DE2947237A1

DE2947237A1 - Wasserundurchlaessiges fertigerzeugnis mit einem durch beschichten oder impraegnieren mit einer plastizierten schwefelzusammensetzung behandelten stoff

Info

Publication number: DE2947237A1
Application number: DE19792947237
Authority: DE
Inventors: William Gridley Toland
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1980-06-26
Also published as: GB2036822A; GB2036822B; CA1139163A; FR2444112A1; FR2444112B1; JPS5580577A

Description

Unsere Nr. 22 724

Chevron Research Company San Francisco, Ca.,V.St.A.

Wasserundurchlässiges Fertigerzeugnis mit einem durch Beschichten oder Imprägnieren mit einer plastizierten Schwefelzusammensetzung behandelten Stoff.

Die Erfindung betrifft einen Polyesterstoff, der mit einer plastizierten Schwefelzusammensetzung beispielhalber durch überziehen oder Imprägnieren behandelt wurde und sich als Auskleidungsstoff für Flüssigkeitsbehälter eignet.

Plastizierte Schwefelzusammensetzungen wurden beispielshalber von J. I. Jin in "Chemistry of Plasticzed Sulfur", Petroleum Division, A.C.S. Symposium, Band 19, Nr. 2, S. 234 - 241, März 1974 beschrieben. Ein diesbezügliches Patent stellt die US-PS 4 026 719 mit dem Titel "Sulfur Compositon with Mica" (Schwefelzusammensetzung mit Glimmer) dar. Plastizierte Schwefelzusammensetzungen wurden als solche bereits zum Beschichten von Steingut benutzt. In einer derartigen Anwendung ist es oft notwendig sehr schwere und dicke Beläge aufzutragen, um für ausreichende Festigkeit und Undurchlässigkeit zu sorgen und das Behältnis vom Auslaufen der Flüssigkeit zu schützen.

Es ist bekannt, einen See mit einem Polypropylengewebe, das mit Schwefelasphalt imprägniert ist, auszukleiden (Sulfur Research and Development, Band 1, Seite 18 (1978) sowie die belgische Patentschrift 834 456 vom 13. April 1976). In diesem Verfahren wird eine Emulsion aus Schwefel-in-Asphalt in einem Gewichtsverhältnis von 30 zu 70 zubereitet. Ein nicht gewebter Polypropylenstoff wird dann in diese Emulsion getaucht und das sich ergebende imprägnierte Produkt auf die vorher aufbearbeitete Erdbodenflächen gelegt, um den Boden und die Seiten des neuen Großraumbeckens zu bilden. Hierbei verbleibt der Schwefel in einer Asphaltmatrix als fein-

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verteilte Teilchen.

Darüber hinaus wurden nach der Beschreibung in dem Buch "New Uses of Sulfur - II" von Douglas J. Bourne, Hrsg., Advances in Chemistry Series 165, ACS, Washington, D.C. (1978), SS. 26 - 30, plastizierte Schwefelfaserzusammensetzungen im Bauingenieurwesen und im Baugewerbe zur Verwendung als Dachmaterial und Verkleidung von Becken, Kanälen und Bewässerungsgräben vorgeschlagen. Bei den dort erwähnten Fasern handelt es sich um Polypropylen und Glas. Die Plastizierungsmittel, die sich für Schwefel empfehlen, sind Myrzen, Alloozimen und Zyklookta-l,3-dien.

Polyesterverbundstoffe, die aus einem Polyesterstoff bestehen, der mit einer Butylgummimembran verbunden ist, wurden gleichfalls zur Verwendung als Auskleidungen für Becken, Kanäle und Bewässerungsgräben vorgeschlagen.

