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CH623842A5 - Arc-resistant composition - Google Patents

Arc-resistant composition Download PDF

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Publication number
CH623842A5
CH623842A5 CH778277A CH778277A CH623842A5 CH 623842 A5 CH623842 A5 CH 623842A5 CH 778277 A CH778277 A CH 778277A CH 778277 A CH778277 A CH 778277A CH 623842 A5 CH623842 A5 CH 623842A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
weight
composition
composition according
arc
polysulfide
Prior art date
Application number
CH778277A
Other languages
French (fr)
Inventor
Donald Gene Needham
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of CH623842A5 publication Critical patent/CH623842A5/en

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    • H01B7/29Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/292Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to heat
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Description

La présente invention a pour objet une composition résistant à l'arc, contenant un polysulfure d'arylène comme ingrédient de base. The subject of the present invention is an arc-resistant composition containing an arylene polysulfide as a basic ingredient.

Dans de nombreuses applications commerciales impliquant l'utilisation d'un courant électrique à haute tension, par exemple la transmission d'énergie électrique ou le chauffage électrique par résistance, il est soit nécessaire soit avantageux d'utiliser des composants faits de matières qui résistent à l'arc, telles que définies dans la norme ASTM-D495-73. Encore plus avantageuses sont des compositions résistant à l'arc et à l'eau et qui possèdent des propriétés physiques acceptables. In many commercial applications involving the use of a high voltage electrical current, for example the transmission of electrical energy or electrical resistance heating, it is either necessary or advantageous to use components made of materials which resist the arc, as defined in standard ASTM-D495-73. Even more advantageous are compositions which are resistant to arc and water and which have acceptable physical properties.

La présente invention a pour but de procurer une telle composition. The object of the present invention is to provide such a composition.

La composition résistant à l'arc selon l'invention comprend un polysulfure d'arylène non durci ou partiellement durci, et une quantité de 20 à 50% en poids, par rapport à la composition totale, d'argile et/ou de talc comme charge. De préférence, la composition comprend 30 à 60% en poids, par rapport à la composition totale, de charges, y compris l'argile et/ou le talc. The arc-resistant composition according to the invention comprises an uncured or partially cured arylene polysulfide, and an amount of 20 to 50% by weight, relative to the total composition, of clay and / or talc as charge. Preferably, the composition comprises 30 to 60% by weight, relative to the total composition, of fillers, including clay and / or talc.

La composition résistant à l'arc, comprenant un polysulfure d'arylène et une charge d'argile ou de talc, peut aussi contenir comme charge de 0 à 35% en poids de verre et/ou de 0 à 40% en poids de carbonate de calcium (les deux pourcentages en poids étant calculés par rapport au poids total de la composition) dans la gamme de 30 à 60% en poids de charge totale. La présence du verre augmente la résistance à la traction de la composition. The arc-resistant composition, comprising an arylene polysulfide and a clay or talc filler, can also contain, as filler, from 0 to 35% by weight of glass and / or from 0 to 40% by weight of carbonate of calcium (the two weight percentages being calculated relative to the total weight of the composition) in the range of 30 to 60% by weight of total load. The presence of the glass increases the tensile strength of the composition.

Une composition résistant à l'arc ayant une meilleure résistance à l'eau comprend de préférence du polysulfure de phénylène, de 30 à 60% en poids de charges comprenant au moins l'argile et/ou le talc et 0,5 à 5% en poids de silanes, tous calculés par rapport au poids total de la composition. An arc-resistant composition having better water resistance preferably comprises phenylene polysulphide, from 30 to 60% by weight of fillers comprising at least clay and / or talc and 0.5 to 5% by weight of silanes, all calculated relative to the total weight of the composition.

Un procédé préféré pour la préparation de la composition sus-décrite est le suivant: on place un polysulfure de phénylène non durci ou partiellement durci dans un appareil mélangeur approprié avec 30 à 60% en poids de charges comprenant 0 à 35% en poids de verre, 0 à 40% en poids de carbonate de calcium et au moins de l'argile et/ou du talc. On mélange les ingrédients jusqu'à ce qu'on obtienne un mélange homogène. On moule alors par injection le mélange pour former une composition résistant à l'arc. A preferred process for the preparation of the above-described composition is as follows: an uncured or partially cured phenylene polysulphide is placed in a suitable mixing apparatus with 30 to 60% by weight of fillers comprising 0 to 35% by weight of glass , 0 to 40% by weight of calcium carbonate and at least clay and / or talc. The ingredients are mixed until a homogeneous mixture is obtained. The mixture is then injection molded to form an arc-resistant composition.

