DE29614550U1

DE29614550U1 - Gummiartikel

Info

Publication number: DE29614550U1
Application number: DE29614550U
Authority: DE
Original assignee: Huels AG; Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2006-08-23

Description

Hüls Aktiengesellschaft 1 OZ. 5092

DPA-Patentwesen Gummiartikel

Die Erfindung betrifft flexible Gummiartikel und Dichtmittel aus EPDM-Kautschuk .

EPDM-Kautschuk-Artikel gehören zu den Ethylen-Propylen-Elastomeren, Sie werden durch Copolymerisation mittels Vulkanisation mit Schwefel aus Ethylen, Propylen und einem nichtkonjugierten Dien wie z. B. 1,4-Hexadien oder Dicyclopentadien mit in der Regel einem Ethylen-Gehalt von ca. 40 bis 90 Mol-% und einem Dien-Gehalt von etwa 1 bis 4 Mol-% hergestellt. EPDM-Kautschuk-Artikel zeichnen sich u. a. gemeinhin durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Licht, Hitze, Lösemitteln sowie Säuren und Laugen aus. Die Eigenschaften von EPDM-Kautschuk lassen sich durch _den Vulkanisationsprozeß und die Zugabe von Füllstoffen wie z. B. Ruß, Kreide, Kieselsäure und Gesteinsmehl und/oder anderen Zuschlagsstoffen wie z. B. Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Vernetzungsmittel und Stabilisatoren beeinflussen. Abhängig von den Vulkanisationsparametern lassen sich beispielsweise unterschiedliche Flexibilitäten der produzierten Artikel erreichen. Verschiedenste Rezepturen und Ausführungen im Herstellverfahren für EPDM-Kautschuk-Artikel sind dem Fachmann vertraut. EPDM-Kautschuk-Artikel werden z. B. verwendet als Dichtungen im Automobil- und Bausektor, als Folien (z. B. für Dachabdeckungen), als Spezial schläuche für Kühlmittel oder Heißwasser oder als Kabelfullmassen und Kabelummantelungen.

Bei Schadensfällen wie z. B. der Freisetzung von wassergefährdenden Flüssigkeiten, kontaminierten Löschwässern o. ä. muß zur Verhinderung von Umweltschäden bzw. zur Schadensbegrenzung ein unerwünschtes Eindringen der freigesetzten Flüssigkeiten in Einlauföffnungen möglichst rasch und wirkungsvoll verhindert werden. Zu den zu schützenden Einlauföffnungen zählen insbesondere Kanalisationseinläufe, aber auch ggf. Abluftschächte, Lichtschächte und ähnliche Öffnungen, die vorzugsweise zwar auf geeignete Weise vergittert, aber durchlässig für Flüssigkeiten sind.

Zur Absperrung dieser Einlauföffnungen gegen das Eindringen von Flüssigkeit wird

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aufgrund der sehr unterschiedlichen Anwendungssituationen (Straßenbegrenzung, Rinnsteine, Pflasterrinnen usw.) ein möglichst flexibles Material benötigt, das sich den Umgebungsformen anpaßt und nicht durch die gefährdenden Flüssigkeiten unterlaufen werden kann. Weiterhin müssen die Materialeigenschaften einen Einsatz bei Temperatüren von etwa -20 ⁰C bis +80 ⁰C gestatten, und das Material muß weitestgehend inert gegen Säuren/Laugen und organische Lösemittel wie z. B. Kraftstoffe sein, um vielfältig einsetzbar zu sein.

Zum Zweck der Abdichtung werden bisher verschiedene Materialien und Vorrichtungen angeboten:

- Folien und Platten auf Basis von Kunststoffen wie z. B. Polyolefinen, die den Masgel geringer Kälteflexibilität und Chemikalienbeständigkeit aufweisen und zur besseren Abdichtung mit Sand beschwert werden müssen,

- Stahlplatten mit Moosgummibeschichtung, die diese Mängel nicht haben, aber nur auf Flächen eingesetzt werden können, deren Unebenheit kleiner als die Dicke der Moosgummischicht ist,

- mit Wasser/Glykol-Gemisch gefüllte PVC-Dichtkissen, die ein großes Transportvolumen beanspruchen und nur auf glatten Untergründen gut abdichten,

- aufblasbare Dichtkissen, die eine größere Öffnung in der Einlaufbffnung und einen Druckluftanschluß voraussetzen und daher zu langsam in der Anwendung sind.

