WO2015117753A1 - Verwendung einer polymerzusammensetzung für ein geschäumtes wärmedämmelement zur zumindest partiellen umhüllung eines medienrohres - Google Patents

Verwendung einer polymerzusammensetzung für ein geschäumtes wärmedämmelement zur zumindest partiellen umhüllung eines medienrohres Download PDF

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    • C08J2375/04—Polyurethanes

Definitions

  • the present invention is in the field of use of polymer compositions for a foamed thermal insulation element for at least partially covering a media tube, such a foamed thermal insulation element and a method for its preparation and a media tube.
  • foamed thermal insulation elements are described in the prior art. Examples which may be mentioned are DE 298 06 310 U1 and DE 10 2004 056 703 A1. At present, such foamed thermal insulation elements are made in particular of graphite-containing polystyrene, wherein both foams on thermoplastic and thermoset foams are generally used. A very well insulating polyurethane foam insulation is described in WO 2011/032193 A2. A disadvantage of such polyurethane insulating foams is seen to be accompanied by an aging-related increase in the thermal conductivity, i. the insulating effect of polyurethane foams decreases with time.
  • the resulting foamed thermal insulation element should have a high and stable over a longer period of insulating effect.
  • the foamed thermal insulation element according to the invention should be available with a reduced use of material.
  • the present invention is also in the provision of such a foamed thermal insulation element and a method for its production and in the provision of a media tube.
  • a foamed heat-insulating member made of a polymer foam having a low thermal conductivity, which is advantageously retained over a long period of time, is obtained when the polymer foam is obtained by heating a polymer composition of 20 parts by weight to 80 parts by weight on the total weight of the components (A) and (B), of a polymer material as component (A), 20 parts by weight to 80 parts by weight, based on the total weight of the components (A) and (B), polymeric micro hollow body as component (B) and optionally comprising conventional additives, the polymeric microbubbles comprising a shell of a polymer and a liquid propellant incorporated therein, the boiling point of which is below the glass transition temperature of the polymer of the shell and the polymeric microbodies are substantially impermeable to the propellant in the liquid or gaseous state.
  • the polymer foam obtained is comparatively soft compared to conventional polyurethane foams.
  • the present invention is the use of a polymer composition which
  • the present invention resides in a foamed thermal insulation element for the at least partial enclosure of a media tube which has been obtained by a foaming process using a polymer composition according to the invention.
  • the present invention is also in a process for producing a foamed heat-insulating element according to the invention for the at least partial enclosure of a media tube, the process comprising the step of curing or heating a polymer composition
  • the parts by weight described herein are in parts by weight or by weight, and each refer to the total weight of components (A) and (B) as 100 parts by weight and 100% by weight, respectively.
  • solid liquid
  • gaseous refer to the state of aggregation of the subject material at room temperature and normal pressure, unless otherwise specified.
  • substantially opposite the liquid propellant impermeable that after a period of 10 years at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight of the liquid propellant initially incorporated in the polymeric micro-hollow bodies is present in the polymeric micro-hollow bodies. This impermeability of the polymeric hollow microstructure relative to the blowing agent in the liquid and gaseous state contributes to the fact that the low thermal conductivity of the foam material used according to the invention is retained over a long period of time.
  • Polymeric micro-hollow bodies used according to the invention are described, for example, in US Pat. No. 3,615,972. With regard to the materials and the composition, the structure, the properties and production of the polymeric hollow microspheres used according to the invention, including the liquid propellant contained therein, reference is expressly made to US Pat. No. 3,615,972.
  • the polymeric micro-hollow bodies described therein are used in the prior art in small proportions by weight of usually 1 wt .-% to 5 wt .-% for the formation of foamed polymeric moldings.
  • the polymer material as the component (A) in the polymer composition used in the present invention all polymers having a melting point or glass transition point lower than the expansion starting temperature of the polymeric microcavities have been found.
  • the expansion start temperature of the polymeric micro hollow body is usually between 90 ° C and 150 ° C, in particular at about 120 ° C.
  • thermoplastic polymers such as polyethylene (especially high density polyethylene HDPE) and polypropylene (especially polypropylene random polypropylene PP-R), polystyrene), halogenated polymers such as Polyvi- nylchlorid, as well as polymers based on ethylene-vinyl acetate monomers (EVA) and mixtures, copolymers and blends of said polymers proved.
