DE1646191A1 - Verfahren zum Herstellen von Schutzueberzuegen auf der Basis von Elastomeren fuer verstaerkte duroplastische Giessharze - Google Patents

Description

• Yerfahren zum Herstellen von Schutzüberzügen auf der Basis von Elastomeren ftir verstärkte duroplastische Gießharze Um einen Schutzüberzug auf der Basis von synthetischem Kautschuk herzustellen, welcher durch die geeignete Auswahl der Katalysatoren so beschaffen ist, daß er zusammen mit den Gie#harzen verwendet werden kann, also gleichzeitig vulkanisiert, während das Gießharz aushärtet, müssen im allgemeinen gummitechnische Methoden Anwendung finden. nies macht es notwendig, daß aus dem vorgemischten Material Folien hergestellt werden, die durchschnittlich eine Dicke von 0,2 mm - 0,5 mm besitzen und lange Zeit unvulkanisiert lagern. Es läßt sich hierbei nicht verhindern, daß sich die Eigenschaften der Folie vor ihrem Gebrauch verändern, zum Teil anvulkanisieren oder so aneinander kleben, daß das Material unbrauchbar wird.
• Es was deshalb von besonderer Bedeutung, da# es gelungen ist, diese technischen Nachteile zu vermeiden und den Schutzüberzung im augenblick der Herstellung der Duroplaste zu erzeugen.
• @ird beispielsweise aus Duroplasten ein @ohr, ins@esondere ein Druckrohr hergestellt damit ist es ri findungsgemä# möglich, auf dem zur @nwendun@ gelangenden Dorn den Schutzüberzug dire@t lt @treich- oder @pachtelverfahren aufzu@ringen Fr leicht anzuvulkanisieren oder auszuhärten und dann sofort in üblicher Technik die mit einem beliebigen Gießharz getränkten Rovingstränge auf diese Unterlage auf zubringen Da nunmehr der Sehutzüberzug sozusagen in statu nascendi zusemmen mit den verstärkten Gie#harz aushärtet, ist die Haftung an dem verstärkten Gie#harz bedeutend besser, und eventuelle Poren im verstärkten Gießharz wenden einwandfrei geschlossen, desgl. werden die Glasfasern hervorragend gegen alle Angriffe von außen abgeschirmt. as ist möglich, mit der neuen Methode sowohl die Grundkomponenten des Schutzüberzuges als auch e Grundkomponenten des verstärkten gießharzes und damit beide systeme besser aufeinander abzustimme@. Gegenüber des bisherigen Verfahren, bei dem es aus fabrikatorischen Gründen notwendig war, meistens ein und dieselbe @olie zu verwenden, Inn jetzt eine technisch einfache und billige Angleichung an die Anforderungen der jeweiligen Produktion erfolgen.
• Während der Herstellung des Schutzüberzuges ist es ebenfalls möglich, in diesen noch zusätzlich Verstärkungen einzubringen. Diese Verstärkunge@ können sowohl mineralischer Art, wie @uarzmehl ode ähnliches, sein, sie können jedoch auch aus Vliesen organischer oder anorganischer Eatur oder aus organischen oder anorganischen Geweben bestehen.
• Die auf der Pasis der Elastomere hergestellten Schutzjiberzüge lassen folgende Grundmaterialien verwenden: Kunstkautshuke, , insbesondere auf der Basis Butadien-A@rylnitril, Butadien-Styrol-Mischpolymerisate, Polysulfinde und Urethanelastomere. Diese Elastomere werden in die fflr den Schutzüberzung zu verwendende Gie#harze, sie Epoxydharze, Polyesterharze, Polymethacrylatharse, Kohlenwasserstoffharze und gegebenenfalls Polyesterharze eingebracht in denen sie entweder als Weichnacher dienen oder mit denen sie teilweise ode@ ganz vernetzen. Anstelle von Gießharzen können aucm OH-gruppenhaltige C-rundmaterialien, die in üblicher Technik mit Isocyanaten Polykondensationsprodukte bilken, Verw@ndung finden.