Selon une variante de ce procédé, convenant pour la préparation d'une composition résistant à l'arc possédant une meilleure résistance à l'eau, on mélange un polysulfure de phénylène non durci ou partiellement durci dans un culbuteur avec 30 à 60% en poids de charges comprenant 0 à 35% en poids de verre, 0 à 40% de carbonate de calcium, 0,5 à 5% en poids de silanes, le reste comprenant au moins du talc et/ou de l'argile. On moule alors sous pression le mélange pour former une composition résistant à l'arc ayant la forme désirée. According to a variant of this process, suitable for the preparation of an arc-resistant composition having better water resistance, an unhardened or partially hardened phenylene polysulfide is mixed in a tumbler with 30 to 60% by weight. fillers comprising 0 to 35% by weight of glass, 0 to 40% of calcium carbonate, 0.5 to 5% by weight of silanes, the remainder comprising at least talc and / or clay. The mixture is then pressure molded to form an arc-resistant composition having the desired shape.

Les polysulfures d'arylène exempts d'additifs ne présentent pas de bonnes propriétés de résistance à l'arc. Par exemple, le polysulfure de phénylène a une résistance à l'arc d'environ 10 s, mesurée conformément à la norme ASTM-D495-73, tandis que la valeur acceptable minimale pour des matières résistant à l'arc est d'environ 120 s. Additive-free arylene polysulfides do not exhibit good arc-resistance properties. For example, phenylene polysulfide has an arc resistance of approximately 10 s, measured in accordance with ASTM-D495-73, while the minimum acceptable value for arc-resistant materials is approximately 120 s.

La composition selon l'invention résistant à l'arc, c'est-à-dire qu'elle possède une résistance à l'arc égale ou supérieure à 120 s, mesurée suivant la norme ASTM-D495-73. En outre, on a découvert qu'en ajoutant de petites quantités de silanes à la présente composition résistant à l'arc, on lui communique une meilleure résistance à l'eau et diminue, ou du moins stabilise, son coefficient de dilatation linéaire. The arc-resistant composition according to the invention, that is to say it has an arc resistance equal to or greater than 120 s, measured according to standard ASTM-D495-73. Furthermore, it has been discovered that by adding small amounts of silanes to the present arc-resistant composition, it is imparted better resistance to water and decreases, or at least stabilizes, its coefficient of linear expansion.

Pour la mise en œuvre de la présente invention, on peut utiliser n'importe quel polysulfure d'arylène non durci ou partiellement durci, que ce soit un homopolymère, un copolymère, un ter-polymère, etc., ou un mélange de ces polymères. Dans ce contexte, un polymère non durci ou partiellement durci est un polymère dont le poids moléculaire peut être augmenté soit en allongeant la chaîne moléculaire, soit par réticulation, soit en associant les deux et en fournissant suffisamment d'énergie, par exemple de la chaleur, de préférence en présence d'oxygène. Le procédé qui augmente le poids moléculaire du polymère est appelé procédé de durcissement. Les polysulfures d'arylène ayant des viscosités intrinsèques, dans le chloronaphtalène (0,2 g de polymère dans 100 ml de chloro-naphtalène) à 206° C, d'au moins environ 0,08, avantageusement comprises entre environ 0,1 et 0,3 et de préférence environ 0,13 et 0,23, sont particulièrement appropriés pour cette invention. Des exemples des polymères qu'on peut utiliser ici sont divulgués dans le brevet US N° 3354129. D'autres exemples de polysulfure d'arylène sont le polysulfure de 4,4'-biphénylène, le polysulfure de 2,4-tolylène, un copolymère de p-dichlorobenzène, de 2,4-dichloro-toluène et de sulfure de sodium, ainsi que leurs mélanges. Parmi tous les polysulfures d'arylène, on préfère actuellement des polysulfures de phénylène à utiliser avec la présente invention. For the implementation of the present invention, any uncured or partially cured arylene polysulfide can be used, whether it be a homopolymer, a copolymer, a ter-polymer, etc., or a mixture of these polymers . In this context, an uncured or partially cured polymer is a polymer whose molecular weight can be increased either by lengthening the molecular chain, or by crosslinking, or by combining the two and providing sufficient energy, for example heat , preferably in the presence of oxygen. The process which increases the molecular weight of the polymer is called the curing process. Arylene polysulfides having intrinsic viscosities, in chloronaphthalene (0.2 g of polymer in 100 ml of chloro-naphthalene) at 206 ° C, of at least about 0.08, advantageously between about 0.1 and 0.3 and preferably about 0.13 and 0.23 are particularly suitable for this invention. Examples of the polymers which can be used here are disclosed in US Patent No. 3354129. Other examples of arylene polysulfide are 4,4'-biphenylene polysulfide, 2,4-tolylene polysulfide, a copolymer of p-dichlorobenzene, 2,4-dichloro-toluene and sodium sulfide, as well as their mixtures. Of all the arylene polysulfides, phenylene polysulfides are currently preferred for use with the present invention.

