangeage facile, se détache facilement du mélangeur,

taille moyenne des agrégats de silice réduite. Mise en évidence que la dimi-

nution de la taille moyenne des agrégats n'est pas liée à la surface spécifi-

que BET.

100 parties du matériau de l'Exemple 1 sont mélangées dans un mélan-

geur à pâte avec les additifs suivants

Tableau III

12 13 14 15

Exemple 1 100 100 --

(Al)* 100 100 66 66

(A2) 0,4 0,4 0,4 0,4

(A3) 0,4 0,4 0,4 0,4

(B1) ------- 25

(B2)-- 25 ---

(A4) + (C1) ** ** ** **

(D1) 20ppm 20ppm 20ppm 20ppm (El) 01 01 01 01

(F1) -- 1,2 --- 3

*suffisant pour obtenir une teneur en charge standard de 25 %

** suffisamment de (A4) + (C 1) pour obtenir un rapport vinyle/hydro-

* gène compris entre 1/1,1 et 1/1,6 La charge est incorporée rapidement dans les mélanges des Exemples 12 et 13 se traduisant respectivement par une vitesse d'application de 190

g/min et 210 g/min.

Exemple 14: mêmes composants que dans l'Exemple 12, mélangeage dans un mélangeur à pâte (faible intensité), vitesse d'application: 60 g/min. Exemple 15: mêmes composants que dans l'Exemple 13, mélangeage dans un mélangeur à pâte (faible intensité), vitesse d'application: 80

g/min. Mis à part la vitesse d'application, les propriétés physiques des mé-

langes des Exemples 12 - 15 sont sensiblement les mêmes.

Le Tableau IV est une comparaison des propriétés d'application et

d'autres propriétés physiques d'un matériau (Ex. 18) fabriqué selon un pro-

cédé conventionnel (mélangeage à faible intensité) avec un rapport poly-

mère/charge d'environ 66/33 dans l'étape de mélangeage, et de matériaux (Ex 16 et 17) fabriqués conformément à la présente invention (mélangeage haute intensité) ayant une quantité réduite de polymère pendant l'étape de

mélangeage. Tous les matériaux sont dilués jusqu'à un rapport polymè-

re/charge de 75/25 pour les tests après mélangeage.

Tableau IV

matériaux* ___________ exemple 16 exemple 17 exemple 18 matériaux*

(A1) 60 65 66

(B2) 40 35

(B3) 33

propriétés: vitesse d'application (g/min) 120 88 70 dureté Shore A 36 37 37 résistance à la rupture en traction (MPa) 7,58 7,68 7,92 allongement (%) 636 613 660 module à 100 % d'allongement (MPa) 113 225 220 résistance au déchirement (daN/cm) 41,1 39,4 38,5 *dilués jusqu'à 25 % de charge

Les résultats montrés dans le Tableau IV indiquent que des composi-

tions préparées selon un procédé conventionnel (Ex. 18) permettent une vi-

tesse d'application d'environ 70 g/min. Les matériaux contenant moins de polymère mais qui ont été soumis à un mélangeage haute intensité (Ex. 17) permettent une vitesse d'application d'environ 88 g/min ce qui constitue une amélioration. Finalement, les matériaux ayant une teneur encore plus

réduite de polymère (Ex. 16) soumis à un mélangeage haute intensité per-

mettent une vitesse d'application augmentée de façon spectaculaire à environ 120 g/min. Ainsi, un rapport polymère/charge d'environ 65/35 constitue une limite supérieure utile.

