DK151897B - Fremgangsmaade til klaebning under vand - Google Patents

Description

DK 151897 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til under vand at tilvejebringe en klæbeforbindelse mellem et syntetisk skummateriale og et underlag ved anvendelse af et termo-hærdende harpiksbindemiddel.

5 Ved klæbning under vand f.eks. ved reparation el ler forstærkning af offshore-platforme eller udstyr og apparater, der er udsat for et indre eller ydre tryk, har det vist sig nødvendigt at anvende et harpiksbindemiddel med høj viskositet, for at forhindre vandet i at 10 trænge bindemidlet bort fra underlaget før harpiksen er hærdet. Den høje viskositet kan opnås ved iblanding af pulverformet eller fibrøst fyldmateriale, men til gengæld bevirker iblandingen at harpiksbindemidlet er vanskeligt at gennemblande før anvendelsen og nedsætter klæbeevnen.

15 Fra US-patefrtskrift nr. 3 930 919 kendes ganske vist en fremgangsmåde til fremstilling af et laminat af termohærdende harpiks. Ved denne kendte fremgangsmåde bliver et formbart bæremateriale af syntetisk skum med åben cellestruktur imprægneret med termo-20 hærdende harpiksbindemiddel og presset mod et underlag, og et i harpiksbindemidlet indeholdt middel afgiver gas. Herved opnås at sammentrykningen af skummaterialet kan baseres på den ønskede endelige tykkelse af laminatet, og at harpiksbindemidlet tvinges ud i det 25 fibrøse forstærkningsmateriale i laminatet.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er af den fra US-patentskrift nr. 3 930 919 kendte art, men løser helt andre problemer, nemlig dem der opstår ved klæbning under vand. Fremgangsmåden er ejendommelig ved, at bære-30 materialet presses mod underlaget på en sådan måde, at en udtrængning af bindemidlet til at begynde med bevirker, at det omgivne vand fortrænges fra underlaget, hvorefter yderligere tryk bevirker, at harpiksbindemidlet immobiliseres i bærematerialets celler og hærder.

35 Herved opnås at det til klæbningen anvendte har piksbindemiddel ikke fortrænges eller tvinges bort fra underlaget af vandet før klæbeforbindelsen er etableret.

2

DK 151897 B

Dette antages at bero på, at harpiksbindemidlet ved den begyndende sammenpresning af bærematerialet fugter underlaget og flyder ud på dette, hvorefter yderligere sammenpresning af bærematerialet bevirker, at dettes 5 porer formindskes og at materialet derved fastholder det indeholdte bindemiddel, som derefter hærder.

Det er en fordel ved opfindelsen, at man kan anvende et harpiksbindemiddel, som let kan blandes fuldstændigt før anvendelsen.

10 En foretrukket udførelsesform af opfindelsen er ejendommelig ved, at harpiksbindemidlet består af en to-komponentblanding, idet den første komponent omfatter en diglycidylether af bisphenol Ά', medens den anden komponent omfatter en cycloaliphatisk polyamin eller en 15 4,4' diaminodiphenylmethan.

Det har vist sig, at disse klæbemidler let fugter en overflade, på hvilken de påføres, selv når påføringen sker under vand, men der kan inkorporeres et ikke-ionisk overfladeaktivt middel i bindemidlet med henblik på at 20 modificere dette således, at det fortrinsvis fugter underlaget. En silan med epoxydfunktion kan også tilsættes til kemisk stabilisering af grænsefladebindingen mellem klæbemiddel og underlag.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil blive beskre-25 vet i det følgende ved hjælp af eksempler på udførelsesformer og under henvisning til tegningen på hvilken

Fig. 1A, IB og 1C illustrerer en tilpropningsreparation på et underlag af glasarmeret plast,

Fig. 2 en lapreparation, og 30 Fig. 3 reparation af en rørflangesvejsning.

Til klæbeforbindelser under vand foretrækkes epoxybaserede klæbemidler på grund af den lethed hvormed de koldhærdes, deres gode adhæsion og alment lette behandling.

35 Et eksempel på et foretrukket klæbemiddel til un dervandsbrug er følgende to-komponentharpiks : 3

DK 151897 B

TYPE I HARPIKSKOMPOSITION UW43

Bestanddel Funktion eller Vægtbeskrivelse dele 5

Shell Epikote Harpiks-diglycidylether 100

Kom- 828 af bisphenol Ά' (epo- po- xydækvivalent Ca 185) nent---— A Union Carbid Silan med epoxyd- 2.0 A187 funktion 10 Ciba-Geigy Farvepasta 0.5

White

Aerosil 200 Fyldstof - til at give 8.0 klæbemidlet thixotropi-ske egenskaber og/eller indstille blandingsfor-15 holdene

Ancamine MCA En cycloaliphatisk 55

Kon- polyaminhærder P°-___ n?nt Epophen ED-1-Z En polysulphidplasti- 50 ficeringdiærder 20__;__

Ciba-Geigy Black Farvepasta 0.2

Aerosil 200 Fyldstof - til at give 13 klæbemidlet thixotropi-ske egenskaber og/eller ot. indstille blandingsfor holdene

Et andet epoxybaseret klæbemiddel til brug under vand kaldes Type I komposition UW31. Denne komposition 30 ligner den ovenfor angivne komposition UW43 med undtagelse af, at 4,0 vægtdele Sylodex 24 i komponent A erstatter Aerosil 200 som fyldstof, og at 2,0 vægtdele Colorol Aqua-sorb er inkluderet som ikke-ionisk overfladeaktivt middel, samt at 5,0 vægtdele Sylodex 24 i komponentB erstatter 35 Aerosil 200 som fyldstof.

