DE2541573A1 - METHOD OF JOINING VINYLIDENE POLYFLUORIDE PARTS - Google Patents

METHOD OF JOINING VINYLIDENE POLYFLUORIDE PARTS

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DE2541573A1 DE19752541573 DE2541573A DE2541573A1 DE 2541573 A1 DE2541573 A1 DE 2541573A1 DE 19752541573 DE19752541573 DE 19752541573 DE 2541573 A DE2541573 A DE 2541573A DE 2541573 A1 DE2541573 A1 DE 2541573A1
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Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVOCATE DR. HANS-GUNTHER EGGERT 1 DIPLOMA CHEMIST

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 905 COLOGNE 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 11. September 1975 Fü/Fi/137Cologne, September 11, 1975 Fü / Fi / 137

PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN, 25 boulevard de l'Amiral Bruix, PARIS 16eme/Frankreich PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN, 25 boulevard de l'Amiral Bruix, PARIS 16eme / France

Verfahren zum Verbinden von VinylldenpolyfluorldteilenMethod of joining vinyl sheet polyfluoride parts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Teilen aus Vinylidenpolyfluorid, das die Techniken des Schweißens in der Wärme und des Klebens mit einem Lösungsmittel verbindet.The invention relates to a method for joining parts of vinylidene polyfluoride using the techniques of Welding in heat and bonding with a solvent.

Wenn dieses Verfahren zum Verbinden von Teilen jverwendet wird, die alle aus Vinylidenpolyfluorid bestehen, ist es besonders interessant für das Zusammenfügen von Rohren, da tatsächlich das zur Zeit einzig bekannte zufriedenstellende Verfahren, das Heißluftschweißen unter Zusatz eines Werkstoffs,nicht immer anwendbar ist, da häufig die notwendige Stromversorgung und die Preßluft an den Arbeitsplätzen nicht verfügbar sind.When using this method to join parts which are all made of vinylidene polyfluoride, it is particularly interesting for joining pipes, as it is actually the only known satisfactory one at the moment Process that hot air welding with the addition of a material is not always applicable, as it is common the necessary power supply and compressed air are not available at the workplaces.

Die "Heiζspiegel" (au miroir chauffant) genannte Technik eignet sich zum Stumpfschweißen von dickwandigen Rohren, nicht jedoch für dünnwandige Rohre, wie sie meistens bei Vinylidenpolytetrafluorid vorliegen. Tatsächlich ist diese Technik anscheinend oft zufriedenstellend, sie garantiert jedoch nicht immer Wasserdichtheit unter Druck.The technique called "hot mirror" (au miroir chauffant) is suitable for butt welding thick-walled pipes, but not for thin-walled pipes, as is usually the case with Vinylidene polytetrafluoride are present. In fact, this technique often appears to be satisfactory, guaranteed however, not always watertightness under pressure.

4 ·

Die Technik unter Verwendung eines Heizdorns führt zu sehr guten Ergebnissen, wenn die Rohrwände dick sind. Man fügt ein Rohr in das andere, das vorher mit einemThe technique using a heating mandrel leads to very good results when the pipe walls are thick. One inserts one pipe into the other, which was previously with one