  • thermosetting polymers such as epoxy resins, phenol-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins and melamine-formaldehyde resins are preferred as materials for the polymer material as component (A).
  • polymeric urethane-alkyd resins, polymeric acrylic resins, polymeric alkyd resins and polymeric epoxy resins are also used as preferred materials for the polymer material as component (A) in the polymer composition used according to the invention.
  • the polymeric hollow bodies used according to the invention very particularly preferably are expandable hollow microspheres, which can be converted by expansion into expanded hollow microspheres.
  • Such hollow microspheres are constructed essentially of a gas-tight, polymeric outer layer and a liquid or gaseous propellant enclosed therein.
  • the outer layer of these polymeric hollow microspheres in both the unexpanded and expanded states, usually behaves like a thermoplastic to permit softening and thereby expansion of the expandable hollow microspheres as the propellant trapped in the polymeric microcavity expands due to an increase in temperature.
  • Preferred materials for the polymeric hollow microspheres or hollow microspheres are homopolymers and / or copolymers of monomers, such as acrylic acid, acrylic acid esters, methacrylic acid, methacrylic acid esters, styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile and similar monomers, and mixtures of said monomers.
  • the liquid blowing agent be incorporated in the polymeric microcavities at room temperature in a volume fraction, based on the total volume of the polymeric microbubbles, of at least 20 volume percent, preferably 50 volume percent to 95 volume percent.
  • Preferred liquid propellants according to the present invention are lower hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, isopentane, n-pentane, neopentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, heptane and butyl ether, and halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride, trichloromethane, trichlorofluoromethane and dichlorodifluoromethane used.
  • the polymeric micro hollow body can be prepared by known methods, as are known for example from US 3,615,972. By the expansion process, the average diameter of the polymeric hollow microspheres is usually extended to about three to six times.
  • Suitable hollow microspheres are commercially available both in expanded and unexpanded form, for example under the trade name "Expancel®” from Akzo Nobel Expanded hollow microbodies are preferred in combination with thermosetting polymer materials as component (A) and expandable hollow microbodies are preferred used with thermoplastic polymer materials as component (A).
  • the polymeric micro hollow bodies in particular the polymeric hollow microspheres, have an average particle diameter of from 0.01 ⁇ m to 50 ⁇ m, particularly preferably from 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, in the unexpanded state.
  • the average particle diameter of the polymeric micro hollow body in the expanded state is preferably 0.03 pm to 300 pm, more preferably 15 pm to 180 pm.
  • the median particle diameter of the polymeric microspheres is commonly and referred to herein as the D 50 value. This can be determined for example by means of light scattering. A method, such as the determination of the D 50 -VVertes can be performed, for example, is described in the Technical Bulletin no. 3B Akzo Nobel.
  • the proportion of the polymeric micro hollow body as component (B) is preferably 30 parts by weight to 75 parts by weight, based on the total weight of components (A) and (B), in the polymer composition. If the proportion by weight of the polymeric microbubbles as component (B) is within these limits, a polymer foam is obtained which has a particularly low density and low thermal conductivity.
  • the amount of the polymer material as the component (A) is preferably 20 parts by weight to 45 parts by weight based on the total weight of the components (A) and (B) in the polymer composition. Accordingly, the proportion of the polymeric micro hollow bodies as the component (B) is preferably 55 parts by weight to 80 parts by weight based on the total weight of the components (A) and (B) in the polymer composition.
  • Component (C) describes customary additives which may be present in effective amounts in the polymer composition used according to the invention.
