DE2308590A1 - Verfahren zur herstellung von glasfaserverstaerkten mehrschichtigen kunststoffrohren - Google Patents

Verfahren zur herstellung von glasfaserverstaerkten mehrschichtigen kunststoffrohren

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DE2308590A1 DE19732308590 DE2308590A DE2308590A1 DE 2308590 A1 DE2308590 A1 DE 2308590A1 DE 19732308590 DE19732308590 DE 19732308590 DE 2308590 A DE2308590 A DE 2308590A DE 2308590 A1 DE2308590 A1 DE 2308590A1
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    • B29L2023/00—Tubular articles

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von durch Fiberglaseinlagen verstärkten mehrschichtigen Kunststoffrohren mit Hilfe eines »v'ickelVerfahrens, das dadurch gekennzeichnet st, daß man
(1) zwecks Bildung eines inneren Rohres mit einem wfirmehärtbaren Harz imprägnierte GlasfassrfMden auf einen Dorn aufwickeltjworauf man
(2) auf das innere Rohr eine Folie aus Harzbeton aufwickelt die besteht aus 100 Teilen ungssattigtem Polyesterharz, 0,5 bis 10 Teilen anorganischem Verdickungsmittel, 100 bis 900 Teilen Füller, 0 bis 30 Teilen Verdünnungsmittel, 0,1 bis 3 Teilen Vernetzungsmittel und 0 bis 5 Teilen Vernetzungsbeschleuniger und dadurch hergestellt ist, daß im.n ein Gemisch au3 mir/lestons dem ung0 3:;.tti£rten Polyesterharz, dem ancrganl.ichen Verdickungaaiittol und
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dem Vernetzungsmittel bei 10 bi3 6O0C behandelt und es dann durch Extrusion zu einer Folio ausformt, und daß man . (3) die beiden Schichten mit durch ein wärmehärt"!.'.· res Harz imprägnierten Glasfaserfäden umwickelt,die eine äußere Kohrschicht bilden.
Glasfaserverstärkte Kunststoffrohre wurden bisher meist nur aus einer Kunststoffschicht ausgeformt, jedoch werden neuerdings immer mehr Rohre mit großem Durchmesser oder druckfeste Bohre verlangt, die dann auch eine entsprechende Wanddicke aufweisen, müssen. Die Herstellung von Rohren mit großem Durchmesser und entsprechender Wanddicke aus nur einer Kunststoffschicht bedeutet jedoch eine wesentliche Erhöhung der Herstellungskosten und das hohe Gewicht solcher Rohre macht den Transport und die Weiterverarbeitung schwierig.
Man ist daher vielfach dazu übergegangen, mehrschichtige Rohre vom sogenannten "Sandwichtyp11 herzustellen, bei denen die Innenwand und die Außenwand aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und dazwischen eine sogenannte Kernschicht angeordnet ist, die aus einem nicht besonders aufwendigen und leichten Harzbeton mit einem Füller als Hauptbestandteil besteht.
Das hier als "Harzbeton" bestehende Gemicch setzt sich im *" allgemeinen zusammen aus einem Harz, einem Füller, wie SaM, einem Verdünnungsmittel und einem Vernetzungsmittel und ist mehr oder weniger flüssig oder zumindesten ein Gemisch aus einein sandartigen Material und einer Flüssigkeit. Wird ein derartiger Harzbeton für die Kernschicht vorwendet, so geschieht dies mittels Zentrifugal- oder anderer Gießverfahren, auf die noch zurückzukommen i st.
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Man kann z.B. zunächst ein Rohr mit größerem Durchmesser und ein anderes mit kleinerem Durchmesser aus glasfaserverstärktem Kunststoff herstellen, die man dann ineinandersteckt, worauf der erwähnte Harzbeton in den Zwischenraum eingegossen und dort zu einer Zwischenschicht /bzw. einem Kern gehärtet wird.
Gemäß einem anderen "bekannten Verfahren formt man zunächst auf dem Dorn einer Formmaschine ein inneres Rohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff aus, um welches man dann einen entsprechenden Formrahmen anordnet, worauf man zwischen das innere Rohr und den Formrahmen aus einem Extruder den Harzteten einbringt. Dieser wird dann in einem Ofen gehärtet, worauf man auf der gehärteten Kernschicht durch Aufwinden von harzimprägnierten Glasfasern den Außenmantel erzeugt.
Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen glasfaserverstärkten Rohren benötigen ,jedoch eine Spezialausriistung und sind umständlich und aufwendig. Außerdem besteht fast immer die Gefahr, daß in der Kernschicht noch Lufteinschlüsse vorhanden sind, welche die Beschaffenheit, insbesondere die Festigkeit der fertigen Rohre beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines neuartigen und verbesserten Verfahrens zur Herstellung derartiger mehrschichtiger Kunststoffrohre mit Fiberglasver-8tärkung.
Es wurde nämlich gefunden, daß man den erwähnten Kunstharzbeton in einem kautschuk- oder gummiartigen Zustand gewinnen kann, irjiem er sich zu einer Folie bzw. biegsamen Platte extrudieren oder auswalzen läßt, wenn man für den bekannten flüssigen oder pastosen Kunstharzbeton ein besonderes
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Zusammensetzungsverhältnis wühlt und ihm ein anorganisches Verdickungsmittel, wie Magnesiumoxid, zufügt, worauf man das resultierende Gemisch unter besonderen Bedingungen verdickt. Man erhält durch Verformen dea erfindungsgemäß bereiteten verdickten Kunstharzbetons eine Folie bzw. Platte, die dichter iat und ein größeres spezifisches Gewicht hat als die aus dem üblichen flüssigen Kunstharz erhältlichen Produkte, wobei die Lufteinschlusse stark vermindert oder sogar völlig vermieden werden» Das erfinuungsgemäße Verfahren nat folgende
Vorteile:
1. Die Kunstharzbetonfolie selbst hat eine elastische, gummi- oder kautschukähnliche Beschaffenheit und kann unmittelbar auf ein vorher über einem Dorn gebildetes Innenrohr aufgewickelt werden, so daß sie dann eine Kernschicht aus Kunstharzbeton bildet. Da dabei verhältnismäßig starke Kräfte auf die Folie einwirken, ist es besonders wichtig, daß 3ie die notwendige Elastizität aufweist.
Die erfindungsgemäße Folie erweist sich daher als besonders geeignet zur Bildung der erwähnten Kern- oder Zwischenschicht.
2. Die Dicke der Kernschicht in dem mehrschichtigen Rohr kann durch die Wahl der Dicke der Folie selbst und der Anzahl der Windungen beliebig beeinflußt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist demnach verschiedene Merkmale auf, die gegenüber den bekannten Verfahren neu sind, nämlich:
(a) Durch Aufbringen einer Kunstharzmasse mit Füllstoff auf ein inneres Rohr läßt sich die erforderliche Schichtdicke nur mit Schwierigkeit erreichen.
(b) Man könnte einen Kunststoffbeton auf ein Tuch aufbringen und das beschichtete Tuch als Kernschicht um das
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Innenrohr herum winden, jedoch "bereitet auch diese Methode größere Schwierigkeiten, wenn man durch Überlagerung von mehreren Windungen die notwendige Schichtdicke erreichen will.
(c) Bei dem Gießverfahren, bei dem ein Gießrahmen verwendet
wird, ist die Dicke bestimmt durch die zu verwendende Vorrichtung.
Das besondere Verdieri des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man auf besonders einfache und wirtschaftliche Art ein mehrschichtiges Rohr erhalten kann, bei dem die Mittel- oder Kernschicht eine Dicke von etwa 10 bis 40 ma aufweist.
3· Da die erfindungsgemäß aufgebrachte Kunstharzfolie verdickt wurde, hat sie selbst nach dem Aufwinden eine feste JJ'orm und wenn die Folie \jm das innere Rohr herumgewunden wird , tritt praktisch keine Deformation auf und man kann einheitliche mehrschichtige Rohre von besonders guter Festigkeit ausformen.
4. Nachdem die Kunstharzbetonfolie um das innere Rohr herumgewunden v/urde, muß man die Schicht nicht halten bevor das äußere Rohr gebildet ist, woraus sich eine Vereinfachung der Einrichtung und eine Verkürzung der Produktionszeit ergibt. Dies bedeutet eine wesentliche Überlegenheit gegenüber den bekannten Verfahren.
5. Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich .durchgeführt werden, so daß die Produktion besonders wirtschaftlich ist.
