DE1267577B - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffueberzuegen fuer die Innenflaeche von Rohren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 44 c

Deutsche Kl.: 75 c - 6

P 12 67 577.3-45
8. März 1962
2. Mai 1968

Die ständig zunehmende Aggressivität der Abwässer hat bereits in verschiedenen Städten dazu geführt, daß Vorschriften erlassen wurden, durch die ein Innenschutz auf Kunststoffbasis der Abwasser führenden Beton- oder Eisenrohre erforderlich gemacht wird. Zur Verminderung der Rohrbeschädigung wurden daher auch schon verschiedene Verfahren entwickelt, bei denen Schutzschichten auf Basis selbsthärtender Kunststoffe, beispielsweise Teerbzw. Bitumenkombinationen, auf die Rohrinnenfläche maschinell oder manuell aufgetragen werden. Diese Verfahren weisen jedoch technische und wirtschaftliche Nachteile auf.

Zur Erzielung einer ausreichenden chemischen und mechanischen Beständigkeit muß eine möglichst große Haltbarkeit (möglichst etwa 10 Jahre) erreicht werden, die wiederum gewisse Schichtstärken, beispielsweise etwa 3 mm, erforderlich machen kann. Solche starken Kunststoffschichten sind im Vergleich zum Beton- oder Eisenrohr selbst außerordentlich teuer, so daß die Anwendung der Kunststoffe nur gemeinsam mit Füllstoffen vorgenommen werden kann. Obgleich einerseits durch die Füllstoffe eine Verbesserung der Überzüge erreicht werden kann, ergeben sich jedoch andererseits häufig Fehlerstellen, beispielsweise durch Bildung von Gas- oder Luftblasen, durch die Nichtfüllung des Porenvolumens usw.

Aus der Rostschutzanstrichtechnik ist weiterhin die Bedeutung der kritischen Pigmentvolumenkonzentration bekannt, die sich ergibt, wenn man die Pigmentvolumenkonzentration, d. h. das Verhältnis des Volumens des gemahlenen Pigmentes zu dem Gesamtvolumen der nichtflüchtigen Bindemittel und gemahlenen Pigmente, in Abhängigkeit von den Eigenschaften (Glanz, Blasen, Rost, Durchlässigkeit) bringt (vgl. »Handbuch für den Rostschutzanstrich«, von L. Bierner, 1960). Bei der kritischen Pigmentvolumenkonzentration, die in etwa dem Schmierpunkt entspricht, ist die Bindemittelmenge an die Teilchen oberflächlich durch Absorption gebunden, d. h., im Idealfall ist das Porenvolumen einer dichten Pigmentoder Füllstoffpackung vollständig ausgefüllt. Dieser Zustand ist jedoch in der Praxis bei der Verwendung von Füllstoffen nicht oder nur annähernd zu erreichen, da sich bei Zugabe der entsprechenden Bindemittelmenge je nach Größe und Beschaffenheit der Füllstoffteilchen und des Bindemittels Lufteinschlüsse ergeben, wobei sich die Luftbläschen vorzugsweise an der Grenzfläche zwischen Füllstoff und Bindemittel bilden. Die Bildung dieser Lufteinschlüsse an der Grenzfläche hängt außer von den Verfahren zur Herstellung von
Kunststoffüberzügen für die Innenfläche von
Rohren

Anmelder:

Deutsche Solvay-Werke

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

5650 Solingen-Ohligs, Keldersstr. 4

vorgenannten Größen noch von den Korngrößen (Korngrößenabstufung, Staubanteil usw.), von der jeweiligen Arbeitstemperatur und von anderen Größen ab. Bei Überzügen muß darüber hinaus darauf geachtet werden, daß ein Teil des Gesamtbindemittels zur Haftung am Untergrund, beispielsweise bei Rohrinnenbeschichtungen zur Haftung an der Rohrinnenfläche, gebraucht wird.

Insgesamt ist es also sehr schwierig, an der Baustelle oder an den sonstigen Anwendungsorten alle die zur Erzielung der »kritischen Füllstoffvolumenkonzentration« bei dichter Packung der Füllstoffteile die für die Beschichtung erforderliche richtige Zusammensetzung des Kunststoffes, der Füllstoffe, der Körnung u. dgl. auszuwählen. Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zu finden, bei dem die Lufteinschlüsse zwischen den Grenzschichten: Füllstoff/Bindemittel vermindert bzw. weitgehend vermieden werden.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden und bis zu 8 mm dicke Kunststoffüberzüge für die Rohrinnenbeschichtung erhalten werden können, wenn zunächst ein Füllstoff einheitlicher Korngröße mit 2 bis 5% eines Kunststoffbindemittels vermischt und im rieseiförmigen Zustand auf die Rohrinnenwand in an sich bekannter Weise aufgeschleudert wird und nach der Aushärtung das nicht ausgefüllte Porenvolumen mit dem gleichen oder einem anderen Bindemittel durch Schleudern oder Gießen ausgefüllt wird.

Als Bindemittel werden die für diese Zwecke an und für sich bekannten Bindemittel, vorzugsweise jedoch Epoxyharze bzw. Mischpolymerisate mit Epoxyharz, Teer-Epoxyharz-Kombinationen, Polyvinylacetat, selbsthärtende Polymerisationsharze, beispielsweise vom Cumaron- oder Inden-Typ, verwendet.