  • additives for example, stabilizers (in an amount of 0.6 parts by weight to 5 parts by weight, preferably about 2.5 parts by weight, preferably calcium-zinc stabilizers, tin stabilizers, calcium organic stabilizers, lead stabilizers and the like), stabilizers phenol- or phosphite-based lubricant, (preferably in an amount of 0.01 parts by weight to 3 parts by weight, more preferably about 0.3 parts by weight, for example, polyethylene or polypropylene waxes, ester waxes of glycols, glycerol, penta and dipentaerythritol or other polyols with suitable Carboxylic acids, montan waxes, paraffin waxes, metal soaps and the like), pigments (preferably in an amount of 0.01 parts by weight to 6 parts by weight, for example titanium dioxide, calcium sulfate, ultramarine blue, carbon black
  • Methyl methacrylate polymers and copolymers and fluorine-containing polymers include structuring agents (in any desired amounts, for example glass beads, epoxy resins, acrylate resins and the like), impact modifiers (in an amount of from 0 parts by weight to 8 parts by weight, preferably about 4 parts by weight, for example acrylate modifiers, chlorinated polyethylene, olefin copolymers or rubbers and the like), inorganic fillers or reinforcing agents (in an amount of 2 parts by weight to 40 parts by weight, preferably about 15 parts by weight, for example, chalk, limestone, marble, talc, precipitated calcium carbonate and the like), antistatics, UV Absorber, effect pigments and the like.
  • structuring agents in any desired amounts, for example glass beads, epoxy resins, acrylate resins and the like
  • impact modifiers in an amount of from 0 parts by weight to 8 parts by weight, preferably about 4 parts by weight, for example acrylate modifiers, chlorinated polyethylene, ole
  • component (C) the effective amounts of the possible additives of component (C) are known to the person skilled in the art.
  • the above weights in turn, parts in each case relate to the sum of components (A) and (B) in the polymer composition used according to the invention as 100 parts by weight.
  • the polymer composition used in the present invention can be obtained by mixing components (A), (B) and optionally (C). This is done expediently immediately before processing by mixing the preferably solid, pulverulent components (A), (B) and (C) of the polymer composition in customary commercially available mixing devices.
  • the foamed heat insulation elements according to the invention are when using a polymer composition having thermoplastic component (A) and expandable microcircums as component (B) and optionally a component (C), the polymer compositions used in the invention in a conventional manner filled into appropriate molds and, depending on the nature of the polymer composition and the size of the desired foamed thermal insulation element over a period of 30 seconds to 4 hours, preferably 3 minutes to 30 minutes at temperatures of 80 ° C to 250 ° C, preferably of 100 ° C heated to 200 ° C.
  • the heating can be done by a conventional oven or an infrared radiator.
  • thermosetting component (A) and expanded microcraneals as component (B) and, if appropriate, a component (C)
  • the components are mixed in conventional mixing apparatus familiar to the person skilled in the art.
  • the polymer compositions are filled into appropriate molds and at room temperature for preferably 6 to 48 hours, in particular for 30 minutes to 2 hours at a temperature of 40 ° C to Hardened 120X, preferably 60 ° C to 100 ° C.
  • the heating can in turn be done by a conventional oven or an infrared radiator.
  • the foamed thermal insulation elements obtained by such a procedure have a very low density, so that a foamed thermal insulation element can be obtained using a very small amount of material.
  • the resulting foamed thermal insulation elements have a low thermal conductivity, which is advantageously maintained over a long period of time.
  • foamed thermal insulation element for example in the form of a plate can be placed around a media tube, wherein the plate dimensions are preferably chosen so that the ends of the thermal insulation element come together when laying around each other, while the thermal insulation element rests as fully as possible on the media tube.
  • the coming into contact ends of the thermal insulation element can be connected to each other by means of an adhesive technique and / or a welding technique and / or by other connection technology.
  • the coming in contact ends of axially adjacent thermal insulation elements can be connected in this way.
  • another embodiment of the invention can be provided to produce a long or endless strip as a thermal insulation element, which can be wound helically around the media tube. Again, the adjacent and contacting pages can be reconnected, as described above.
  • the foamed thermal insulation element during manufacture of the media tube in an extrusion process by a suitable extrusion tool as the media tube wholly or partially enveloping foam jacket may be formed.
  • the foam jacket is in the form of a hollow cylinder, in the cavity of the media tube is arranged.
  • the foam jacket is provided with an outer layer arranged thereon.
  • Such an outer layer effectively protects the media tube and foam skirt.
  • no outer layer is placed on the foam skirt.
  • a pre-fabricated media tube is passed through a suitable extrusion tool and the foamed thermal insulation element is formed as the media tube completely or partially enveloping foam jacket.