Die hier vorgeschlagenen pastizierten Schwefelstrukturen oder -verbundstoffe weisen gegenüber den bekannten Erzeugnissen weit bessere Eigenschaften auf. Die plastizierten Schwefelverbundstoffe der Erfindung besitzen eine größere Festigkeit gegen Verformung und sind demzufolge auch weit widerstandsfähiger gegen mechanische Beschädigung, die Schleppketten oder durch Wild hervorgerufen werden können. Eine derartige Festigkeit ist insbesondere erwünscht, wenn Schwefelverbundstoffe in Auskleidungsaufbauten verwendet werden, bei denen eine große Tragkraft gefordert wird. Aus diesem Grunde werden Polyesterfasern gegenüber Polypropylen- oder Nylonfasern vorgezogen, da Polyester unter Belastung einen höheren Elastizitätsmodul und weniger

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Kriechdehnung als andere Fasern aufweisen. Während Verbundstoffe aus Glasfaser und plastiziertem Schwefel ebenso die erwähnte hohe Formänderungsbeständigkeit sowie die o.a. gewünschte Festigkeit besitzt, werden durch Verwenden von Glasfasern die Kosten des Verbundstoffes erhöht, wobei aufgrund der höheren Dichte der Faser ein weniger erwünschter schwerer Verbundstoff erzeugt wird.

Ein weiterer Vorteil der Verbundstoffe der Erfindung besteht darin, daß aufgrund des höheren Schmelzpunktes von Polyester verglichen mit Polyprophylen das Darstellungsverfahren nicht ebenso temperaturempfindlich ist, weshalb höhere Temperaturen ohne Schrumpfung des Stoffes angewendet werden können.

Schließlich können als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbundstoffe die günstigere Oberflächenbindung oder -haftung zwischen Polyesterstoff und plastizierten Schwefel erwähnt werden.

Nach der Erfindung wird ein Herstellungserzeugnis geschaffen, das wasserundurchlässig ist und aus einem gewebten oder ungewebten Polyesterstoff besteht, der mit einer plastizierten Schwefelzusammensetzung überzogen oder imprägniert ist, wobei der Schwefelanteil 50 bis 98 Gewichtsprozent auf der Grundlage von Schwefel und Plastizierungsmittel ausmacht. Wahlweise kann die plastizierte Schwefelzusammensetzung einen Füllstoff oder mehrere Füllstoffe enthalten.

Es wurde entdeckt, daß ein günstigeres Abdeck- oder Auskleidungsmaterial dargestellt werden kann, indem man

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einen Polyesterstoff mit geschmolzenem Schwefel behandelt. Durch eine geeignete Steuerung des Behandlungsoder Kontaktierungsvorganges oder der Wahl des Polyesterstoffs mit unterschiedlichen Strukturen braucht die geschmolzene plastizierte Schwefelzusammensetzung den Stoff nur mit einem Oberflächenüberzug zu versehen oder den Stoff tief zu imprägnieren.

Der Verbundstoff nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch seine Festigkeit, Wasserdichte, unterschiedlicher Flexibilität und sein leichtes Gewicht und kann zu zahlreichen Verwendungszwecken herangezogen werden. Er ist insbesondere geeignet zum Auskleiden von Steingut, in dem Wasser oder andere Flüssigkeiten gehalten werden sollen, beispielshalber Reservoirs, Kanäle, Bassins, Becken, Schwimmbecken usw. Es kann als Auskleidungsmaterial für die Seiten und Ufer von Flußläufen verwendet werden, um den Wuchs von Gräsern, eine Erosion und ein Auslaufen oder Durchsickern im Kanal zu verhindern. Gleichermaßen eignet er sich als Schutzüberzug oder -membran für Gebilde, die von Säuren, Salzlösungen und sonstigen angreifenden Mitteln korrodiert werden können. Beispiele für solche Gebilde sind betonierte und gemauerte Tanks, Tonnen, Rohrleitungen, Postamente, Säulen, Piers, Fußböden und Stützen. Eine weitere Anwendung smöglichke it des erfindungsgemäßen Erzeugnisses besteht in seiner Benutzung als Dach für Wohnhäuser.

