DE3100746A1

DE3100746A1 - "dichtungsmasse, vorzugsweise fugenabdichtungsmasse, sowie ein verfahren zur herstellung und zur verarbeitung"

Info

Publication number: DE3100746A1
Application number: DE19813100746
Authority: DE
Inventors: Andreas 3170 Gifhorn Dietz; Philipp 3000 Hannover Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1982-07-22

Description

Dichtungsmasse, vorzugsweise Fugenabdichtungsmasse, sowie
ein Verfahren zur Herstellung und zur Verarbeitung Die Erfindung betrifft eine geschäumte, wasserdichte zug-und druckelastische Dichtungsmasse aus Polyuretan oder Polysiloxan, die nach dem Austritt aus einem luftdichten Behälter, durch Luftfeuchtigkeit vernetzt somit fest wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung der geschäumten Dichtungsmasse und ihrer Verarbeitung.
i;s ist bekannt, Dichtungs- und Fugenabdichtungsmassen aus kompaktem Polyurethan- oder Polysiloxankautschuk herzustellen und zu verwenden. Sowohl bei Polyurethanals auch bei Polysiloxankautschuk kommen nin- und Zweikomponentensysteme, die an Ort und Stelle vernetzen, zur Verwendung.
Die bekannten kompakten Dichtungsmassen sind auch nach ihrer Vernetzung noch kompakt und haben den Nachteil, in sich nicht reversiebel stauchbar zu sein. Deshalb kommt es bei starker Ausdehnung der verfugten hateritalien, wie zum Beispiel unter dem Einfluß von wärme, zu einem oft störendem wulstartigem Austritt der elastischen Fugenausfüllung.
Füllt man die Fuge mit der elastischen Nasse nicht ganz aus, um diesen Nachteil zu vermeiden, so sammelt sich in den Vertiefungen Wasser und Schmutz.
Es wurde auch vorgeschlagen Dichtungsmassen aus Polyurethan- oder Polysiloxankautschuk zu verwenden und die Nasse in der Fuge mittels einer niedrig siedenden Flüssigkeit, wie zum Beispiel fluorierte Kohlenwasserstoffe zu schäumen. In der Praxis hat sich dies nicht bewährt, weil die sich dabei bildenden Polymerchäume, ähnlich wie die Rektionsschäume bei Polyurethan, eine mindestens teilweise offenzellige Struktur aufweisen und dadurch die Abdichtung gegen Wasser nicht mehr gewährleistet ist.
Außerdem ist die Aufschäumung mittels Treigmittel oder durch eine chemische Reaktion bei Polyurethan an Ort und Stelle sehr schwer zu steuern und in hohern Maße abhängig von der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur.
L)er Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Dichtungsmasse, vorzugsweise eine Fugenabdichtungsmasse zu schaffen, die wasserdicht und wasserfest, zug- und druckelastisch und sich reversibel stauchbar ist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Dichtungsmasse mit einer niedrigen Dichte zu bilden, die in einem verschlossenen Behälter wie zun Beispiel einer Kartusche, vorzugsweise in eine an sich bekannte Handverfugungsspritze eingelegt werden kann und die (und/oder aus eigener Rückstellkraft nach Öffnung des Behälters mittels Druck aus dem Be-Hälter austritt und sich verfestigt, ohne ihre Dichte zu verändern.
Darüberhinaus gehört es auch zur Aufgabe, eine Dichtunß;smasse mit guten tixotropen Eigenschaften zu bilden, die sich dennoch fest mit den zu verfugenden Materialien verbindet.
Die Erfindung geht hierbei aus von einer Dichtungsmasse, vorzugsweise Fugenabdichtungsmasse, die aus Polyurethan-oder Polysiloxankautschuk besteht, und sie ist im wesent-Lichen dadurch gekennzeichnet, daß sie kleinste, druckelastische Mikrohohlkugeln enthält, deren dünne Hülle aus Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisat besteht und tieren hohler Kern ein Gas enthält.
Eine Beschriebung der Mikrohohlkugeln befindet sich in der DOS Nr. 1495485, sowie in der Zeitschrift "Modern" Plastics" 1969, August, S. 55.
hat sich gezeigt, daß eine Dichtungsmasse, die zum Beispiel zu 15% bezogen auf das Gesamtvolunen aus Mikrohohlkugeln besteht, nach der Vernetzung un@@@ um mehr als 10% in sich stauchbar ist, und nach der Druckentlastung nahezu spontan ihr ursprüngliches Volumen wieder einnimmt, und das beliebig oft unabhängig von Temperaturunterschienden zwischen +55°C und -20°C bei Polyurethan und +75°C und -35°C bei Polysiloxan.