On peut utiliser tout argile, talc, carbonate de calcium ou verre qu'on trouve dans le commerce comme charges; ces ingrédients ne doivent pas être extrêmement purs. Any clay, talc, calcium carbonate or glass that is commercially available can be used as fillers; these ingredients do not have to be extremely pure.

Bien qu'on croie qu'on puisse utiliser n'importe quel silane pour communiquer une meilleure résistance à l'eau et un meilleur coefficient de dilatation linéaire à la présente composition résistant Although it is believed that any silane can be used to impart better water resistance and better coefficient of linear expansion to the present resistant composition

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55' 55 '

60 60

65 65

3 3

623 842 623,842

à l'arc, on préfère actuellement les alcoylsilanes, les alcoxysilanes et leurs polymères. Des exemples de ceux-ci sont le y-glycidoxy-propyltriméthoxysilane, le méthyltriméthoxysilane et le polyisoxy-méthoxysilane. at the arc, the alkylsilanes, the alkoxysilanes and their polymers are currently preferred. Examples of these are γ-glycidoxy-propyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and polyisoxy-methoxysilane.

La proportion de charges ajoutées au polysulfure d'arylène peut varier d'environ 30 à 60% en poids de la composition totale. Les charges comprennent 0 à 30% en poids de verre, 0 à 20% en poids de carbonate de calcium, le solde étant le talc et/ou l'argile. Une composition résistant à l'arc qu'on préfère actuellement comprend les ingrédients suivants: The proportion of fillers added to the arylene polysulfide can vary from approximately 30 to 60% by weight of the total composition. The fillers comprise 0 to 30% by weight of glass, 0 to 20% by weight of calcium carbonate, the balance being talc and / or clay. A currently preferred arc-resistant composition includes the following ingredients:

PSP 45% en poids Argile 17,5% en poids Talc 17,5% en poids Verre 20,0% en poids PSP 45% by weight Clay 17.5% by weight Talc 17.5% by weight Glass 20.0% by weight

La concentration de silanes qu'on peut facultativement incorporer dans la présente composition résistant à l'arc peut varier d'environ 0,5 à environ 5% en poids; habituellement, elle est comprise entre environ 0,5 et 1% en poids de la composition totale. The concentration of silanes which can optionally be incorporated into the present arc-resistant composition can vary from about 0.5 to about 5% by weight; usually it is between about 0.5 and 1% by weight of the total composition.

Le procédé de préparation de la présente composition résistant à l'arc est expliqué le mieux en suivant la séquence des étapes du procédé. The process for preparing the present arc-resistant composition is best explained by following the sequence of process steps.

Si on prépare la composition par moulage par injection, il est avantageux de durcir partiellement le polymère pour réduire sa valeur d'écoulement de la masse fondue jusqu'à une valeur en dessous de 75 g/10 mn suivant ASTM-D1238-74 (343°C et charge de 5 kg). Des polymères ayant une valeur d'écoulement de la masse fondue en dessous de ces valeurs peuvent être moulés par injection de manière plus efficace. On conduit le procédé de durcissement en soumettant le polymère non durci ou partiellement durci, de préférence dans l'air, à des températures élevées jusqu'à ce qu'on obtienne la valeur désirée de l'écoulement de la masse fondue. Normalement, on utilise des températures élevées d'au moins 260°C; la température préférée est de 288 à 482°C. If the composition is prepared by injection molding, it is advantageous to partially cure the polymer in order to reduce its melt flow value to a value below 75 g / 10 min according to ASTM-D1238-74 (343 ° C and load of 5 kg). Polymers having a melt flow value below these values can be injection molded more efficiently. The curing process is carried out by subjecting the uncured or partially cured polymer, preferably in air, to elevated temperatures until the desired value of the melt flow is obtained. Normally, high temperatures of at least 260 ° C are used; the preferred temperature is 288 to 482 ° C.

On place le polymère non durci ou partiellement durci dans un culbuteur ou un autre mélangeur approprié avec des quantités préalablement choisies d'une ou plusieurs charges et, facultativement, une quantité préalablement choisie de silanes. On met en composition les ingrédients selon un procédé connu jusqu'à ce qu'on obtienne un mélange homogène. The uncured or partially cured polymer is placed in a tumbler or other suitable mixer with previously selected amounts of one or more fillers and, optionally, a previously selected amount of silanes. The ingredients are put into composition according to a known process until a homogeneous mixture is obtained.