Die plastizierten Schwefelzusammensetzungen zum Belegen oder Imprägnieren von Polyesterstoff zur Bildung des Artikels nach der Erfindung wird dargestellt, indem ein Gemisch aus Schwefel und einem Plastizierungsmittel bei einer über dem Schmelzpunkt des Gemisches liegenden Temperatur erhitzt wird. Diesbezüglich können Tempera-

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türen im Bereich von 110° C bis 180° C, vorzugsweise 125° C bis 150° C, zur Anwendung kommen. Wie bekannt, kanndas Plastizierungsmittel für Schwefel aus anorganischen oder organischen Verbindungen bestehen. Bevorzugte organische Plastizierungsmittel für·Schwefel sind aromatische und aliphatische Polysulfide. Schwefel ist Hauptbestandteil der Zusammensetzungen und hat insgesamt einen Anteil von ungefähr 50 %, der jedoch üblicherweise zwischen 60 und 98 % liegt. Das Plasti-r zierungsmittel ist mit einem Anteil von 0,5 bis 10 %, normalerweise von 2 bis 7 %, beteiligt, wobei die erwähnten Prozentangaben sich auf Gewichtsprozent auf der Grundlage von Schwefel und dem Plastizierungsmittel beziehen.

Plastizierter Schwefel weist gewöhnlich einen geringfügig niedrigeren Schmelzpunkt auf als elementarer Schwefel. Darüber hinaus benötigt plastizierter Schwefel eine längere Zeit zum Kristallisieren, d.h. die Kristallisationsgeschwindigkeit von plastiziertem Schwefel liegt niedriger als die von elementaren Schwefel. Ein geeigneter Weg, die Kristallisationsgeschwindigkeit zu messen, ist folgender: Das Testmaterial (0,040 g) wird auf einem Mikroskopobjektträger bei 130° C geschmolzen und mit einem Plättchen abgedeckt. Der Objektträger wird auf eine Heizplatte überführt und bei einer Temperatur von 78° +2⁰C gehalten, gemessen auf dem Objektträger unter Verwendung eines Oberflächenpyrometers. Eine Ecke der Schmelze wird mit einem Kristall des Testmaterials geimpft. Die zur vollständigen Kristallisation erforderliche Zeit wird gemessen. Demnach ist plastizierter Schwefel ein Schwefel, der eine Beimengung enthält, die die Kristallisationszeit innerhalb der im Experiment be-

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bedingten Fehler erhöht, d.h. die durchschnittliche Kristallisationszeit des plastizierten Schwefels ist größer als die durchschnittliche Kristallisationszeit des aus Elementarschwefel bestehenden Einsatzmaterials. Für die Erfindung werden Plastizierungsmittel als solche Substanzen angesehen, die bei Beimengung zum geschmolzenen Elementarschwefel eine Zunahme der Kristallisationszeit gegenüber der von Elementarschwefel bewirken.

Wie bereits angemerkt, können anorganische und organische Stoffe zum Plastizieren von Schwefel verwendet werden. Anorganische Plastizierungsmittel umfassen Eisen-, Arsen- und Phosphorsulfide; jedoch sind die besonders bevorzugten Schwefelplastifikatoren organische Verbindungen, die Schwefel enthalten oder die mit Schwefel reagieren, um ein schwefelhaltiges Material zu ergeben. Demgemäß bedeutet hier Schwefelplastifikator eine Verbindung, durch die Schwefel plastiziert wird oder durch den man plastizierten Schwefel erhält.

Geeignete Schwefelplastizierungsmittel umfassen Aliphatische Polysulfide, aromatische Polysulfide, Dioktylphthalate und Reaktionsprodukte aus Schwefel mit Styrol, Zyklooktadien, Dizyklopentadien, Akrylsäure, epoxydiertes Sojabohnenöl, Triglyzeride sowie Tallölfettsäuren.

