DE1213977B

DE1213977B - Gegen Spannungsriesse bestaendiger Polyaethylenueberzug auf Metalloberflaechen und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Polyaethylenueberzuges

Info

Publication number: DE1213977B
Application number: DEP29671A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Klas
Original assignee: VER HUETTEN und ROEHRENWERKE; Phoenix Rheinrohr AG
Current assignee: VER HUETTEN und ROEHRENWERKE; Phoenix Rheinrohr AG
Priority date: 1962-06-22
Filing date: 1962-06-22
Publication date: 1966-04-07

Description

Gegen Spannungsrisse beständiger Polyäthylenüberzug auf Metalloberflächen und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Polyäthylenüberzuges Es ist bekannt, Metalloberflächen, z. B. Stahlrohroberflächenn zum Zwecke des Korrosionsschutzes mit einem Polyäthylenüberzug zu versehen. Es ist dabei zu unterscheiden zwischen Polyäthylensorten mit einem hohen Schmelzindex und solchen mit einem niedrigen Schmelzindex. Der Schmelzindex wird nach ASTM-D 1238-53T bestimmt und gibt die Menge Polyäthylen in Gramm an, die in 10 Minuten unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen aus einer Düse mit definierten Maßen ausfließt. Unter einem hohen Schmelzindex wird ein solcher von etwa 7 bis 20, unter einem niedrigen Schmelzindex einer von 0,2 bis 5 verstanden.
Ein Polyäthylen mit hohem Schmelzindex läßt sich gut auf Metalloberflächen aufbringen, da es leicht aufschmilzt. Wenn man das Metallstück bis oberhalb der Schmelztemperatur des Pulvers erwärmt und das Polyäthylenpulver auf die Metalloberfläche beispielsweise mit einer Spritzpistole aufspritzt, aufstreut oder durch Wirbelsintern aufbringt, so sintern die Polyäthylenpulverteilchen an der Metallwand an, schmelzen und können weitere Pulverteilchen binden.
Polyäthylensorten mit hohem Schmelzindex haben aber den Nachteil, daß sie zur Bildung von Spannungsrissen neigen, wenn das Polyäthylen unter Zugspannung steht und es mit einem Medium mit ausgesprochener Oberflächenwirkung, z. B. mit einem Netzmittel, in Berührung steht. Bei mit einem derartigen Polyäthylenüberzug ummantelten Rohren besteht die Gefahr der Bildung dieser Risse, wenn sie im Boden liegen und Spannungen, beispielsweise durch das Andrücken eines Steines, entstehen und z. B. Abwässer, die Detergentien enthalten, anwesend sind.
Bei einem Verfahren zum Üb erziehen der Innenflächen von Hohlkörpern mit Polyäthylen durch Einbringen in Pulverform in das Innere des erhitzten Hohlkörpers, Verteilung des Pulvers, Entfernen des überschüssigen Pulvers und wiederholtes Erhitzen bis zum Fließen des Überzugsmaterials ist es auch bekannt, auf dieselbe Weise einen zweiten Überzug auf den frischen ersten Überzug aufzubringen.
Polyäthylensorten mit niedrigem Schmelzindex neigen zwar nicht zu Spannungsrissen, haben jedoch den Nachteil, daß sie sich nicht durch einfaches Aufschmelzen auf die zu schützende Metalloberfläche aufbringen lassen. Überzüge aus Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex wurden vielmehr bisher nur mittels des Extrudierverfahrens hergestellt, wobei es notwendig ist, die Metalloberfläche zunächst mit einem Klebemittel zu bestreichen. Es ist auch möglich, auf die mit einem Klebemittel versehene Metall- oberfläche zunächst einen Überzug aus Polyäthylen mit hohem Schmelzindex mittels Extrudieren aufzubringen und darauf unter Zwischenschaltung einer weiteren Klebeschicht einen Überzug aus Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex durch Extrudieren aufzuspritzen. Abgesehen davon, daß zum Extrudieren relativ aufwendige Vorrichtungen benötigt werden, haben die durch Extrudieren aufgebrachten Überzüge den Nachteil, daß sie trotz Klebemittel auf der Metalloberfläche schlecht haften und bei Temperaturschwankungen ein Verschieben des Überzuges infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Polyäthylens und Metalls eintritt.
Erfindungsgemäß wird ein gegen Spannungsrisse beständiger Polyäthylenüberzug auf Metalloberflächen, insbesondere Stahlrohroberflächen, vorgeschlagen, bei dem die Metalloberfläche mit einer Zwischenschicht aus einem Polyäthylen mit hohem Schmelzindex bedeckt ist, worauf sich unmittelbar ein Überzug aus einem Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex befindet.
