DE2541573C3 - Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid - Google Patents

Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid

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DE2541573C3 DE2541573A DE2541573A DE2541573C3 DE 2541573 C3 DE2541573 C3 DE 2541573C3 DE 2541573 A DE2541573 A DE 2541573A DE 2541573 A DE2541573 A DE 2541573A DE 2541573 C3 DE2541573 C3 DE 2541573C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid, wobei ein Lösungsmittel, gegebenenfalls eine Lösung von Polyvinylidenfluorid, verwendet wird und die zu verbindenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden.
Beim Zusammenfügen von Rohren aus Polyvinylidenfluorid ist das Heißluftschweißen unter Zusatz eines Werkstoffs nicht immer anwendbar, da häufig die notwendige Stromversorgung und die Preßluft an den Arbeitsplätzen nicht verfügbar sind.
Die Verwendung von Heizspiegeln eignet sich zum Stumpfschweißen von dickwandigen Rohren, nicht jedoch für dünnwandige Rohre, wie sie meistens bei Polyvinylidentetrafluorid vorliegen. Talsächlich ist diese Technik anscheinend oft zufriedenstellend, sie garantiert jedoch nicht immer Wasserdichtheit unter Druck.
Die Technik unter Verwendung eines Heizdorns führt zu sehr guten Ergebnissen, wenn die Rohrwände dick sind. Man fügt ein Rohr in das andere, das vorher mit einem Ansatzstutzen versehen wurde, wobei beide Rohre vorher mit dem Heizdorn auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt worden waren. Man verwendet vorteilhaft einen gebogenen Stutzen oder Verbindungsstück und durch doppeltes Schweißen erhält man bei Rohren mit dicken Wänden eine ausgezeichnete und vollständig dichte Verschweißung. Diese Technik hat den Vorteil, die Homogenität des Materials zu erhalten, da kein Zusatzmittel und kein Plastikmaterial als Schweißmittel oder Leim benötigt wird. Diese Homogenität ist bei Vinylidenpolyfluorid besonders zur Erhaltung der chemischen Beständigkeit erwünscht, die diesen Polymeren eigen ist, ohne auf die Beständigkeit des Leims oder des Zusatzwerkstoffs beschränkt zu sein. Ungünstigerweise ist dieses Verfahren jedoch nicht auf Vinylidenpolyfluoridrohre mit geringen Wandstärken anwendbar. Wegen des Schmelzens der gesamten Rohrstärke auf dem Dorn tritt tatsächlich eine Deformation ein. und beim Abnehmen vom Dorn zum Ansetzen des Rohres bleibt der kreisförmige Querschnitt nicht erhalten. Die Erfahrung zeigt, daß in diesem Fall im allgemeinen die Dichtheit nicht gut ist.
Auch das Verkleben der Rohre in der Kälte hat bei Polyvinylidenfluorid Schwierigkeiten ergeben. Die sehr hohe chemische Beständigkeit des Polyvinylidenfluorids und seine Uniöslichkeit in Lösungsmitteln in der Kälte macht das Verkleben mit einer Polyvinylidenfluoridlösung in der Kälte im allgemeinen unmöglich. Man muß daher eine andere gelöste Substanz nehmen und
ίο verschiedene Zweikomponentenkleber können geeignet sein. Jedoch weisen diese an der Arbeitsstelle in zwei Richtungen Nachteile auf: Ihre Anwendungsdauer ist sehr kurz und kann nicht verlängert werden, ohne gleichzeitig die Trocknungszeit zu verlängern. Dies ist ein Nachteil, der die Anwendung unmöglich machen kann. Weiterhin wird durch den Kleber ein Zusatzmaterial hinzugebracht, das von dem Plastikmaterial unterschiedlich ist, und die Unterschiede der Festigkeit bei der jeweiligen Temperatur oder des Alterns, die manchmal sehr groß sind, können die Anwendungsbereiche für Rohrwaren aus Polyvinylidenfluorid eingrenzen.