Eine Klasse bevorzugter Plastifikatoren stellen die Alizyklischen Polysulfide, insbesondere die Polysulfide dar, die keine Vernetzung eingehen. Somit ist Butadien keine bevorzugt beteiligte Substanz zur Gewinnung von aliphatischen Polysulfiden, da es Schwefelquerverbindungen bildet, während Dizyklopentadien eine bevorzugte Verbindung zum Bilden des als Schwefelplastifikators

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geeigneten alizyklischen Polysulfide ist. Mit geschmolzenem Schwefel bildet dizyklopentadien ein äußerst zufriedenstellendes alizyklisches Polysulfid.

Eine weitere Klasse bevorzugter Plastifikatoren zur Verwendung in der Zusammensetzung nach der Erfindung stellen die aromatischen Polysulfide dar, die durch Reagieren von 1 Mol einer aromatischen karbozyklischen oder heterozyklischen Verbindung, substituiert durch wenigstens eine funktioneile Gruppe der OH- oder -NHR-Klasse, gebildet wird, wobei R für H oder ein niederes Alkyl mit wenigstens zwei Mol Schwefel steht.

Geeignete aromatische Verbindungen dieser Art umfassen: Phenol, Anilin, N-Methylanilin, 3-Hydroxythiophen, 4-Hydroxypyridin, p-aminophenol, Hydrochinon, Resorzinol, Meta-Kresol, Thymol, 4,4' -Dihydroxybiphenyl, 2,2 -Di(p-hydroxyphenyl)propan, Di(p-hydroxyphenyl)methan, p-Phenylendiamin, Methylendianilin, usw. Phenol wird als aromatische Verbindung zur Bildung des aromatischen Polysulfids ganz besonders bevorzugt.

Die aromatischen Polysulfide werden im allgemeinen durch Erwärmen von Schwefel und der aromatischen Verbindung bei Temperaturen im Bereich von 120° bis 170° C während einer Dauer von 1 bis 12 Stunden gewöhnlich in Gegenward eines basischen Katalysators wie Natriumhydroxid dargestellt (siehe beispielshalber Angew. Chem. Band 70, Nr. 12, SS 351 - 67 (1958) zum Ansetzen eines Phenol-Schwefeladdukts). Das so gewonnene Polysulfidprodukt besitzt ein Molverhältnis der aromatischen Verbindung zu Schwefel von 1:2 bis 1:10, vorzugsweise von 1:3 bis 1:7. Nach Beendigung der Reaktion wird der Ätzkatalysator vorzugsweise mit einer Säure wie Phosphor- oder Schwefelsäure neutralisiert. Es können hierfür auch organische Säuren verwendet werden. Das so gewonnene

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aromatische Polysulfid kann sofort verwendet oder nach Abkühlen zur späteren Verwendung gelagert werden.

Ein weiterer Typ eines aliphatisches Polysulfid, das sich als Plastifikator für die Erfindung eignet, umfaßt die linearen aliphatischen Polysulfide. Obgleich diese Polysulfide alleine als Schwefelplastifikatoren verwendet werden können, wird bevorzugt, sie in Kombination mit entweder (a) dem Dizyklopentadien-Schwefelreaktionsprodukt oder (b) den oben beschriebenen aroma- tischen Polysulfiden zu verwenden. In diesem Zusammenhang enthalten die bevorzugten Plastifikatorengemische von 5 bis 60 Gew. % lineares aliphatisches Polysulfid als Gesamtbestandteil des Plastifikators, vorzugsweise liegt dieser Anteil bei 10 bis 30 Gew. %.

Diese aliphatischen Polysulfide können Verzweigungen wie folgt aufweisen:

C = C + S - -S -C-C-S B B

wobei χ eine ganze Zahl von 2 bis 6 und B für H, Alkyl, Aryl, Halogen, Nitril, Estersäure oder eine Amidgruppe steht. In diesem Zusammenhang ist das aliphatische Polysulfid vorzugsweise ein lineares Polysulfid. Die Kette mit dem Schwefel ist vorzugsweise linear, sie kann jedoch, wie bei B in der Formel dargestellt, Seitengruppen aufweisen, die aromatisch sein können. Demnach kann Styrol verwendet werden, um ein phenylsubstituiertes lineares aliphatisches Polysulfid zu bilden. Die bevorzugten aliphatischen Polysulfide sind sowohl linear als auch unverzweigt.

