DE3422702A1 - Flachdichtungsmaterial mit silikonlatex-bindemittel - Google Patents

Description

• Flachdichtungsmaterial mit Silikonlatex-Bindemittel
• Die Herstellung von Plattenmaterialien für Flachdichtungen verschiedener Art und Bestimmung hat eine mehr als hundertjährige Entwicklung hinter sich. Im Prinzip war es immer ein faseriges Weichstoffmaterial, in welchem die verwendeten Fasern miteinander elastisch gebunden und mit meist anorganischen Füllstoffen im Gemisch ergänzt waren. Zunächst wurden sie auf Papiermaschinen hergestellt unter Verwendung natürlicher organischer Fasern, wie z.B. Zellulose, später verschob sich die Fertigung überwiegend auf Kalander, auf denen sich unter großem Druck und erhöhter Temperatur Weichstoffmassen zu Plattenmaterialien mit weitaus besseren physikalischen und mechanischen Eigenschaften verarbeiten lassen.
• Inzwischen sind in den Mischungen unzählige Kombinationen von Fasern organischer natürlicher und synthetischer sowie anorganischer Herkunft mit Bindemitteln,ebenfalls jeder der genannten Provenienz, erprobt worden. Als Füllstoffe werden meist anorganische Stoffe verwendet.
• Die neueste Entwicklung weist eine eindeutige Abkehr von den zwar einzigartig wertvollen, aber die Gesundheit gefährdenden Asbestfasern auf.
• Die Zusammensetzung jeder Mischung ist mit Hinsicht auf die künftigen anwendungstechnischen Forderungen, die an das Dichtungsmaterial gestellt werden, von größter Wichtigkeit.
• Neben den rein mechanischen Eigenschaften, die ein Dichtungsmaterial besitzen muß, ist dessen Temperaturbeständigkeit ein entscheidender Faktor für die Beurteilung seiner Einsatzmöglichkeiten für hochbeanspruchte moderne Dichtverbindungen. Die allgemeine Industrie und deren spezielle Zweige stellen diesbezüglich weiter steigende Anforderungen.
• Um ein für höhere und hohe Temperaturen geeignetes Dichtungsmaterial herzustellen, muß man alle seine Bestandteile diesem Kriterium unterwerfen. Stoffe, die zur Bindung der faserigen Hauptkomponenten und der Füllstoffe verwendet werden, sind heute überwiegend wäßrige,dispergierte Lösungen (Latices) natürlichen Kautschuks und seiner synthetischen Verwandten, wie z.B. Nitril-, Chlor-, Styrol-Butadien-,Butyl-, Acrylat-, Acryl-, Nitril-Kautschuk u.a. Früher wurden statt ihrer in Toluol oder anderen organischen Lösungsmitteln gelöste Festkautschuke gleicher Art verwendet. Vereinzelt wird die letztere Technologie noch heute bei speziellen Dichtungswerkstoffen benutzt, obwohl sie teurer, umweltschädlicher und umständlicher in der Handhabung ist. Gleichwohl wird das Silikon-Polymer in seiner gelösten Form als Kautschuk oder Harz sehr häufig für Beschichtungen der Dichtungsoberflächen angewendet.
• Alle oben aufgezählten Kautschukarten weisen neben ihren spezifischen, in Dichtungen besonders geschätzten mechanischen Eigenschaften, kombiniert mit relativ guter chemischer Beständigkeit, ein gemeinsames nachteiliges Merkmal auf - eine ziemlich niedrige Temperaturbeständigkeit. Bereits über 120 bC beginnen sie hart und unelastisch zu werden, das "Setzen", d.h. die plastische, nicht rückholbare Verformung unter Druckbelastung, wächst,und mit steigender Temperatur verkoken oder gar verbrennen sie, wodurch die Dichtungsstruktur an Homogenität und Impermeabilität rasch verliert.
• Bei einer Zylinderkopfdichtung für Verbrennungsmotoren z.B. ist das unmittelbar einzusehen: Würde die am Brennraum einwirkende hohe Gastemperatur das Bindemittel zerstören, verlöre die Dichtung in kurzer Zeit ihre einwandfreie Funktion.
• Es wird demzufolge immer wieder nach Bindemitteln gesucht, deren Hitzebeständigkeit möglichst hoch liegt, um den diesbezüglichen Abstand zu anderen Bestandteilen der Dichtungsmaterialien, d.h.
• zu den Fasern und Füllstoffen, zu verringern.
• Vor etwa 50 Jahren wurde der erste synthetische Silikon-Kautschuk im Labor vorbereitet, und seit 1944 wird er industriell produziert.
• Er unterscheidet sich von anderen Artgenossen vor allem durch eine fast doppelt so hohe Temperaturbeständigkeit und durch hervorragende mechanische Eigenschaften. Er wird zum Kleben und Dichten als Kautschuk oder Harz bei diverser Verarbeitung verwendet. Bis vor kurzem konnte man ihn jedoch nicht wie die übrigen bereits erwähnten Kautschuke in Latexform herstellen, so daß er für die typische Verarbeitung als Bindemittel in Dichtungsweichstoffmassen nicht verfügbar war.
• In eigener Initiative hat nun die Anmelderin, in Zusammenarbeit mit einem namhaften Kautschukhersteller, den Silikonlatex für die Verwendung als Bindemittel in Dichtungswerkstoffen herstellen lassen und mit ihm umfangreiche Versuche durchgeführt. Auf diese Weise produzierte Plattenmaterialien, sowohl asbesthaltige als auch asbestfreie, haben überlegene mechanische und thermische Eigenschaften unter Beweis gestellt. äußerlich unterscheidet sich ein Plattenmaterial mit Silikonkautschuk in keiner Weise von einem anderen, welches Bindemittel üblicher Art enthält. Erst bei Anwendung als Flansch- oder Zylinderkopfdichtung kommen seine überlegenen Eigenschaften bei höheren Temperaturen zutage.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Ein insbesonders für hochbeanspruchte und hochtemperaturbeständige Dichtungen bestimmtes Flachdichtungsmaterial oder Material für Isolierzwecke, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß für seine einzelnen Bestandteile zumindest der überwiegende Anteil der elastomeren Bindemittel aus Silikonkautschuk in Latexform, d.h.

   seiner wäßrigen Dispersion, besteht.
2. 2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dessen einzelne Bestandteile natürliche und/oder synthetische, organische bzw. anorganische Fasern und anorganische Füllstoffe sind und das auf Kalandern oder Papiermaschinen hergestellt wird.
3. 3. Dichtungsmaterial nach Einspruch 1 und 2, in welchem sowohl Asbestfasern beliebiger Länge als auch asbestfreie Ersatzfasern und -stoffe verwendet werden können.
4. 4. Dichtungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 3, welches überwiegend für Flansch-, Deckel- und Zylinderkopfdichtungen vorgesehen ist.