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Ansatzstutzen versehen wurde, wobei beide Rohre vorher mit dem Heizdorn auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt worden waren. Man verwendet vorteilhaft einen gebogenen Stutzen oder Verbindungsstück und durch doppeltes Schweißen erhält man bei Rohren mit dicken Wänden eine ausgezeichnete und vollständig dichte Verschweißung. Diese Technik hat den Vorteil, die Homogenität des Materials zu erhalten, da kein Zusatzmittel und kein Plastikmaterial als Schweißmittel oder Leim benötigt wird. Diese Homogenität ist bei Vinylidenpolyfluorid besonders zur Erhaltung der chemischen Beständigkeit erwünscht, die diesen Polymeren eigen ist, ohne auf die Beständigkeit des Leims oder des Zusatzwerkstoffs beschränkt zu sein. Ungünstigerweise ist dieses Verfahren jedoch nicht auf Vinylidenpolyfluoridrohre mit geringen Wandstärken anwendbar. Wegen des Schmelzens der gesamten Rohrstärke auf dem Dorn tritt tatsächlich eine Deformation ein, und beim Abnehmen vom Dorn zum Ansetzen des Rohres bleibt der kreisförmige Querschnitt nicht erhalten. Die Erfahrung zeigt, daß in diesem Fall im allgemeinen die Dichtheit nicht gut ist.Connection nozzle was provided, both pipes being previously heated to the desired temperature with the heating mandrel had been. It is advantageous to use a curved nozzle or connector and a double one Welding gives an excellent and completely tight weld on pipes with thick walls. These Technology has the advantage of maintaining the homogeneity of the material because there is no additive and no plastic material as welding material or glue is required. This homogeneity is particularly important in the case of vinylidene polyfluoride the chemical resistance inherent in these polymers is desirable without affecting the resistance of the Glue or the filler metal to be limited. Unfortunately, however, this method is not applicable to vinylidene polyfluoride tubing Applicable with thin walls. Because of the melting of the entire pipe thickness on the mandrel a deformation actually occurs and when it is removed from the mandrel to attach the pipe, the circular one remains Cross-section not preserved. Experience shows that in this case the tightness is generally not good.

Auch das Verkleben der Rohre in der Kälte hat bei Polyvinylidenfluorid Schwierigkeiten ergeben. Die sehr hohe chemische Beständigkeit des Polyvinylidenfluorids und seine Unlöslichkeit in Lösungsmitteln in der Kälte macht das Verkleben mit einer Polyvinylidenfluoridlösung in der Kälte im allgemeinen unmöglich. Man muß daher eine andere gelöste Substanz nehmen und verschiedene Zweikomponentenkleber können geeignet sein. Jedoch weisen diese an der Arbeitsstelle in zwei Richtungen Nachteile auf: Ihre Anwendungsdauer ist sehr kurz und kann nicht verlängert werden, ohne gleichzeitig die Trocknungszeit zu verlängern. Dies ist ein Nachteil, der die Anwendung unmöglich machen kann. Weiterhin wird durch den Kleber ein Zusatzmaterial hinzugebracht, das von dem Plastik-Gluing the pipes in the cold is also a problem with polyvinylidene fluoride Difficulties arise. The very high chemical resistance of polyvinylidene fluoride and its insolubility in solvents in the cold makes it stick with a polyvinylidene fluoride solution in generally impossible because of the cold. You have to use a different dissolved substance and different two-part adhesives can be suitable. However, these have two disadvantages at the job site on: Their duration of use is very short and cannot can be extended without simultaneously reducing the drying time to extend. This is a disadvantage that can make it impossible to use. It continues through the glue added an additional material, which from the plastic

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material unterschiedlich ist,und die Unterschiede der Festigkeit bei der jeweiligen Temperatur oder des Alte ms , die manchmal sehr groß sind, können die Anwendungsbereiche für Rohrwaren aus Polyvinylidenfluorid eingrenzen.material is different, and the differences in the Stability at the respective temperature or the age ms, which are sometimes very large, can be the areas of application for tubing made of polyvinylidene fluoride.

Die Anmelderin hat nun das Problem des Verklebens von Polyvinylidenfluorid-Teilen und insbesondere von Rohren durch das folgende Verfahren gelöst, das darin besteht, daß manThe applicant now has the problem of gluing polyvinylidene fluoride parts and in particular pipes solved by the following procedure, which consists in that one

a) in der Wärme ein Lösungsmittel für Polyvinylidenfluorid Oder eine verdünnte Lösung, die durch Auflösen von Polyvinylidenfluorid in einem Lösungsmittel in der Wärme erhalten wurde, auf das Stück mit der geringeren Dicke aufträgt,a) a solvent for polyvinylidene fluoride when heated Or a dilute solution made by dissolving polyvinylidene fluoride in a solvent in the heat, on the piece with the smaller thickness applies,

b) das dickere Stück nach irgendeinem bekannten Verfahren erhitzt, undb) heating the thicker piece by any known method, and

c) den erhitzten Teil des dickeren Stücks auf den mit Lösungsmittel oder Lösung versehenen Teil des dünneren Stücks ansetzt.c) the heated part of the thicker piece on the one with solvent or solution provided part of the thinner piece attaches.