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6. Der Kunstharzbeton ist besonders dicht und hat ein hohes spezifisches Gewicht und die Lufteinschlüsse sind weitaus geringer als bei den anderen Verfahren, so daß man ein einheit-Iiche3 Produkt mit besonders guter Festigkeit erhält.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Folie aus Kunststoffbeton kann unmittelbar zur Herstellung von mehrschichtigen Rohren verwendet werden, man kann jedoch die Folie auch durch Mitverwendung von Geweben oder anderen Textilgebilden abstützen.
Das entsprechend zusammengesetzte Gemisch wird in diesem Fall verdickt und dann unmittelbar auf den betreffenden Textilstoff extrudiert, wobei das so hergestellte Gebilde als solches oder nach vorherigem Abziehen der stützenden Textil— unterlage auf das innere Rohr aufgewunden werden kann.
Außerdem kann man auch wie folgt vorgehen: Eine 3ahn aus gewebtem oder nichtgewebtem Textilstoff wird mit dem vorher zusammengemischten Kunstharz beton beschichtet, worauf dieser auf der Textilbahn selbst verdickt und dann ausgeformt wird, so daß die beschichtete Bahn um das Innenrohr herum gewickelt werden kann. Die Verwendung der Textilbahn ist jedoch nicht notwendig und diese stellt lediglich ein Hilfsmittel dar, weshalb an das Textilmaterial keine besonderen Ansprüche hinsichtlich Haltbarkeit usw. gestellt werden müssen.
Das innere Rohr sowie die äußere Deckschicht des mehrschichtigen Rohres bestehen aus Glasfaserfäden, einem wärmehärtbaren Kunstharz und entsprechenden Zusätzen und werden durch Aufwinden der Fäden hergestellt.
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~ 7 —
Das zu verwendende wärmehärtbare Harz kann ein Polyesterharz, ein Epoxyharz, ein Phenolharz, ein Urethanharz oder ein
Vinylesterharz sein, worunter Kunstharze aus ungesättigten Polyestern und Epoxyharze bevorzugt sind. Pur den Kunstharzbeton können die gleichen oder andere Harze verwendet werden. Bei der Herstellung von korrosionsbeständigen mehrschichtigen Rohren i3t es wichtig, daß die Außenschicht aus einem korrosionsbeständigen Harz "besteht. Als Zusätze sind in dem Kunstharzbeton Füllmittel, Verdünnungsmittel, Vernetzungsmittel und Mittel, welche die Vernetzung beschleunigen oder verzögern vorhanden.
Der Kunstharzbeton kann von verschiedener Zusammensetzung sein und die verschiedensten ungesättigten Polyester, Füllmittel, Verdickungsmittel, Vernetzungsmittel (Härter), Verdünnungsmittel. Beschleuniger, Verzögerer u.dgl. enthalten, wobei bei der Auswahl der Zusätze darauf zu achten ist, daß es sich in diesem Fall nicht um den üblichen flüssigen Kunstharzbeton handelt.
Das erfindungsgemäß zu verwendende ungesättigte Polyesterharz wird gewählt aus der Reihe der Orthophthalsäure-Polyesterharze, der Isophthalsäure-Polyesterharze und der Bisphenol-APolyesterharze.
Als Füllmittel können organische oder anorganische Füllmittel für Kautschuk oder Kunstharz verwendet werden, z.B. Calciumcarbonat, Ton, Talkum, Asbest, Silicatmineralien, natürliche Silicate, Aluminiumhydrat, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Metallpulver, Aluminiumstearat,Zinkgtearat, Zement, Harnstoff-formaldehydharz, Harnstoff-phenolharz, Melaminformaldehydharz, Sägemehl, Cellulose, Ruß, Glasfaser u.dgl. Einen leicht verformbaren und nach dem Verformen " besonders festen Kunstharzbeton erhält man bei Verwendung von Aluminiumöder Zinkstearat in einer Anteilsmengo von 5 bis 50 Gew.-)j,
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bezogen auf die Gesamtmenge an Füllstoffen. Als Verdickungsmittel sind "bevorzugt: Magnesiumoxid, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Berylliumoxid, Zement und Gemische daraus.
