DE2220616A1 - Verfahren zum verbinden von formteilen aus polybuten - Google Patents
Verfahren zum verbinden von formteilen aus polybutenInfo
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Description
Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Polybuten-1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Polybuten-1 mit Hilfe eines Polybuten enthaltenden Gemisches.
Es ist bekannt, Formteile aus Polybuten-1 durch Verschweißen miteinander
i-'u verbinden. Das Verschweißen erfordert sehr exaktes Arbeiten,
insbesondere bei größeren Teilen wie Rohren mit großem Durchmesser. Hierfür ist gut ausgebildetes Personal mit gutem Spezialwerkzeug
erforderlich. Diese Voraussetzungen sind auf Baustellen oft nicht gegeben.
Da das Kleben den geringsten Aufwand erfordert, hat man versucht,
Teile auf Polybuten-1 durch Kleben zu verbinden. Dies ist mit gegebenenfalls
Polybuten-1 gelöst enthaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffen möglich (DT-AS 1 258 530 und 1 287 240). Das Kleben nach
dieser: Verfahren erfordert jedoch die Anwendung von Druck, der zweckmäßig zwischen 5 und 20 atü liegen soll, womit eine zusätzliche,
wenn auch beim Verkleben allgemein übliche Maßnahme notwendig wird.
Damit stellt sich die Aufgabe nach Schaffung eines günstigen Verfahrens,
das es ermöglicht. Teile aus Polybuten-1 in einfacher Weise
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O Ζ
254.1972
auch ohne Anwendung von Druck miteinander zu verbinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Formteile mittels einer erwärmten Masse aus 1 bis 40 % eines hochisotaktischen
Polybuten-1 mit RSV-Werten von 0, 2 bis 8, 0; 60 bis
99 % eines weitgehend ataktischen Polybuten-1 und gegebenenfalls 1 bis 30 % eines Polybutenöles verklebt.
Prozent angaben sind stets Gewichtsprozente.
Die Klebemasse besteht vorzugsweise aus 5 bis bis 30 % hochisotaktischem
Polybuten-1 und aus 95 bis 70 % weitgehend ataktischem Polybuten-1
neben 2 bis 20 % Polybutenöl.
Als hochisotaktisches Polybuten-1 eignet sich ein Polybuten-1 mit
RSV-Werten von 2, 0 bis 8, 0, vorzugsweise von 4, 0 bis 6, 0. Dies
entspricht Molekulargewichten, berechnet nach der Lösungsviskosität für Polybuten-1, von 766 000 bis 4 130 000, vorzugsweise 1 830
bis 2 971 000. Der ätherlösliche Anteil dieser Produkte liegt bei 0, 1 bis 10 %, vorzugsweise 0, 5 bis 5 %. Man erhält derartige Polybutene,
indem man Buten-1 mit Kontakten aus TiCl bzw. TiCl · η AlCl und
Al(C H) Cl bei Temperaturen von 1O bis 50 C, vorzugsweise 20 bis
40 C polymerisiert, z.B. nach der DT-AS 1 570 353, und nach bekannten
Verfahren aufarbeitet, z. B. na-Ii den DT-PS 1 292 379 und 1 570 337.
Als weitgehend ataktisches Polybuten-1 eignen sich weitgehend amorphe
Polybuten-1-Homopolymere, Co- und Terpolymere des Buten-1
mit Athen, Propen und/oder Hexen-1 sowie deren Gsmische mit
ätherlöslichen Anteilen über 50 %, vorzugsweise 60 bis 90 % mit
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RSV-Werten von 0, 2 bis 1, 0 dl/g, vorzugsweise von 0, 4 bis 0, 8 dl/g.
Dies entspricht Molekulargewichten, berechnet nach der Lösungsviskosität
für Polybuten-1, von 35 000 bis 310 000, vorzugsweise von 90 000 bis 230 000. Man erhält derartige ataktische Polybutene, indem
man Buten-1 gegebenenfalls mit'den Co- und Termonomeren mit
Kontakten aus TiCl , TiCl oder TiCl ■ η AlCl einerseits und Aluminiumt^-ialkylen
oder Aluminiumdialkylhydriden bei Temperaturen von 20 bis 120 C, vorzugsweise 50 bis 100 C, polymerisiert.
Geeignete Polybutenöle sind solche mit Molekulargewichten von 400
bis 1 000 und Viskositäten über 150 cP/20 C, vorzugsweise 1 000 bis 10 000 cP/20°C. Die Polybutenöle sollen keine leichtsiedenden
Anteile enthalteu, die bei 15 mm Hg unter 100 C sieden·. Man erhält
derartige Polybutenöle, indem man Buten-1, Buten-2 und/oder iso-Butylen
bzw. Buten-1, Buten-2 und iso-Butylen enthaltende C .-Schnitte
mit Friedel-Crafts-Katalysatoren z.B. AlCl polymerisiert, z.B.
nach der DT-OS 2 005 207.