Die erfindungsgemäße Dichtungsmasse enthält Mikrohohlkugeln mit verschiedenen Durchmessern von 0,00)L bis o,oy mm und zwar in einer Menge, daß die Dic@@e in unvernetzten, also pastösen Zustand oder im vernetzten zustand zwischen o,25 und 1,o5 vorzugsweise zwischen o,45 und o,7 liegt. Sie besitzt somit im unvernetzten wie im vernetzten Zustand eine Mikroschaum-Struktur mit geslossenen Zellen. Durch diese Mikroschaum-Struktur und das damit zusammenthängende geringere Gewicht verhält sich die erfindungsgemäße Dichtungsmasse im unvernetzten Zustand tixotrop und läßt sien deshalb leicht auch an senkrechten Fugen verarbeiten. Im vernetzten Zustand ist sie absolut wasserdicht, sowie zug- und druckelastisch.
Bei der erfindungsgemäßenDichtungsmasse verbinden sich beim Luftzutritt, also während der Vernetzung die Solyinneren (Polyurethanoder Polysiloxan) fest und untrennbar mit den dünnen elastischen llüllen der hikrohohlkugeln aus Vinyidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisat und bilden in der vernetzten Dichtungmasse nicht nur geschlossene Zellen, sondern geschlossene Zellen die auch noch mit einem Gas gefüllt sind. Dadurch verhält sich aucn die unvernetzte Dichtungsmasse ausgesprochen Druckelastisch. Durch diese Eigenschaft wird die Verarbeitung erleichtert.
Die Nasse kann erfindungsgemäß in einem Behähter, wie zum Beispiel einer Kartusche, mittels Druck bis zu 50% komprimiert werden und tritt nach Öffnuiiü der hartusche bis zur Druckentlastung an gewünschter Stelle kontinuierlich aus und vernetzt allmählich bei Raumtemperatur mittels Luftfeuchtigkeit.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dichtungsmasse eignet sich besonders das unter dem Einfluß von Luftfeuchtigkeit vernetzende an sich bekannte Polyurethan und Polysiloxan mit kautschukartigen Eigenschaften.
beschriebungen solcher geeigneter Polymeren finden sich in : Kunstoffhandbuch, Band VII "Polyurethane" Carl lianser Verlag München 19G6, ß. 259-245 und @. 731-733; "Römmpps" Chemie-Lexikon, 7. Auflage, @. 3226 und 3227; Firmenschrift "Wackersilicone @rospekt-Nr SM 12-117.795; sowie "Kunstroffe"' Voger - Verlag, $Würzburg 1970, S 136 und .
@m vergleich mit bekannten kompakten Dichtungsmassen aus Polyurethan- oder Polyloxankautschuk werden bei der erfindungsgemäßen Dichtungsmasse in Folge der geringeren Dichte 45% an Polyurethan- oder Polysiloxankautschuk gespart.
Dies ist in Anbetracht einer sich abzeichnenden Verteuerung und Verknappung der Polymeren von besonderer Bedeutung.
Ein weiterer Vortcil besteht darin, daß die chemisch inerten, selbst farb- und pigmentfreien Mikrohohlkugeln auf Grund ihrer bichtbrechung weiß wirken und allein bei Anwesenheit von 1 Gewichtsprozent transperente Polyurethane oder Polysiloxane auch weib erscheinen lassen.
Dies, und das geringe Gewicht der erfindungsgemäßen Dichtungsmasse bedeutet, daß auch mit geringeren BarbundZoder Pigmentzuschlägen gearbeitet werden kann.
die Mikrohohlkugeln selbst unbrennbar sind, kann bei Polyurethankautschuk auch der flammhemmende Zusatz redaziert werden. Durch die Verringerung der Zuschlagsstoffe verbessern sich auch die Kleibeeigenschaftrn.
Die erfindungsgemäße Dichtungsmasse verfügt auf Grund ihrer Mikroschaum-Struktur neben guten Dichtungseigenschaften auch über hervorragende kälte- und wärmeisolierende Eigenschaften. Sie kann somit neben abdichtun saufgaben auch isolieraufgaben in der Bau- und Fahrzeugindustrie übernehmen.
Das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial kann selbstverstandlich einfach durch einrühren von 0,5 - j,5, vorzugsweise 1 - 2,5 Gewichtsprozent trockener Mikrohohlkugeln in den unvernetzten Polyurethan- oder Polysiloxankautschuk erfolgen.
Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Dichtungsmasse wird jedoch zweclmäßig so vorgegangen, daß man das vernetzungsmittelfreie Polyurethan oder Polysiloxan oder eine für das jeweilige Polymere verträgliche Flüssigkeit, wie zum Beispiel Butandiol für Polyurethan oder Silikonöl für Polysiloxan auf ca.