On introduit alors le mélange dans un appareil de moulage par 5 injection pour former, après le traitement, une composition résistant à l'arc. Le produit de l'étape de moulage par injection peut être façonné en la forme désirée pendant le moulage par injection, ou il peut être usiné au moyen d'une machine ou d'autre manière lorsque l'étape de moulage par injection est terminée. The mixture is then introduced into an injection molding apparatus to form, after treatment, an arc-resistant composition. The product of the injection molding step can be shaped into the desired shape during the injection molding, or it can be machined by machine or otherwise when the injection molding step is completed.

io Lorsqu'on ne prépare pas la composition par moulage par injection, mais par un procédé tel que le moulage sous pression, les propriétés d'écoulement de la masse fondue du polysulfure d'arylène sont normalement moins importantes. On peut mélanger n'importe quel polysulfure d'arylène solide ou liquide, non durci ou 15 partiellement durci, avec les charges indiquées, puis durcir la composition en appliquant une énergie telle que la chaleur sans amener la valeur d'écoulement de la masse fondue de polysulfure d'arylène jusqu'à une valeur minimale préférée. When the composition is not prepared by injection molding, but by a process such as pressure molding, the melt flow properties of the arylene polysulfide are normally less important. Any solid or liquid, uncured or partially cured arylene polysulfide can be mixed with the indicated fillers, and the composition can be cured by applying energy such as heat without causing the melt flow value of arylene polysulfide to a preferred minimum value.

^ Exemple 1 ^ Example 1

On a mélangé des polysulfures de phénylène en poudre connus sous la marque commerciale Ryton ® P3, ayant une densité de 1,3 mesurée suivant ASTM-Dl 505-68 et un écoulement de la masse fondue de 75 g/10 mm mesuré suivant ASTM-D1238-74, (343° C et 25 charge de 5 kg) avec des quantités variables d'argile, de talc, de carbonate de calcium, de mica et de fibre de verre. Le pourcentage en poids de chaque charge dans chacun des mélanges est indiqué dans le tableau I. On a conduit le mélange en culbutant les ingrédients de chaque échantillon dans un mélangeur à tambour rotatif. 30 On a moulé par injection chacun des mélanges et un lot de polysulfure de phénylène pur du type utilisé pour préparer les mélanges en des éprouvettes en forme de barre de 21,6 cm x 1,3 cm x 3,18 mm et ayant une forme appropriée pour l'essai de traction ASTM. On a alors soumis chaque éprouvette à des essais pour déterminer la 35 résistance à la traction, le pour-cent d'allongement, la résistance à l'arc (conformément à ASTM-D495-73). Les résultats sont donnés dans le tableau I. Powdered phenylene polysulfides known under the trademark Ryton® P3, having a density of 1.3 measured according to ASTM-Dl 505-68 and a melt flow of 75 g / 10 mm, measured according to ASTM, were mixed. D1238-74, (343 ° C and 5 kg load) with varying amounts of clay, talc, calcium carbonate, mica and fiberglass. The percentage by weight of each charge in each of the mixtures is indicated in Table I. The mixture was carried out by tumbling the ingredients of each sample in a rotary drum mixer. Each of the mixtures and a batch of pure phenylene polysulfide of the type used to prepare the mixtures were injection molded into 21.6 cm x 1.3 cm x 3.18 mm bar shaped test tubes suitable for ASTM tensile testing. Each test piece was then tested to determine tensile strength, percent elongation, arc strength (in accordance with ASTM-D495-73). The results are given in Table I.

Tableau I: Table I:

Polysulfure de phénylène résistant à l'arc Arc-resistant polyphenylene sulfide

Mélange Mixed

D D

H H

Témoin 8 Ryton R6 Polysulfure de phénylène Control 8 Ryton R6 Polyphenylene sulfide

Composant (% en poids du mélange total) Component (% by weight of the total mixture)

Ryton P3 (polysulfure de phénylène) 60 Ryton P3 (phenylene polysulfide) 60

Argile1 Clay1

Talc2 Talc2

Carbonate de calcium3 Mica4 Calcium carbonate3 Mica4

60 60

60 60

60 60

60 60

60 60

60 60

60 60

60 60

45 45

40 40

- -

- -

- -

- -

20 20

- -

20 20

17,5 17.5

- -

40 40

- -

- -

- -

20 20

20 20

- -

17,5 17.5

- -

- -

40 40

- -

- -

20 20

20 20

40 40

100 100

Fibre de verre 5 Fiberglass 5

- -

- -

- -

- -

40 40

- -

- -

- -

20 20

Traction (kg/cm2)7 Traction (kg / cm2) 7

672 672

728 728

562 562

612,5 612.5

1274 1274

721 721

661,5 661.5

542,5 542.5

1001 1001

1365 1365

% d'allongement % elongation

1,04 1.04

0,8 0.8

1,02 1.02

0,54 0.54

1,08 1.08

0,88 0.88

1,12 1.12

0,83 0.83

0,1 0.1

1,3 1.3

Résistance à l'arc (s) .. Arc resistance (s) ..

181 181

178 178

47 47

17 17

24 24

182 182

130 130

133 133

180 180

10,8 10.8

Essai d'Izod 9 (24° C) .. Izod 9 test (24 ° C).