Es fehlt daher bislang an einem universell einsetzbaren Dichtmittel für Einlauföffnungen in Schadenssituationen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein derartiges flexibles Dichtmittel zur schnellen Abdichtung von Einlauföffnungen gegen das Eindringen von Flüssigkeiten bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst gemäß Schutzanspruch 1 durch einen flexiblen Gummiartikel aus einer EPDM-Kautschuk-Mischung, die Füllstoffe,

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Weichmacher, Aktivatoren, Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel und Vernetzungsmittel enthält, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Dichte von 1,6 bis 1,9 g/cm³ (bestimmt nach DIN 53 479/A) und eine Härte kleiner oder gleich 16 Shore A (bestimmt nach DIN 53 505) besitzt. Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Dichtmittel gemäß Schutzanspruch 6 aus einer EPDM-Kautschuk-Mischung, die Füllstoffe, Weichmacher, Aktivatoren, Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel und Vernetzungsmittel enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Dichte von 1,6 bis 1,9 g/cm³ (bestimmt nach DIN 53 479/A) und eine Härte kleiner oder gleich 16 Shore A (bestimmt nach DIN 53 505) besitzt und vorzugsweise platten- oder mattenartig ausgeführt ist.

Diese erfmdungsgemäßen Erzeugnisse wurden gefunden, indem es überraschenderweise gelang, eine EPDM-Kautschuk-Mischung herzustellen, die - bezogen auf das Eigengewicht des Kautschuks - ein Vielfaches an Füllstoffen und Weichmachern enthält. Vorzugsweise wird als Füllstoff zumindest Zinkoxid verwendet. Die Zugabe der Füllstoffe kann dabei bezogen auf das Gewicht mehr als das Sechsfache, beim Weichmacheranteil mehr als das Dreifache des EPDM-Kautschukanteils betragen. Außerdem ist die Zugabe weiterer Zuschlagstoffe wie Alterungsschutzmittel, Ozonschutzmittel, Aktivatoren und Vernetzungsmittel erforderlich. Erfindungsgemäß geeignete Rezepturen setzen sich etwa wie folgt zusammen:

Komponenten	Kautschuk	Teile
Füllstoffe	ca. 100
Weichmacher	ca. 550 - 700
Aktivatoren	ca. 300-400
Ozonschutzmittel	bis zu 25
Alterungsschutzmittel	bis zu 7
Vernetzungsmittel	bis zu 1,5
ca. 6 - 8

Als EPDM-Kautschuke werden dabei erfindungsgemäß bevorzugt Kombinationen aus

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teilkristallinen Sequenztypen mit hoher Rohfestigkeit und ölgestreckten amorphen Typen (mit z. B. 50 Teilen Öl) verwendet.

Mischungen gemäß dieser Rezepturen können auf an sich bekannte Weise im Kneter hergestellt und in einer Vulkanisationspresse zu der gewünschten Form vulkanisiert werden. In der Regel liegt die Vulkanisationstemperatur im Bereich von ca. 150 bis 170 ⁰C, wobei die Vulkanisationszeit etwa 15 bis 60 Minuten beträgt. Die Herstellparameter werden in einer dem Fachmann vertrauten Weise derart gewählt, daß sich erfindungsgemäß eine Härte kleiner oder gleich 16 Shore A (DIN 53 505) und damit eine hohe Flexibilität ergibt.

Die erfmdungsgemäßen flexiblen Gummiartikel können auf diese Weise in beliebigen Formen angepaßt an ihren Verwendungszweck hergestellt werden. Sie können z. B. als Dämmstoff, Dichtmaterial oder Füllmaterial verwendet werden. Die erfmdungsgemäßen Dichtmittel werden vorzugsweise mattenförmig zur Abdichtung von Einlauföffhungen hergestellt. Sie können jedoch auch z. B. als Schnüre oder Profilleisten für andere Dichtzwecke ausgeführt sein.

Die so erhaltenen erfmdungsgemäßen Erzeugnisse zeichnen sich durch die folgenden vorteilhaften Eigenschaften aus:

- Die Dichte der erfindungsgemäßen Erzeugnisse beträgt 1,6 bis 1,9 g/cm³
(DIN 53 479/A).

- Die Härte beträgt < 16 Shore A (DIN 53 505).