Bei dem bisher üblichen Kunstharzbeton wurden die Verdickungsmittel nicht eigens hinzugefügt. Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Kunstharzbetonfolien bzw. -platten ist dagegen ein Zusatz von Verdickungsmittel und eine noch näher zu beschreibende Verdickungsbehandlung wesentlich.
Als Verdünnungsmittel, die selbstverständlich mit den ungesättigten Polyesterharzen verträglich sein müssen, verwendet man Substanzen, welche die Reaktionsfähigkeit der ebenfalls zugesetzten Vernetzungsmittel mit dem ungesättigten Polyesterharz stärken, um eine entsprechende Härtung zu erzielen. Man wählt das Verdünnungsmittel unter den Verbindungen, die durch die üblichen Vinylmonomeren oder organischen Peroxide aktiviert werden. Beispiele hierfür sind Monomere, wie Styrol, Chlorstyrol, Methyl-, Äthyl- oder Butylmethacrylat, Methyl-, Äthyl- oder Butylacrylat u.dgl., Styrol-Acrylnitril-Gopolyner, Vinylchlorid-Vinylac et at -Copolymer, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat u.dgl. Bevorzugt sind darunter Styrolderivate und Acryl- und Methacrylsäureester, insbesondere Styrol selbst, Butylacrylat und-Methylacrylat. Die Verwendung von Verdünnungsmittelfibeim erfindungsgemäüen "" Verfahren ist nicht ausschlaggebend, diese Mittel können aucn weggelassen worden.
Als Vernetzungsmittel werden die üblichen organischen Peroxide verwendet, wie Ketonperoxid, Hydroperoxid, Dialkylperoxid, Diacylperoxid, Peroxyester u.dgl.
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In vielen Fällen, jedoch nicht unbedingt, können Zusätze verwendet werden, die das Härten beschleunigen, oder aber die Härtereaktion verzögern, um die Verarbeitbarkeit längere Zeit aufrecht zu erhalten. Als Beschleuniger können z.B. Kobaltnaphthenat, Vanadiump ent oxid oder Beschleuniger aus der Manganreihe oder aus der Reihe der tertiären Amine verwendet werden sowie quaternäre Ammoniumsalze oder Mercaptane. Wie erwähnt,
können die Beschleuniger jedoch auch ganz weggelassen werden.
Als Verzögerungemittel können Chinone, Hydrochinone,
organische oder anorganische Kupfersalze, Amidine, Hydrazinsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Amine, Nitroverbindungen,
Oxime, Schwefel, mehrwertige Phenole, Aminhydrochlorid u.dgl. verwendet werden. Auch ihre Verwendung ist nicht zwingend.
Die Anteilsverhältnisse für diese Zusätze sind:
100 bis 900, vorzugsweise 200 bis 500 Teile Füllmittel, 0,5 bis 10 Teile Verdickungsmittel, 0 bis 20 Teile Verdünnungsmittel, 0,1 bis 5 Teile Vernetzungsmittel, jeweils berechnet auf 100
Teile ungesättigtes. Polyesterharz. Die Mengen an Beschleuniger und Verzögerer richten 3ich nach der jeweiligen Zusammensetzung, insbesondere nach dem Vernetzungsmittel und nach dem Verwendungszweck.
Eine besondere Bedeutung für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. für den dabei verwendeten Kunstoffbeton kommt der
Verdickungsbehandlung zu.
Bei der Durchführung der Verdickungsbehandlung müssen
mindestens das ungesättigte Polyesterharz, das oben beschriebene anorganische Verdickungsmittel und das Vernetzungsmittel
anwesend sein. Die Verdickungsbehandlung kann insbesondere
durchgeführt werden, nachdem sämtliche oben erwähnten Bestand-
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teile des Kunstharztetones vermischt sind oder mindestens nachdem das ungesättigte Polyesterharz, das anorganische Verdickungsmittel und das Vernetzungsmittel miteinander vermischt sind, wobei dann das Füllmittel, das Verdünnungsmittel und eventuelle andere Zusätze später zugegeben werden können. Da im letzteren Fall der Beschleuniger nach der Verdickungs-"behandlung zugegeben werden kann und da das Härten bei Raumtemperatur erfolgt und das Gemisch nach der Verdickungsbehandlung durchgeknetet wird, ist seine Verarbeitbarkeit besonders gut.