  • a suitable extrusion tool and the foamed thermal insulation element is formed as the media tube completely or partially enveloping foam jacket.
  • the foam jacket is provided with an outer layer arranged thereon.
  • no outer layer is placed on the foam skirt.
  • the foam mantle or foam mantle together with the outer layer may be constricted by various techniques, including, for example, a wire or tape, or a ring or member that can contract.
  • a contoured surface of the covered media tube is created, which consists of mountains and valleys and is easier to bend, as in a coated tube without such contouring of the surface.
  • a contoured tube is easier to lay in radii than an uncontoured one.
  • a media tube made of polyethylene or crosslinked polyethylene (PE-X) is used, which is particularly resistant, inert, durable, durable and inexpensive to produce.
  • thermoplastic polymer materials such as polypropylene, polybutylene, polyvinyl chloride, polyester or polyamide can be used.
  • the outer layer may consist of a thermoplastic polymer material, such as polyethylene, in particular cross-linked polyethylene (PE-X), polypropylene, polybutylene, polyvinyl chloride, polyester or polyamide, or contain such.
  • a thermoplastic polymer material such as polyethylene, in particular cross-linked polyethylene (PE-X), polypropylene, polybutylene, polyvinyl chloride, polyester or polyamide, or contain such.
  • the coated media tube of the invention finds application, for example, as a district heating pipe to transport and distribute heated fluid to remote locations while minimizing the loss of heat energy. Further applications are found in the food and beverage industry, in medical and pharmaceutical technology, in agriculture and fish farming, in mechanical and shipbuilding and in the chemical industry.
  • Polymer compositions containing 20 parts by weight, 30 parts by weight, 40 parts by weight, 50 parts by weight, 60 parts by weight, 70 parts by weight and 80 parts by weight Expancel 461 DET 80 (pre-expanded hollow microspheres with an average particle diameter of 80 ⁇ ) and respectively 80 parts by weight, 70 parts by weight, 60 parts by weight , 50 parts by weight, 40 parts by weight, 30 parts by weight and 20 parts by weight of BECTRON PL4122-40E BLF FLZ 0.4 (low viscosity resin coating on polymeric urethane alkyd resin base, supplied by Elantas Beck GmbH) were added with the addition of toluene as a solvent in an amount of 20 parts by weight each in a steel mold for producing foamed thermal insulation elements - for example, in plate form - filled for a media tube. Then, the mixture was allowed to cure at 23 ° C, which was the case for each molded article after 12 to 18 hours.
  • the thus obtained foamed heat-insulating elements had a density of 70 to 90 kg / m 3 and a thermal conductivity 0.031 to 0.033 W / mK.
  • polymer compositions containing Expancel 951 DU 120 in a proportion by weight of 30 parts by weight, 40 parts by weight, 50 parts by weight, 60 parts by weight, 65 parts by weight and 70% by weight were used.
  • the thermal conductivities of the polymer foams of the foamed thermal insulation elements ranged from 0.031 W / mK to 0.037 W / mK, the density of the polymer foams being 8 kg / m 3 to 12 kg / m 3 .
  • the lowest thermal conductivity was achieved using 65 parts by weight of micro hollow bodies and 35 parts by weight of ethylene vinyl acetate monomer based polymer material.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a covered media tube according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a sheathed media tube 1 in a schematic cross-sectional view.
  • the enveloped media tube 1 comprises a media tube 1.1, which has a wall which bounds a lumen 1.11 of the media tube 1.1. In the lumen 1.11 of the media tube, a fluid can be added, routed and stored.
  • a thermal insulation element 1.2 Adjacent to the wall of the media tube 1.1, a thermal insulation element 1.2 is arranged in the form of a completely enveloping the media tube 1.1 foam layer.
  • the thermal insulation element 1.2 is firmly connected to the surface of the wall of the media tube 1.1.
  • the thermal insulation element 1.2 is completely enveloped on the side facing away from the media tube 1.1, with an outer layer 1.3.
  • Outer layer 1.3 and thermal insulation 1.2 are firmly connected.
  • the media tube 1.1, the thermal insulation element 1.2 and the outer layer 1.3 are arranged approximately concentric with each other.