Man stellt aus diesen Bestandteilen die fertige Klebmasse her, indem
man sie bei Temperaturen von 100 bis 220 C, vorzugsweise 120 bis 180°C, mischt.
Die Verbindung der Formteile aus Polybuten-1 gelingt, indem man
die Klebemasse auf Temperaturen von etwa 120 bis 220 C, vorzugsweise von 150 bis 200 C erhitzt und die Verklebung mit dieser erhitzten
Masse gtwünschtenfalls ohne Anwendung von Druck durchführt. Überraschenderweise erfolgt bei diesen Temperaturen der
Klebemasse keine Verschweißung, sondern nur. ein Verkleben. Beim
Verbinden von Rohrteilen z. B. werden die Rohrenden mit dieser
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erhitzten Masse bestrichen. Anschließend wird eine Muffe darüber geschoben. Die Tiefe der Klebefläche ist gleich oder kleiner als der
Rohraußendurchmesser. Der Spalt zwischen dem Rohr und der Muffe muß zur Erreichung einer festen Verbindung möglichst vollständig
mit der Klebemasse ausgefüllt sein. Damit die Masse aus diesem Spalt nicht wieder herausläuft, darf sie nicht zu dünnflüssig sein.
Andererseits darf sie auch nicht zu schnell erstarren, damit nach dem Auftragen der Masse die Muffe noch hinübergeschoben werden
kann.
Bei großdimensionierten Rohren ist für den Arbeitsgang eine Zeit von ca. 10 Minuten ?rforderlich. Nach dieser Zeit muß die Masse
noch weich und verformbar sein.
Daraus folgt, daß die Arbeitstemperatur mit von den Arbeitsbedingungen
- Dimensionen der Formteile, Art des Auftrages, Zeitaufwand, Außentemperatur usw. - bedingt wird.
Als Klebemasse eignet sich insbesondere eine Masse, die ein hochmolekulares,
hochisotaktisches Polybuten-1 enthält. Überraschenderweise kann eine Masse, die z.B. 5 bis 30 % eines hochisotaktischen
Polybuten-1 mit RSV-Werten von 4 bis 6 dl/g enthält, bei tieferer '"temperatur eingesetzt werden als eine Masse, die ein hochisotaktisches
Polybuten-1 mit RSV-Werten von 2,0 bis 3,5 dl/g enthält, nämlich bei 150°C star, bei 180°C.
Die Massen aus isotaktischen Polybuten-1 und ataktischem Polybuten-1
eignen sich insbesondere zum Verbinden von großdimensionierten Teilen. Die Polybutenöl-haltigen Mischungen sind vorzugsweise zum
Verbinden von kleineren Teilen geeignet.
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In der*Praxis sind bei Rohrverbindungen Deformationen bis 5 % zulässig.
Bei den mit diesen Klebemassen verbundenen Rohrstücken tritt erst oberhalb 15 % eine Ablösung der Verklebung ein. Durch Beflammen
der Rohrenden und der'mit der Klebemasse versehenen Rohrenden
kann man die Verklebung noch verbessern. Nach diesem Beflammen tritt erst bei einer Deformation oberhalb 20 % eine Ablösung der
Verklebung ein. Die nach diesem V<~zufahren verbundenen Rohre haben
einen Berstdruck von etwa 4 atü. Diese Verbindungsmethode ist vorzugsweise
für erdverlegte Freispiegelleistungen geeignet.
Eine Mischung aus 10 % eines hochisotaktischcn Polybuten-1 mit
einem RSV-Wert von 5, 1 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil von 0, 7 %, erhalten durch Polymerisation von Buten-1 mit einem Kontakt
aus TiCl- 0, 3 AlCl,. und Al(C H) Cl bei 30°C und einem H -Partial-
ό
ό
A O A
L
druck von 0, 5 at, und 90 % eines weitgehend ataktischen Polybuten-1
mit einem RSV-Wert von 0, 5 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil
von 67 %, erhalten durch Polymerisation von Buten.-! mit einem Kontakt
aus TiCl. und Al(C H) bei 90°C und einem H_-Partialdruck
4 AOA A
von 2 at, wird auf 150 C aufgeheizt. Mit dieser Masse werden die
Rohrenden eines zuvor mit ÄthylencLiorid gereinigten Polybuten-1
Rohres mit einem Außendivchmesser von 75 mm bestrichen. Nach
10 Minuten wird eine Muffe mit einem Innendurchmesser von 79 mm, die auf der Innenseite mit dem Kleber über Spachtel, Quaste o. ä. bestrichen
ist, über die Klebestelle geschoben. Die Klebefläche hat eine Länge von 40 mm. Nach der Abkühlung kann die Klebestelle bis 15 %
deformiert werden, ehe eine Ablösung der Verklebung eirtritt. In der Praxis ist eine Deformation nur bis 5 % zulässig.