Das Vermischen kann auf beliebige Art, insbesondere unter Verwendung von Walzen oder Kneteinrichtungen durchgeführt werden.
Nachdem das Gemisch aus den obigen Komponenten gründlich durchgeknetet wurde, wird es in einer geeigneten Vorrichtung, z.B. einem Härteofen oder einer Wärmekamnier, bei Temperaturen von 10 bis 600C gealtert, um seine Viskosität zu erhöhen, d.h. es zu verdicken. Bei Temperaturen unter 1O0C ist es schwierig, die Viskosität zu erhöhen und bei Temperaturen über 6O0C setzt die Vernetzung ein und die Verarbeitbarkeit leidet.
Der Grad des Verdickens und die dabei angewandten Bedingungen beeinflussen die Verarbeitbarkeit, weshalb man die richtigen Bedingungen hinsichtlich Zeit, Temperatur, Zusammensetzung des Harzes, Art und Menge des Vernetzungsmittels, des Beschleunigers und des Verdickungsmittel richtig wählen muß, wobei die Zeit gewöhnlich bis zu 48 Stunden beträgt.
Der so verdickte Kunstharzbeton wird mit Hilfe einer üblichen Einrichtung, z.B. über einen Extruder oder Kalander oder eine V/alzeneinrichtung in eine Grobfolie bzw. biegsame Platte von geeigneter Dicke und Breite ausgeformt.
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Das hier im allgemeinen der Einfachheit halber als "Folie" bezeichnete Gebilde ist zum Unterschied von dem üblichen flüssigen Kunststoffbeton von kautschukartiger Festigkeit und diese Festigkeit reicht dazu aus, daß man es verformen kann ohne es durch irgendeine Unterlage abzustützen.
Nach dem Verdicken wird der Kunststoffbeton, vorzugsweise ;durch 3rtrusion, auf die gewünschte Dicke verformt und die so erhaltene Grobfolie hat praktisch kaum noch Lufteinschlüsse. Da sie sich in einem kautschukartigen Zustand befindet, ist sie gut verarbeitbar.
Im üMgen kann, ohne daß dies Gegenstand der Erfindung ist, der erfindungsgemäße Kunstharzbeton auch für andere Zwecke, z.B. für korrosionsbeständige Bodenbeläge, künstlichen Marmor, kältebeständige Dachziegel u.dgl. verwendet werden.
Die beigefügten Abbildungen zeigen in Fig. 1 und 2 Querschnitte durch einen Stoß von aufeinandergelegten Folien "bzw. Platten, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden.
Pig. 3 zeigt zum Vergleich einen Schnitt durch einen Stoß von Kunststoffbetonplatten, die nach der bisherigen Arbeitsweise erhalten wurden und Lufteinschlüsse aufweisen.
Die folgenden Beispiele, bei denen die Teile Gew.-Teile bedeuten, erläutern die Erfindung näher.
Beispiel 1
100 Teile ungesättigtes Polyesterharz (Gemisch aus zwei verschiedenen Handelsprodukten), 2 Teile Magnesiumoxid als Verdickungsmittel und 1 Teil Benzoylperoxid als Vernetzungs-
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mittel wurden vermischt und mit 10 Teilen Styrol verdünnt, worauf 42 Teile Calciumcarbonat, 258 Teile Quarzsand Nr. 8 und 10 Teile Aluminiumstearat als Füllmittel zugegeben wurden und das Ganze auf einer Kneteinrichtung innig vermischt wurde. Das Gemisch wurde dann 20 Stunden "bei 400C stehen gelassen, wobei es sich verdickte. Nach dem Verdicken wurde das nun eine kautschukähnliche Beschaffenheit aufweisende Gemisch mit Hilfe eines Extruders zu einer 200 mm breiten und 10 mm dicken Grobfolie ausgeformt. Diese Folie eignete sich zur Herstellung eines "Sandwich--" Rohres und zur Herstellung von Platten durch Preßverformung.