  • the cross-section of the coated media tube 1 can be designed arbitrarily, and does not - as shown in Fig. 1 - be provided approximately circular.
  • the wall thicknesses of media tube 1.1, thermal insulation element 1.2 and outer layer 1.3 shown in FIG. 1 are to be understood only schematically, in reality these are selectable depending on the needs and requirements of the coated media tube 1 in a variety of ways and combinations.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung, umfassend • 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), eines Polymermaterials; • 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkorper; und ggf. • übliche Zusatzstoffe für ein geschäumtes Wärmedämmelement 1.2 zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres 1.1, wobei die polymeren Mikrohohlkorper eine Hülle aus einem Polymer und ein darin aufgenommenes flüssiges Treibmittel umfassen, dessen Siedepunkt unterhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers der polymeren Mikrohohlkorper liegt, und die polymeren Mikrohohlkorper gegenüber dem Treibmittel im flüssigen oder gasförmigen Zustand im Wesentlichen undurchlässig sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein geschäumtes Wärmedämmelement 1.2 zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres 1.1, ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Wärmedämmelementes 1.2, und ein umhülltes Medienrohr 1.

Description

Verwendung einer Polymerzusammensetzung für ein geschäumtes Wärmedämmelement zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verwendung von Polymer-Zusammensetzungen für ein geschäumtes Wärmedämmelement zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres, eines derartigen geschäumten Wärmedämmelementes sowie einem Verfahren zu seiner Herstellung und einem Medienrohr.
Zur Verbesserung der thermischen Isolierung und des Schutzes von Medienrohren werden diese mit einem geschäumten Wärmedämmelement umhüllt. Derartige geschäumte Wärmedämmelemente sind im Stand der Technik beschrieben. Als Beispiele dafür seien die DE 298 06 310 U1 und die DE 10 2004 056 703 A1 genannt. Gegenwärtig werden solche geschäumten Wärmedämmelemente insbesondere aus graphithaltigem Polystyrol hergestellt, wobei allgemein sowohl Schäume auf thermoplastischer als auch Schäume auf duroplastischer Basis zum Einsatz kommen. Ein sehr gut dämmender Polyurethan- Dämmschaum ist in der WO 2011/032193 A2 beschrieben. Nachteilig an derartigen Polyurethan-Dämmschäumen wird gesehen, dass mit diesen eine alterungsbedingte Zunahme der Wärmeleitfähigkeit einhergeht, d.h. die Dämmwirkung von Polyurethan-Schäumen nimmt mit der Zeit ab.
Damit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung für ein geschäumtes Wärmedämmelement zur zumindest partiel- len Umhüllung eines Medienrohres zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll das so erhaltene geschäumte Wärmedämmelement eine hohe und über einen längeren Zeitraum stabile Dämmwirkung aufweisen. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße geschäumte Wärmedämmelement mit verringertem Materialeinsatz erhältlich sein. Letztlich liegt die vorliegende Erfindung auch in der Bereitstellung eines derartigen geschäumten Wärmedämmelementes sowie eines Verfahrens zu seiner Herstellung und in der Zurverfügungstellung eines Medienrohres. Diese und andere Aufgaben werden durch die Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung mit den Merkmalen des Anspruches 1 , durch ein geschäumtes Wärmedämmelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 bzw. durch eine Medienrohr mit den Merkmalen des An- spruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den davon abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein geschäumtes Wärmedämm- element aus einem Polymerschaum mit geringer Wärmeleitfähigkeit, die vorteilhafterweise über einen langen Zeitraum erhalten bleibt, erhalten wird, wenn der Polymerschaum durch Erwärmen einer Polymer-Zusammensetzung, die 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), eines Polymermaterials als Komponente (A), 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkörper als Komponente (B) und ggf. übliche Zusatzstoffe umfasst, wobei die polymeren Mikrohohlkörper eine Hülle aus einem Polymer und ein darin aufgenommenes flüssiges Treibmittel umfassen, dessen Siedepunkt unterhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers der Hülle liegt und die polymeren Mikrohohlkörper gegenüber dem Treibmittel im flüssigen oder gasförmigen Zustand im Wesentlichen undurchlässig sind. Der erhaltene Polymerschaum ist gegenüber üblichen Polyurethan-Schäumen vergleichsweise weich.
