DE3821960A1 - Verfahren zur herstellung und verarbeitung von mehrkomponenten-mischungen auf basis von reaktionskunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Mehrkomponentenmischungen auf Basis von Reaktionskunststoffen, wobei die flüssige Mischung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche eine im wesentlichen troc­ kene Weiterverarbeitung erlaubt, nach Patent ... (Patentan­ meldung P 37 37 413.3).

Das genannte Hauptpatent ist generell darauf gerichtet, bei der Verarbeitung von Reaktionskunststoffen solche Nach­ teile und Beschränkungen zu vermeiden, die sich daraus erge­ ben, daß das Material nur innerhalb einer bestimmten Zeit­ dauer, der sogenannten Topfzeit, im flüssigen, pastösen oder verformbaren Zustand verarbeitet werden kann und sich auch während dieser Zeitdauer die Verarbeitungseigenschaften wesentlich ändern können.

Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, ein besonders einfaches Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit Reaktionskunststoff zu schaffen, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gekühlte Reaktions­ kunststoffmischung in Form eines festen Körpers gebracht wird, von dem durch Reiben an einer zu beschichtenden Ober­ fläche Material abgetragen wird, welches durch Erwärmung auf der zu beschichtenden Oberfläche schmilzt und aushärtet.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß auf diese Weise selbst Reaktionskunststoffe, deren Verarbeitung unter den jeweils vorherrschenden praktischen Bedingungen kritisch ist, ebenso einfach auf die zu beschichtenden Flächen aufgetragen werden können, wie bisher z. B. Skiwachs auf Ski. Während die Hand­ habung im wesentlichen nach dem bisherigen Sprachgebrauch als "wachsen" bzw. "einwachsen" zu bezeichnen ist, erhält man nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren eine je nach der Art der verwendeten Reaktionskunststoffe sehr feste, in sich geschlossene Oberflächenschicht, die aus dem im festen Zustand durch Aufreiben verarbeiteten, in der Schicht verflüssigten und dann ausreagierten Reaktions­ kunststoff besteht.

Für das neue Verfahren kommen grundsätzlich alle Reaktions­ kunststoffe in Frage, die bisher in flüssiger Form auf die zu beschichtenden Flächen aufgetragen wurden, also insbeson­ dere Epoxyd-, Methacrylat-, Polyurethan-, Silicon-, und Poly­ esterharze. Die vorzugsweise kaltreaktiven Reaktionsflüssig­ kunststoffe werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst soweit abgekühlt, daß sie in ihrer Reaktion bloc­ kiert sind. In bevorzugter Ausführung des Verfahrens erfolgt die Abkühlung mittels kryogenem Flüssiggas, z. B. flüssigem Stickstoff, wobei nach einer ersten bevorzugten Alternative der z. B. durch Zugabe von Beschleunigern, Verzögerern, Verlaufmitteln, Pigmenten, Hydrophobierungs- oder hydrophilen Zusatzmitteln und gegebenenfalls Füllstoffen nach gewünsch­ ter Rezeptur angemischte und anreagierte Flüssigkunststoff durch Eingießen in ein Flüssiggas-Bad verfestigt wird. Durch die dabei stattfindende Abschreckung und durch die Art des Eingießens bzw. Einsprühens des Flüssigkunststoffs in das Bad entstehen feste Partikel bestimmter Größenklassen, die im folgenden als Pellets bezeichnet werden. Nach der bevor­ zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Pellets zu einem zusammenhängenden größeren Kör­ per zusammengepreßt bzw. gesintert, von dem dann durch Reib­ kontakt mit der zu beschichtenden Fläche die zur Beschich­ tung notwendige Menge abgerieben wird. Durch den erwähnten Preß- bzw. Sintervorgang läßt sich die Zug-, Druck- und Abriebfestigkeit der in der benötigten Gestalt hergestellten Formstücke beeinflussen.

