DD212003A1 - Verbundwerkstoffe zur herstellung von korrosionsbestaendigen und tragfaehigen konstruktionen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Verbundwerkstoffe mit hochbelastbarer Zwischenschicht zur Herstellung korrosionsbestaendiger und tragfaehiger Konstruktionen. Es sind Verbundwerkstoffe zu schaffen, die ueber den in technisch hochbeanspruchten Konstruktionen erforderlichen Haftverbund verfuegen. Nach der Aufgabe sind Verbundwerkstoffe zu entwickeln, die vorzugsweise bei der Herstellung der genannten Konstruktionen aus oder unter Mitverwendung von Plastwerkstoffen zum Einsatz kommen, wobei solche Zwischenschichten zu verwenden sind, die den verarbeitungstechnischen und belastungsmaessigen Anforderungen genuegen. Die erfindungsgemaesse Loesung ist gekennzeichnet durch einen Verbundwerkstoff in Form einer Zwischenschicht, bestehend aus einer Loesung von Kunstharzen und Weichmachern in organischen Loesungsmitteln mit folgender Zusammensetzung: 20 bis 30 Masseteile Mischpolymerisat aus Vinyalazetat/Vinylchlorid, bis 10 Masseteile Acrylsaeureester, bis 5 Masseteile Weichmacher, 70 bis 80 Masseteile organisches Loesungsmittel (Aethylazetat) oder Loesungsmittelgemisch (Aethyl-Butylazetat).

Description

Verbundwerkstoffe zur Herstellung τοη korrosionsbeständigen und tragfähigen Konstruktionen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verbundwerkstoffe mit hochbelastbarer Zwischenschicht, vorzugsweise zur Herstellung von korrosionsbeständigen und tragfähigen Konstruktionen wie Apparaten, Behältern, Rohren und dgl,, bestehend aus der Werkstoffkombination Thermoplast-faserverstärkter Duroplast und zur Beschichtung oder Auskleidung von Bauelementen oder Konstruktionen aus Beton mit Thermoplasten oder faserverstärkten Duroplasten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Verbundwerkstoffe durch eine Kombination unterschiedlicher metallischer und nichtmetallischer Werk- und Baustoffe herzustellen. Die Auswahl und Verwendung der Werkst off kombination -erfolgt nach dem Einsät zzweck und den Anforderungen. In manchen Fällen ist ein- fester Verbund zwischen den einzelnen Schichten aus unterschiedlichen Stoffen von geringer Bedeutung, beispielsweise ist das bei der Kabelherstellung zutreffend» Meistens wird jedoch eine gute Haftung der Einzelschichten aneinander gewünscht. Das trifft fas immer zu, wenn der Verbundwerkstoff für technische Konstruktionen zum Einsatz kommen soll. Wenn der Verbundwerkstoff aus einzelnen Schichten bereits vorgebildeter Stoffe hergestellt werden soll, s. B, Folienauskleidungen von Metall- oder Betonbehältern, so ist das nur unter Verwendung von haftvermittelnden Zwischenschichten möglich. Speziell beim Einsatz von Thermoplasten, die wegen ihrer resistenten Eigenschaften häufig in Verbundwerkstoffen zur Anwendung kommen, ist es wegen oft schlechter Hafteigenschaften des Thermoplastwerkstoffes zusätzlich erforderlich, durch besondere Vorbehandlungsverfahren die nötige Klebfähigkeit erst zn schaffen.

Während Thermoplast-FoIien thermisch oder durch Strahlung vorbehandelt werden, kommen für kompakte Plaste, wie sie in Konstruktionen angewendet werden, Verfahren wie Anlösen oder Einschmelzen .von Tes^ilien in die Oberfläche in Frage. Dies trifft auch zu, wenn als Verbundpartner faserverstärkte Duroplaste verwendet werden.

Bei der Beschichtung von Beton mit faserverstärkten ungesättigten Polyesterharzen, die für solche Zwecke meist eingesetzt werden, ist bei höheren Anforderungen die Alkalität des B&ons für die Haftung nachteilig, so daß mit Epoxidharz als

ZwisctLenschiclit beziehungsweise als Beschichtungsharz gearbeitet werden muß.

Die hauptsächlichsten Nachteile dieser Verfahren bestehen darin, daß die anlösenden Substanzen gesundheitsgefährdende Substanzen sind, die außerdem zur Versprödung des Thermoplastwerkstoffes beitragen. Die Verfahren zum Einschmelzen von Textilien beschränken die spätere Verformbarkeit der kaschierten Platten. Die Anwendung von Epoxidharzen für ' j Zwischenschichten oder als Beschiehtungsmaterial verteuert die Herstellung wesentlich. Es ist bereits versucht worden, die einschränkenden Merkmale durch Anwendung von Zwischenschichten auf Basis dispergierter Plastwerkstoffe zu beseitigen. Dabei hat sich aber als nachteilig erwiesen, daß die Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit'der Zwischenschicht " begrenzt sind und die Anwendbarkeit eingegrenzt wird.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung Verbundwerkstoffe zu'schaffen, die über den in technisch hochbeanspruchten Konstruktionen erforderlichen Haftverbund verfugen und mit geringem Aufwand unter Vermeiden der geschilderten Nachteile herstellbar sind.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbundwerkstoffe zu entwickeln, die vorzugsweise bei der Herstellung technisch hochbeanspruchter Konstruktionen aus oder unter Mtverwendung von Plastwerkstoffen zum Einsatz kommen, wobei Zwischenschichten zu. verwenden sind, die den verarbeitungstechnischen und belastungsmäßigen Anforderungen genügen. Erfindungsgemäß ist die Lösung gekennzeichnet durch einen