6 6

6 6

6 6

6 6

6 6

Sans encoche (3,175 mm) Without notch (3.175mm)

2,20 2.20

1,93 1.93

pas pas pas no no no

2,94 2.94

pas pas no no

2,2 2.2

8,0 8.0

d'essai d'essai d'essai test test test

d'essai d'essai test test

Sans encoche N.m Without notch N.m

2,99 2.99

2,63 2.63

4,00 4.00

2,99 2.99

10,88 10.88

623 842 623,842

Tableau I (suite) Table I (continued)

Polysulfure de phénylène résistant à l'arc Arc-resistant polyphenylene sulfide

Mélange Mixed

D D

G G

H H

Témoin 8 Ryton R6 Polysulfure de phénylène Control 8 Ryton R6 Polyphenylene sulfide

Avec encoche With notch

(3,175 mm) 0,27 0,29 0,21 0,36 1,38 0,24 0,25 0,20 0,45 1,4 (3.175mm) 0.27 0.29 0.21 0.36 1.38 0.24 0.25 0.20 0.45 1.4

Avec encoche N.m 0,37 0,39 0,29 0,49 1,88 0,33 0,34 0,27 0,61 1,90 With notch N.m 0.37 0.39 0.29 0.49 1.88 0.33 0.34 0.27 0.61 1.90

Ecoulement en spirale Spiral flow

(cm) 69 56 pas pas 43 66 50,8 56 (cm) 69 56 steps not 43 66 50.8 56

d'essai d'essai test test

Huber #200L Minéral du désert #57 Marbre de Géorgie # 10 Suzorite de Marietta (20-40 mesh) Owens Corning #497 Huber # 200L Desert mineral # 57 Georgia marble # 10 Marietta Suzorite (20-40 mesh) Owens Corning # 497

Certaines propriétés ne sont pas déterminées à cause d'une faible résistance à l'arc; la résistance minimale à l'arc pour cette résine est de 120 s Some properties are not determined due to low arc resistance; the minimum arc resistance for this resin is 120 s

La traction minimale désirée est de 73 kg/cm2 (10000 psi) (69.000 x 103 Pa) The minimum desired traction is 73 kg / cm2 (10,000 psi) (69,000 x 103 Pa)

Ryton R6 est le Ryton P3 (poudre) mis en pastilles ASTM-D256 Ryton R6 is the Ryton P3 (powder) in ASTM-D256 pellets

Les résultats montrent que, en ajoutant les charges indiquées, on diminue la résistance à la traction du polysulfure de phénylène et le pour-cent d'allongement. Cependant, chacune des charges améliorait la résistance à l'arc du polymère. Le degré auquel la résistance à l'arc était améliorée variait beaucoup suivant la quantité et le type de charge. On a obtenu la meilleure résistance à l'arc avec les mélanges A, B et I. On a observé une amélioration bien moindre de la résistance à l'arc avec les mélanges G et H. D'autres mélanges indiqués dans le tableau I n'avaient pour résultat qu'une légère amélioration de la résistance à l'arc, insuffisante pour satisfaire à la résistance à l'arc minimum de 120 s, telle que mesurée selon ASTM-D495-73. The results show that, by adding the indicated fillers, the tensile strength of the phenylene polysulphide and the percentage of elongation are reduced. However, each of the fillers improved the arc resistance of the polymer. The degree to which arc resistance was improved varied widely with the amount and type of charge. The best arc resistance was obtained with mixtures A, B and I. A much lesser improvement in arc resistance was observed with mixtures G and H. Other mixtures shown in Table I n resulted in a slight improvement in arc resistance, insufficient to meet the minimum arc resistance of 120 s, as measured according to ASTM-D495-73.

Il est à remarquer que le mélange I composé de 17% d'argile, 17% de talc et 20% de fibre de verre donnait une composition ayant non seulement une résistance à l'arc bien meilleure, mais aussi une résistance à la traction la moins réduite de toutes les autres compositions préparées lorsqu'on mettait en composition un polysulfure de phénylène. It should be noted that the mixture I composed of 17% clay, 17% talc and 20% glass fiber gave a composition having not only a much better arc resistance, but also a tensile strength. less reduced than all the other compositions prepared when a phenylene polysulfide was composed.

Exemple 2 Example 2

Du moment que le talc et l'argile, en association avec un polysulfure de phénylène, semblaient présenter une bonne résistance à l'arc, on a conduit une autre série d'essais en utilisant diverses quantités de ces deux charges. On a conduit les essais en procédant comme indiqué dans l'exemple 1. Les résultats sont indiqués dans le tableau II. As long as talc and clay, in combination with a phenylene polysulfide, appeared to have good arc resistance, another series of tests was conducted using various amounts of these two fillers. The tests were carried out by proceeding as indicated in Example 1. The results are shown in Table II.