Die vom dickeren Stück mitgebrachte Wärme wird auf das dünnere"Stück" Überträgen und das"Lösungsmittel kann so oberflächlich die beiden Teile, die auf eine passende Temperatur gebracht wurden, anlösen und so zu einer innigen und homogenen Verklebung führen, die eine ausgezeichnete Dichtigkeit garantiert, und dies schon wenige Minuten nach dem Abkühlen.The heat brought along by the thicker piece is transferred to the thinner "piece" and the "solvent can do so." superficially the two parts that are at a suitable temperature were brought to dissolve and thus lead to an intimate and homogeneous bond, which is an excellent Leak tightness guaranteed, just a few minutes after cooling down.

Um ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem anderen Stück desselben Materials zu verkleben, einem Rohr mit dickeren Wänden, einer Muffe, einem geraden oder gebogenen Verbindungsstück, Reduktionsstück, einer Zwinge mit Gewinde, Flansch, einem Ausdehnungsteil, Ventil, Hahn usw.To a polyvinylidene fluoride tube with another piece of the same material to glue, a pipe with thicker walls, a socket, a straight or curved one Connection piece, reduction piece, a ferrule with a thread, flange, an expansion piece, valve, stopcock, etc.

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kann man in folgender Weise vorgehen: Man bestreicht das Ende des Rohrs äußerlich auf einigen Zentimetern mit einem warmen Lösungsmittel für Polyvinylidenfluorid oder einer Lösung von Polyvinylidenfluorid in einem solchen Lösungsmittel, man erhitzt mit irgendeinem bekannten Mittel die innere Oberfläche des Werkstücks, das man hiermit zusammensetzen will, das, um genau zu passen, einen . größeren Innendurchmesser und eine größere Wandstärke als das Rohr haben muß, man setzt das mit Lösungsmittel oder Lösung bestrichene Rohr in das Stück ein, dessen innere Oberfläche auf die gewünschte Temperatur erhitzt wurde. Nach einigen Minuten ist die Klebung vollständig homogen und dicht.one can proceed in the following way: one brushes the end of the pipe externally on some Centimeters with a warm solvent for polyvinylidene fluoride or a solution of polyvinylidene fluoride in such a solvent, heated with any known one Means the inner surface of the workpiece that you use herewith want to put together that, to fit exactly, one. larger inner diameter and a greater wall thickness than the pipe must have, the pipe coated with solvent or solution is inserted into the piece, its inner part Surface has been heated to the desired temperature. After a few minutes the bond is completely homogeneous and tight.

Es ist nötig, daß das Lösungsmittel sehr rasche Wirkung auf das Polymer besitzt, da die Temperatur beim Kleben sehr schnell fällt, wenn die Heizung nicht mehr aufrecht erhalten wird. Daher wendet man beim erfindungs^emäßen Verfahren vorzugsweise eins der folgenden Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme an: Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Cyclohexanon, Hexamethylphosphoramid, Butyrolacton oder Lösungsmittel derselben Gattung oder ihre Gemische, deren Wirkung besonders rasch ist. Man kann genauso bevorzugt eine Lösung von Polyvinylidenfluorid in einem der genannten Lösungsmittel verwenden, die eine höhere Viskosität besitzt.It is necessary that the solvent have a very quick effect on the polymer, because of the temperature during bonding falls very quickly if the heating is no longer maintained. Therefore one turns to the invention Method preferably one of the following agents for dissolving polyvinylidene fluoride in heat: dimethylformamide, Dimethylacetamide, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, Hexamethylphosphoramide, butyrolactone or solvents of the same genus or their mixtures, the action of which is particularly rapid. One can just as preferably prefer one Use a solution of polyvinylidene fluoride in one of the solvents mentioned, which has a higher viscosity.

