DE19961415C2 - Verfahren zur Wiederverwertung von Polysulfidresten und/oder Polysulfidabfällen und Verwendung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwertung von Polysulfidresten und/oder Polysulfidabfällen.

Beim Verarbeiten von reaktiven, ein- oder mehrkomponentigen Polysulfid-Prä­ polymeren zu Dichtstoffen oder Beschichtungsmaterialien fallen Reststoffe und Abfälle an. In der DE 41 42 500 C1 ist ein Verfahren zur Wiederaufarbeitung von ausgehärteten Polysulfid-Elastomeren beschrieben, bei dem die Polysulfid- Elastomeren mit einer flüssigen Di- oder Polymercaptoverbindung zu flüssig­ pastösen mercaptoendständigen Präpolymeren umgesetzt werden. Ein Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß das so erhaltene Polysulfid u. a. aufgrund der dunklen Färbung nur in sehr begrenzter Menge mit "neuem" Polysulfid gemischt werden kann. Weiterhin kann das wiederaufgearbeitete Polysulfid Härterreste enthalten, woraufhin eine vorzeitige Reaktion eintreten könnte, was sich negativ auf die Lagerstabilität des aufgearbeiteten Polysulfids auswirken würde.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wiederverwertung von größeren Mengen Polysulfidresten und/oder Polysulfidabfällen zu schaffen und Verwen­ dungen für die Produkte des gefundenen Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Polysulfidreste und/oder Polysulfid­ abfälle mechanisch zerkleinert werden und anschließend über unvernetzte und/oder teilvernetzte Anteile aushärten.

Überraschend wurde gefunden, daß die beim Verarbeiten von reaktiven, ein- oder mehrkomponentigen Polysulfid-Präpolymeren zu Dichtstoffen oder Be­ schichtungsmaterialien anfallenden Polysulfidreste und -abfälle nicht nur aus ausgehärtetem Polysulfid bestehen, sondern auch gewisse Anteile an unvernetz­ tem und/oder teilvernetztem Polysulfid aufweisen und daß nach Zerkleinerung der Reste und Abfälle die unvernetzten und/oder teilvernetzten Polysulfidanteile in der Lage sind, das zerkleinerte Material erneut durch eine Vernetzungsreaktion zu verbinden.

Dazu kann die aus den Resten und Abfällen stammende Härtermenge ausrei­ chend sein. Vorteilhafterweise kann auch ein handelsüblicher Härter für Poly­ sulfid-Dichtstoff- oder Polysulfid-Beschichtungssysteme (beschrieben z. B. in Farbe + Lack, 88. Jahrgang, 8/1982, S. 636) zusätzlich eingesetzt werden.

Wenn mit einem Härter gearbeitet wird, wird zuerst der unvernetzte und/oder teil­ vernetzte (plastische) Anteil des zur verarbeitenden Polysulfidrestes und/oder Polysulfidabfalles bestimmt. Dazu reicht eine Abschätzung, da die Härterdosie­ rung relativ unkritisch ist. Dann werden zu je 100 Gewichtsanteilen plastischem Anteil im Polysulfidrest 0 bis 20 Gewichtsteile, bevorzugt 6 bis 15 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 8 bis 12 Gewichtsteile Härter dazugemischt.

Die Aushärtung kann, insbesondere wenn ohne Härterzugabe gearbeitet wird, durch Erwärmung beschleunigt werden.

Die Zerkleinerung der Polysulfidabfälle kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, z. B. durch Schneiden, Reißen, Quetschen oder Mahlen. Die Teilchengröße des zerkleinerten Polysulfids kann von feinem, pulverförmigem Granulat bis hin zu grob zerschnittenen Polysulfidresten mit 5 cm, in einigen Fällen bis zu 10 cm Kantenlänge, reichen. Bezüglich der Teilchengrößen ist folgendes zu beachten:

• - Je kleiner die Teilchengröße, desto höher sollte der plastische Anteil des Polysulfidrestes sein.
• - Je kleiner die Teilchengröße, desto kompakter wird das nach der Aushärtung entstehende Material

Während des Mischvorgangs kann zusätzlich ein üblicher Weichmacher (z. B. ein Phthalat) zugegeben werden. Dies verbessert die Mischfähigkeit und führt zu ei­ nem weicheren Endprodukt.

Nach dem Mischen wird die Polysulfidmasse lose belassen oder verdichtet und härtet anschließend aus. Dies kann z. B. in einer Form geschehen. Auch kann vor dem Aushärten eine Verstärkung, wie z. B. eine Folie, ein Gewebe, eine Drahtein- oder -auflage, ein Blech, ein Holzbrett oder ein Kunststoffformteil eingearbeitet werden.