• Als weitere eigenschaftsverbessernde Grundmaterialien wurden die Vinylsilanester gefunden, die den Mischungen hinzugefügt werden können, und damit eine besonders gute Haftfestigkeit zwischen den Füllstoffen des Schutzüberzuges und den warzen sowie den Glasfasern der verstärkten Gießharze ergeben.
• Für Epoxydkarze hat sich besonders das Produkt A 1100 der Union Carbid USA bewährt, für Kohlenwasserstoff-und andere Harze das A 172**) derselben Firma.
• Für die Herstellung der Schutzüberzüge lassen sich zum Beispiel folgende Mischungssysteme herstellen und dann für den vorgesehenen Zweck anwenden: - 4 -*)A 11@@: gumma-Amino-propyl-triet@oxy-Silan **)A 172 : Vinyl-tris(beta-methoxy-ethoxy)-Silan Beispiel 1 Komponente A Epikote 828 + 95 Gewichtsteile Bine Oil 5 " Komponente B Thiokol LP 3 40 " " K 54 10 " " Genamid 250 2 " Komponente C Quarzmehl 20 " Vinylsilanester A 1100 5 " " Die Epikote sind EP-Harze der SCHELL Chemie Frankfurt, es können jedoch auch alle anderen EP-Harze ähnlicher Art von CIBA, BAYER, Reichhold, GFT verwendet werden.
• Als Pine Oil eignen sich das Kiefern- bzw. Terpentinöl YARMOR 302 der Firma Otto Aldag, Hamburg.
• Das Polysulfid Thiokol LP 3 wird von der Thiokol-Gesellschaft Mannheim-Waldhof hergestellt.
• Genamid 250 ist ein PA-Lackharz der Schering AG Berlin.
• K 54 ist ein 2 : 4 : 6 - tris (Dimethylaminomethyl) Phenol der S.Goldmann & Co. KG, Bielefeld.
• Als Quarzmehl kann das Produkt W 6 der Quarzwerke Köln-Marienburg Verwendung finden.
• Das gamma-Amino-propyl-triethoxy-Silan A 1100 der Union Carbid läßt sich auch durch die Organosiliciumverbindung wacker Silicon Finish GF 81 oder GF 90 der Vacker Chemie München ersetzen.
• Die Verarbeitung erfolgt derart, daß die Komponenten A und B innig gemischt werden, und dann die Komponente o hinzugefügt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Vinylsilanester zuerst. in 100 eilen Xylol oder Toluol eingebracht wird, damit das Quarzmehl befeuchtet wird und nach dem Abdampfen des Lösungsmittels die Komponente a in A und B eingebracht wird.
• Auf den präparierten Dorn oder bei Platten und Profilen auf die präparierten Unterlagen wird anschließend das 15 min vorgelierte Material aufgespritzt und der Gelzustand endgültig abgewartet. Anschließend wird nach dem üblichen Verfahren der Duroplastindustrie das glasfaserverstärkte Material aufgebracht.
• Bei diesem Vorgang ist es nicht mehr notwendig, eine hohe Vulkanisationstemperatur einzuhalten, sondern es kann mit niedrigerer Temperatur gearbeitet werden.
• Zweckmäßig ist, daß die Katalysatoren und Aktivatoren des verstärkten Gießharzes genau auf die Aushärtezeit des erfindungsgemäßen Schutzüberzuges abgestimmt werden.
• Die Rezeptur des vorstehenden Beispiels ist sowohl für ungesättigte Polyesterharze verwendungsfähig, als auch für Spoxydharze.
• Die Variationsbreite des Polysulfids kanr zwischen 10 und 50 Gewichtsteilen je nach Anwendungszweck schwandken, wobei die übrigen Bestandteile der Komponente T au die jeweiligen Gewichtsteile des Thiokols abgestimmt sein müssen.
• Das Quarzmehl kann von O - 100 Gewichtsteilen @erändert werden, wobei ausschlIeßlich die gewünschte Restdehnung für den Füllstoffgehalt maßgebend ist.