Die Temperatur, auf die man das dickere Rohr erhitzt, kann von 15o°C bis 32o C gehen, je nach Bedeutung der Durchmesser und der Stärken der beiden zusammenzufügenden Teile. Beispielsweise wird empfohlen, wenn das Teil eine Stärke von über 3 mm hat, das zu klebende Ende über eine Zeit zwischen 2 bis 3o see auf eine Temperatur im Bereich von 3oo°C zu erwärmen. Wenn das Teil über seine ganze Stärke hin erhitzt wird, beispielsweise in einem Wärmeschrank,The temperature to which the thicker tube is heated can range from 15o ° C to 32o C, depending on the importance of the diameter and the strengths of the two parts to be joined. For example, it is recommended if the part has a strength of over 3 mm, the end to be glued to a temperature in the range of over a time between 2 and 3o To heat 3oo ° C. If the part is heated to its full thickness, for example in a heating cabinet,

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kann man sich mit einer Temperatur von 15o C begnügen.you can be content with a temperature of 15o C.

Die folgenden Beispiele verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren:The following examples illustrate the process according to the invention:

Beispiel 1example 1

Man nimmt ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 2o mm und einem inneren Durchmesser von 17 mm. Das eine Ende dieses Rohrs ist auf eine Länge von Io mm mit Dimethylacetamid bestrichen. Mit Hilfe einer Metallhülse, deren hervorstehender Teil auf eine Temperatur zwischen 29o und 315°C erhitzt wurde, erhitzt man die innere Oberfläche einer 3o mm langen Polyvinylidenmuffe mit einem äußeren Durchmesser von 26 mm und einem inneren Durchmesser von 2o mm auf eine Länge von 15 mm. Diese Muffe wurde 4 see lang auf den geheizten Dorn gehalten und dann schnell auf das mit Lösungsmittel beschichtete Robfr aufgesteckt. 2 min nach dem Zusammenbringen stellt man fest, daß die Bindung ausgezeichnet ist.Take a polyvinylidene fluoride tube with an outer one Diameter of 20 mm and an inner diameter of 17 mm. One end of this tube is for a length of Smeared Io mm with dimethylacetamide. With the help of a metal sleeve, the protruding part of which is brought to a temperature was heated between 29o and 315 ° C, the inner surface of a 30 mm long polyvinylidene sleeve is heated with an outer diameter of 26 mm and an inner diameter of 20 mm over a length of 15 mm. This sleeve was held on the heated mandrel for 4 seconds and then quickly onto the solvent coated Robfr attached. Two minutes after the bonding, the bond is found to be excellent.

Beispiel 2Example 2

Man nimmt ein Rohr und eine Muffe wie in Beispiel 1, jedoch verwendet man zum Bestreichen des Rohrs eine Lösung, die durch Auflösen von 2o % Polyvinylidenfluorid in Dimethylacetamid bei 6o C erhalten wurde. Diese Lösung wird bei 2o C verwendet. Unter Beachtung derselben Verfahrensmaßnahmen wie in Beispiel 1 erhält man eine vollständig homogene und dichte Verbindung.A pipe and a socket are used as in Example 1, but a solution is used to coat the pipe, obtained by dissolving 2o% polyvinylidene fluoride in dimethylacetamide at 6oC. This solution is at 2o C used. If the same procedural measures as in Example 1 are observed, a completely homogeneous one is obtained and tight connection.