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Verwendung einer Polymer- Zusammensetzung, die
(A) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kompo- nenten (A) und (B), eines Polymermaterials;
(B) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkörper; und ggf.
(C) übliche Zusatzstoffe
umfasst, für ein geschäumtes Wärmedämmelement zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres, wobei die polymeren Mikrohohlkörper eine Hülle aus einem Polymer und ein darin aufgenommenes flüssiges Treibmittel umfassen, dessen Siedepunkt unterhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers der polymeren Mikrohohlkörper liegt und die polymeren Mikrohohlkörper gegenüber dem Treibmittel im flüssigen oder gasförmigen Zustand im Wesentlichen undurchlässig sind. Weiter liegt die vorliegende Erfindung in einem geschäumten Wärmedämmelement zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres, das durch einen Aufschäumprozess unter erfindungsgemäßer Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung erhalten worden ist. Letztlich liegt die vorliegende Erfindung auch in einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen geschäumten Wärmedämmelementes zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres, wobei das Verfahren die Stufe des Aushärtens oder Erwärmens einer Polymer-Zusammensetzung, umfassend
(A) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), eines Polymermaterials;
(B) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkörper; und ggf.
(C) übliche Zusatzstoffe
in einer geeigneten Form umfasst, und in der Bereitstellung des Medienrohres. Die hierin beschriebenen Gewichtsanteile sind in Gewichtsteilen oder Gew.-% angegeben und beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B) als 100 Gewichtsteile bzw. 100 Gew.-%. Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke„fest", „flüssig" und„gasförmig" auf den Aggregatszustand des betreffenden Materials bei Raumtemperatur und Normaldruck, sofern nichts anderes angegeben ist. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff„gegenüber dem flüssigen Treibmittel im Wesentlichen undurchlässig", dass nach einem Zeitraum von 10 Jahren noch mindestens 70 Gew-%, bevorzugt mindestens 80 Gew-% des ursprünglich in den polymeren Mikrohohlkörpern aufgenommenen flüssigen Treibmittels in den polymeren Mikrohohlkörpern vorhanden ist. Diese Undurchlässig- keit der polymeren Mikrohohlkörper gegenüber dem Treibmittel im flüssigen und gasförmi- gen Zustand trägt dazu bei, dass die niedrige Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäß eingesetzten Schaummaterials über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß verwendete polymere Mikrohohlkörper sind beispielsweise in der US 3,615,972 beschrieben. Hinsichtlich der Materialien und der Zusammensetzung, des Auf- baus, der Eigenschaften und Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten polymeren Mikrohohlkörper einschließlich des darin enthaltenen flüssigen Treibmittels wird ausdrücklich auf die US 3,615,972 Bezug genommen. Die darin beschriebenen polymeren Mikrohohlkörper werden im Stand der Technik in geringen Gewichtsanteilen von üblicherweise 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% zur Bildung von geschäumten polymeren Formteilen eingesetzt. Als geeignete Materialien für das Polymermaterial als Komponente (A) in der erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzung haben sich sämtliche Polymere erwiesen, die einen Schmelzpunkt oder Glasübergangspunkt unter der Expansionsstarttemperatur der polymeren Mikrohohlkörper liegt. Die Expansionsstarttemperatur der polymeren Mikro- hohlkörper liegt üblicherweise zwischen 90°C und 150°C, insbesondere bei etwa 120°C. Als bevorzugte Materialien für das Polymermaterial als Komponente (A) in der erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzung haben sich thermoplastische Polymere wie Polyethylen (insbesondere Polyethylen hoher Dichte HDPE) und Polypropylen (insbesondere statistisches Polypropylen PP-R), Polystyrol, ), halogenierte Polymere, wie Polyvi- nylchlorid, sowie Polymere auf Basis von Ethylen-Vinylacetat-Monomeren (EVA) sowie Gemische, Copolymere und Blends der genannten Polymere erwiesen.
