DE1930825U - Mehrschicht-verbundbehaelter. - Google Patents

Description

EÄ.542160*1 EiftSS

Rhein-Chemie GmToH₅ Mannheim · ·29._Γ 9.-1965

Mehr se hie ht-Verbundb ehält er . . :

Beschreibung

Vorliegende !Teuerung betrifft einen Mehrschicht-Verbundb ehalt er, der dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Boden und seine Wände vier Schichten aufweisen, nämlich eine Innenschicht aus Polyäthylen, eine Außenschicht aus gegebenenfalls faserverstärktem Polyesterharz und eine Zwischenschicht aus Polyurethansehaum.,- welch ■ . . letztere mit der aus Polyesterharz bestehenden Außenschicht unmittelbar, mit der aus Polyäthylen bestehenden Innenschicht . jedoch durch eine besondere Haftvermittlersohieht verbunden ist, : die gegebenenfalls Fasermaterial enthalten kann. Die Haftvermittlungsschicht besteht aus Kunststoffen auf der Basis von Epoxydharzen oder aus solchen auf der Basis von. Umsetzung sprodukt en von Polyhydroxyverbindungen mit Polyisocyanaten*

An Kunststoffbehälter, z.B. aus Polyäthylen, oder Verbundbehälter, Z₀B. mit einer Innenschieht aus Polyäthylen, die beispielsweise als Eeaktionsjgefäjäe oder als Behälter für gegebenenfalls heiße Elektrolysebäder in der GalvanoIndustrie verwendet werden, muß neben einer guten elektrischen und thermischen Isolierfähigkeit sowie einer möglichst weitgehenden chemischen Resistenz gegenüber agressiven Medien vor allem die Forderung nach guten mechanischen Festigkeitseigenschaften, z.B. nach einer guten Beulsteifigkeit in der Wärme, gestellt werden« ■ ■ .

Die bisher bekannten Behälterbaus Polyäthylen oder Versandbehälter mit einer Polyäthylen-Innenschieht genügen diesem Anforderungen, insbesondere in der Wärme, nicht. _ Das Ausbeulen derartiger Behälter infolge ihrer zu geringen Beulsteifigkeit könnte man vermeiden, indem man sie mit sehr dicken Wänden versieht. Infolge des relativ hohen Materialverbrauchs und der starken Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften des Polyäthylens ist dies wenig sinnvoll, wenn die Behälter zur Aufnahme von Füllmedien höherer Temperaturen, z.B. über etwa 50⁰G, bestimmt sind. Zudem'sind Polyäthylen-Behälter nach den bekannten Fertigungsverfahren nicht mit beliebigen Wandstärken herstellbar.

Rhein-Chemie GmbH, Mannheim . . ■. - 29. 9. 1965

Mehr schic ht-Verbundb ehält er

Es ist ebenso bekannt. Behälter aus Thermoplasten, wie z.B. Polyäthylen;, mit Duroplastens wie faserverstärkten Polyesterharzen_? zu umkleiden« Da aber auch die Biegefestigkeit und Steifigkeit von glasfaserverstärkten Polyestern bei einer Temperatur von ca. 6O⁰G und darüber abfällt, sind verhältnismäßig große Wandstärken der Innenschicht zur Isolation erforderlich, soll ein Abfall der .Steifigkeit in der Wärme vermieden werden. Der Verbund Polyäthylen/ Polyester weist darüber hinaus eine sehr, geringe Haftfestigkeit auf, so dass diese Maßnahme wenig erfolgbringend ist, da sich der Verbund infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung der beiden Materialien in der Wärme löst. "'■■-.-

Auch die bisweilen angewendete Verstärkung von Behältern durch Rohrstative-"oder dergleichen ist wenig geeignet, well-sich die Behälterwände zwischen.den einzelnen Rohren bei höheren Temperaturen durchwölben. ·

Mit Kunststoffen wie z.B. Polyäthylen ausgekleidete'Metallbehälter schließlich sind außerordentlich teuer und mit dem Fachteil eines hohen Gewichtes behaftet. Sie müssen innen und möglichst auch ^: außen porendicht verkleidet sein und werden bei einer, zumeist nicht erkennbaren. Undichtigkeit der Auskleidung schnell unbrauchbar.

Vorliegender Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der Werkstoffe Polyäthylen und Polyester in einem Behälter optimal zu vereinen und die lachteile bislang bekannter Behälter hierbei möglichst weitgehend zu vermeiden«:

Dies wird dadurch erreicht, daß der neuerungsgemäße Behälter eine Haftvermittlungsschicht auf der Polyäthylen-Seite und eine geschäumte Zwischenschicht aus Polyurethan besitzt.