Unverzweigte lineare aliphatische Polyätherpolysulfide

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umfassen die im Handel unter der Bezeichnung Thiokol LP-3 erhältlichen Substanzen, die eine Ätherbindung und die wiederkehrende Einheit aufweisen:

,wobei χ einen Durchschnittswert von etwa 4 hat. Der Ätherbestandteil dieses aliphatischen Polysulfides ist verhältnismäßig reaktionsträge. Weitere geeignete aliphatische Polysulfide weisen folgende wiederkehrende Einheiten auf:

-S -(CH₀* S χ 2 y χ

aus der Reaktion von Alpha, Omega-Dihaloalkanen und Natriumpolysulfid,

aus der Reaktion von Alpha, Omega - Dihalosulfiden und Natriumpolysulfid

aus der Reaktion von Alpha, Omega - Dihaloester und Natriumpolysulfid,

wobei χ eine ganze Zahl von 2 bis 5 und y eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist.

Jede einzelne oder Kombinationen dieser Plastifikatoren können in der Erfindung verwendet werden.

Wahlweise kann die plastizierte Schwefelzusammensetzung ein Füll- oder Streckmittel enthalten, wie dies in der erwähnten US-PS 4026 719 angedeutet wurde. Typische Füllstoffe umfassen Talk, Glimmer, Glasfasern, Asbest, Silikamasse und dgl. Der bevorzugte Füllstoff ist Glimmer. Werden Füllstoffe verwendet, so beträgt ihr Anteil 0,5 bis 25 Gew. % vorzugsweise 15 Gew. % unter

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Zugrundelegung der Gesamtzusammensetzung. Anorganische oder organische Füllstoffe, die als Feuerretardiermittel wirksam werden, können ebenfalls beigegeben werden. Beispiele sind hydriertes Aluminiumoxid, Antimonoxid sowie halogenierte Verbindungen wie Tetrabromophtalanhydrid und Perchlordizyklopentadien.

Der in der Erfindung zur Anwendung kommende Stoff besteht aus einer Polyesterfaser. Polyesterfasern werden aus Polyesterpolymeren mit einer Molekühlmasse von über 2000, vorzugsweise von 5000 bis 100O0 hergestellt. Das Polymerisat wird durch eine Öffnung extrudiert und bildet eine Faser, die durch Ausrichtung in Längsrichtung weitergebildet wird. Polyesterpolymere werden durch Selbstkondensierung einer Hydroxysäure oder durch Kondensationspolymerisierung einer gleichen Molekühlmasse von zweiwertigen Alkoholen und zweibasischen Säuren hergestellt. Unter den zufriedenstellenden Hydroxysäuren, die entweder allein oder in Gemischen verwendet werden können, sind die p-Hydroxybenzoelsäure, Glykolsäure und dgl. zu nennen. Desweiteren wären von den zufriedenstellenden zweiwertigen Alkolen, die allein oder in Gemischen verwendbar sind, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Butan-l,4-diol, Propan-l,2-diol, Zyklohexan-l,4-diol, 1,4-domethylolzyklohexan, Hydrochinon und dgl. zu erwähnen. Die bevorzugten zweiwertigen Alkohole haben zwei primäre Hydroxygruppen. Zu den zufriedenstellenden zweibasischen Säuren, die entweder allein oder in Gemischen verwendet werden können, gehören Terephthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, Oxalsäure, Sukzinsäure und dql. Bovorzuqt: wird Tereplitalsüure. Die bevorzugte Faser wird aus Poly(äthyleneterephthalat) oder Poly(zyklohexyn-1,4-dimethyleneterephthalt) hergestellt. Die hier verwendete Faser kann in seiner Struktur ein Einfach- oder Mehrfachfaden

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Der aus der Polyesterfaser hergestellte Stoff kann lose oder eng gewebt oder nicht gewebt sein. Die nicht gewebten Stoffe können nadelgefilzt, heißverschweißt oder punktweise verleimt sein, um zusätzliche Gewebeformbeständigkeit zu ergeben. Der bevorzugte Stoff ist eine nadelgefilzte nicht gewebte Stoffmatte.

