DE2551517C2

DE2551517C2 - Verfahren zur Herstellung einer halbharten, zähfesten Korrosions-Schutzfolie

Info

Publication number: DE2551517C2
Application number: DE19752551517
Authority: DE
Inventors: Heinz 6096 Raunheim Petzold
Original assignee: Metzeler Kautschuk 8000 Muenchen GmbH; Metzeler Kautschuk GmbH
Current assignee: Metzeler GmbH
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1975-11-17
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE2551517A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer halbharten, zähfesten Korrosionsschutzfolie durch Vulkanisation einer Beschleuniger enthaltenden Kautschukmischung.

Für den Korrosionsschutz in Chemie-Anlagen werden zum Schutz von Behältern, Rohren, Reaktoren, Kesseln und anderen Apparaten Hartgummi- oder Weichgummi-Folien oder -Bahnen für die Innenauskleidung verwendet. Diese Rohfolien werden auf die Innenwände der Behälter aufgeklebt und danach in Druckkesseln bei 120 bis 150⁰C vulkanisiert

Hartgummi (Ebonit-)-Auskleidungen bieten den besten Korrosionsschutz, weil eine Durchdringung der vulkanisierten Folien mit dem die Korrosion bewirkenden Medium nur an der Oberfläche erfolgt während bei Weichgummifolien die vollständige, gleichmäßige Durchdringung möglich ist wodurch sich eine merkliche Abschwächung des erreichten Schutzes ergibt

Weichgummi-Folien werden deshalb bevorzugt zum Schutz gegen Abrasion eingesetzt wobei dann jedoch die korrodierende Wirkung des Mediums gering sein sollte.

Die Einbringung der Hartgummi-Folien in die Behälter ist wegen der erforderlichen Vulkanisieranlagen an Werkstätten gebunden, so daß die Behälter von der Vulkanisierwerkstatt zum Aufstellungsort transportiert werden müssen. Die große Härte von Hartgummi-Vulkanisation bringt jedoch erhebliche Transportgefahren mit sich, da bei Stoß- und Schlagbeanspruchungen Risse und andere Beschädigungen auftreten können. Solche stoß- oder schlagartigen Belastungen der Behälter sind jedoch wegen ihrer großen Gewichte und ihrer meist sperrigen Abmessungen beim Transport kaum zu vermeiden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Herstellung von halbharten, zähfesten Korrosionsschutzfolien der angegebenen Gattung zu schaffen, die relativ unempfindlich gegen stoß- oder schlagartig Beanspruchungen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformren sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 8 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf der Fertigung von Hartgummi-Folien in einer Einstellung, die gegenüber stoß- oder schlagartigen Beanspruchungen unempfindlich ist. Diese Schutzfolie ist zähfest und weniger hart a!s übliche Hartgummi-Folien. In ihrem sonstigen Verhalten entspricht sie dem Hartgummi, ist also nicht mit den Mängeln von Weichgummifolien behaftet.
Halbharte Hartgummifoiien sind unter dem Begriff »lederhart« schon bekanntgeworden. Dieser in Fachkreisen verwendete Begriff umschreibt den angestrebten Folienzustand nach der Vulkanisation in der Richtung, daß solche Folien weniger hart und zähfest sind. Damit wird eine gewisse Unempfindlichkeit gegenüber

so stoß- oder schlagartigen Beanspruchungen erreicht, indem die zur Herstellung der Folienmischung verwendeten Rezepturen entweder eine geringere Dosierung der Vernetzer (Schwefel)-Anteile vorsahen und/oder die Vulkanisation durch geringere Vernetzer/Aktivatoren-Dosierung vorzeitig abgebrochen wurde. Auch die unvollständige Vulkanisation durch vorzeitigen Abbruch der Vulkanisation im Kessel bzw. Verringerung der Vulkanisationstemperatur wurde manchmal eingesetzt.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Maßnahme zur Erzielung einer lederharten Schutzfolie die Qualität des Materials mindern. Denn unvollständig vulkanisierte Folien sind weniger beständig und zeigen größere Veränderungen bei Beanspruchungen als solche, die einwandfrei vulkanisiert worden sind. Die lederharte Einstellung von Hartgummi-Folien bleibt damit Anwendungsfällen vorbehalten, bei denen eine geringere Beständigkeit erforderlich ist.
Die mit dem neuen Verfahren hergestellten halbhar-