Tableau II Table II

Charge Résistance à l'arc (s) Ecoulement de la Load Arc resistance (s) Flow of the

(% en poids) masse fondue1 (% by weight) melt1

Talc Argile (g/mn) Talc Clay (g / mn)

10 10

10 10

132 132

93,6 93.6

15 15

15 15

183 183

68,1 68.1

20 20

20 20

188 188

37,4 37.4

25 25

25 25

193 193

10,7 10.7

1 ASTM-Dl 238-74 (343° C et charge de 5 kg). 1 ASTM-Dl 238-74 (343 ° C and 5 kg load).

Les données montrent que tous les mélanges avaient une résistance à l'arc au-dessus de la valeur acceptable de 120 s, mais que les mélanges contenant 15% en poids de chaque charge présentent 30 de bien meilleures propriétés associées de la résistance à l'arc et de l'écoulement de la masse fondue. Des bonnes propriétés d'écoulement de la masse fondue sont nécessaires pour pouvoir bien traiter la composition, notamment par moulage par injection. The data shows that all of the mixtures had an arc resistance above the acceptable value of 120 s, but that the mixtures containing 15% by weight of each charge had much better associated properties of resistance to arc and flow of the melt. Good flow properties of the melt are necessary in order to be able to treat the composition well, in particular by injection molding.

35 Exemple 3 35 Example 3

On a préparé un mélange des ingrédients suivants aux concentrations indiquées en mélangeant dans un culbuteur les ingrédients suivants: A mixture of the following ingredients was prepared at the indicated concentrations by mixing the following ingredients in a tumbler:

40 Ingrédient Concentration 40 Ingredient Concentration

(% en poids) (% in weight)

Polysulfure de phénylène partiellement durci .. 45 Partially cured phenylene polysulfide. 45

Argile 17,5 Clay 17.5

45 Talc 17,5 45 Talc 17.5

Verre 20,0 Glass 20.0

On a alors partagé le mélange en sept échantillons. On a mis en 50 composition six des échantillons avec 0,8% en poids de divers silanes comme suit: The mixture was then divided into seven samples. Six of the samples were put into composition with 0.8% by weight of various silanes as follows:

Echantillon 1 témoin, pas de silane Sample 1 control, no silane

Echantillon 2 y-glycidoxypropyltriméthoxysilane (Union Carbide) Echantillon 3 y-glycidoxypropyltriméthoxysilane (Dow) 55 Echantillon 4 méthyltriméthoxysilane (Dow) Sample 2 y-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Union Carbide) Sample 3 y-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Dow) 55 Sample 4 methyltrimethoxysilane (Dow)

Echantillon 5 polyisoxyméthoxysilane (Dow) Sample 5 polyisoxymethoxysilane (Dow)

Echantillon 6 méthylméthoxysilane (Union Carbide) Sample 6 methylmethoxysilane (Union Carbide)

Echantillon 7 alcoylsilane à longue chaîne (expérimentale) (Dow) Sample 7 long chain alkylsilane (experimental) (Dow)

On a moulé les échantillons par injection pour obtenir des éprou-60 vettes ayant une forme appropriée pour les essais. Puis on a soumis aux essais les propriétés physiques et électriques et les coefficients de dilatation thermique linéaire de chaque éprouvette. Les résultats des essais sont indiqués dans les tableaux III à V. The samples were injection molded to obtain clear test pieces of a shape suitable for testing. Then the physical and electrical properties and the coefficients of linear thermal expansion of each test piece were tested. The results of the tests are shown in Tables III to V.

( Voir page suivante) ( See next page)

65 65

D'après les résultats du tableau III, on peut conclure qu'en ajoutant les silanes, on n'agit pas matériellement sur les propriétés physiques des échantillons. From the results in Table III, it can be concluded that adding the silanes does not materially affect the physical properties of the samples.

5 623 842 5,623,842

Tableau III: Table III:

Propriétés physiques Physical properties

Propriété Property

Résistance à la traction1 (psi) (kg/cm2) Tensile strength1 (psi) (kg / cm2)

Module de flexion x 10" 3 2 (psi) (kg/cm2) Flexural module x 10 "3 2 (psi) (kg / cm2)

Sans encoche (Izod)3 (cm-kg/cm) Without notch (Izod) 3 (cm-kg / cm)

Avec encoche (Izod)3 (cm-kg/cm) With notch (Izod) 3 (cm-kg / cm)