Les autres propriétés physiques restent à peu près les mêmes. Ceci in-

dique que le matériau obtenu se comportera à peu près de la même façon dans une application de moulage par injection, mais la vitesse d'application accrue permettra normalement la fabrication de pièces de

taille plus importante dans le cas ou les enseignements de la présente in-

vention sont respectés pour un moulage par injection.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour fabriquer un matériau pour extrusion formé d'un mé-

lange de (A) un polymère et

(B) une charge finement divisée dont les agrégats ont une taille initia-

le, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - combinaison de (A) et (B) dans des conditions de cisaillement important et - mélangeage de (A) e de (B) dans des conditions de forces de cisaillement

relativement important pendant un temps suffisant pour obtenir un maté-

riau pour extrusion permettant une vitesse d'application qui est significa-

tivement plus élevée que celle d'un matériau pour extrusion contenant les mêmes proportions de (A) et de (B) mélangés dans des conditions de faible cisaillement. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de mélangeage comprend la réduction de la taille moyenne initiale

des agrégats que forment les particules de charge jusqu'à un niveau suffi-

sant pour augmenter ladite vitesse d'application tout en conservant une ré-

sistance à la rupture en traction satisfaisante du matériau.

3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la

taille moyenne initiale des aggrégats est comprise entre environ 0,20 et en-

viron 0,35 pm.

4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la taille moyenne initiale des agrégats de la charge (B) est réduite d'environ

deux tiers.

5. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mélangeage comprend la réduction de la taille des agrégats de la charge

d'environ deux tiers de la taille initiale.

6. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le rap-

port de (A)/(B) est compris entre environ 65/35 et environ 33/66 avant di-

lution du matériau.

7. Composition pour extrusion, caractérisée en ce qu'elle contient un mélange (A) d'un polysiloxane ayant une viscosité d'environ 3 000 à environ 1 500 000 cps à 25 C, et

(B) une charge de silice fumée constituée de particules ayant une sur-

face spécifique comprise entre environ 50 et environ 600 m2/g et formant

des agrégats qui ont une taille moyenne initiale non modifiée, ledit mélan-

ge ayant été soumis à des forces de cisaillement importantes dans un mélangeur haute intensité pendant un temps suffisant pour réduire la taille moyenne initiale des agrégats de silice fumée jusqu'à un niveau permettant

d'atteindre des vitesse d'application relativement élevées pour des compo-

sitions présentant de bonnes propriétés physiques.

8. Composition conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que

le rapport de (A) à (B) est compris entre environ 65/35 et environ 33/66.

9. Composition conforme à la revendication 7, caractérisée en ce qu'elles contient en outre au moins un composant choisi parmi (C) un agent de réticulation, (D) un catalyseur, (E) un agent déstructurant et (F) un

agent de traitement de surface in situ de la charge ou agent de dispersion.

10. Composition conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que la taille moyenne initiale des agrégats est comprise entre environ 0,20 et

environ 0,35 microns.

1. Composition conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que

la taille moyenne initiale des agrégats est réduite environ de deux tiers.

12. Procédé pour réduire la taille moyenne initiale des agrégats d'une charge dispersée dans un polymère, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant - à soumettre un mélange d'un polymère et d'une charge à des forces de

cisaillement relativement élevées dans un mélangeur haute intensité pen-

dant un temps suffisamment long pour réduire ladite taille moyenne initia-

le des agrégats, et

- à diluer le mélange avec un ou plusieurs polymères diluants, obte-

nant ainsi une composition qui permet une vitesse d'application relative-

ment importante comparée à celle d'une même composition contenant le polymère et la charge qui ont été mélangés dans des conditions de forces de

cisaillement relativement faibles.

13. Procédé conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que la taille moyenne des agrégats est réduite jusqu'à un niveau suffisant pour obtenir des compositions à vitesse d'application relativement élevée ayant

des propriétés physiques recherchées.

14. Procédé conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que la taille moyenne des agrégats est réduite environ des deux tiers par rapport à

la taille moyenne initiale des agrégats.

15. Procédé de diminution de la taille des agrégats d'une charge

consistant à disperser la charge dans un polymère et à mélanger le polymè-

re et la charge dans des conditions de fort cisaillement de manière à ce que

la taille initiale des agrégats soit réduite d'environ un à deux tiers.