Darüber hinaus sind auch duroplastische Polymere wie Epoxidharze, Phenol- Formaldehydharze, Harnstoff-Formaldehydharze und Melaminformaldehydharze als Mate- rialien für das Polymermaterial als Komponente (A) bevorzugt. Letztlich werden auch poly- mere Urethan-Alkyd-Harze, polymere Acrylharze, polymere Alkydharze sowie polymere Epoxidharze als bevorzugte Materialien für das Polymermaterial als Komponente (A) in der erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzung eingesetzt. Gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den erfindungsgemäß verwendeten polymeren Hohlkörpern ganz besonders bevorzugt um expandierbare Mikrohohlkugeln, die durch Expansion in expandierte Mikrohohlkugeln überführt werden können. Derartige Mikrohohlkugeln sind im Wesentlichen aus einer gasdichten, polymeren Außenschicht und einem darin eingeschlossenen, flüssigen oder gasförmigen Treibmittel aufgebaut. Die Au- ßenschicht dieser polymeren Mikrohohlkugeln verhält sich sowohl im nicht expandierten als auch im expandierten Zustand üblicherweise wie ein Thermoplast, damit ein Erweichen und dadurch die Expansion der expandierbaren Mikrohohlkugeln ermöglicht wird, wenn sich das in die polymere Mikrohohlkörper eingeschlossene Treibmittel aufgrund einer Temperaturerhöhung ausdehnt.
Bevorzugte Materialien für die polymeren Mikrohohlkörper bzw. Mikrohohlkugeln sind Ho- mopolymere und/oder Copolymere von Monomeren, wie Acrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril und ähnliche Monomere sowie Mischungen der genannten Monomere. Um eine effiziente Schaumbildung zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass das flüssige Treibmittel bei Raumtemperatur in einem Volumenanteil, bezogen auf das Gesamtvolumen der polymeren Mikrohohlkörper von mindestens 20 Volumenprozent, vorzugsweise 50 Volumenprozent bis 95 Volumenprozent in den polymeren Mikrohohlkörpern aufgenommen ist. Als flüssiges Treibmittel werden gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt niedrige Kohlenwasserstoffe wie Propan, n-Butan, Isobutan, Isopentan, n-Pentan, Neopentan, Cyclopentan, Hexan, Cyclohexan, Heptan und Butylether sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylchlorid, Methylenchlorid, Trichlormethan, Trichlorfluormethan und Dichlordifluormethan eingesetzt.
Die polymeren Mikrohohlkörper können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise aus der US 3,615,972 bekannt sind. Durch den Expansionsprozess wird der mittlere Durchmesser der polymeren Mikrohohlkugeln üblicherweise auf etwa das drei- bis sechsfache ausgedehnt.
Geeignete Mikrohohlkugeln sind sowohl in expandierter als auch in nicht expandierter Form kommerziell beispielweise unter dem Handelsnamen„Expancel®" von der Fa. Akzo Nobel erhältlich. Expandierte Mikrohohlkörper werden bevorzugt in Kombination mit duroplastischen Polymermaterialien als Komponente (A) und expandierbare Mikrohohlkörper wer- den bevorzugt mit thermoplastischen Polymermaterialien als Komponente (A) verwendet.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn die polymeren Mikrohohlkörper, insbesondere die polymeren Mikrohohlkugeln, einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,01 pm bis 50 pm, besonders bevorzugt von 5 pm bis 30 μιτι im nicht expandierten Zustand aufweisen. Dem- entsprechend beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der polymeren Mikrohohlkörper im expandierten Zustand vorzugsweise 0,03 pm bis 300 pm, besonders bevorzugt 15 pm bis 180 pm. Der mittlere Partikeldurchmesser der polymeren Mikrohohlkörper wird üblicherweise und hierin als D50-Wert angegeben. Dieser kann beispielsweise mittels Lichtstreuung ermittelt werden. Ein Verfahren, wie die Bestimmung des D50-vVertes beispielsweise durch- geführt werden kann, ist im Technical Bulletin Nr. 3B der Firma Akzo Nobel beschrieben.
