FR2707550A1 - Canalisation multicouches en matière plastique. - Google Patents
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Abstract
Tube en matière synthétique à plusieurs couches fabriqué par coextrusion destiné à véhiculer un carburant de véhicule automobile, comportant, de l'intérieur vers l'extérieur, une couche en polyéthylène, une couche d'adhésif copolymère de polyéthylène, d'acide acrylique et/ou d'anhydride maléique, et une couche extérieure en polysulfure de phénylène (PPS).
Description
La présente invention concerne une canalisation en matière plastique pour des fluides existant dans les véhicules automobiles tels que le carburant ou le liquide laveglace, le liquide de refroidissement du moteur voire le liquide caloporteur pour l'installation de chauffage-climatisation.
Les canalisations aujourd'hui utilisées, lorsqu'elles ne sont plus métalliques, sont essentiellement en polyamide. Ce matériau présente un certain nombre d'inconvénients, notamment du fait de l'alcool qui est nécessairement présent dans les fluides véhiculés. En effet, l'alcool à pour premier effet de faire gonfler le matériau ce qui détruit ses caractéristiques dimensionnelles et conduit à des pertes d'étanchéité ou des contraintes inadmissibles dans les tuyauteries. En outre, l'alcool dissout certains des composants de la conduite et les entraîne dans le reste de l'installation où ils sont une cause d'encrassement.
Pour combattre cet inconvénient on a proposé de revêtir la paroi intérieure de ces canalisations d'une couche barrière fine par exemple en polyoléfine (polypropylène notamment) par coextrusion.
Dans d'autres techniques on a également proposé de revêtir la face interne de cette canalisation d'un EVOH (copolymère d'éthylène alcool vinylique) pour la propriété bien connue de ces corps à former une barrière efficace notamment aux solvants organiques. Cependant en présence d'alcool les EVOH ont une tendance à retenir cet alcool et surtout le méthanol.
On a également décrit des produits dans lesquels cette couche est prise en sandwich entre un polyamide épais extérieur et un polyamide fin intérieur.
Dans le domaine des réservoirs de carburant, des travaux concernent l'utilisation de polyéthylène qui est un matériau neutre offrant une bonne résistance à l'alcool. Pour encore améliorer l'étanchéité aux vapeurs, on traite la surface interne de la paraison pour y déposer une fine couche de silice ou de fluor. Cette technique semble donner satisfaction mais reste aujourd'hui onéreuse pour une application à la réalisation de conduites qui, par ailleurs, doivent présenter d'autres caractéristiques notamment en ce qui concerne la tenue mécanique et la tenue au gravillonnage.
La présente invention entend proposer une autre composition de canalisation apte à véhiculer un liquide contenant de l'alcool. Ce liquide peut être du carburant qui contient un alcool additionnel pour diminuer son pouvoir d'auto-inflammation en remplacement du plomb aujourd'hui proscrit. Ce liquide peut également être le liquide laveglace voire le liquide de refroidissement qui peut comporter jusqu'à 50 % de glycol.
A cet effet l'invention a donc pour objet un tube en matière synthétique à plusieurs couches, fabriqué par coextrusion destiné à véhiculer un carburant de véhicule automobile qui comporte, de l'intérieur vers l'extérieur, une couche en polyéthylène haute densité, une couche d'adhésif copolymère de polyéthylène, d'acide acrylique et/ou d'anhydride maléique, et une couche extérieure en polysulfure de phénylène (PPS).
L'utilisation du polyéthylène haute densité est avantageuse car elle constitue une excellente barrière aux alcools et ce de manière peu coûteuse. C'est en effet un matériau neutre beaucoup plus cristallisé que le polyéthylène basse densité, offrant donc naturellement une structure plus compacte dont le franchissement par les molécules d'alcool et d'hydrocarbure est plus difficile. En outre le polyéthylène haute densité présente l'avantage d'une bonne soudabilité pour réaliser soit des cloisonnements à linterieur de la canalisation, soit un raccordement avec un dispositif de connexion à rapporter en extrémité de canalisation. A ce propos, on indiquera qu'une épaisseur avantageuse de cette couche intérieure sera de l'ordre de 0,4 à 0,8 millimètre pour que l'assemblage par soudure à des cloisonnements internes ou à un dispositif de connexion en extrémité soit possible.
