DE2541573C3 - Method for joining objects of different thicknesses made of polyvinylidene fluoride - Google Patents

Method for joining objects of different thicknesses made of polyvinylidene fluoride

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid, wobei ein Lösungsmittel, gegebenenfalls eine Lösung von Polyvinylidenfluorid, verwendet wird und die zu verbindenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden.The invention relates to a method for joining objects of different thicknesses made of polyvinylidene fluoride, a solvent, optionally a solution of polyvinylidene fluoride, being used and the surfaces to be connected are brought into contact with one another.

Beim Zusammenfügen von Rohren aus Polyvinylidenfluorid ist das Heißluftschweißen unter Zusatz eines Werkstoffs nicht immer anwendbar, da häufig die notwendige Stromversorgung und die Preßluft an den Arbeitsplätzen nicht verfügbar sind.When joining pipes made of polyvinylidene fluoride, hot air welding with the addition of a Material not always applicable, as the necessary power supply and compressed air are often supplied to the Jobs are not available.

Die Verwendung von Heizspiegeln eignet sich zum Stumpfschweißen von dickwandigen Rohren, nicht jedoch für dünnwandige Rohre, wie sie meistens bei Polyvinylidentetrafluorid vorliegen. Talsächlich ist diese Technik anscheinend oft zufriedenstellend, sie garantiert jedoch nicht immer Wasserdichtheit unter Druck.The use of heated mirrors is not suitable for butt welding thick-walled pipes however, for thin-walled pipes, as is usually the case with polyvinylidene tetrafluoride. Basically this is Technology often appears to be satisfactory, but it does not always guarantee watertightness under pressure.

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 einem 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.The technique using a heating mandrel gives very good results when the pipe walls are thick are. One inserts one pipe into the other, the one before a connecting piece was provided, with both tubes previously set to the desired with the heating mandrel Temperature had been heated. It is advantageous to use a curved stub or connector and double welding gives an excellent and for pipes with thick walls completely tight weld. This technique has the advantage of maintaining the homogeneity of the material, since no additive or plastic material is required as welding agent or glue. This homogeneity is particularly desirable for vinylidene polyfluoride to maintain the chemical resistance is characteristic of these polymers, without being limited to the resistance of the glue or the filler material. Unfortunately, however, this method is not applicable to vinylidene polyfluoride pipes with small wall thicknesses applicable. One actually occurs because of the melting of the entire thickness of the pipe on the mandrel Deformation a. and when it is removed from the mandrel to attach the pipe, the circular cross-section remains not received. 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 Uniöslichkeit 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 undGluing the pipes in the cold has also resulted in difficulties with polyvinylidene fluoride. The very high chemical resistance of polyvinylidene fluoride and its insolubility in solvents in the cold generally makes it impossible to glue with a polyvinylidene fluoride solution in the cold. One must therefore take another solute and

ίο 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 Plastikmaterial unterschiedlich ist, und die Unterschiede der Festigkeit bei der jeweiligen Temperatur oder des Alterns, die manchmal sehr groß sind, können die Anwendungsbereiche für Rohrwaren aus Polyvinylidenfluorid eingrenzen. ίο Different two-component adhesives can be suitable be. However, these have two disadvantages at the workplace: Their duration of use is very short and cannot be extended without increasing the drying time at the same time. This is a disadvantage that can make it impossible to use. Furthermore, the adhesive becomes an additional material which is different from the plastic material, and the differences in strength at the particular temperature or aging that are sometimes very large, the areas of application for tubing made of polyvinylidene fluoride can be limited.