• Zusätzlich zu den Füllstoffen, die sich nach bekannter Technik verändern lassen, können Synthesevliese der Faserprodukte GmbH Frankfurt eingebracht werden, die auf der Basis von Polypropylen oder Polyester oder Polyacryl oder dem Polyacrylnitril Dynel oder auch PVO hergestellt sein können. Auch Lasseidengewebe mit 50 - 200 gr/m2 Gewicht haben sich bewährt, wobei jedoch die Wasseraufnahme und Berstdruckfestigkeit bei Rohren nicht mehr optimal eingestellt werden dann.
• Sin Rohr von 100 mm Durchmesser mit 2,5 mm Wandstärke bei 60 % Glasgehalt zeigt bei Anwendung des Schutzüberzugs mit vier Lagen Synthesevlies Kt 1710 einen Berstdruck von 120 anti, während das Rohr ohne @chutzüberzug bei 5 - 10 atü wasserdurchlässig wird.
• Beispiel 2 Komponente A Epikote 815 70 Gewichtsteile Buton BIV 30 25 Pine Oil 5 " " " Komponente B Diäthylentriamin 10 Dicumylperoxyd 100 % 1 Di - tert. Butylperoxyd 1 " Vanadinbeschleuniger Q 2 d 0,5 " " Komponente @ @uarzmehl 50 Gewichtsteile A 172 oder Wacker GF 62 @ 7,5 " Das Futon BIV 30 ist ein Imprägnier- und Lackharz auf der Basis oxydierter, polymerisationsfähiger Kohlenwasserstoffharze oder ein anderes BIV oder MAM Material@@ird von der ESSO AG,Hamburg, bezogen.
• Die Peroxyde und Q 2 d sind von OXYDO, Emnerich (Rhld), beziehbar.
• Die Peroxyde und 0 2 a werden mit dem Buton vermischt, bis ein- $eichter Gelzustand erreicht ist und dann in die vorher vermischten Komponenten A und B eingetragen.
• Zum Schlu# kan noch die Komponente C hinzugefügt und nach leieriel 7 verfahren werden.
• Vorstehende Mischung eignet such sowohl für glasfaserverstärkte Kohlenwasserstoffharze als auch für Polymthacrylatharze besonders gut. Sie lä#tsich je nach Anwendungszweck in sich abändern, wobei der Komponente Ä noch Plyäthylenpulver hinzugefügt werden kann Es lassen sich auch noch zusätzlich anstelle von Polyäthylenpulver in die' Komponente A bis zu 35 Gew.Teile einer vorgelierten Mischung aus einem Butadien-acrylnitril (z.B. Ferbunan N 2807 N) und einem PVC der Chemischen Werke Hüls eintragen.
• Die Variationsbreite von Pine Oil beträgt O - 20 %.
• In der Komponente B kann ersatzweise das Reaktionsprodukt, aus Alkylenhalogeniden mit Natriumpolysulfiden "Thiokol LR 3" mit verwendet werden.
• *)GF 62: organofunktionelle Organosiliciumverbindung Beispiel 3 Komponente A Buton 200 100 %@ 95 Gewichtsteile Buton 100 100 Es werden 4 Teile Buton 200 in 6 Gewichtsteilen Buton 100 in der Wärme gelöst Urepan E 5 " Komponente B Baydur K 88 50 Komponente g Quarzmehl 30 Aerosil 2 Vinylsilanester Ä 172 5 Urepan z ist ein Produkt der Bayerwerke Leverkusen auf Polyesterbasis, Baydur ein lösungsmittelfreies Isocyanat der Bayerwerke und Aerosil ei Kieselsäure der Pirma Degussa.
• Dieser Schutzüberzug zeigt außerordentlich günstige Eigenschaften bei heißem Wasser und ist beständig gegen Öle der verschiedensten Art. Er läßt sich sowohl für verstärkte Gießharze auf Epoxidbasis als auch auf Kohlenwasserstoffbasis und Polyesterbasis verwenden, Die Komponenten A und B werden ebenfalls leicht geliert und dann auf den Untergrund aufgetragen. Urepan 2 lä#t sich zwischen 0 und 35 % verwenden, wobei der Styrolgehalt der Butone als verbindendes @lement auftritt und die itaftfestigkeit auf styrolhaltigen Polyestern besonders gut ist.