In einer weiteren Alternative läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch so ausführen, daß der Reaktionsflüssigkunst­ stoff bestimmter Rezeptur in eine z. B. durch kryogenes Flüssiggas gekühlte Form eingegossen wird und darin kurz­ fristig zu dem gewünschten Formstück erstarrt. Auch wenn dieses nicht, wie im ersten Fall, aus zusammengesinterten Pallets besteht, kann damit durch Reibkontakt an der zu beschichtenden Oberfläche ein Materialauftrag erfolgen, der, wie oben beschrieben, über die flüssige Phase zu einer ausgehärteten Kunststoffschicht führt.

Damit der feste Körper, von dem das Beschichtungsmaterial abgerieben wird, bei einem länger dauernden Auftragvorgang kalt und fest bleibt, wird er vorzugsweise in einer gekühl­ ten Halterung eingespannt. Die Erfindung erstreckt sich auch auf derartige, bisher neue Halte- und Führungseinrich­ tungen mit Kühlkammern für den Einsatz beim Auftragen eines Beschichtungsmaterials.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Herstellungs­ verfahrens eines Formstücks, welches zum Beschich­ ten einer Fläche verwendbar ist;

Fig. 2 Eine Haltevorrichtung mit Kühlkammern zur Aufnahme eines Formstücks nach Fig. 1;

Fig. 3 Ein Formstück nach Fig. 1 in Reibkontakt mit einer zu beschichtenden Fläche.

Der in Fig. 1 dargestellte Herstellungsgang beginnt damit, daß Harz- und Härterkomponenten A, B mit gegebenenfalls wei­ teren nach der gewünschten Rezeptur vorgesehenen Stoffen angemischt werden. Die Mischung M wird in ihrer Reaktion dadurch blockiert, daß sie in ein Bad aus flüssigem Stick­ stoff N eingegossen oder eingesprüht wird. Es entstehen durch diesen Abschreckvorgang Körner bzw. Pellets 10, die im gekühltem Zustand praktisch beliebig lange gelagert wer­ den können.

Ausgehend von den Pellets 10 werden im nächsten Schritt größere feste Körper 12, z. B. Quader oder Zylinder, her­ gestellt, in dem die Pellets 10 in einer entsprechenden Form 14 gepreßt und dadurch zusammengesintert werden. Die festen Körper 12 sind also bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel Sinterkörper mit körniger Struktur. Sie können gege­ benenfalls auch, wie oben geschildert, als Gießkörper mit homogener Struktur hergestellt werden. Die Formstücke 12 sind im gekühlten Zustand unbegrenzt lagerfähig und formsta­ bil.

In Fig. 2 und 3 ist das neue Auftragverfahren bei der Be­ schichtung von Oberflächen mit Reaktionsflüssigkunststoff gezeigt. Gemäß Fig. 2 wird das Formstück 12 in einer im Beispielsfall pistolenförmigen Haltevorrichtung 16 aufgenom­ men, die zu diesem Zweck mit einer oder mehreren Kühlmittel­ kammern 18 versehen ist, in die z. B. ein kryogenes Flüssig­ gas, festes CO₂ oder ein anderes Kältemittel eingefüllt werden kann. Die Kühlmittelkammer 18 umgibt im Beispielsfall das gefrorene Flüssigkunststoff-Formstück 12 und verhindert vorzeitiges Auftauen.

Bei der Beschichtung, z. B. einer Wandfläche 20, einer Bo­ denfläche 22, eines Rohrs, einer Behälterwand oder einer sonstigen Fläche wird das Formstück 12 gegen die zu be­ schichtende Fläche angedrückt und reibend daran entlangge­ führt. Es entsteht dabei eine aufgetragene Oberflächen­ schicht 24, ähnlich wie beim Auftragen einer Wachsschicht. Da es sich hier aber um Reaktionskunststoffe handelt, er­ wärmt sich das aufgetragene Material, bildet einen verhält­ nismäßig gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm und verfestigt sich beim Ausreagieren.