L'adhésion du polyéthylène haute densité (PEHD) à la couche extérieure de polysulfure de phénylène (PPS) est réalisée par un copolymère polyéthylène, acide acrylique ou anhydride maléique coextrudé avec la couche intérieure et sur une épaisseur de l'ordre de 0,2 mm.
Enfin la couche extérieure en polysulfure de phénylène (PPS) est utilisée essentiellement pour sa fonction barrière aux hydrocarbures et comme renforcement mécanique et résistant aux agressions abrasives et par chocs du gravillonnage.
On pourra par exemple utiliser pour la couche extérieure le PPS commercialisé sous la dénomination RYTON (marque déposée de la société Phillips Petroleum).
La conduite ainsi obtenue présente trois couches coextrudées
- une couche de PEHD sur 0,4 à 0,8 millimètre d'épaisseur,
- une couche adhésive de copolymère polyéthylène, acide acrylique et/ou anhydride maléique sur environ 0,2 millimètre d'épaisseur,
- une couche de polysulfure de phénylène (PPS) de 0,3 à 0,5 millimètre d'épaisseur, ce qui est nettement inférieur aux conduites en PPS monocouche qui ont une couche externe beaucoup plus épaisse (de l'ordre de 1 mm).
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- une couche de polysulfure de phénylène (PPS) de 0,3 à 0,5 millimètre d'épaisseur, ce qui est nettement inférieur aux conduites en PPS monocouche qui ont une couche externe beaucoup plus épaisse (de l'ordre de 1 mm).
Ce produit est de coût moins élevé que les produits connus aujourd'hui tout en présentant des caractéristiques élevées de résistance et d'imperméabilité. En effet la réalisation de la fonction barrière au carburant par deux matériaux permet d'utiliser des matériaux moins coûteux au total qu'un matériau assurant seul la barrière aux alcools et hydrocarbures.
Par ailleurs, le choix d'un polyéthylène comme couche interne est intéressant du fait de sa capacité à être chargé en matériau pulvérulent et notamment en graphite. La couche interne peut alors devenir conductrice et constituer une protection contre les charges électriques statiques de la conduite.
Dans une seconde réalisation de l'invention, la couche interne est en polyéthylène haute densité réticulé.
Ainsi, la conduite est réalisée en trois couches coextrudées, dont la couche interne est en polyéthylène réticulable dans les épaisseurs susdites puis l'ensemble (ou au moins la paroi intérieure) est soumise à un traitement à l'eau ou à la vapeur qui provoque la réticulation du polyéthylène. La conduite voit alors sa tenue à la température et son imperméabilité aux hydrocarbures et à l'alcool améliorées. Une telle canalisation trouve une application particulièrement avantageuse dans le circuit de refroidissement par eau du moteur du véhicule où les températures sont voisines de 1000C-1500C. En outre, l'opération de réticulation peut être réalisée alors que la conduite est maintenue en forme. Le produit final est alors sensiblement figé dans cette forme.
Claims (4)
1. Tube en matière synthétique à plusieurs couches fabriqué par coextrusion destiné à véhiculer un carburant de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte, de l'intérieur vers l'extérieur, une couche en polyéthylène haute densité, une couche d'adhésif copolymère de polyéthylène, d'acide acrylique et/ou d'anhydride maléique, et une couche extérieure en polysulfure de phénylène (PPS).
2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyéthylène haute densité est réticulé.
3. Tube selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les épaisseurs des couches sont
- 0,4 - 0,8 mm pour la couche de polyéthylène,
- 0,2 mm pour la couche d'adhésif,
- 0,3 - 0,5 mm pour la couche de polysulfure de phénylène (PPS).
4. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche interne est en polyéthylène chargé d'un matériau pulvérulent électriquement conducteur formant ainsi couche anti-statique.
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1993
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