Der verwendete Polyesterstoff kann unterschiedliche" Dicke, Festigkeit, Gewicht und Kompaktheit besitzen. Im allgemeinen beträgt die Dicke des Stoffes 0,0254 bis 25,4 mm (1 bis 1000 mils), vorzugsweise 0,254 bis 12,7 mm (10 bis 500 mils), und günstigstenfalls liegt sie bei 1,27 bis 5,08 mm (50 bis 200 mils). Die Reißfestigkeit (ASTM D-1682) liegt vorzugsweise über 45,4 Kg (100 lbs.) Das Gewicht des Stoffes ist abhängig von der Fasergröße, der chemischen Beschaffenheit sowie der

2 Enge der Fasern. Ein Stoff mit einem Gewicht über 67,8 g/m ist jedoch nicht zufriedenstellend. Vorzugsweise sollte das Gewicht bei 169,7 bis 509 g/m liegen. Die Stoffporosität hängt davon ab, ob der Stoff eng gewebt oder eher sehr lose verfilzt ist. Die Porosität läßt sich messen, indem die Wassermenge festgestellt wird, die in einer Minute unter einen Kopf von 127 mm durch eine Einheitsfläche von beispielshalber einem Quadratmeter hindurchfließt. Stoffe mit niedriger Porosität ergeben Strukturen mit einer Oberflächenschicht aus plastifiziertem Schwefel, wogegen Stoffe mit hoher Porosität einen Verbund oder eine Struktur ergeben, die eine hoho Durchdr inquiuj oder Tmprtiqniorung mit pKist liiertem Schwefel aufweisen. Polyesterstoffe mit einem Wasserdurchsatz von etwa 4074 bis 40 7400 Liter pro Quadratmeter sind bevorzugt.

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Die Verbundstoffe der Erfindung werden durch Kontaktieren des Polyesterstoffes mit plastizierter Schwefelschmelze gewonnen. Das Kontaktieren kann nach einer der folgenden Arten geschehen. Nach einem Verfahren der Aufbereitung wird der Polyesterstoff in eine mit Schmelze gefüllten Tonne oder einen Tank gegeben und dann vor Einsetzen der Verfestigung ausgelegt. Dieser Vorgang kann etnweder chragenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Nach dem Eintauchen kann der plastizierte mit Schwefel imprägnierte Stoff durch Zumesseinrichtungen wie Abquetschwalzen oder Abstreifer zum Entfernen der überschüssigen Feuchtigkeit kontaktiert werden.

Einweiteres Verfahren der Darstellung der Gefüge nach der Erfindung bedingt das Auslegen des Polyesterstoffs und dessen Besprühen mit plastizierter Schwefelschmelze. Dem Fachmann ist geläufig, daß das Verhältnis von Sprunggeschwindigkeit und Temperaturviskosität des plastizierten Schwefels den Grad der Durchdringung des Stoffes beeinflusst. In einem ähnlichen Verfahren wird die plastizierte Schwefelschmelze auf den vorher ausgelegten Stoff aufgestrichen oder -gebürstet. Das bevorzugte Verfahren ist das AufSprüchen des geschmolzenen plastizierten Schwefels auf den bereits ausgelegten Stoff.

In einer weiteren Ausführungsform werden zwei oder mehrere getrennte Stücke des Polyesterstoffs mit einem Belag versehen, um dann, während der plastizierte Schwefel noch geschmolzen ist, jede mit Belag versehene Stoffseite mit einer anderen belegten Stoffseite ganzflächig aneinanderzupressen, um eine Mehrfachschichtung mit plastizierten Schwefelkernen oder Einlagen zu bilden.