Beispiel 2
100 Teile ungesättigtes Polyesterharz (Gemisch aus'zwei Handelsprodukten), 2 Teile Magnesiumoxid als Verdickungsmittel und 1 Teil Benzoylperoxid als Vernetzungsmittel wurden vermischt und das Gemisch 15 Stunden bei 40 C gehalten, wobei es sich verdickte. Nach Verdünnen mit 10 Teilen Styrol wurden 42 Teile Calciumcarbonat, 258 Teile Quarzsand Hr. 8 und 10 Teile Aluminiumstearat als Füllmittel sowie 0,14 Teile Dimethylanilin als Beschleuniger in einer Knetverrichtung zugegeben und das resultierende Gemisch zu einer Grobfolie von 200 mm Breite und 10 mm Dicke ausgeformt, die bei Räumteaiperatur gehärtet wurde. Die Folie eignete sich als Mittelschicht bei einem "Sandwich-"Rohr und zur Herstellung von Platten durch Preßverformung und war sehr gut zu verarbeiten.
Beispiel 3
Nach Beispiel 2 wurden Kunstharzbetonfolien hergestellt, wobei jedoch das Verdickungsverfahren und die Zusätze abgewandelt wurden. Aus den erhaltenen Grobfolien wurde jeweils eine Platte hergestellt, deren Biegefestigkeit und spezifisches Gewicht bestimmt wurde.
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Ferner wurde zu Vergleichszwecken eine 'Grobfolie aus Kunststoffbeton der Zusammensetzung nach Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch keine Verdickungsbehandlung eingeschaltet wurde; auch aus dieser Folie wurde eine Platte hergestellt, die auf ihre physikalischen Eigenschaften und ihr Aussehen untersucht wurde.
Bei Versuch a wurde gemäß Beispiel 2 gearbeitet, d.h. das Polyesterharz, das Verdickungsmittel und das Vernetzungsmittel wurden vermischt und das Gemisch der Verdickungsbehandlung unterworfen, worauf das Verdünnungsmittel und das Füllmittel zugesetzt wurden und das Gemisch zu einer Folie extrudiert wurde.
Bei Versuch b wurde dem Polyesterharz das gesamte Verdickung smittel, das Vernetzungsmittel, das Verdünnungsmittel und der Füllstoff zugefügt, worauf das Gemisch der Verdickungsbehandlung unterworfen und dann zu einer Folie ausgeformt wurde.
In beiden Fällen wurden die Folien zu dickeren Platten verpreßt.
Bei dem Vergleichsversuoh ο wurde das Harz mit den gleichen Zusätzen vermischt wie bei Versuch b und aus dem Gemisch wurden Folien extrudiert, die zu einer Platte verpreSt wurden, wobei jedoch die erfindungsgemäße Verdickungabehandlung weggelassen worden war. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor.
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Versuch
Spezifisches Gewicht
Biegefestig keit
(kg/mm ) (g/W)
Aussehen (Lufteinschlüsse)
c (Vergleich)
3,75 4,33 2,74
1,929 1,987 1,741
praktisch frei praktisch frei viele Blasen
Die Biegefestigkeit wurde gemessen gemäß JIS K 6911-5*17 mittels des Instrontesters und das Aussehen der Kunststoffbetonplatten aus den Versuchen a, b und c geht aus den photographischen Abbildungen 1, 2 und 3 hervor.
Wie aus der Tabelle ersichtlich, sind die erfindungsgemäß erhaltenen Platten a und b der Vergleiohsplatte c hinsichtlich der Biegefestigkeit wesentlich überlegen und aus den Werten für das spezifische G-ewioht und das Aussehen geht hervor, daß die Platten nach Versuch a und b wesentlich geringere Lufteinschlüsse aufweioen al3 die Vergleichsplatte c.
Beispiel 4
100 Teile eines ungesättigten Polyesterharzes (Orthophthaisäureharz, Gemisch aus zwei Kandolsprodukten), 2,5 Teile Magnesiumoxid als Verdickungsmittel, 6,25 Teile Styrol als Verdünnungsmittel und 1 Teil Benzoylperoxid als Vernetzungsmittel wurden vermischt und mit 42 Teilen Calcruincarbonat, 258 Teilen Quarzsand Wr. 8 und 10 Teilen Aluminiumstearat als Füllmittel 30 Minuten bei 500C geknetet, um das Gemisch zu verdicken. Das resultierende Gemisch ließ sich leicht, wie in Beispiel 1 und 2, zu einer Grobfolie extrudieren.