Verbundwerkstoff, in Form einer Zwischenschicht, bestehend aus einer Lösung von Kunstharzen und Weichmachern in organischen Lösungsmitteln mit folgender Zusammensetzung:

20-30 Masseteile Mischpolymerisat aus Vinylazetat/Vinylchlorid,

bis 10 Masseteile Acrylsäureester, bis 5 Masseteile Weichmacher 70-80 Masseteile organisches Lösungsmittel{Athylazetat)

oder Lösungsmittelgemisch (Äthyl-

Butylazetat).

Die Zwischenschicht wird yor dem Aufbringen der Beschichtung aus faserverstärkten polymerisationsfähigen Harzen auf die zu beschichtenden Oberflächen aufgebracht, so daß sie ihrerseits auf dem zu beschichteten Untergrund haftet und gleichzeitig den Haftgrund für die Beschichtung darstellt. Das Aufbringen der Zwischenschicht geschieht in der Weise, daß zunächst

- bei Thermoplasten die Oberfläche durch Schleifen aufgerauht wird,

- bei Beton die Oberfläche während der Herstellung abzuziehen ist,

Auf diese Oberfläche wird dann die Zwischenschicht aufgetragen. Nach dem Trocknen der aus einem oder mehreren Anstrichen bestehenden Zwischenschicht ist eine Verbindung mit festen Stoffen durch Sieben bzw. das Beschichten mit faserverstärkten polymerisationsfähigen Harzen möglich.

Wesentliche Merkmale bei der Herstellung des Verbundwerkstoffes sind die Anwendung der Zwischenschicht bzw. ihr Auftragen bei beliebig geformten Teilen, der Entfall von Importmaterialien, die Beseitigung der Gesundheitsgefahr und es tritt kein negativer Einfluß auf den Thermoplastwerkstoff auf. Haupteigenschaft des Verbundwerkstoffes ist

die auf den guten Hafteigenschaften der Zwischenschicht beruhende hohe Beanspruchbarke it, womit tragfähige Verbundkonstruktionen vor allem aus Plastwerkstoffen hergestellt werden können.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Untersuchung der Haftfestigkeit der Zwischenschicht wurde diese auf Platten aufgebracht, die aus S-PVC bzw.E-PYC bestanden und eine Dicke von 6 mm hatten. Nach dem Trocknen der Zwischenschicht wurde unter Verwendung von Rovinggewebe .jond .ungesättigten Polyesterharzen ein 3 mm dickes Laminat auf die PVC-Platten aufgebracht. Nach der Polymerisation des Harzes erfolgte das Trennen der Platten in Probestreifen von 5 cm Breite und Prüfungen mittels Biege- und Scherversuch. Im Biegeversuch konnten trotz erheblicher Durchbiegungen kein Versagen der Zwischenschicht festgestellt werden, Im Scherversuch traten bei einer Größe der Scherfläche von

2 5 x 5 cm Brüche teilweise im PVC und teilweise entlang der Zwischenschicht auf.

Aufgrund dieser Ergebnisse wurde die Zwischenschicht beim Bau eines Versuchsbehälters von 1,6 m Durchmesser und 2 m Höhe aus PVC-GUP eingesetzt. Die Herstellung des Behälters konnte problemlos durchgeführt werden. Bei der Erprobung konnten bisher noch keine negativen Erscheinungen beobachtet v/erden.

Claims (4)

1. rfindungsansprueh

   1. Verbundwerkstoff mit nochbelastbarer Zwischenschicht, vorzugsweise, zur Herstellung von korrosionsbeständigen und tragfähigen Konstruktionen wie Apparaten, Behältern, Rohren und dgl. aus der Werkstoffkombination Thermoplastfaserverstärkter Duroplast und zur Beschichtung oder Auskleidung von Bauelementen oder Konstruktionen aus Beton mit Thermoplasten oder faserverstärkten Duroplasten, gekennzeichnet durch eine aus einer Lösung von Kunstharzen und Weichmachern in organischen Lösungsmitteln bestehenden Zwischenschicht mit folgender Zusammensetzung:

   20-30 Masseteile Mischpolymerisat aus Vinylazetat/Vinyichlorid

   bis 10 Masseteile Acrylsäureester
   bis 5 Masseteile Weichmacher
   7Ο-8Ο Masseteile organisches Lösungsmittel {Äthylazetat) oder Lösungsmittelgemisch {Äthyl-/Butylazetat).
2. 2. Verbundwerkstoff mit hochbelastbarer Zwischenschicht nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zwischenschicht aus einem oder mehreren Anstrichen besteht.
3. 3. Verbundwerkstoff mit hochbelastbarer Zwischenschicht zum Beschichten mit faserverstärkten Kunstharzen nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet durch eine weitgehend lösungsmittelfreie Zwischenschicht.
4. 4. Verbundwerkstoff mit hochbelastbarer Zwischenschicht zum Beschichten oder Auskleiden von Betonelementen mit Thermoplasten nach Punkt 1 bis 3> gekennzeichnet durch eine auf beide zu kontakt!erende Oberflächen aufgetragene Zwischenschicht.