Polysulfidreste und/oder Polysulfidabfälle werden oftmals in Polyethylensäcken gelagert. Je nach Verwendung des wiederverwerteten Polysulfids ist es möglich, die Polysulfidreste und/oder Polysulfidabfälle zusammen mit den Polyethylensäc­ ken zu zerkleinern und erneut zur Aushärtung zu bringen. Erhalten werden Pro­ dukte mit Polyethylenteilchen als Füllstoff.

Es können auch übliche Weichmacher zugemischt werden. Beispiele für Weich­ macher sind Ester der Phthalsäure (z. B. Di-2-ethylhexyl-, Diisodecyl-Diisobutyl- oder Dicyclohexyl-phthalat), der Phosphorsäure (z. B. 2-Ethylhexyl-diphenyl-, Tri(2-ethylhexyl)- oder Tricresyl-phosphat), der Trimellitsäure (z. B. Tri(2-ethyl­ hexyl)- oder Triisononyl-trimellitat), der Citronensäure (z. B. Acetyltributyl- oder Acetyltriethyl-citrat) oder von Dicarbonsäuren (z. B. Di-2-ethylhexyl-adipat oder Dibutylsebacat).

Verwendung kann das erfindungsgemäße Verfahren finden bei der Herstellung von Matten und Blöcken, Bodenbelägen, Bodenfüllungen, Trittschalldämmungen, Isolierungen, Türfüllungen, Trennwänden, Schallschutzwänden, Prallelementen und Dämpferelementen in Schießständen.

Nach der Aushärtung kann die Polysulfidmasse gemahlen werden. Das erhaltene Polysulfidpulver kann zusammen mit Polysulfid-Präpolymeren vermischt und diese Masse erneut ausgehärtet werden. Dies geschieht bevorzugt mit Zugabe eines Härters, kann aber auch ohne Härter erfolgen.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläu­ tert:

Beispiel 1 Aushärtung von zerkleinerten Polysulfidresten mit einer Teil­ chengröße von bis zu 8 mm ohne Härterzugabe

100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 80 g aus schwarzem ausgehärteten Poly­ sulfid und zu ca. 20 g aus grauem, pastösem Material (unvernetzte und/oder teil­ vernetzte Anteile) bestand, wurden mit einem langsam laufenden gewöhnlichen Haushaltsfleischwolf mit Elektroantrieb zerkleinert. Der Haushaltsfleischwolf hatte eine Lochscheibe mit 12 Bohrungen von 8 mm Durchmesser. Erhalten wurde ein "schmieriges" Granulat mit einer Teilchengröße von ca. 2 bis 8 mm. Das Granulat wurde nochmals kurz vermischt und dann auf eine ebene Fläche ausgebracht und bei 50°C gelagert. Nach ca. 12 Stunden war das Material bis zur Klebefrei­ heit ausgehärtet.

Auf die gleiche Art und Weise wurden 100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 70 g aus schwarzem ausgehärteten Polysulfid und zu ca. 30 g aus grauem, pastösem Material (unvernetzte und/oder teilvernetzte Anteile) bestand, zerkleinert und bei 50°C ca. 12 Stunden bis zur Klebefreiheit ausgehärtet.

Ebenso wurden 100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 50 g aus schwarzem ausgehärteten Polysulfid und zu ca. 50 g aus unvernetzten und/oder teilvernetz­ ten Anteilen bestand, zerkleinert und bei 50°C ca. 60 Stunden bis zur Klebefrei­ heit ausgehärtet.

Beispiel 2 Aushärtung von zerkleinerten Polysulfidresten mit einer Teil­ chengröße von bis zu 8 mm mit Härterzugabe

100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 80 g aus schwarzem ausgehärteten Poly­ sulfid und zu ca. 20 g aus grauem, pastösem Material (unvernetzte und/oder teil­ vernetzte Anteile) bestand, wurden mit einem langsam laufenden gewöhnlichen Haushaltsfleischwolfmit Elektroantrieb zerkleinert. Der Haushaltsfleischwolf hatte eine Lochscheibe mit 12 Bohrungen von 8 mm Durchmesser. Erhalten wurde ein "schmieriges" Granulat mit einer Teilchengröße von ca. 2 bis 8 mm. Das Granulat wurde mit 2,0 g (10 Gew.-% bezogen auf ca. 20 g unvernetzten und/oder teilver­ netzten Anteil des Polysulfidrestes) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) in einem Gefäß 1,5 Minuten vermischt (Schwarzfärbung der Masse) und dann auf eine ebene Fläche ausgebracht und bei 50°C gelagert. Nach ca. 1 Stunde war das Material ausgehärtet.