Das vorliegende Verfahren beruht unter anderem darauf, daß Füllstoffe mit möglichst homogener Kör-

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nung — vorzugsweise lmm. Durchmesser — mit geeigneten Bindemitteln auf einfache Art und Weise in einem Mischer benetzt bzw. umhüllt werden können. Die Viskosität und die Menge des Bindemittels, z. B. eines flüssigen Epoxyharzes oder einer Polyvinylacetat-Dispersion, kann in Abhängigkeit der Korngröße so bestimmt werden, daß alle Füllstoffkörner gleichmäßig mit einem Film überzogen sind, der dieser Masse folgende Eigenschaften verleiht:

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1. Kein überschüssiges Bindemittel.

2. Jedes Füllstoffkorn kann sich auf Grund seines Gewichtes bei Vorliegen von einem Berührungspunkt von jedem anderen Korn lösen.

3. Die gesamte Masse ist rieseiförmig und nimmt durch ihr eigenes Gewicht jede beliebige Form ein, wobei durch Anwendung von Rütteln bzw. leichtem mechanischem Druck dichte Kugelpackungen entstehen.

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4. Die durch Druck entstehende Kugelpackungen bleiben auch an senkrechten Flächen bei Schichtstärken bis zu etwa 5 bis 6 mm stabil.

5. Durch Gleitmittelzusätze, die dem Bindemittel beigefügt werden können, läßt sich der Vorgang zur Erzielung einer dichten Kugelpackung noch beschleunigen.

Die Masse mit den vorstehend näher geschilderten Eigenschaften kann nach bekannter Art und Weise in Rohre eingeschleudert werden und bleibt nach Beendigung des Schleudervorganges bis zur völligen Austrocknung homogen an den Wandungen des Rohres kleben. Infolge der homogenen Korngröße und des geringen Bindemittelanteils entsteht ein leicht berechenbares Porenvolumen, das nachträglich ebenfalls im Schleuderverfahren oder durch Gießen mit dem Bindemittel ausgefüllt werden kann. Die Hinzufügung geeigneter Netzmittel erleichtert den Tränkvorgang. Es ist dabei vorteilhaft, daß die Netzmittellösung eingesprüht wird, bevor der Füllstoff mit dem Bindemittel getränkt ist.

Durch die aus möglichst homogenen Füllstoffkorngrößen bestehende dichte Kugelpackung erhält man Überzüge mit hoher mechanischer Festigkeit, weil alle Druck- und Scherbeanspruchungen durch die Berührung der einzelnen Kugelteilchen gegenseitig abgegeben werden.

Da das Gerüst der Füllstoffe bereits mit dem ersten Bindemittel eine stabile Form annimmt, kann vorteilhaft auch ein zweites, anderes Bindemittel zum Tränken (Ausfüllung des Porenvolumens) benutzt werden. Dieses zweite Bindemittel kann dabei weniger wertvoll bzw. gestreckt sein. Es ist ferner möglich, das erste Bindemittel auf Dispersionsbasis aufzubauen, wodurch eine Haftung auch auf feuchtem Untergrund, etwa auf frischen Schleuderbetonrohren, erzielt werden kann.

Der Kunstharzdispersion wird nach einer Ausführungsform vorteilhaft zuerst Zement zugegeben, und danach wird diese Dispersion als Haftvermittler auf Beton vorgestrichen. Je nach Verwendung bestimmter Arten von Bindemitteln kann der Beschichtungsvorgang bei normalen Temperaturen oder bei Zufuhr von Wärme vorgenommen werden.

Zur Bindemittelersparnis und zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit können Füllstoffmischungen mit zwei Korngrößen verwendet werden, wobei die Korndurchmesser im Verhältnis etwa 1:0,4 liegen sollten.

Bei der Verwendung von Füllstoffen mit zwei an sich einheitlichen Korngrößen, deren Durchmesser-Verhältnis etwa 1:0,4 beträgt, wird eine freie Fließbarkeit sämtlicher Füllstoffteilchen erzielt, indem auch die Füllstoffe kleinerer Korngrößen immer innerhalb einer annähernd dichten Kugelpackung untergebracht werden können (sogenannte Schlupfkugeln). Dadurch erhöht sich die Festigkeit der unter Verwendung dieser Korngrößen hergestellten Kunststoffüberzüge, und es ist weiterhin eine bessere Verarbeitung gewährleistet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Innenbeschichtung von Rohren mit bis zu 8 mm dicken Kunststoffüberzügen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllstoff einheitlicher Korngröße mit 2 bis 5% eines Kunststoffbindemittels vermischt und im rieseiförmigen Zustand auf die Rohrinnenwand in an sich bekannter Weise aufgeschleudert wird und nach der Aushärtung das nicht ausgefüllte Porenvolumen mit dem gleichen oder einem anderen Bindemittel durch Schleudern oder Gießen ausgefüllt wird.

.— =2: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ausfüllen der Poren eine Netzmittellösung in das Rohrinnere eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoffe mit zwei in sich einheitlichen Korngrößen verwendet werden, deren Durchmesserverhältnis etwa 1:0,4 beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überziehen von Betonrohren auf diese zuerst ein Haftvermittler aus einer dem füllstoffhaltigen Bindemittel gleichen Kunststoff dispersion, welche Zement enthält, aufgebracht wird.