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ten, zähfesten Korrosions-Schutzfolien zeigen solche Nachteile nicht Der mit ihnen erzielbare Korrosionsschutz entspricht dem von Hartgummi-Folien bei vollständiger Vulkanisation, und zwar in Verbindung mit dem zusätzlichen Vorteil der geringen Transportgefährdung. Die Korrosions-Schutzfolien enthalten in ihrer Grundzusammensetzung Hartgummi-Anteile mit üblicher Vernetzer- und Aktivatordosierung, die bei der Druckkesselvulkanisation vollständig vernetzt werden. Zur Erzielung einer gegenüber Hartgummi üblichen Härte der Vulkanisate werden dem Hartgummi Anteile von vernetzbaren, mithin ungesättigten Elastomer-Polymerisation zugesetzt, die bei der Hartgummibildung der Basismischung in den Vernetzungsvorgang eingezogen werden. Diese Elastomer-Polymerisate sind selbst nicht zur Hartgummibildung geeignet, weil sie weniger ungesättigt sind als Produkte, die bei Zudosierung von ausreichenden Vernetzungsmitteln Hartgummi bilden. Die Einbeziehung solcher, etwas ungesättigter Elastomer-Polymerisate in die Vulkanisation berücksichtigt einen entsprechenden Vernetzerbedarf und einen Aktivator-Bedarf, der diesen Produkten entspricht. Dies hat deswegen Bedeutung, weil die weniger ungesättigten Produkte stärkere Vernetzer-Aktivatoren bzw. höhere Dosierungen solcher Zusätze erfordern.

Vor der Vulkanisation sind Hartgummi-Schutzfolien stark klebrig, eine Eigenschaft, die für ihre Verarbeitbarkeit erforderlich ist Die an das Tapezieren erinnernde Konfektionierung der Innenwände von Behältern oder anderen Apparaturen ließe sich ohne eine hohe Klebrigkeit der Schutzfolien nicht ausführen.

Die aufgebrachten Folien müssen dann fest kleben, damit sich bei der Vulkanisation eine intensive Verbindung zum Behältermaterial ergibt. Die die Härte verringernden Zusätze an gering ungesättigten Elastomer-Polymerisaten, wie sie in den Ansprüchen 1 und 5 angegeben werden, wirken dieser hohen Klebrigkeit entgegen und führen dazu, daß die Schutzfolie dem üblichen Verarbeitungsverfahren nicht mehr zugänglich ist. Aus diesem Grunde werden deshalb noch flüssige PoJymerisate zugesetzt, die gleichfalls zur Hartgummibildung geeignet sind. Diese Zusätze verringern die Viskosität der Mischung und geben den Schutzfolien die für die Verarbeitung erforderliche Klebrigkeit. Weiterhin bewirken sie, daß die nicht immer vorhandene Verträglichkeit der Hartgummi bildenden Elastomeren mit geringer ungesättigten Elastomeren eine Vermittlung erfährt, also im Vulkanisat keine auf Unverträglichkeit beruhende Trennung der Elastomere eintritt.

Mit Hilfe spezifisch dosierter Beschleuniger, Vernetzer-Aktivatoren und Vernetzungsmittel in theoretischer Bedarfsmenge werden die verschiedenen Elastomer-Polymerisate einschließlich der flüssigen Polymerisate während der Vulkanisation miteinander vernetzt. Die Zugabe von Füllstoffen und anderer Zusatzstoffe, wie beispielsweise Haftverbesserer oder Zusätze für die Erhöhung der Klebrigkeit, Stabilisatoren und Schutzmittel, erfolgt in üblicher Weise.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Eine gegenüber Wärmeeinwirkung in Reaktoren mit säurehaltigem Reaktionsgut beständige Korrosions-Schutzfolie besteht aus Butadien-Styrol-Elastomer, Butylkautschuk und einem flüssigen Butadien-Polymerisat, die im Verhältnis 40:20 :20 verwendet werden. Die Schwefeldosierung entspricht der theoretischen Bedarfsmenge für die Hartgummi-Bildung; als Vulkanisations-Aktivatoren werden Substanzen verwendet, die sowohl die Butylkautschuk-Vulkanisation als auch die Vulkanisation des Hartgummi der beiden anderen Elastomere bewirken. Der Mischung werden außerdem noch 10 bis 20 Anteile Aktiv-Ruß und 50 bis 70 Anteile aschenfreien Kohlestaubs als Füllstoffe zugesetzt Bei Bedarf können auch andere aktive und/oder inaktive Füllstoffe, wie Schwerspat, Kaoline, die keine säurelöslichen Anteile enthalten, Hartgummistaub und andere Materialien in gleichen oder höheren Dosierungen verwendet werden.