Beispiel 3Example 3

Man nimmt eine Polyvinylidenfluorid-Platte einer OberflächeTake a polyvinylidene fluoride sheet of a surface

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von 4oo cm und einer Stärke von 3 mm, in die man Löcher von 2o mm Durchmesser zur Aufnahme von Rohren desselben äußeren Durchmessers und von 18 mm inneren Durchmesser gebohrt hat.
2
400 cm and 3 mm thick, in which holes 20 mm in diameter have been drilled to accommodate pipes of the same external diameter and 18 mm internal diameter.

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Vor dem Befestigen auf der Platte werden die Enden der Rohre auf 5 mm Länge mit einer Lösung von Raumtemperatur gestrichen, die durch vorheriges Lösen von 5 % Polyvinylidenfluorid in Dimethylformamid bei 6o C erhalten war. Man führt einen Metalldorn, dessen hervorragender Teil auf Temperaturen zwischen 29o und 315°C erhitzt ist, in jedes in die Platte gebohrte Loch ein. Nach 4 see zieht man die Metallhülse zurück und setzt an ihre Stelle schnell die mit Polyvinylidenfluorid-Lösung bestrichenen Enden der Rohre, die man befestigen will, ein. Nach dem Abkühlen sind die Rohre vollständig auf der Platte befestigt.Before fixing on the plate, the ends of the tubes are 5 mm long with a solution of room temperature deleted, which was obtained by previously dissolving 5% polyvinylidene fluoride in dimethylformamide at 6o C. A metal mandrel, the protruding part of which is heated to temperatures between 29o and 315 ° C, is inserted into each hole drilled in the plate. After 4 seconds, pull back the metal sleeve and quickly put it in its place the ends of the pipes that are coated with polyvinylidene fluoride solution and that are to be fastened. After cooling down the pipes are fully attached to the plate.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims Verfahren zum Verbinden von Vinylidenpolyfluoridteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Teil von geringerer Dicke mit einem Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme oder mit einer Lösung von Polyvinylidenfluorid in einem Lösungsmittel bestreicht, das dickere Stück auf eine Temperatur zwischen 15o und 32o C erhitzt, die zwei zu verbindenden Teile in Kontakt bringt und sie in dieser Stellung während des Abkühlens hält.Method of joining vinylidene polyfluoride parts, characterized in that the part of smaller thickness with an agent for dissolving polyvinylidene fluoride in the heat or with a solution of polyvinylidene fluoride in a solvent, the thicker piece on a temperature between 15o and 32o C is heated, which brings two parts to be joined into contact and they are in this Holds position while cooling down. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Teil geringerer Dicke ein Rohr nimmt und als Teil von größerer Dicke ein anderes zylindrisches Teil, das einen größeren Durchmesser und eine größere Dicke als das Rohr geringer Dicke besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that one takes a tube as part of the smaller thickness and as part of greater thickness another cylindrical part having a greater diameter and thickness than the pipe has a small thickness. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel zum Bestreiches des dünneren Teils oder zur Herstellung der Lösung von Polyvinylidenfluorid Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Cyclohexanon, Hexamehtylphosphoramid, Butylrolacton oder Gemische dieser Lösungsmittel verwendet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the solvent used for coating the thinner Partly or for the preparation of the solution of polyvinylidene fluoride dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, Dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, hexamethyl phosphoramide, butyl rolactone or mixtures of these solvents used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die innere kreisförmige Oberfläche des stärkeren Teils mit einem Heizdorn erhitzt.4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the inner circular surface of the stronger Partly heated with a heating mandrel. 5. Verbindungen aus Polyvinylidenfluorid-Teilen, erhalten nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 4.5. Compounds of polyvinylidene fluoride parts obtained according to the method according to claims 1 to 4. 60981 7/076260981 7/0762
DE2541573A 1974-09-20 1975-09-18 Method for joining objects of different thicknesses made of polyvinylidene fluoride Expired DE2541573C3 (en)

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DE2541573B2 DE2541573B2 (en) 1977-07-28
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