- Die erfmdungsgemäßen Erzeugnisse sind noch bei -20 °C flexibel, da die Glasübergangstemperatur unter -30 ⁰C liegt, gemessen als tan &dgr; im Torsionsschwingungsversuch nach DIN 53 445/Verfahren A.

- Die erfmdungsgemäßen Erzeugnisse sind in der Wärme stabil und zeigen bei +80 ⁰C unter einer Belastung in der Größe ihres dreifachen Eigengewichtes kein Verkleben

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untereinander.

- Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse besitzen eine gute Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse (Ozon) und gegen aggressive Medien. Das Verhalten gegen Flüssigkeiten wurde nach DIN 53 521 bestimmt; die Gewichtsänderung nach 3 h Lagerung bei Raumtemperatur beträgt ca. ± 1 % für Schwefelsäure, Natronlauge oder ASTM-Öl, für Kraftstoff Nr. 2 weniger als 20 % und für Aceton bis zu -15 % bei jeweils nur geringfügigem Quellverhalten.

- Die erfindungsgemäße Erzeugnisse besitzen eine Reißdehnung von über 500 %.

Wie erwähnt, wird das erfindungsgemäße Dichtmittel bevorzugt als Matte ausgeführt verwendet für das Abdichten von Einiauföffiiungen gegen das unerwünschte Eindringen von Flüssigkeiten. Hierzu gehört insbesondere das Abdichten von Kanaldeckeln aller Art (z. B. bei Regen- oder Abwasserkanälen), Lichtschächten, Abluftschächten etc. bei

z. B. Bränden mit Anfall kontaminierter Löschwasser oder sonstigen Unfällen, die mit der Freisetzung gefährdender Flüssigkeiten verbunden sind. Die zu dichtenden Einlauföffnungen sind dabei vorzugsweise in irgendeiner Weise vergittert, um das erfindungsgemäße Dichtmittel zu stützen.

Das erfindungsgemäße Dichtmittel kann hier in der Regel schnell und auf einfache Weise auf die Einlauföffhungen gelegt werden. Durch das hohe Eigengewicht und seine hohe Flexibilität paßt es sich an den Untergrund an und wird auch durch anströmende Flüssigkeiten nicht unterspült.

Die erreichbare Dichtwirkung ist abhängig von der Rauhigkeit des Untergrunds. Im Idealfall dichtet das erfmdungsgemäße Dichtmittel vollständig. Bei rauhen Untergründen, wie z. B. Pflaster, können gewisse Leckagen auftreten, die jedoch in der Regel deutlich geringer sind, als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Dichtmitteln.

Für ebene Flächen eignen sich vorzugsweise dickere mattenförmige Dichtmittel z. B.

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mit 6 mm Dicke; fur in Winkeln angeordnete Einlauföfrhungen - wie &zgr;. B. an Bordsteinen - werden bevorzugt dünnere, anschmiegsamere Dichtmittel-Matten von z. B. 3 mm Dicke verwendet. Das erfindungsgemäße Dichtmittel wird für diese Verwendung bevorzugt mit einer Größe bis zu etwa 100 cm &khgr; 120 cm und einer Dicke von ca. 2 bis 10 mm hergestellt.

Die Grenzen der Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Dichtmittel sind in diesem Zusammenhang dann erreicht, wenn je nach verwendeter Ausführung des Dichtmittels die Eigenstabilität und Tragfähigkeit aufgrund der Flexibilität des Dichtmittels nicht mehr ausreichen, um eine Loch bestimmter Größe abzudichten.

Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse werden durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein:

Beispiel 1: Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtmatte

a) allgemeines:

Für die Herstellung von Gummimischungen werden standardgemäß Walzwerke in einstufiger oder Innenmischer in mehrstufiger Fahrweise eingesetzt. Die Weiterverarbeitung erfolgt in Vulkanisationspressen oder Spritzgußmaschinen.

b) Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtmatte wird folgende Rezeptur verwendet:

OZ. 5092

Zuschlagstoffe	phr	Bezeichnung	Hersteller
AP 447	70	Ethylen-Propylen-Kautschuk	Bayer AG. Leverkusen
AP 344	45	Ethylen-Propylen-Kautschuk	Bayer AG. Leverkusen
ZnO (Rotsiegel)	620	Zinkoxid	Karl Arensperger. Köln
ZnO aktiv	10	Zinkoxid	Rheinchemie. Mannheim
Loxiol 620	12	Stearinsäure	Henkel KGaA. Düsseldorf
Antilux 111	5	Ozonschutzwachs (Paraffin gemisch und Mikrowachse mit breiter Molgewichtsverteilung)	Rheinchemie. Mannheim
Ceasit	3	Ca-Stearat	Bärlocher. München
Öl, paraffinisch	330	Mineralöl mit paraffinischem Hauptanteil	Kuwait Petroleum Deutsch-' land GmbH, Ratingen
Schwefel	2
Vulkacit Mercapto	2	Merkaptobenzothiazol (MBT)	Rheinchemie, Mannheim
Rhenogran TMTD-80	2_:5	Tetramethylthiuromdisulfid (TMTD) mit 20 % Polymer binder	Rheinchemie. Mannheim
Vulkacit LDA	1	Zn-N-diethyl-dithiocarbonat (ZDEC)	Rheinchemie, Mannheim

Das Herstellen der erfindungsgemäßen Dichtmatten erfolgt in 3-stufiger Fahrweise im Innenmischer, Typ GK 60 N von Werner & Pfleiderer. Die Weiterverarbeitung zu Platten (Matten) in entsprechender Größe und Dicke erfolgt in Vulkanisationspressen bei einer Temperatur von 150 bis 170 ⁰C und einer Vulkanisationsdauer von 15 bis 60 Minuten. Es werden mattenförmige Dichtmittel der Größe 80 cm &khgr; 120 cm mit einer Dicke von 3 und 10 mm hergestellt.

Beispiel 2: Abdichtung eines Regenwasserkanals

Beim Brand einer Lagerhalle mit Kunststoffabfällen fallen verunreinigte Löschwasser an, die nicht in die Regenwasserkanalisation ablaufen dürfen, sondern aufgefangen und

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abgepumpt werden müssen. Bei Beginn der Löscharbeiten werden daher alle Gullideckel und Kanaldeckel sofort mit erfmdungsgemäßen Dichtmatten abgedeckt. Es kommen Dichtmatten mit den Maßen 100 cm &khgr; 100 cm &khgr; 8 mm und 100 cm &khgr; 80 cm &khgr; 3 mm zum Einsatz, die schnell und einfach auf die Einlauföffnungen gelegt werden.

Claims

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Schutzansprüche:

1. Flexibler Gummiartikel aus einer EPDM-Kautschuk-Mischung, die Füllstoffe, Weichmacher, Aktivatoren, Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel und Vernetzungsmittel enthält,

dadurch gekennzeichnet,

daß er eine Dichte von 1,6 bis 1,9 g/cm³ (bestimmt nach DIN 53 479/A) und eine Härte kleiner oder gleich 16 Shore A (bestimmt nach DIN 53 505) besitzt.

2. Flexibler Gummiartikel nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Glasübergangstemperatur von kleiner als -30 ⁰C (DIN 53 445/Verfahren A).

3. Flexibler Gummiartikel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß als Füllstoff zumindest Zinkoxid verwendet wird,

4. Flexibler Gummiartikel nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß bezogen auf das Gewicht der Anteil des oder der Füllstoffe mindestens das Sechsfache und der Weichmacheranteil mindestens das Dreifache des EPDM-Kautschukanteils beträgt.

5. Flexibler Gummiartikel nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Reißdehnung von über 500 %.

6. Dichtmittel aus einer EPDM-Kautschuk-Mischung, die Füllstoffe, Weichmacher, Aktivatoren, Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel und Vernetzungsmittel enthält,

dadurch gekennzeichnet,

daß es eine Dichte von etwa 1,6 bis 1,9 g/cm³ (bestimmt nach DIN 53 479/A) und eine Härte kleiner oder gleich 16 Shore A (bestimmt nach DIN 53 505) besitzt.

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7. Dichtmittel nach Anspruch 6,

8. Dichtmittel nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Füllstoff zumindest Zinkoxid verwendet wird.

Dichtmittel nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß bezogen auf das Gewicht der Anteil des oder der Füllstoffe mindestens das Sechsfache und der Weichmacheranteil mindestens das Dreifache des EP©M-Kautschukanteils beträgt.

10. Dichtmittel nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Reißdehnung von über 500 %.

11. Dichtmittel nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 10,

gekennzeichnet durch ein platten- oder mattenartiges Format mit einer Größe bis zu ca. 100 cm &khgr; 120 cm bei einer Dicke von etwa 2 bis 10 mm.

12. Dichtmittel für Einlauföffhungen nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 11.