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Beispiel 5
Mit Hilfe einer Fadenaufwindmaschine (Typ E4, Hersteller Drostholm Prod. A/S) wurde ein glasfaserverstärktes Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von 1200 mm wie folgt hergestellt:
1) Zusammensetzung νdes Kunststoffes für das Innen- und Außenrohr:
Polyesterharz aus der Reihe der Orthophthalsäureester 100 Teile Cyclohexanole ro xid (Vernetzungsmittel) 1,3 Teile Cobaltnaphthenat-styrol (Beschleuniger) 0,5 Teile Handelsübliches Verzögerungsmittel 0,15 Teile
2) Zusammensetzung des Kunststoffbotons und Verdickungsbehandlung:
In einem Kneter von 100 1 Passungskraft wurden 100 Teile Polyesterharz aus der Orthophthalsäurereihe, 250 Teile Quarzsand (Nr. 8), 50 Teile Calciumcarbonat und 10 Teile Aluminiumstearat als Füller, 2,5 Teile hochaktives Magnesiumoxid als Verdickungsmittel, 1,0 Teile Benzoylperoxid als Vernetzungsmittel, 2,0 Teile Verzögerungsmittel und 3,0 Teile kurze Glasfasern vermischt, worauf man das Gemisch einer 10-minütigen Verdickungsbehandlung bei 15 bis 2O0O unterwarf.
3) Ausformen eines mehrschichtigen Rohres: *"
I) Ein Dorn wurde zwecks besserer Ablösung mit Cellophan
umwickelt
II) Um das Cellophan wurde mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung ein mit dem gemäß oben in (1) hergestellten Beschichtungsharz imprägniertes Glasgespinst (60 Enden) herumgewickelt ,so daß ein 2,5 mm dickes Innenrohr gebildet wurde.
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III) Auf das wie oben gebildete Innenrohr wurde eine Grobfolie aus Kunststoffbeton aufgewunden, die erhalten worden war durch Extrudieren des wie oben unter (2) erzeugten Kunststoffbetons über einen Zweiachsen-Extruder mit einer 15 mm dicken und 80 mm breiten Ausstoßöffnung (Extrusionsgeschwindigkeit etwa 300 m/h).
IV) Auf die Zwischenschicht wurde eine mit einem gemäß (1) hergestellten Harz imprägniertes Glasgewebe aufgewunden, so daß eine 2,5 mm Außenhaut (äußeres Rohr) gebildet wurde,
V) Das Ganze wurde dann in einen Härteofen eingebracht, um die Harze zu härten.
Im Querschnitt bestand das so erzeugte glasfaserverstärkte mehrschichtige Kunststoffrohr aus einer Innen- und einer Außensohicht und einer Zwischenschicht von einheitlicher Dicke, v/obei die Zwischen- oder Kernschicht eine Schicht aus dichtem Kunststoffbeton war, die praktisch keinerlei Lufteinschlüsse aufwies. Es wurden kontinuierlich Einzelrohre von etwa 1C m Länge hergestellt, die zu homogenen Rohrleitungen z-usammerigesetzt werden konnten.
Mit den wie oben hergestellten mehrschichtigen Rohren wurden auf einer Vorrichtung zur Untersuchung der Zugfestigkeit nach Amsler von 5 t Pestigkeitsprüfungen durchgeführt. Hierzu wurden die Rohre in einer Breite von 30 cm zerschnitten. Druckfestigkeit: 11 000 kg/m
Durchbiegung in radialer Richtung: 40 cm
Beispiel 6
Gemäß Beispiel 5 wurde ein glasfaserverstärktes mehrschichtiges Kunststoffrohr hergestellt, wobei ein Polyesterharz aus der Bisphenolreihe anstelle des Polyesterharzes aus der Orthophthaisäurereihe für die Innen- und die Außenschicht
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verwendet wurde, während die Mittelschicht aus Kunststoffbeton die gleiche wie in Beispiel 5 war.