Ferner ist es aus der DE-PS 8 35 062 bekannt, Folien aus Polyvinylverbindungen gegebenenfalls unter geringern Erwärmen an den zu verklebenden Flächen mit Lösungsmitteln zu benetzen und dann zusammenzudrücken, um auf diese Weise mehrschichtige Folien herzustellen, aus denen Formkörper hergestellt werden können. Dieses Verfahren ist jedoch nicht auf Polyvinylidenfluorid anwendbar, da dieses in der Kälte in Lösungsmitteln unlöslich ist und außerdem werden auf diese Weise keine Formkörper miteinander verbunden.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus British Plastics, 1961, S. 473-475 bekannt, wonach Gegenstände beliebiger Gestalt aus Polyvinylidenfluorid dadurch verbunden werden, daß in der Fügezone ein Lösungsmittel für Polyvinylidenfluorid in der Wärme, z. B. Dimethylacetamid, in dem Polyvinylidenfluorid gelöst ist, aufgebracht wird und dann die Fügeflächen miteinander in Kontakt gebracht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht. Gegenstände aus Polyvinylidenfluorid, von denen einer eine relativ geringe Dicke aufweist, in einfacher und sicherer Weise zu verbinden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man den Gegenstand von geringerer Dicke mit der Lösung von Polyvinylidenfluorid oder einem Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme bestreicht, den dickeren Gegenstand auf eine Temperatur zwischen 150 und 320°C erhitzt und die miteinander in Kontakt gebrachten Fläcnen in dieser Stellung abkühlen läßt.
Die vom dickeren Gegenstand mitgebrachte Wärme wird auf den dünneren Gegenstand übertragen und das Lösungsmittel kann so oberflächlich die beiden Gegenstände, die auf eine passende Temperatur gebracht wurden, anlösen und so zu einer innigen und homogenen Verklebung führen, die eine ausgezeichnete Dichte tigkeit garantiert, und dies schon wenige Minuten nach dem Abkühlen.
Um ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem anderen Gegenstand desselben Materials zu verkleben, einem Rohr mit dickeren Wänden, einer Muffe, einem geraden
'>> oder gebogenen Verbindungsstück, Reduktionsstück, einer Zwinge mit Gewinde, Flansch, einem Ausdehnungsteil, Ventil, Hahn usw. kann man in folgender Weise vorgehen:
Man bestreicht das Ende des Rohrs äußerlich auf einigen Zentimetern mit einem warmen Lösungsmittel für Polyvinylidenfluorid oder einer Lösung von Polyvinylidenfluorid in einem solchen Lösungsmittel, man erhitzt mit irgendeinem bekannten Mittel die innere Oberfläche des Werkstücks, das man hiermit zusammensetzen will, das, um genau zu passen, einen größeren Innendurchmesser und eine größere Wandstärke als das Rohr haben muß, man setzt das mit Lösungsmittel oder Lösung bestrichene Rohr in den Gegenstand ein, dessen innere Oberfläche auf die gewünschte Temperatur erhitzt wurde. Nach einigen Minuten ist die Klebung vollständig homogen und dicht
Es ist nötig, daß das Lösungsmittel sehr rasche Wirkung auf das Polymer besitzt, da die Temperatur beim Kleben sehr schnell fällt, wenn die Heizung nicht mehr aufrecht erhalten wird. Daher wendet man beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eins der folgenden Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme an: Dimethylformamid, Dimethyiacetamid, Tetrahydrofuran, Oimethylsulfoxid, Cyclohexanon, Hexamethylphosphoramid, Butyroiacton oder Lösungsmittel derselben Gattung oder ihre Gemische, deren Wirkung besonders rasch ist. Man kann genauso bevorzugt eine Lösung von Polyvinylidenfluorid in einem der genannten Lösungsmittel verwenden, die eine höhere Viskosität besitzt.