Auf die gleiche Art und Weise wurden 100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 70 g aus schwarzem ausgehärteten Polysulfid und zu ca. 30 g aus grauem, pastösem Material (unvernetzte und/oder teilvernetzte Anteile) bestand, zerkleinert, mit 3 g (10 Gew.-% bezogen auf ca. 30 g unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteil des Polysulfidrestes) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) vermischt und bei 50°C ca. 1 Stunde ausgehärtet.

Ebenso wurden 100 g eines Polysulfidrestes, der zu ca. 50 g aus schwarzem ausgehärteten Polysulfid und zu ca. 50 g aus unvernetzten und/oder teilvernetz­ ten Anteilen bestand, zerkleinert, mit 5 g (10 Gew.-% bezogen auf ca. 50 g unver­ netzten und/oder teilvernetzten Anteil des Polysulfidrestes) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) vermischt und bei 50°C ca. 1 Stunde ausgehärtet.

Beispiel 3 Herstellung eines locker geschütteten Flächengebildes (Matte)

Es wurde von 2 kg Polysulfidabfall, der bei der industriellen Verarbeitung angefal­ len war, ausgegangen. Der Polysulfidabfall bestand aus schwarzen, durchgehär­ teten Klumpen, an denen eine graubraune, pastöse Masse (unvernetztes und/oder teilvernetztes Material) anhaftete. Das Gewichtsverhältnis des durchge­ härteten Anteils zum unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteil wurde mit ca. 1 : 1 abgeschätzt, d. h. der Polysulfidabfall bestand aus ca. 1 kg ausgehärtetem Polysulfid und ca. 1 kg unvernetztem, bzw. teilvernetztem Polysulfid. Die gesamten 2 kg Polysulfidabfall wurden zuerst manuell mit einem Messer und dann mit einem langsam laufenden gewöhnlichen Haushaltsfleischwolfmit Elektroantrieb zerkleinert. Der Haushaltsfleischwolfhatte eine Lochscheibe mit 12 Bohrungen von 8 mm Durchmesser. Erhalten wurde ein Granulat mit einer Teilchengröße von ca. 2 bis 8 mm. Das Granulat (ca. 2 kg) wurde mit 80 g (8 Gew.-% bezogen auf ca. 1 kg unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteil des Polysulfidabfalles) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) in einem Gefäß 1,5 Minuten vermischt (Schwarzfärbung der Masse) und anschließend auf eine ebene Fläche in einer Dicke von ca. 15 mm aufgebracht. Nach der Aushärtung (2 Stunden bei Raumtemperatur) wurde ein Flächengebilde (Matte) mit federnden, wärme- und schalldämmenden Eigenschaften erhalten.

Beispiel 4 Herstellung einer mit Gittergewebe verstärkten trittschalldäm­ menden Unterlegfolie

Analog Beispiel 3 wurde eine Polysulfidmasse hergestellt, auf ein Kunststoffgit­ tergewebe aufgebracht und mit einem zweiten Kunststoffgittergewebe bedeckt. Mit Hilfe einer Platte wurde die Anordnung auf ca. 4 mm Dicke zusammenge­ drückt. Nach der Aushärtung (3 Stunden bei Raumtemperatur) wurde eine ca. 4 mm starke, reißfeste Folie erhalten, die sich als Unterlage von Holzfußböden zum Zwecke der Trittschalldämmung eignet.

Beispiel 5 Herstellung eines elastischen Verbundelementes mit Metallober­ fläche

Es wurde analog Beispiel 4 vorgegangen. Anstelle des Kunsstoffgittergewebes wurden zwei 1,5 mm dicke Aluminiumbleche verwendet und wurde die Verbund­ anordnung auf 15 mm zusammengedrückt. Aufgrund der guten Klebeeigenschaf­ ten des Polysulfids wurde kein weiterer Klebstoff zwischen Polysulfid und den Aluminiumblechen benötigt. Nach einer Aushärtezeit von 3 Stunden bei Raum­ temperatur wurde ein 15 mm dickes, biegefestes, relativ druckfestes Verbund­ element erhalten, welches im Inneren elastische Eigenschaften aufwies.