+95°C erwärmt und eine beliebige Menge kompakter Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisatteilchen einrührt, und somit die Mikrohohlkugeln innern#halb weniger Sekunden bildet.
Nach der Bildung der Mikrohohlkugeln in der jeweiligen Flüssigkeit oder pastösen Masse, sollte diese möglichst rasch auf eine Temperatur von weniger als +o0G gebracht werden, um die düIulen hüllen der Mikrohohlkugeln nlci:L zu beschädigen.
substanzen welche bei der für den Schäumungsvorgang erforderliche Wärme bereits eine Vernetzung der Polymeren auslösen würden, wie zum Beispiel Vernetzer, rettenverlängerungsmittel, Aktivatoren oder Substanzen die bei der Wärme ihre Wirkung verlieren könnten, wie zum Deispiel Inhibitoren werden nach dem Abkühlen auf beliebige Art zugesetzt.
Das Einrühren der Mikrohohlkugeln mit der verträglichen Flüssigkeit in das jeweilige Polymere ist einfach und kann auf beliebige Art durchgeführt werden, ebenso das Abfüllen der fertigen Dichtungsmasse in luftdichte Behälter.
Gemäß der Erfindung kann die jeweilige Flüssigkeit nach der Bildung der Mikrohohlkugeln mittels einer Zentrifuge oder auf andere Weise teilweise von den Mikrohohlkugeln getrennt werden, bevor die Mikrohohlkugeln mit Resten der Flüssigkeit dem Polymeren beigefügt werden.
Erfindungsgemäß werden unter verträglichen Flüssigkeiten nicht nur Solche verstanden, wie Butandiol oder SJilikonöl, die bei Raumtemperatur nicht verdampfen, es können auch Flüssigkeiten sein, welche bei normalen Temperaturen verdampfen, wie zum Beispiel aromtenarmes Benzin. Wichtig ist, daß die jeweiligen Flüssigkeiten sich gegenüber den Polymeren inert verhalten und die dünnen Hüllen der Mikrohohlkugeln nicht angreifen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1,) Geschäumte, wasserdichte zug- und druckelastische Dichtungsmasse vorzugsweise Fugenabdichtungsmasse aus Polyurethan- oder Solysiloxan, die nach dem austritt aus einem luftdichen Behälter vernetzt und somit fest wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dal sie kleinste, druckelastische Mikrohohlkugeln enthält, deren dunne fülle aus Viylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisat besteht und deren hohler Kern ein Gas enthält.
2.) vichtungsmasse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die durch die Microhohlnkugeln gebildeten Zellen geschlossen sind und unterschiedliche Durchmesser von 0,005 bis 0,09 min besitzen.
3.) Dichtungsmasse nach Anspruch 1 und 2, d a d u L' c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Dichte von 0,25 - 1,05 vorzugsweise von 0,45 - 0,7 besitzt.
4.) Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie im unvernetzten und im vernetzten Zustand druckelastisch und reversibel stauchbar ist.
5.) Verfahren zur Verarbeitung der Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Dichtungsmasse in einem Behälter, zum Beispiel einer Kartusche, die Dichtungsmasse aus einer ltückstellkraft kontinuierlich bis zur Entspannung aus der Offnung fließt.
6.) Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß man das vernetzungsmittelfreie polyurethan oder Polysiloxan oder eine für das jeweilige Polymere verträgliche Flüssigkeit auf ca. +95°C erwärmt und eine beliebige Menge kompakter Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisatteilchen einrührt und nach ßildunb-' cler Mikrohohlkugeln die Masse auf eine Temperatur unter +80°C kühlt.
7.) Verfahren zur herstellung einer Dichtungsmasse nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Polyurethan oder Polysiloxan eine verträgliche Flüssigkeit mit Mikrohohlkugelnbeigemischt wird.

Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsmasse nach L.nspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Mikrohohlkugeln enthaltendem Polyurethan oder Polysiloxan Vernetzungsmittel, und gegebenenfalls ktivatoren, Katalysatoren und inhibitoren beigemischt vjerden.

.) Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 6 und 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -c e t, daß ein Teil der Flüssigkeit mittels einer Zentrifuge oder auf andere Weise von den Mikrohohlkugeln getrennt wird.