Hinsichtlich der Festigkeit und des ausgezeichneten Korrosionswiderstandes entsprach das Rohr etwa demjenigen aus Beispiel 5·
Patentansprüche
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
    ί 1J Verfahren zur Herstellung von glasfaserverstärkten mehrschichtigen Kunststoffrohren durch Aufwickeln von Glasfasergespinsten, wobei man zwecks Bildung eines Innenrohres mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierte Glasfaserfäden über einen Dorn wickelt, auf das Innenrohr eine Mittelschicht aus Kunststoffbeton aufbringt und darüber durch Aufwickeln von mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten Glasfasern ein Außenrohr bildet, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Bildung der Mittelschicht auf das Innenrohr eine Kunstharzbeton Grobfolie, bestehend aus 100 Teilen ungesättigtem Polyesterharz, 0,5 bis 10 Teilen anorganisches Verdickungsmittel, 100 bis 900 Teilen Füllmittel, O bis 30 Teilen Verdünnungsmittel, 1,1 bis 5 Teilen Vernetzungsmittel und O bis 5 Teilen Vernetzungsbeschleuniger in entsprechender Dicke aufwickelt, wobei die Grobfolie hergestellt wurde durch Wärmebehandlung eines Gemisches, das mindestens besteht aus dem ungesättigten Polyesterharz, dem anorganischen Verdickungsmittel und dem Vernetzungsmittel bei 10 bis 6O0C zwecks Verdickung und anschließende Extrusionsverformung des Gemisches zu einer Grobfolie bzw. biegsamen Platte.
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  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der Hittelschicht den Kunstharzbeton auf eine Textilunterlage aufbringt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Mittelschicht als wärmehärtbares Harz ein ungesättigtes Polyesterharz, ein Epoxyharz, ein Phenolharz, ein Urethanharz oder ein Vinylesterharz verwendet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 31 dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß man ein ungesättigtes Polyesterharz verwendet, das aus der Gruppe der Polyesterharze der Orthophthalsäurereihe, der Polyesterharze der Isophthaisäurereihe und der Bisphenolpolyesterharze gewählt ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als anorganisches Verdickungsmittel Magnesiumoxid, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Beryliiumoxid oder ein Gemisch aus diesen verwendet.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllmittel Calciumcarbonat, Ton, Talkum, Asbest, ein Silicatmineral, ein natürliches Silicat, Aluminiumhydrat, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Metallpulver, Aluminiumstearat, Zinkstearat, Zement, Harnstoff-Formaldehydharz, Harnstoff-Phenolharz, Melamin-Formaldehydharz, Sägemehl, Cellulose, Ruß oder Glasfaser verwendet.
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    XO
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel ein Styrolderivat, ein Acrylat oder ein Methacrylat verwendet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel Styrol ,Methyl- methacrylat oder Butylmethacrylat verwendet.
  9. 9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungsmittel ein Ketonperoxid, Hydroperoxid, ein Dialkylperoxid, ein Diacylperoxid oder einen Peroxyester verwendet.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschleuniger für das Vernetzungsmittel einen Beschleuniger aus der Kobaltreihe, aus der Vanadiumreihe, aus der Manganreihe, aus der Reihe der tertiären Amine, der quaternären Ammoniumsalze oder der Mercaptane verwendet.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Mittelschicht eine Harzbetonfolie oder -platte verwendet, die dadurch hergestellt ist, daß man das ungesättigte Polyesterharz, das anorganische Verdickungsmittel, das Vernetzungsmittel, das Füllmittel, das Verdünnungsmittel und den Vernetzungsbeschleuniger vermischt und das resultierende Gemisch einer Verdickungsbehandlung unterwirft, worauf man es durch Extrusion entsprechend verformt.
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  12. 12. Verfahren nach Anspruoh 1 "bis 10, dadurch g e kennzeichnet, daß man für die Mittelschicht eine Grobfolie oder platte aus Harzbeton verwendet, die dadurch erhalten wurde, daß man den ungesättigten Polyester, das anorganische Verdickungsmittel und das Vernetzungsmittel vermischte, das Gemisch einer Verdickungsbehandlung unterwarf, dann das Füllmittel, das Verdünnungsmittel und den Vernetzungsbeschleuniger zumischte und das resultierende Gemisch durch Extrusion entsprechend verformte.
  13. 13· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kunststoffbeton einer Verdickungsbehandlung unterwirft und ihn durch Extrusion zu einer Folie auf einer Unterlage aus Textilstoff extrudiert und die Folie gemeinsam mit der Unterlage auf das Innenrohr aufwickelt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kunststoffbeton ohne vorherige Verdickung auf eine Textilunterlage aufbringt und das Verdicken erst bewirkt, bevor man daraus eine Grobfolie bzw. Blatte herstellt.
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