Beispiel 2

Eine gegenüber oxidierenden Säuren bis etwa 75⁰C beständige Schutzfolie besteht aus Butadien-Styrol-Elastomeren mit höherem Styrol-Gehalt, einem flüssigen Butadien-Polymerisat und Anteilen von Butylkautschuk und Äthylen-Propylen-Kautschuk im Verhältnis 40:20:10:25. Die Vernetzer- und Aktivator-Dosierung entspricht dem Beispiel 1; als Füllstoffe wird Feinpulver von Polyvinylchlorid mit entsprechender Dosierung von Stabilisatoren in Mengen von 30 bis 70 Teilen verwendet.

Beispiel 3

Eine gegenüber Bleichlaugen beständige Schutzfolie enthält keine Füllstoffe und besteht aus Poly-Isopren-Elastomeren, einem flüssigen Butadien-Polymerisat, Butylkautschuk und Polyäthylen-Propylen-Kautschuk im Verhältnis 40 :20 :20 :20. Die Schwefeldosierung wird um 20% gegenüber der theoretischen Bedarfsmenge erhöht Die sonstigen Dosierungen wie Beschleuniger, Aktivatoren und weitere Zusätze entsprechen dem Beispie! 1.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer halbharten, zähfesten Korrosions-Schutzfolie durch Vulkanisation einer Beschleuniger enthaltenden Kautschuk-Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kautschuk-Mischung auf der Basis von Butadien-Styrol-Kautschuk und Butyl-Kautschuk mit einem flüssigen Butadien-Polymerisat und mit einer Schwefeldosierung verwendet wird, die der theoretischen Bedarfsmenge für die Bildung von Hartgummi entspricht

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Butadien-Styrol-Kautschuk, der Butyl-Kautschuk und das flüssige Butadien-Polymerisat im Verhältnis von 40 :20 :20 eingesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Butadien-Styrol-Kautschuk mit höherem Styrol-Gehalt verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk-Mischung ein Äthylen-Propylen-Kautschuk zugesetzt wird, wobei das Verhältnis Butadien-Styrol-Kautschuk mit höherem Styrol-Gehalt, Butadien-Polymerisat, Butyl-Kautschuk und Äthylen- Pro pylen-Kautschuk 40 : 25 :10 : 25 beträgt.

5. Verfahren zur Herstellung einer halbharten, zähfesten Korrosions-Schutzfolie durch Vulkanisation einer Beschleuniger enthaltenden Kautschuk-Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kautschuk-Mischung auf der Basis von Poly-Isopren-Kautschuk, Butyl-Kautschuk und Polyäthylen-Propylen-Kautschuk mit einem flüssigen Butadien-Polymerisat und einer Schwefeldosierung verwendet wird, die die theoretische Bedarfsmenge um 20% übersteigt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Polyisopren-Kautschuk, das flüssige Butadien-Polymerisat, der Butyl-Kautschuk und Polyäthylen-Propylen-Kautschuk im Verhältnis 40 :20 :20 :20 eingesetzt werden.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk-Mischung Vulkanisations-Aktivatoren zugesetzt werden, die sowohl die Vulkanisation des Butyl-Kautschuk als auch die Hartgummi-Vulkanisation bewirken.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk-Mischung als Füllstoffe Aktiv-Ruß, aschefreier Kohlestaub oder ein Polyvinylchlorid-Feinpulver zugesetzt werden.