Ferner ist es aus der DE-PS 8 35 062 bekannt, Folien aus Polyvinylverbindungen gegebenenfalls unter geringern Erwärmen an den zu verklebenden Flächen mit Lösungsmitteln zu benetzen und dann zusammenzudrücken, um auf diese Weise mehrschichtige Folien herzustellen, aus denen Formkörper hergestellt werden können. Dieses Verfahren ist jedoch nicht auf Polyvinylidenfluorid anwendbar, da dieses in der Kälte in Lösungsmitteln unlöslich ist und außerdem werden auf diese Weise keine Formkörper miteinander verbunden.It is also known from DE-PS 8 35 062, foils made of polyvinyl compounds, possibly with little heating on the surfaces to be bonded To wet solvents and then to compress, in this way multilayer films produce, from which moldings can be made. However, this procedure is not on Polyvinylidene fluoride can be used because it is used in the cold is insoluble in solvents and, moreover, no moldings are formed with one another in this way tied together.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus British Plastics, 1961, S. 473-475 bekannt, wonach Gegenstände beliebiger Gestalt aus Polyvinylidenfluorid dadurch verbunden werden, daß in der Fügezone ein Lösungsmittel für Polyvinylidenfluorid in der Wärme, z. B. Dimethylacetamid, in dem Polyvinylidenfluorid gelöst ist, aufgebracht wird und dann die Fügeflächen miteinander in Kontakt gebracht werden.A method of the type mentioned is known from British Plastics, 1961, pp. 473-475, according to which Objects of any shape made of polyvinylidene fluoride are connected in that in the joining zone a hot solvent for polyvinylidene fluoride, e.g. B. dimethylacetamide, in the polyvinylidene fluoride is released, is applied and then the joining surfaces are brought into contact with one another.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht. Gegenstände aus Polyvinylidenfluorid, von denen einer eine relativ geringe Dicke aufweist, in einfacher und sicherer Weise zu verbinden.The object of the invention is therefore to create a method of the type mentioned at the beginning which makes it possible. Polyvinylidene fluoride articles, one of which is relatively thin in thickness, can be made more easily and safer way to connect.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man den Gegenstand von geringerer Dicke mit der Lösung von Polyvinylidenfluorid oder einem Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme bestreicht, den dickeren Gegenstand auf eine Temperatur zwischen 150 und 320°C erhitzt und die miteinander in Kontakt gebrachten Fläcnen in dieser Stellung abkühlen läßt.This object is achieved in that the object of smaller thickness with the solution of Polyvinylidene fluoride or an agent for dissolving polyvinylidene fluoride in heat, the thicker object is heated to a temperature between 150 and 320 ° C and which are in contact with each other Let the surfaces cool down in this position.

Die vom dickeren Gegenstand mitgebrachte Wärme wird auf den dünneren Gegenstand übertragen und das Lösungsmittel kann so oberflächlich die beiden Gegenstände, die auf eine passende Temperatur gebracht wurden, anlösen und so zu einer innigen und homogenen Verklebung führen, die eine ausgezeichnete Dichte tigkeit garantiert, und dies schon wenige Minuten nach dem Abkühlen.The heat brought by the thicker object is transferred to the thinner object and that Solvent can so superficially the two objects brought to a suitable temperature dissolve and thus lead to an intimate and homogeneous bond with excellent density Guaranteed to work, just a few minutes after cooling down.

Um ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem anderen Gegenstand desselben Materials zu verkleben, einem Rohr mit dickeren Wänden, einer Muffe, einem geradenTo a polyvinylidene fluoride tube with another Object of the same material to be glued, a pipe with thicker walls, a socket, a straight one

'>> oder gebogenen Verbindungsstück, Reduktionsstück, einer Zwinge mit Gewinde, Flansch, einem Ausdehnungsteil, Ventil, Hahn usw. kann man in folgender Weise vorgehen:'>> or curved connecting piece, reducing piece, a ferrule with thread, flange, an expansion part, valve, cock, etc. can be used in the following Proceed in a manner:

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 den Gegenstand ein, dessen innere Oberfläche auf die gewünschte Temperatur erhitzt wurde. Nach einigen Minuten ist die Klebung vollständig homogen und dichtThe outside of the end of the tube is brushed for a few centimeters with a warm solvent for polyvinylidene fluoride or a solution of polyvinylidene fluoride in such a solvent, by any known means, the internal one is heated Surface of the workpiece that you want to assemble with it, which, to fit exactly, is a larger one Inside diameter and a greater wall thickness than the pipe must have, one sets that with solvent or Solution smeared tube in the object, the inner surface of which is heated to the desired temperature became. 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 erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eins der folgenden Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme an: Dimethylformamid, Dimethyiacetamid, Tetrahydrofuran, Oimethylsulfoxid, Cyclohexanon, Hexamethylphosphoramid, Butyroiacton 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 falls very quickly when gluing if the heating is no longer maintained. Therefore one turns to Method according to the invention preferably one of the following means for dissolving polyvinylidene fluoride in the heat: Dimethylformamide, Dimethyiacetamid, Tetrahydrofuran, Oimethylsulfoxid, Cyclohexanone, Hexamethylphosphoramid, Butyroiacton or solvents of the same type or their mixtures, the action of which is particularly rapid. You can do the same preferably use a solution of polyvinylidene fluoride in one of the solvents mentioned, the one has a higher viscosity.

Die Temperatur, auf die man das dickere Rohr erhitzt, kann von 150° C bis 320° C gehen, je nach Bedeutung der Durchmesser und der Stärken der beiden zusammenzufügenden Gegenstände. Beispielsweise wird empfohlen, wenn cLr Gegenstand eine Stärke von über 3 mm hat, das zu klebende Ende übe" eine Zeit zwischen 2 bis 30 see auf eine Temperatur iin Bereich von 3000C zu erwärmen. Wenn der Gegenstand 'iber seine ganze Stärke hin erhitzt wird, beispielsweise in einem Wärmeschrank, kann man sich mit einer Temperatur von 1500C begnügen.The temperature to which the thicker tube is heated can range from 150 ° C to 320 ° C, depending on the importance of the diameter and the thickness of the two objects to be joined. For example, it is recommended that when cLr article has a thickness of mm 3, the practice adherend end "a time between 2 to 30 see to heat to a temperature iin the range of 300 0 C. When the article heated 'iber its entire thickness towards is, for example in a heating cabinet, you can be content with a temperature of 150 0 C.

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

Beispiel 1
Man nimmt ein Polyvinylidenfluorid-Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 20 mm und einem inneren Durchmesser von ! 7 mm. Das eine Ende dieses Rohrs ist auf eine Länge von 10 mm ;iit Dimethyiacetamid bestrichen. Mit Hilfe einer Metallhülse, deren hervorstehender Teil auf eine Temperatur zwischen 290 und 315° C erhitzt wurde, erhitzt man die innere Oberfläche einer 30 mm langen Polyvinylidenmuffe mit einem äußeren Durchmesser von 26 mm und einem inneren Durchmesser von 20 mm auf eine Länge von 15 mm. ίο Diese Muffe wurde 4 see lang auf den geheizten Dorn gehalten und dann schnell auf das mit Lösungsmittel beschichtete Rohr aufgesteckt. 2 min nach dem Zusammenbringen stellt man fest, daß die Bindung ausgezeichnet ist.
example 1
Take a polyvinylidene fluoride tube with an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of! 7 mm. One end of this tube is coated with dimethyl acetamide over a length of 10 mm. With the help of a metal sleeve, the protruding part of which has been heated to a temperature between 290 and 315 ° C, the inner surface of a 30 mm long polyvinylidene sleeve with an outer diameter of 26 mm and an inner diameter of 20 mm is heated to a length of 15 mm . ίο This sleeve was held on the heated mandrel for 4 seconds and then quickly attached to the solvent-coated pipe. Two minutes after the bonding, the bond is found to be excellent.