• Als weiterer technischer Vorteil hat sioh ergeben, daß der vorstehend beschriebene Schutzüberzug auch zusammen mit anderen Schutzüberzügen verwendet werden kann, insbesondere wenn diese Schutzüberzüge teilweise anvulkanisiert sind In diesem Fall wird der vorstehende Schutzüberzug auf den anderen Schutzüberzug aufgebracht und stellt eine elastische Verbindung zwischen dem ersten Schutzüberzug und dem darüberliegenden Gie#harz dar.
• Die vorstehenden Beispiele zeigen die Anwendungsbreite der neuen Schutzüberzüge, die auf dem gesamten Sektor der verstärkten Gießharze Anwendung finden können.
• Der Vorteil der Schutzüberzüge ist nicht nur im Sektor der glasfaserverstärkten Röhre oder Behälter hervorzuheben, sondern durch die große Variationsbreite in ihrer Elastizität können sie für Schwingungsdämpfungen Anwendung finden, indem Platten aus den verstärkten Gießharzen auf der Unterseite mit dem Schutzüberzug versehen werden.
• Ihre Anwendung in Maschinenhallen oder auch als Xtraßenbauplatten bei Belegung von Brücken oder sonstigen Stra#ensystemen ist damit besonders gegeben.
• Im Hochbau lassen sie sah als Außenbeschichtung, die sehr wetterfest ist, anwenden. Dabei kann in üblicher Art der Schutzüberzug eingefarbt sein. Darüberhinaus ist der Schutzüberzung als Innen- und Au#enbelag für glasfaserverstärkte Sandwichsysteme geeignet und kann ai. ch im Kunststoffschiffsbau als Außenhaut der Schiffe dienen.
• - Patentansp@üche -

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen von Schutzüberzügen auf Basis von Elastomeren für verstärkte duroplastische Gießharze, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischung vonElastomeren mit Gie#harzen und/oder Polyurethanen im Spritz-, Spachtel- oder Streich-Verfahren auf eine Unterlage aufgebracht wird, anschlie#end in bekannter Technik die verstärkten duroplastischen Gießharze mit auf den Schutzüberzug abgestimmten Katalysatoren und Beschleunigern darttber angeordnet werden und sodann die beiden Systeme bei gleicher Temperatur ausgehärtet bz, vulkanisiert und damit reaktiv verbunden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, da# die Mischung von Elastomeren mit Gie#harzen und/oder Polyurethanen vor dem Aufbringen der verstärkten Gießharze vorgehärtet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine organische und/oder anorganische Verstärkung im Schutzüberzug verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Elastomeren mit Gießharzen und/oder Polyurethanen auf eine vulkanisierte bzw. copolymerisierte @lastomerenunterlage aus Mischpolymerisaten aus Butadien und/oder Acrylnitril und/oder Butadien-Styrol mit Polyvinylchlorid und/oder Polyäthylen oder eine ähnliche andere Unterlage aufgebracht wird und darüber sodann die verstärkten Gießharze angeordnet werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Elastomere Polysulfide, Urethanelastomere oder solche auf Folybutadienbasis verwendet werden.
6. 6. Verfahren nac einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießharze Epoxydharze, ungesättiGte @olyester, Polymethzcrylatharze oder Kohlenwasserstoffharze einzeln oder im chemisch zulässigen Gemisch verwendet werden.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießharze Verbindungen mit reaktiven OH-Gruppen, wie Polyester, Polyäther, Butadienmisehpolymerisate einzeln oder in Verbindung mit Urethanelastomeren auf Polyesterbasis verwendet werden, wobei die Aushärtung durch Isocyanate erfolgt und gegebenenfalls bei Ende der Vermischung zur IFeitervernetzung Peroxyde und Beschleuniger zugegeben werden.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoffbinder in der Kombination und Haftvermittler zischen den beiden systemen ein Vinylsilanester verwendet wird.