Falls gewünscht, können die Temperaturbedingungen beim Auf­ tragen kontrolliert und gesteuert werden, indem z. B. gemäß Fig. 3 eine beim Auftragen mitgeführte Kühleinrichtung 26 die Temperatur des gefrorenen Reaktionskunststoffkörpers 12 unter einem bestimmten Grenzwert hält und/oder eine Heizeinrichtung 28 die zu beschichtende Fläche auf eine bestimmte Mindesttemperatur erwärmt.

Da das Formstück 12 durch Abrieb zunehmend kürzer wird, ist an der Haltevorrichtung 16 ein im Beispielsfall mechani­ scher Vorschubmechanismus 30 angebracht, der das Formstück 12 schrittweise aus der gekühlten Führung bzw. Halterung heraus vorschiebt, so daß es mit seinem vorderen freien Ende gegen die zu beschichtende Fläche 20 bzw. 22 angedrückt werden kann.

Es versteht sich, daß sich die Art und Größe der Haltevor­ richtung 16 danach richtet, ob von Hand oder maschinell kleine oder größere Flächen beschichtet werden sollen. Grundsätzlich eignet sich das neue Verfahren sowohl für Handwerker, die z. B. nur punktuell isolierende Beschichtun­ gen auszubessern oder auf kleine Flächen einen abriebfesten Belag aufzutragen haben, als auch für die industrielle Fer­ tigung z. B. von Platten mit einer bestimmten Beschichtung. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist das Aufbringen von Straßenmarkierungen z. B. mittels einer fahrbahren Haltevor­ richtung. Schließlich sei auch noch das Beschichten von Geweben erwähnt, das wegen der Verflüssigung des Reaktions­ kunststoffs beim Auftragvorgang zu einer Imprägnierung des Gewebes führen kann.

Es versteht sich, daß die jeweils einzuhaltenden Temperatu­ ren, der Anpreßdruck des Formstücks 12 gegen die zu be­ schichtende Fläche, die Reibgeschwindigkeit und weitere Parameter vom einzelnen Anwendungsfall und dem zum Einsatz kommenden Reaktionskunststoff abhängen. Danach richten sich dann auch die zur Erzielung optimaler Arbeitsbedingun­ gen zu treffenden Maßnahmen.

Dabei kann es in einfachen Fällen sogar genügen, ein aus einem gekühlten Aufnahmebehälter entnommenes Formstück 12 ohne jede weitere Kühlung an einer zu beschichtenden Ober­ fläche abzureiben oder zur Verarbeitung in einer nur mit einer Wärmeisolierung statt Kühlmittelkammern versehenen Haltevorrichtung aufzunehmen.

Claims (7)

1. Mehrkomponenten-Mischungen auf Basis von Reaktionskunst­ stoffen, wobei die flüssige Mischung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche eine im wesentlichen trockene Weiterverarbeitung erlaubt, nach Patent ... (Patentan­ meldung P 37 37 413.3), dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Reaktionskunststoff-Mischung in Form eines festen Körpers gebracht wird, von dem durch Reiben an einer zu be­ schichtenden Oberfläche Material abgetragen wird, welches durch Erwärmung auf der zu beschichtenden Oberfläche schmilzt und aushärtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reaktionskunststoffmischung beim oder nach dem Abkühlen zunächst in die Form verhältnis­ mäßig kleiner fester Körner gebracht wird, die zu einem zu­ sammenhängenden größeren Körper zusammengepreßt werden, von dem dann als Beschichtungsmaterial dienendes Material ab­ gerieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flüssige Reaktionskunststoff-Misch­ ung mittels kryogenem Flüssiggas in den festen Aggregatzu­ stand gebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die flüssige Reaktionskunststoffmischung durch Eingießen oder Einsprühen in ein Flüssiggas-Bad verfestig wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die flüssige Reaktionskunststoff-Mischung in ei­ ner mittels Flüssiggas gekühlten Form verfestigt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der feste Körper, von dem als Beschichtungsmaterial dienendes Material abgerieben wird, während des Abreibvorgangs gekühlt gehalten wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus ei­ ner Fassung zur Halterung und Führung eines durch Abrieb zu verarbeitenden festen Körpers sowie wenigstens einer an die Fassung angrenzenden Kühlmittelkammer (18) besteht.