Die Temperatur, auf die man das dickere Rohr erhitzt, kann von 150° C bis 320° C gehen, je nach Bedeutung der Durchmesser und der Stärken der beiden zusammenzufügenden Gegenstände. Beispielsweise wird empfohlen, wenn cLr Gegenstand eine Stärke von über 3 mm hat, das zu klebende Ende übe" eine Zeit zwischen 2 bis 30 see auf eine Temperatur iin Bereich von 3000C zu erwärmen. Wenn der Gegenstand 'iber seine ganze Stärke hin erhitzt wird, beispielsweise in einem Wärmeschrank, kann man sich mit einer Temperatur von 1500C begnügen.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren:
Beispiel 1
Man nimmt ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 20 mm und einem inneren Durchmesser von ! 7 mm. Das eine Ende dieses Rohrs ist auf eine Länge von 10 mm ;iit Dimethyiacetamid bestrichen. Mit Hilfe einer Metallhülse, deren hervorstehender Teil auf eine Temperatur zwischen 290 und 315° C erhitzt wurde, erhitzt man die innere Oberfläche einer 30 mm langen Polyvinylidenmuffe mit einem äußeren Durchmesser von 26 mm und einem inneren Durchmesser von 20 mm auf eine Länge von 15 mm. ίο Diese Muffe wurde 4 see lang auf den geheizten Dorn gehalten und dann schnell auf das mit Lösungsmittel beschichtete Rohr aufgesteckt. 2 min nach dem Zusammenbringen stellt man fest, daß die Bindung ausgezeichnet ist.
'5 Beispiel 2
Man nimmt ein Rohr und eine Muffe wie in Beispiel 1, jedoch verwendet man zum Bestreichen des Rohrs eine Lösung, die durch Auflösen von 20% Polyvinylidenfluorid in Dimethyiacetamid bei 60° C erhalten wurde. Diese Lösung wird bei 20° C verwendet. Unter Beachtung derselben Verfahrensmaßnahmen wie in Beispiel 1 erhält man eine .ollständig homogene und dichte Verbindung.
Beispiel 3
Man nimmt eine Polyvinylidenfluorid-Platte einer Oberfläche von 400 cn2 und einer Stärke von 3 mm, in die man Löcher von 20 mm Durchmesser zur Aufnahme
jo von Rohren desselben äußeren Durchmessers und von 18 mm inneren Durchmesser gebohrt hat. Vor dem Befestigen auf der Platte werden die Enden der Rohre auf 5 mm Länge mit einer Lösung von Raumtemperatur gestrichen, die durch vorherigen Lösen von 5% Polyvinylidenfluorid in Dimethylformamid bei 60J C erhalten war. Man führt einen Metalldorn, dessen hervorragender Teil auf Temperaturen zwischen 290 und 315° C erhitzt ist, in jedes in die Platte gebohrte Loch ein. Nach 4 see. zieht man eile Metallhülse zurück und setzt an ihre Stelle schnell die mit i'ctyvinylidenfluorid-Lösung bestrichenen Enden der Rohre, die man befestigen will, ein. Nach dem Abkühlen sind die Rohre vollständig auf der Platte befestigt.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid, wobei ein Lösungsmittel, gegebenenfalls eine Lösung von Polyvinylidenfluorid, verwendet wird und die zu verbindenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gegenstand von geringerer Dicke mit der Lösung von Polyvinylidenfluorid oder einem Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme bestreicht, den dickeren Gegenstand auf eine Temperatur zwischen 150 und 320° C erhitzt und die miteinander in Kontakt gebrachten Flächen in dieser Stellung abkühlen läßt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenstand geringerer Dicke ein Rohr verwendet wird, mit dem ein Rohr größerer Dicke und größeren Innendurchmessers verbunden wird,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des dickeren Teils mit einem Heizdorn erhitzt wird.
DE2541573A 1974-09-20 1975-09-18 Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid Expired DE2541573C3 (de)

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