Echantillon Sample

1 1

(13325)932,75 (13325) 932.75

(1673,7) 117,16 (1673.7) 117.16

(2,9) 15,77 (2.9) 15.77

(0,55) 2,99 (0.55) 2.99

2 2

(13875)967,75 (13875) 967.75

(1641,0)114,87 (1641.0) 114.87

(2,7) 14,68 (2.7) 14.68

(0,53) 2,88 (0.53) 2.88

3 3

(13150)920,5 (13150) 920.5

(1712,1)119,85 (1712.1) 119.85

(2,8) 15,23 (2.8) 15.23

(0,57) 3,1 (0.57) 3.1

4 4

(12975) 908,25 (12975) 908.25

(1733,3) 121,33 (1,733.3) 121.33

(2,4) 13,05 (2.4) 13.05

(0,60) 3,26 (0.60) 3.26

5 5

(14475) 1013,25 (14475) 1013.25

(1764,1)123,49 (1764.1) 123.49

(2,7) 14,68 (2.7) 14.68

(0,48) 2,61 (0.48) 2.61

6 6

(14000) 980 (14000) 980

(1723,0)120,61 (1,723.0) 120.61

(3,0) 16,31 (3.0) 16.31

(0,53) 2,88 (0.53) 2.88

7 7

(12200) 854 (12200) 854

(1646,2) 115,23 (1646.2) 115.23

(2,4) 13,05 (2.4) 13.05

(0,53) 2,88 (0.53) 2.88

1 ASTM-D638-72 2 ASTM-D790-71 3 ASTM-D256-72a 1 ASTM-D638-72 2 ASTM-D790-71 3 ASTM-D256-72a

Tableau IV: Propriétés électriques Table IV: Electrical properties

Propriété Résistance Constante diélectrique1 Constante diélectrique Résistivité volumique2 Property Resistance Dielectric constant1 Dielectric constant Volume resistivity2

à l'arc 1,0 kHz 1 MHz après 7 j d'immersion (2 unités) 1.0 kHz 1 MHz arc after 7 days of immersion (2 units)

dans l'eau in water

Immédiate Immediate

Après 7 j After 7 days

1,0 kHz 1.0 kHz

1 MHz 1 MHz

d'immersion immersion

1 1

195 195

4,6 4.6

4,2 4.2

6,1 6.1

4,9 4.9

3 x 1015 3 x 1015

2,8 xlO12 2.8 x 10 12

2 2

191 191

4,4 4.4

4,2 4.2

5,5 5.5

4,7 4.7

2,4 x 1015 2.4 x 1015

9,7 xlO13 9.7 xlO13

3 3

193 193

4,5 4.5

4,3 4.3

5,6 5.6

4,7 4.7

1,9 xlO15 1.9 xlO15

1,9 xlO14 1.9 xlO14

4 4

187 187

4,5 4.5

4,2 4.2

5,3 5.3

4,6 4.6

3,7x10»5 3.7x10 ”5

7,6 xlO14 7.6 xlO14

5 5

193 193

4,4 4.4

.4,2 .4.2

5,0 5.0

4,4 4.4

4,8x10»5 4.8x10 ”5

8,4 xlO14 8.4 xlO14

6 6

193 193

4,6 4.6

4,2 4.2

5,4 5.4

4,7 4.7

2,5 x 1015 2.5 x 1015

2,8 x 1014 2.8 x 1014

7 7

188 188

4,4 4.4

4,1 4.1

5,0 5.0

4,5 4.5

3,4 xlO15 3.4 xlO15

1,2 x 1015 1.2 x 1015

1 ASTM-Dl 50-70 2ASTM-D257-66 1 ASTM-Dl 50-70 2ASTM-D257-66

Les essais des propriétés électriques du tableau IV montrent que tous les échantillons avaient une bonne résistance à l'arc. Les cons tantes diélectriques des échantillons étaient de même ordre de 40 The electrical properties tests in Table IV show that all of the samples had good arc resistance. The dielectric constants of the samples were of the same order of 40

grandeur pour tous les échantillons mais, après 7 j d'immersion dans l'eau, les constantes diélectriques des échantillons contenant le silane étaient environ 10 à 20% plus basses que celles de l'échantillon témoin. La résistivité volumique du témoin après immersion était 1000 x plus mauvaise ( 103), tandis que les échantillons traités au silane présentaient relativement peu de changement. size for all samples but, after 7 days of immersion in water, the dielectric constants of the samples containing the silane were approximately 10 to 20% lower than those of the control sample. The volume resistivity of the control after immersion was 1000 x worse (103), while the samples treated with silane showed relatively little change.

Tableau V: Table V:

Coefficient de dilatation thermique linéaire Coefficient of linear thermal expansion

Propriété Gammede Toutes valeurs x 106/°C Gammede property All values x 106 / ° C

tempéra- +70°C +125°C +140°C +225°C tures -30 à + 30°C temperature- + 70 ° C + 125 ° C + 140 ° C + 225 ° C tures -30 to + 30 ° C