Et tredie harpikssystem, der er egnet til under- 4

DK 151897 B

vandsbrug, er betegnet Type li komposition UW27 og har den nedenfor givne sammensætning: TYPE II HÅRPIKSKOMPOSITION UW27 5 i ~~ >

Bestanddel Funktion eller Vægtbeskrivelse dele

Komponent Araldite GY250 Harpiks-diglycidylether 100 A af bisphenol Ά' 10 Union Carbide Silan med epoxyd- 15 A187 funktion

Barytter ) Fyldstof - til at give 75 ) klæbemidlet thixotropi- ) ske egenskaber og/eller ) indstille blandingsfor- 15 ) holdene

Sylodex 24 ) 3,0

Kompo- Araldite HY850 Hærder - en form for 64 nent diamindiphenylmethan, B der kan gøres flydende 20. Orgol tjære Plastificeringsmiddel/ 40 fleksibiliseringsmiddel

Barytter ) Fyldstof - til at give 86 ) klæbemidlet thixotropi- ) ske egenskaber og/eller ) indstille blandingsfor- ) holdene 25 Sylodex 24 ) 2,0

Den i fig. 1A, IB og 1C illustrerede tilpropningsreparation blev udført i et laboratorium, og omfattede reparationen af en langstrakt revne 2 i en plade 1 af glas-30 armeret plast (GRP). Revnen 2 kan anses for typisk for skader, der kan opstå på fartøjer med GRP-skrog. Til tilvejebringelse af et virkelighedstro miljø i laboratoriet, blev den beskadigede plade 1 indsat som den ene .væg i en kasse af stålplader bestemt til at nedsænkes i vand. Et ikke 35 vist afluftningsrør af gummi førende til atmosfæren blev fastgjort til kassen, som derefter blev nedsænket i en vandtank.

DK 151897 B

5

Reparationen blev udført manuelt under vand under anvendelse af en to-komponent harpiksklæber af den ovenfor angivne, med Type I betegnede harpikskompositon UW43.

Ens vægtdele af de to komponenter af harpikskompo-5 sitionen UW43 blev udtaget og blandet grundigt. En passende pude af et letvægts, fleksibelt polyurethanskum med åbne celler blev derpå mættet med den friskblandede harpiks, ført ned under vandet og placeret over revnen 2, gennem hvilken der tidligere var. sivet vand. Den impræg-10 nerede skumpude blev derefter bearbejdet manuelt med henblik på at tvinge den ind i og fuldstændig fylde revnen 2. Da puden var blevet helt arbejdet på plads, havde y-der- og indersiden af pladen 1 de i fig. IB og 1C viste udseender. Det ses, at puden 3 helt hår dækket ydersiden 15 af pladen 1 omkring revnen og i det væsentlige er trængt igennem revnen 2 ind til'.pladens inderside. Stålkassen blev med harpiksen stadig uhærdet sænket ned på bunden af en 3 m dyb vandtank, hvorved den udsattes for det største hydrostatiske tryk, der forekommer ved gængse GRP-20 skrog. Da kassen blev taget op efter 24 timers neddykning til denne dybde, var dens indre i alt væsentligt frit for vand, hvilket viser, at reparationen var vellykket.

Fig. 2 viser en ny noget oliefedtet plade lo af blødt stål med en revne 11, hvilken plade blev fastgjort 25 til en vandtank, som dennes ene side. Der blev tilveje- _2 bragt et vandtryk på 131 kNm indvendig i tanken, hvorved der fremkom en betydelig udsprøjtning af vand gennem revnen 11. En pude 12 af fleksibelt polyurethanskum med åbne celler og med dimensionerne 250mm x 160mm x 25mm 30 blev derpå imprægneret med en frisk fremstillet blanding af harpiks af den ovenfor angivne Type I komposition UW43.

Den imprægnerede pude 12 blev støttet af en plade 13 af blødt stål af samme areal som puden , og dette aggregat blev lagt over revnen 11. Den imprægnerede skumpude 12 35 blev derpå komprimeret til en tykkelse af ca. 3mm imellem pladen 12 og den beskadigede plade lo ved hjælp af ikke viste tvinger virkende på en strø 14 af træ. Da udsivnin-

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til under vand at tilvejebringe en klæbeforbindelse mellem et syntetisk skummateriale og et underlag ved anvendelse af et termohærdende harpiks-30 bindemiddel, og af den art, hvor et formbart bæremateriale af syntetisk skum med åben cellestruktur imprægneres med et termohærdende harpiksbindemiddel og presses rood underlaget, kendetegnet ved, at bærematerialet presses mod underlaget på en sådan måde, at en ud-35 trængning af bindemidlet til at begynde med bevir-. ker, at.det omgivne vand fortrænges fra underlaget, DK 151897 B hvorefter yderligere tryk bevirker, at harpiksbindemidlet immobiliseres i bærematerialets celler og hærder.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at harpiksbindemidlet består af en to-kompo- 5 nentblanding, idet den første komponent omfatter en di-glycidylether af bisphenol Ά', medens den anden komponent omfatter enten en cycloaliphatisk polyamin eller en 4,4' diaminodiphenylmethan.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendet eg-10 net ved, at harpiksbindemidlet omfatter en silan med epoxydfunktion.

4. Fremgangsmåde ifølge efhvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at bærematerialet udgøres af et retikulært polyesterbaseret polyurethanskum med 15 en porøsitet på mellem 12 og 18 porer pr. cm.