Rhein-Chemie GmbH« Mannheim 29· 9· 1965

Meftrschicht-Verbundb ehält er

Behälter mit dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau vereinen die chemische Resistenz und den hohen elektrischen Isolationswiderstand des weiehoiacherfreien Materials Polyäthylen mit der vorzüglichen thermischen Isolierfähigkeit und; dem niederen Raumgewicht des geschäumten Polyurethans sowie den guten mechanischen Eigenschaften des faserverstärkten Poly- esters als tragende Außenschicht.

Durch die Isolationswirkung des geschäumten Kerns mit Zellenstruktur wird eine Erwärmung der Außenschicht und damit eine, bei erhöhter Temperatur stets auftretende Festigkeitsminderung derselben vermieden, wie aus nachfolgenden Beispielen ersichtlich ist, so daß diese auch gleichzeitig eine erhöhte thermische Alterungsbeständigkeit aufweist.

Die erfindungsgemäßen Verbundbehälter zeigen eine gute lOrmstabilität und Beulsteifigkeit in der Wärme. _ .

Die geschäumte Polyurethanschicht, deren Dicke den jeweiligen Erfordernissen in einfacher -Weise angepasst- werden kann, kompensiert aufgrund ihrer Zellenstruktur die unterschiedliche Wärmeausdehnung des Polyäthylens und Polyesters, indem sie die bei der Erwärmung auftretenden Schub- lind Sc her spannung en weitgehend aufnimmt, so daß auch die relativ geringen Haftfestigkeiten der einzelnen Schichten untereinander für die meisten Verwendungszwecke der Behälter in der Regel ausreichend sind. So lassen sich die Behälter gemäß der Erfindung vorteilhaft z.B. als Elektrolysewannen für heiße "Flüssigkeitsbader in der G-alvanoindustrie oder dergleichen einsetzen.

Die erforderlichen Haftfestigkeiten der einzelnen Schichten untereinander und damit des Gesamtverbundes wird auf der Seite des Polyäthylens durch eine Haftvermittlungsschicht erreicht.

Rhein-Chemie .GmbH, Mannheim ... '" 29. 9. 1965

Mehrschicht-Verbundsbehälter . .-" : .. _: .... .

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Diese Haftvermittlungsschicht besteht aus, vorzugsweise kalthärtenden5Epoxydharzen oder Isocyanatklebern.Die Haftfestigkeit dieser Sohioht zur Polyurethanschicht und andernseits diejenige der Polyurethan-zur Poly ester schicht liegt im gleichen Größenordnungsbereicho

Durch aufgebrachtes Fasermaterial, z.B.GIasfasermatten, auf die Haftvermittlungsschicht und die faserverstärkte Polyesterschicht können diese Schichten mit der Zwischenschicht aus geschäumtem Polyurethan gegebenenfalls noch zusätzlich mechanisch verankert sein« . ■"-■■""

Die einzelnen Schichtmaterialien können gegebenenfalls die üblichen Zusätze,wie z.B.Füllstoffe,Farbstoffe,Pigmente,Inhibitoren. StabilisatorenjAntistatika od.dergl., enthalten·

Als Epoxydharze sind die für -Verklebungszwecke- üblichen,Vorzugs-, weise kalthärtbaren_sEpoxydharze auf.der Basis von mindestens zwei Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen und von UH- und/oder Mg-G-ruppen enthaltenden Verbindungen als Härter verwendbar_sdie gegebenenfalls Zusätze an anderen Harzen enthalten können. .

Als Isocyanatkleber gelangen die für Verklebungszwecke üblichen, vorzugsweise kalthärtenden,Formmassen auf der Basis von Umsetzmigsprodukten von mindestens 2 Isocyanat- mit mindestens 2 Hydroxylgruppen im Molekül enthaltenden organischen Verbindungen zur Verwendung,gegebenenfalls in Gegenwart von üblichen Kettenverlängerungsmitteln, wie z.B.Methyldiäthanolamin u.a.

Als Polyurethan-Schaummassen lassen sich die hierfür üblichen Formmassen verwenden,wobei man jedoch zweckmäßig solchs verwendet _? die einen volumenbeständigen_s verhältnismäßig steifen,wenig wärmeleitfähigen Schaumstoff ergeben» Aus der Vielzahl der geeigneten Formmassen seien beispielsweise genannt; Gemisch® auf der Basis von,gegebenenfalls vorpolymerisierten, Di-und/oder Polyisocyanaten,wie z.B. Diarylmethandiisocyanaten, Tolylendiisocyanaten od.dergl._?. mit zwei oder mehr Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen, wie z.B.Polyätherdiolen und /oder -polyolen₅Hydroxy!gruppen enthaltenden Polyestern, . -..