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Ungeachtet des Verfahrens wird genügend plastizierter Schwefel dem Polyesterstoff beigegeben, um einen kontinuierlichen schwefelhaltigen Körper zu erzeugen, der im wesentlichen wasserdicht ist, d.h. der eine zu vernachlässigende Wasserdurchsatzrate aufweist. Die Mindestmenge an plastiziertem Schwefel, der zum Erreichen dieses Grad der Abdeckung erforderlich ist, liegt im Bereich von 488,7 g bis 48,87 Kg/m .

Zusätzliche Belegung kann zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der Gewichts- oder Dickenzunahme dienen. Vorzugsweise sollte das Gewicht des imprägnierten Stoffes im Bereich von 2,45 Kg bis 24,5 Kg pro Quadratmeter liegen.

BEISPIEL 1

Ein Stück einer aus Poly(äthylenterephthalat)polyester mit einem Reinheitsgrad von wenigstens 99,78 % (das unter dem Handelsnamen "Bidim" von Monsanto erhältlich ist) nicht gewebten Stoffbahn oder -matte mit den Abmessungen 61 cm mal 91,44 cm wurde auf dem Arbeitstisch ausgelegt. Die Matte wies eine Dicke von 2,286 mm und

ein Gewicht von 271,5 g/m auf und bedaß eine Reißfestigkeit von 106 Kg messen nach dem ASTM D-1682 Verfahren. Der Wasserdurchsatz lag bei 15482 Liter pro Quadratmeter unter einem 127 mm Kopf.

Eine Zusammensetzung einer plastizierten Schwefelschmelze mit 84 Teilen Schwefel, 2 Teilen Phenolschwefeladdukt (etwa 30 % Phenol), 1 Teil eines unverzweigten linearen aliphatischen Polyätherpolysulfids (Thiokol LP-3), 1 Teil Zyklooktadien und zwölf Teilen Glimmer wurde bei 135° C unter einem Kesseldruck von 5,4 Kg/cm auf das Bidim aus einer Entfernung von 10,16 cm mit

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einer Durchflußmenge von 2,84 Liter pro Minute besprüht, während die Sprühdüse mit einer Geschwindigkeit von 15,24 cm pro Sekunde über den Stoff geführt wurde. Nach dem Abkühlen wurde festgestellt, daß das Abdeckmaterial vom plastizierten Schwefel tief durchdrungen war und etwa 366,2 g plastizierten Schwefel pro Meter enthielt. Unter einem 127 mm Wasserkopf stellte sich das gewonnene Material als undurchlässig und leckfrei heraus. Ein quadratisches Stück von 15,24 cm wurde herausgeschnitten und mehrere male um fast 360° durchgebogen, ohne dabei rissig zu werden oder zu bröckeln. Dieser Biegetest wurde nochmals mit einem anderen gleichgroßen Stoffstück vorgenommen, wobei diesmal der Stoff in Wasser getränkt war. Das Ergebnis war dasselbe.

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel wurde im wesentlichen wie Beispiel 1 durchgeführt, ausgenommen, daß zwei Stücke Bidim von einer Größe von 15,24 cm besprüht wurden. Während der Schwefel noch im geschmolzenen Zustand war, wurde die mit Schwefel überzogene Seite eines der Stücke fest gegen die schwefelbeschichtete Seite des anderen Stückes gepresst, um einen Schichtstoff zu bilden. Dieser Schichtstoff enthielt einen Kern aus plastiziertem Schwefel und besaß ein Gewicht von 9774 g/m . Er erwies sich als sehr fest und unbiegbar.

BEISPIEL 3

Zwei getrennte Baustellen an einem Steingutkanal wurden mit einem Verbundstoff aus einem Bidim-Polyesterstoff und plastiziertem Schwefel belegt. Die eine Stelle war 5,18 m mal 152,4 m und die andere 5,18 m mal 137 m groß. Der Polyesterstoff hatte eine Dicke von 2,286 mm und

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wog 271 g/m . Auf beiden Stellen wurde der Polyesterstoff über den bloßen Erdboden am äußeren Erddamm das Kanals
gelegt. Die Neigung der Erddämme lag bei 1,5:1 bis 3,1:1. Der Polyesterstoff wurde in mehrere Abschnitte geschnitten und zur Überlappung gebracht, um über die Krümmung im
Kanal zu passen. Der Polyesterstoff wurde an den oberen und unteren Kanten des Erddamms festgelegt, indem sie durch einen Graben von einer Tiefe von 61 cm eingepasst wurden. Hiernach wurden die Gräben mit Erde aufgefüllt und kompaktiert.