Echantillon Sample

1 1

20,7 20.7

21,8 21.8

13,4 13.4

23,8 23.8

42,7 42.7

2 2

20,1 20.1

18,2 18.2

22,4 22.4

21,6 21.6

32,3 32.3

3 3

16,8 16.8

14,9 14.9

17,5 17.5

17,5 17.5

17,4 17.4

4 4

19,4 19.4

erratique erratic

10,7 10.7

16,9 16.9

39,6 39.6

5 5

17,1 17.1

17,1 17.1

17,4 17.4

17,4 17.4

16,9 16.9

6 6

16,9 16.9

9,9 9.9

15,6 15.6

17,8 17.8

22,2 22.2

7 7

23,7 23.7

19,2 19.2

31,3 31.3

28,3 28.3

58,9 58.9

Les résultats indiquent que les silanes contenus dans les échantillons 3, 5 et 6 causent un coefficient de dilatation thermique sensiblement inférieur. Les silanes, dans les échantillons 3 et 5, ont eu comme résultat la stabilisation du coefficient de dilatation thermique linéaire sur la gamme de températures des essais. The results indicate that the silanes in samples 3, 5 and 6 cause a significantly lower coefficient of thermal expansion. The silanes, in samples 3 and 5, resulted in the stabilization of the coefficient of linear thermal expansion over the temperature range of the tests.

es Dans l'exemple 7 seulement, le silane augmentait le coefficient au-dessus de celui de l'échantillon témoin (échantillon 1). L'effet sur le coefficient de dilatation linéaire était totalement inattendu, et on n'explique pas cet effet. es In example 7 only, the silane increased the coefficient above that of the control sample (sample 1). The effect on the coefficient of linear expansion was completely unexpected, and this effect is not explained.

R R

Claims (12)

623 842623,842 1. Composition résistant à l'arc, caractérisée en ce qu'elle comprend un polysulfure d'arylène non durci ou partiellement durci et 20 à 50% en poids, par rapport au poids de la composition totale, d'argile et/ou de talc comme charge. 1. Arc-resistant composition, characterized in that it comprises an uncured or partially cured arylene polysulfide and 20 to 50% by weight, relative to the weight of the total composition, of clay and / or talc as a filler. 2. Composition selon la revendication 1, contenant en outre du verre et/ou du carbonate de calcium, la quantité totale de charge étant de 30 à 60% en poids de la composition totale. 2. Composition according to claim 1, further containing glass and / or calcium carbonate, the total amount of filler being from 30 to 60% by weight of the total composition. 2 2 REVENDICATIONS 3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que la teneur en verre est de 0 à 35% en poids et la teneur en carbonate de calcium est de 0 à 40% en poids, par rapport à la composition totale. 3. Composition according to claim 2, characterized in that the glass content is from 0 to 35% by weight and the calcium carbonate content is from 0 to 40% by weight, relative to the total composition. 4. Composition selon les revendications 1,2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre de 0,5 à 5% en poids d'au moins un silane, par rapport à la composition totale. 4. Composition according to claims 1,2 and 3, characterized in that it further comprises from 0.5 to 5% by weight of at least one silane, relative to the total composition. 5. Composition selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend de 0,5 à 1% en poids de silane. 5. Composition according to claim 4, characterized in that it comprises from 0.5 to 1% by weight of silane. 6. Composition selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le ou les silanes sont choisis parmi les alcoylsilanes, les alcoxysilanes et leurs polymères. 6. Composition according to one of claims 4 or 5, characterized in that the silane (s) are chosen from alkylsilanes, alkoxysilanes and their polymers. 7. Composition selon l'une des revendications 4,5 ou 6, caractérisée en ce que le ou les silanes sont choisis parmi les suivants: le y-glycidoxypropyltriméthoxysilane, le méthyltriméthoxysilane et le polyisoxyméthoxysilane. 7. Composition according to one of claims 4,5 or 6, characterized in that the silane (s) are chosen from the following: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and polyisoxymethoxysilane. 8. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit polysulfure d'arylène est un polysulfure de phénylène. 8. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that said arylene polysulfide is a phenylene polysulfide. 9. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que le polysulfure de phénylène constitue 45% en poids de la composition totale et en ce que l'argile, le talc et le verre constituent respectivement 17,5% en poids, 17,5% en poids et 20% en poids de la composition totale. 9. Composition according to claim 3, characterized in that the phenylene polysulfide constitutes 45% by weight of the total composition and in that the clay, talc and glass respectively constitute 17.5% by weight, 17.5 % by weight and 20% by weight of the total composition. 10. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polysulfure d'arylène a une viscosité inhérente d'au moins 0,08 à 206° C, mesurée comme décrit plus haut. 10. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the arylene polysulfide has an inherent viscosity of at least 0.08 at 206 ° C, measured as described above. 11. Composition selon la revendication 10, caractérisée en ce que la viscosité inhérente est de 0,1 à 0,3. 11. Composition according to claim 10, characterized in that the inherent viscosity is from 0.1 to 0.3. 12. Utilisation d'une composition selon la revendication 1 pour la fabrication d'articles moulés pour des appareils électriques, caractérisée en ce qu'on soumet la composition à un moulage par injection ou un moulage sous pression. 12. Use of a composition according to claim 1 for the manufacture of molded articles for electrical appliances, characterized in that the composition is subjected to an injection molding or a pressure molding.
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