Rhein-Chemie. GmbH, Mannheim 29. 9. 1965

Mehrschicht-Verbundbehälter

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Polyesteramiden u.a., welchen feste, flüssige oder gasförmige Treibmittel, z.B. Kohlendioxyd und /oder niedrigsiedende, bei der Umsetzung verdampfende naIogenierte Kohlenwasserstoffe., wie z.B. Trichlorfluorniethan, od.dergl.■beigemischt werden*

An weiteren Zusätzen können sie beispielsweise enthalten! Flammwidrige Substanzen, wie z.B. Tri-ß-chloräthy!phosphat u.a., Schaumstabilisatoren, wie z.B. wasserlösliche Silikone od.dergl«. Katalysatoren und Vernetzungsmittel, z.B. metallorganische Verbindungen wie Dibutylzinndilaurat u.a. und/oder tert. Amine wie Triethanolamin, Diazabicyclo-2,2,2-octan, 4-Dimethylamlnopyridin u.a., Emulgatoren od.dergl., sowie Wasser.

Als Polyester können die üblichen, vorzugsweise kalthärtbaren, Polyestermassen verwendet werden, z.B. die Polykondensationsprodukte von ungesättigten und gesättigten Dicarbonsäuren mit gesättigten Diolen und gegebenenfalls Polyolen, die anpolymerisierbare Monomere, z.B. Allyl- und/oder Vinylverbindungen wie Styrol od.dergl., enthalten, und die mit Zusätzen an Härtern, z.B. Peroxyden wie Methyläthylketonperoacyd, Benzoylperoxyd, Dicumylperoxyd od.dergl., sowie Beschleunigern, z.B. tert.Aminen wie Dimethylanilin u.a. oder Metallsalzen wie Kobaltnaphthenat u.a., versehen sind.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Feuerung dargestellt, und zwar ein rechteckiger, einseitig offener Behälter, wie er in der Galvanoindustrie als Behälter für Galvanisierbäder verwendet wird, sowie ein einseitig offener, kreiszylindrischer Behälter, der in der chemischen Industrie als Reaktionsgefäß Verwendung findet. . .

Des weiteren ist eine Ausschnittsvergrößerung eines Schnittes durch diese Behälter dargestellt, welche den die !Teuerung kennzeichnenden Schichtaufbau zeigt.

Rhein-Chemie GmbH, Mannheim . 29. 9. .1965

Mehrschicht-Yerbundbehälter _

Hierbei bedeutet; A = die Innenschicht aus Polyäthylen

B = die Haftvermittlungsschicht C = die Zwischenschicht aus Polyurethan mit

Zellularstruktur :

D = die faserverstärkte Außensehieht aus Polyesterharz. .

Die Haftvermittlungsschicht (B) besteht gemäß der Feuerung aus einem Kunststoff auf der Basis von-Epoxydharzen oder auf der Basis von Umsetzungsprodukten von Polyhydroxylverbindungen mit Polyisocyanaten.

Die Schichtdicke der Haftvermittlungsschicht (B) beträgt in der Regel etwa O₅I bis 1 mm, diejenige der Zwischenschicht (G) etwa 20 bis 40 mm und diejenige der Innenschicht (A) sowie der Außensehicht (D) etwa 1 bis 5 mm._f Die Schichtdicken können jedoch in weiten G-renzen variiert und-somit den jeweiligen Erfordernissen weitgehend angepasst werden« ■ ."

Claims (1)

1. Rhein-Chemie GmbH, Mannheim

   Mehrs chi cht -Verbundb ehält er

   SOHUIZAHSPEfOHE

   Mehrschicht-Verbundbehält er, dadurch gekennzeichnet, daß sein Boden und seine Wände vier Schichten aufweisen, nämlich eine Innenschicht aus Polyäthylen (A), eine Außenschicht aus gegebenenfalls faserverstärktem Polyesterharz (D), und eine Zwischenschicht aus Polyurethanschaum (C), welch letztere mit der aus Polyesterharz bestehenden Außenschicht unmittelbar, mit der aus Polyäthylen bestehenden Innensehieht jedoch durch eine besondere Haftvermittlersohicht (B) verbunden ist, die gegebenenfalls Fasermaterial enthalten kann.

   Verbundbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Haftvermittlersohieht (B) auf der Basis von Epoxydharzen.

   Verbundbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Haftvermittlerschicht (B) auf der Basis von ümsetzungsprodukten von Polyhydroxy!verbindungen mit Polyisocyanaten.

   Chemische ,/Fabrik