Plastizierter Schwefel mit der Zusammensetzung nach
Beispiel 1 wurde auf ein Polyesterstoff in einer Durchflußmenge von 3662 bis 4882,6 g pro m aufgeprüht. Es
war nur ein Sprühgas bei Verwendung einer 50° Düse und

einer Nennleistung von 5,68 Liter Wasser pro Minute

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bei 2,8 Kg/cm für die Sättigung erforderlich. Es wurde hierfür ein Srühgefäß mit einem Fassungsvermögen von

1892,5 Liter verwendet. Im Gefäß wurde ein Druck von

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7-7,7 Kg/cm bei Berücksichtigung des Druckabfalls

im 2,54 cm weiten und 30,5 langen Schlauch gehalten, so daß zur Durchdringung des Stoffes eine angemessene
Strahlstärke gegeben war. Die Temperatur des plastizierten Schwefels wurde während der Auftragung auf den
Stoff bei 132,2 bis 137,8° C gehalten.

Der Kanal wurde dann dem strömenden Wasser über mehrere Tage hinweg ausgesetzt, dann trockengelegt und untersucht. Die behandelten Abschnitte waren intakt, während benachbarte unbehandelte Erddammbereiche vom Wasser bereits weitgehend erodiert und ausgeschwemmt worden
waren.

Für: Chevron Research Company, San Francisco. CA.. V.St.A.

Dr.H.\ChV.Beil
Rechtsanwalt

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Claims

FRANKFURT AW MAIN 80 _ Patentansprüche:

1. Wasserundurchlässiges Fertigerzeugnis mit einem durch Beschichten oder Imprägnieren mit einer plastizierten Schwefelzusammensetzung behandelten Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff ein Polyesterstoff ist und der Schwefel in der Zusammensetzung in einer Menge von 50 bis 98 Gew.-%, bezogen auf Schwefel und Plastifizierungs mittel enthalten ist.

2. Fertigerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plastizierte Schwefelzusammensetzung einen anorganischen Füllstoff in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung enthält.

3. Fertigerzeugnis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff in der plastizierten Schwefelzusammensetzung Glimmer ist.

4. Fertigerzeugnis nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastifizierungsmittel für den Schwefel der plastizierten Schwefelzusammensetzung ein aromatisches Polysulfid, ein aliphatisches Polysulfid, ein alizyklisches Polysulfid oder eine Mischung aus diesen ist.

5. Fertigerzeugnis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastizierungsmittel eine Mischung aus einem Phenolschwefeladdukt, einem unverzweigten linearen aliphatischen Polyätherpolfsulfid und Zyklooktadien ist.

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6. Fertigerzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyesterstoff eine nicht gewebte Polyäthylenterephthalat-Polyesterfasermatte ist.

7. Fertigerzeugnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 50 bis 98 Gew.-% Schwefel bezogen auf Schwefel und Plastizierungsmittel, 0,5 bis 20 Gew.-% Glimmer bezogen auf das Gesamtgewicht der plastifizierten Schwefelzusammensetzung und Glimmer aufweist, wobei das Plastizierungsmittel für Schwefel ein Gemisch aus einem Phenolschwefeladdukt, einem unverzweigten linearen aliphatischen Polyätherpolysulfid und Zyklooktadien ist und das Gewicht der imprägnierten Fasermatte 488,7 g bis 48,87 kg/cm² beträgt.

8. Fertigerzeugnis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des imprägnierten Stoffes 2,4 5 g bis 24,8 kg/cm² beträgt.

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