Beispiel 6 Herstellung von Polysulfidpulver

Es wurde von 2 kg Polysulfidabfall, der bei der industriellen Verarbeitung angefal­ len war, ausgegangen. Der Polysulfidabfall bestand aus schwarzen, durchgehär­ teten Klumpen, an denen eine graubraune, pastöse Masse (unvernetztes und/oder teilvernetztes Material) anhaftete. Das Gewichtsverhältnis des durchge­ härteten Anteils zum unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteil wurde mit ca. 1 : 1 abgeschätzt, d. h. der Polysulfidabfall bestand aus ca. 1 kg ausgehärtetem Polysulfid und ca. 1 kg unvernetztem, bzw. teilvernetztem Polysulfid. Die gesamten 2 kg Polysulfidabfall wurden zuerst manuell mit einem Messer und dann mit einem langsam laufenden gewöhnlichen Haushaltsfleischwolfmit Elektroantrieb zerkleinert. Der Haushaltsfleischwolfhatte eine Lochscheibe mit 12 Bohrungen von 8 mm Durchmesser. Erhalten wurde ein Granulat mit einer Teilchengröße von ca. 2 bis 8 mm. Das Granulat (ca. 2 kg) wurde mit 80 g (8 Gew.-% bezogen auf ca. 1 kg unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteil des Polysulfidabfalles) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) in einem Gefäß 1,5 Minuten vermischt (Schwarzfärbung der Masse) und anschließend auf eine ebene Fläche aufgebracht. Nach der Aushärtung (3 Stunden bei Raumtemperatur) wurde das erhaltene Material in einer schnelllaufenden Mühle zu einem Polysulfidpulver mit einer max. Korngröße von 0,5 mm (Zwischenprodukt) vermahlen.

Beispiel 7 Aushärtung von Polysulfidpulver aus Beispiel 6 mit Polysulfid- Präpolymer ohne Härterzugabe

65 g Polysulfidpulver aus Beispiel 6 wurden mit 35 g handelsüblicher Basiskom­ ponente einer Isolierglasdichtungsmasse auf Basis Polysulfid (Naftotherm M82 A- Teil der Firma Chemetall GmbH) mittels eines Rührwerkzeuges gut vermischt, auf eine ebene Fläche ausgebracht und bei 50°C gelagert. Nach 60 Stunden war das Material ausgehärtet.

Auf die gleiche Art und Weise wurden 60 g Polysulfidpulver aus Beispiel 6 mit 40 g handelsüblicher Basiskomponente einer Isolierglasdichtungsmasse auf Ba­ sis Polysulfid (Naftotherm M82 A-Teil der Firma Chemetall GmbH) auf eine ebene Fläche ausgebracht und bei 50°C gelagert. Nach 70 Stunden war das Material ausgehärtet.

Beispiel 8 Aushärtung von Polysulfidpulver aus Beispiel 6 mit Polysulfid- Präpolymer und mit Härterzugabe

65 g Polysulfidpulver aus Beispiel 6 wurden mit 35 g handelsüblicher Basiskom­ ponente einer Isolierglasdichtungsmasse auf Basis Polysulfid (Naftotherm M82 A- Teil der Firma Chemetall GmbH) und mit 3,5 g (10 Gew.-% bezogen auf 35 g Ba­ siskomponente A-Teil) Härter Naftotherm M82 (Chemetall GmbH) mittels eines Rührwerkzeuges gut vermischt, auf eine ebene Fläche ausgebracht und bei Raumtemperatur gelagert. Nach 2 Stunden war das Material ausgehärtet.

Beispiel 9 Herstellung eines verdichteten Flächengebildes aus Polysul­ fidpulver

Ca. 1 kg des Polysulfidpulvers aus Beispiel 6 wurde mit ca. 1 kg handelsüblicher Basiskomponente einer Isolierglasdichtungsmasse auf Basis Polysulfid (Naftotherm M82 A-Teil der Firma Chemetall GmbH) und 100 g Härter Nafto­ therm M82 (Chemetall GmbH) vermischt und zu einer ca. 8 mm dicken Schicht verpresst. Nach der Aushärtung (2 Stunden bei Raumtemperatur) wurde eine ca. 8 mm dicke Matte, die einer höhere Dichte als die Matte nach Beispiel 5 aufwies, erhalten.

Claims (5)

1. Verfahren zur Wiederverwertung von Polysulfidresten und/oder Polysulfidab­ fällen, welche unvernetzte und/oder teilvernetzte Anteile enthalten, gekennzeichnet durch die Schritte

• - mechanische Zerkleinerung der Polysulfidreste und/oder Polysulfidabfälle,
• - Aushärtung der Polysulfidreste und/oder Polysulfidabfälle über die unvernetzten und/oder teilvernetzten Anteile,

wobei vor der Aushärtung ein für Polysulfide vorgesehener Härter und/oder ein üblicher Weichmacher dazugemischt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu je 100 Ge wichtsteilen unvernetztem und/oder teilvernetztem (plastischem) Anteil der Polysulfidreste und/oder Polysulfidabfälle, 0 bis 20 Gewichtsteile Härter dazu­ gemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu je 100 Ge­ wichtsteilen plastischem Anteil 6 bis 15 Gewichtsteile Härter dazugemischt werden.

4. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstel­ lung von Matten und Blöcken, Bodenbelägen, Bodenfüllungen, Trittschall­ dämmungen, Isolierungen, Türfüllungen, Trennwänden, Schallschutzwänden, Prallelementen und Dämpferelementen in Schießständen.

5. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstel­ lung von Polysulfidpulver.