Derartige Polyäthylenüberzüge können erfindungsgemäß dadurch hergestellt werden, daß zunächst auf die Metalloberfläche eine Schicht aus Polyäthylen mit hohem Schmelzindex und auf die noch teigige Schicht eine Schicht aus Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex aufgeschmolzen wird. Das Aufschmelzen der beiden Schichten wird zweckmäßig in der Weise vorgenommen, daß das Metallstück erwärmt und zunächst mit einem Polyäthylenpulver mit hohem Schmelzindex bestreut wird, und darauf nach Aufschmelzen bzw. Teigigwerden dieses Pulvers, aber vor Erstarren, ein Polyäthylenpulver mit niedrigem Schmelzindex aufgestreut wird.
Die Herstellung von Polyäthylenüberzügen auf Rohroberflächen geschieht vorteilhaft in der Weise, daß das erwärmte Rohr spiralförmig, d. h. unter Drehung um die eigene Achse und gleichzeitiger Relativbewegung zwischen Rohr und Streurichtern in Achsrichtung, unter mehreren Streutrichtern vorbeibewegt wird, wobei der Trichterabstand und die Geschwindigkeit der spiralförmigen Bewegung so aufeinander abgestimmt sind, daß das aus dem vorhergehenden Trichter aufgestreute Pulver bereits aufgeschmolzen bzw. teigig geworden ist, wenn die betreffende Stelle der Rohroberfläche unter den nächsten Trichter gelangt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung für die Herstellung eines Polyäthylenüberzuges auf einer Rohroberfläche näher erläutert: Das Rohrl in Fig. 1 ist in einer drehbankähnlichen Vorrichtung 2 eingespannt und rotiert. Auf einem axial beweglichen Wagen 3 befindet sich ein Brenner4, der das Rohr erwärmt. In Bewegungsrichtung hinter dem Brenner sind mehrere Streu behälter 5 angeordnet, von denen die beiden vorderen mit Polyäthylenpulver mit hohem Schmelzindex und der letzte mit einem Polyäthylenpulver mit niedrigem Schmelzindex gefüllt sind. Es wird also zunächst Polyäthylen mit hohem Schmelzindex aufgestreut.
Sobald dieses so weit aufgeschmolzen ist, daß es weitere Polyäthylenpulverteilchen binden kann, wird eine weitere Schicht Polyäthylen mit hohem Schmelzindex aufgestreut und daran anschließend dann nach hinreichendem Aufschmelzen, aber vor Erstarren dieser Schicht, die Deckschicht aus Polyäthylenpulver mit niedrigem Schmelzindex aufgestreut.
Zweckmäßigerweise beträgt die Schichtdicke aus Polyäthylen mit hohem Schmelzindex etwa 1 bis 1,5 mm und die des Polyäthylens mit niedrigem Schmelzindex etwa 0,2 bis 0,5 mm. Die Erfindung kann entsprechend bei Polypropylenüberzügen angewandt werden. Der erfindungsgemäße Polyäthylenüberzug ist gegen Spannungsrisse unempfindlich und haftet gut auf der Metalloberfläche, so daß auch bei großen Temperaturschwankungen kein Lösen bzw.
Verschieben des Überzuges eintritt.
In Fig.2 ist ein Polyäthylenüberzug auf einem Rohrstück dargestellt. Das Rohr ist mit 1, der am Rohr anliegende Überzug aus Polyäthylen mit hohem Schmelzindex mit 6 und der äußere Überzug aus Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex mit 7 gekennzeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Gegen Spannungsrisse beständiger Polyäthylenüberzug auf Metallobertlächen, insbesondere Stahlrohroberflächen, d a dur ch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Metalloberfläche mit einer Zwischenschicht aus einem Polyäthylen mit hohem Schmelzindex bedeckt ist, worauf sich unmittelbar ein Überzug aus einem Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex befindet.
2. Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenüberzügen nach Anspruch 1 unter Auftragen einer Überzugsschicht auf die noch frische, bereits vorher aufgebrachte Überzugsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die noch teigige Schicht aus Polyäthylen mit hohem Schmelzindex eine Schicht aus Polyäthylen mit niedrigem Schmelzindex aufgeschmolzen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Metallstück zunächst mit einem Polyäthylenpulver mit hohem Schmelzindex bestreut wird und darauf nach Aufschmelzen bzw. Teigigwerden dieses Pulvers, aber vor Erstarren, ein Polyäthylenpulver mit niedrigem Schmelzindex aufgestreut wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenüberzügen auf Rohroberflächen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Rohr spiralförmig unter mehreren Streutrichtern vorbeibewegt wird, wobei der Trichterabstand und die Geschwindigkeit der spiralförmigen Bewegung so aufeinander abgestimmt sind, daß das aus dem vorhergehenden Trichter aufgestreute Pulver bereits aufgeschmolzen bzw. teigig geworden ist, wenn die betreffende Stelle der Rohroberfläche unter den nächsten Trichter gelangt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 272891.