'5 Beispiel 2' 5 Example 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 20% Polyvinylidenfluorid in Dimethyiacetamid bei 60° C erhalten wurde. Diese Lösung wird bei 20° C verwendet. Unter Beachtung derselben Verfahrensmaßnahmen wie in Beispiel 1 erhält man eine .ollständig homogene und dichte Verbindung.A pipe and a socket are used as in Example 1, but one is used to paint the pipe Solution obtained by dissolving 20% polyvinylidene fluoride in dimethyl acetamide at 60 ° C. This solution is used at 20 ° C. In accordance with the same procedural measures as in Example 1 gives a completely homogeneous and dense connection.

Beispiel 3Example 3

Man nimmt eine Polyvinylidenfluorid-Platte einer Oberfläche von 400 cn2 und einer Stärke von 3 mm, in die man Löcher von 20 mm Durchmesser zur AufnahmeA polyvinylidene fluoride plate with a surface area of 400 cn 2 and a thickness of 3 mm is taken, in which holes 20 mm in diameter are made for receiving

jo von Rohren desselben äußeren Durchmessers und von 18 mm inneren Durchmesser gebohrt hat. Vor dem Befestigen auf der Platte werden die Enden der Rohre auf 5 mm Länge mit einer Lösung von Raumtemperatur gestrichen, die durch vorherigen Lösen von 5% Polyvinylidenfluorid in Dimethylformamid bei 60J C erhalten war. Man führt einen Metalldorn, dessen hervorragender Teil auf Temperaturen zwischen 290 und 315° C erhitzt ist, in jedes in die Platte gebohrte Loch ein. Nach 4 see. zieht man eile Metallhülse zurück und setzt an ihre Stelle schnell die mit i'ctyvinylidenfluorid-Lösung bestrichenen Enden der Rohre, die man befestigen will, ein. Nach dem Abkühlen sind die Rohre vollständig auf der Platte befestigt. jo has drilled pipes of the same outer diameter and 18 mm inner diameter. Before fixing on the plate, the ends of the tubes are painted over a length of 5 mm with a solution at room temperature, which was obtained by previously dissolving 5% polyvinylidene fluoride in dimethylformamide at 60 ° C. A metal mandrel, the protruding part of which is heated to temperatures between 290 and 315 ° C, is inserted into each hole drilled in the plate. After 4 see. One quickly pulls back the metal sleeve and quickly replaces it with the ends of the pipes that have been coated with octyvinylidene fluoride solution and that are to be fastened. After cooling, the pipes are completely attached to the plate.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Verbinden von Gegenständen unterschiedlicher Dicke aus Polyvinylidenfluorid, wobei ein Lösungsmittel, gegebenenfalls eine Lösung von Polyvinylidenfluorid, verwendet wird und die zu verbindenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gegenstand von geringerer Dicke mit der Lösung von Polyvinylidenfluorid oder einem Mittel zum Lösen von Polyvinylidenfluorid in der Wärme bestreicht, den dickeren Gegenstand auf eine Temperatur zwischen 150 und 320° C erhitzt und die miteinander in Kontakt gebrachten Flächen in dieser Stellung abkühlen läßt1. Method of joining objects of different thicknesses made of polyvinylidene fluoride, wherein a solvent, optionally a solution of polyvinylidene fluoride, is used and the surfaces to be connected are brought into contact with one another, characterized in that that the object of thinner thickness with the solution of polyvinylidene fluoride or a means for dissolving polyvinylidene fluoride with heat, the thicker one Object heated to a temperature between 150 and 320 ° C and brought into contact with each other Allow surfaces to cool in this position 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenstand geringerer Dicke ein Rohr verwendet wird, mit dem ein Rohr größerer Dicke und größeren Innendurchmessers verbunden wird,2. The method according to claim 1, characterized in that a smaller thickness as an object Pipe is used, with which a pipe of greater thickness and greater internal diameter is connected will, 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des dickeren Teils mit einem Heizdorn erhitzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the inner surface of the the thicker part is heated with a heating mandrel.
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