*3 0 H 8 /* fi / 1029
6 " "2&Γ47Ϊ972"
Werden die Rohrenden vor dem Verkleben kurz beflammt, so kann die Klebestelle bis über 20 % deformiert werden, ehe eine Ablösung
der Verklebung eintritt.
Wird eine Mischung aus 30 % des hochisotaktischen Polybuten-1 und 70 % des weitgehend ataktischen Polybuten-1 eingesetzt, so muß die
Masse vor dem Verkleben auf 180 C aufgeheizt werden, eine Mischung
aus 40 % des hochisotaktischen mit 60 % des weitgehend a+aktischen
Polybuten-1 muß vor dem Verkleben auf 200 C aufgeheizt werden.
Eine Mischung aus 10 % eines hochisotaktischen Polybuten-1 mit einem RSV-Wert von 2, 4 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil von
0, 9 %, erhalten durch Polymerisation von Buten-1 mit einem Kontakt
aus TiCl-- 0, 3 AlCl- und Al(C0HJ0Cl bei 25 bis 30°C und einem H0-ooZoZ Z
Partialdruck von 2, 5 at, und 90 % eines weitgehend ataktischen Polybuten-1
mit einem RSV-Wert von 0, 5 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil von 67 %, erhalten nach den Angaben des Beispiels 1 wird auf
180 C aufgeheizt. Mit dieser 180 C heißen Masse werden zwei Rohrstücke nach den Angaben des Beispiels 1 miteinander verbunden. Man
erhält wie im Beispiel 1 eine feste Rohrverbindung. Zum Unterschied vom Beispiel 1 ist für die im Beispiel 2 eingesetzte Masse eine Temperatur
von 180 C zweckmäßig.
Wird ein hochisotaktisches Polybuten-1 mit einem RSV-Wert von
3, 4 dl/g eingesetzt, so ist ebenfalls eine Temperatur von 180 C erforderlich. Bei Einsatz eines hochisotaktischen Polybuten-1 mit
einem RSV-Were von 4, 5 dl/g ist wie im Beispiel 1 eine Temperatur
von 150 C ausreichend.
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Eine Lösung von 2 Gewichtsteilen eines hochisotaktischen Polybuten-1
mit einem RSV-Wert von 2, 3 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil
von 2, 5 0Jo, erhalten durch Polymerisation von Buten-1 mit einem· Kontakt
aus TiCl und Al(C H) Cl bei 40°C und einem H -Partialdruck
O Ct O Ci
Ci
.von 3 at, und 98 Gewichtsteilen eines weitgehend ataktischen Buten-Äthen-Copolymeren,
das etwa 2 % Polyäthylenanteile enthält,-mit einem RSV-Wert von 0, 4 dl/g und einem ätherlöslichen Anteil von
86 0Jo, erhalten durch Polymerisation von Buten-1 mit 2 % Athen mit
einem Kontakt aus TiCl0* 0, 4 AlCl und Al(iC HO)Q bei 80°C und
einem H -Partialdruck von 3 at, in 25 Gewicht steilen eines Polybu-
CJ
tenöles mit einem Molekulargewicht vöri 540 und einer Viskosität
von 1 200 cP/20 C erhalten durch Polymerisation eines C.-Schnittes
aus 52 % Buten-1, 40 % Buten-2, 8 % Butan in Gegenwart von 1 % Butadien-1, 3 mit 0, 2 % A1C1„ bei 25°C, wird auf 120°C aufgeheizt.
Mit dieser Masse werden die Rohrenden eines Polybuten-1 Rohres
mit einem Außerdurchmesser von 32 mm (Innendurchmessei 25 mm) bestrichen. Anschließend wird eine Muffe mit einem Innendurchmesser
von 33 mm über die Klebestelle geschoben. Nach der Abkühlung erhält man eine feste Rohrverbindung.
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Claims (8)
- O.Z. 2628
- 8 " 25.4.1972
- Patentanspruch
- Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Polybuten-1 mit Hilfe eines Polybuten enthaltenden Gemisches,
- dadurch gekennzeichnet, daß
- man die Formteile mittels einer erwärmten Masse aus 1 bis 40 % eines hochisotaktischen Polybuten-1 mit RSV-Werten von 2, 0 bis 8, 0, 60 bis 99 % eines weitgehend ataktischen Polybuten-1 und gegebenenfalls 1 bis 30 % eines Polybutenöles verklebt.
-
- 309845/1029
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|---|---|---|---|
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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