Hinsichtlich der Menge des Polymermaterials als Komponente (A) ist eine Menge von 25 Gewichtsteilen bis 70 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), in der Polymer-Zusammensetzung bevorzugt. Dementsprechend beträgt der Anteil der polymeren Mikrohohlkörper als Komponente (B) vorzugsweise 30 Gewichtsteile bis 75 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), in der Polymer-Zusammensetzung. Liegt der Gewichtsanteil der polymeren Mikrohohlkörper als Komponente (B) innerhalb dieser Grenzen, wird ein Polymerschaum erhalten, der eine besonders niedrige Dichte und niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzt. Unter dem Gesichtspunkt der Wärmeleitfähigkeit beträgt die Menge des Polymermaterials als Komponente (A) bevorzugt 20 Gewichtsteile bis 45 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), in der Polymer-Zusammensetzung. Dementsprechend beträgt der Anteil der polymeren Mikrohohlkörper als Komponente (B) vorzugsweise 55 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), in der Polymer-Zusammensetzung.
Komponente (C) beschreibt übliche Zusatzstoffe, die in der erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzung in wirksamen Mengen vorhanden sein können. Als übliche Zusatzstoffe können beispielsweise Verarbeitungsstabilisatoren (in einer Menge von 0,6 Gewichtsteilen bis 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 2,5 Gewichtsteile; vorzugsweise Calcium-Zink-Stabilisatoren, Zinn-Stabilisatoren, Calcium-organische Stabilisatoren, Blei- Stabilisatoren und dergleichen), Stabilisatoren auf Phenol- oder Phosphitbasis, Gleitmittel (vorzugsweise in einer Menge von 0,01 Gewichtsteilen bis 3 Gewichtsteilen, insbesondere bevorzugt etwa 0,3 Gewichtsteile; beispielsweise Polyethylen- oder Polypropylenwachse, Esterwachse von Glykolen, Glycerin, Penta- und Dipentaerythrit oder andere Polyole mit geeigneten Carbonsäuren, Montanwachse, Paraffinwachse, Metallseifen und dergleichen), Pigmente (vorzugsweise in einer Menge von 0,01 Gewichtsteilen bis 6 Gewichtsteilen; beispielsweise Titandioxid, Calciumsulfat, Ultramarinblau, Ruße, Graphite und dergleichen), polymere Verarbeitungshilfsstoffe (vorzugsweise in einer Menge von 0,1 Gewichtsteilen bis 2,5 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt etwa 1 ,2 Gewichtsteile; beispielsweise
Methylmethacrylat-Polymere und Copolymere sowie fluorhaltige Polymere), Strukturie- rungsmittel (in beliebigen Mengen; beispielsweise Glaskugeln, Epoxidharze, Acrylatharze und dergleichen), Schlagzähmodifier (in einer Menge von 0 Gewichtsteilen bis 8 Gewichtsteilen; vorzugsweise etwa 4 Gewichtsteile; beispielsweise Acrylat-Modifier, chloriertes Po- lyethylen, Olefincopolymere oder Kautschuke und dergleichen), anorganische Füllstoffe oder Verstärkungsmittel (in einer Menge von 2 Gewichtsteilen bis 40 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 15 Gewichtsteile; beispielsweise Kreide, Kalkstein, Marmor, Talkum, gefälltes Calciumcarbonat und dergleichen), Antistatika, UV-Absorber, Effektpigmente und dergleichen genannt werden. Darüber hinaus sind die wirksamen Mengen der möglichen Zu- satzstoffe der Komponente (C) dem Fachmann bekannt. Die voranstehenden Gewichtsan- teile beziehen sich wiederum jeweils auf die Summe der Komponenten (A) und (B) in der erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzung als 100 Gewichtsteile.
Die vorstehenden Ausführungen hinsichtlich der Materialen für die Komponente (A) und (B), der Gewichtsanteile der Komponenten (A) und (B), des mittleren Partikeldurchmessers der Mikrohohlkörper gemäß Komponente (B) sowie der Materialien und Gewichtsanteile der üblichen Zusatzstoffe der Komponente (C) beziehen sich sowohl auf die erfindungsgemäße Verwendung der Polymer-Zusammensetzung als auch auf das erfindungsgemäße geschäumte Wärmedämmelement.
Die erfindungsgemäß verwendete Polymer-Zusammensetzung kann durch Mischen der Komponenten (A), (B) und ggf. (C) erhalten werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise unmittelbar vor der Verarbeitung durch Vermischen der bevorzugt festen, pulverförmigen Komponenten (A), (B) und (C) der Polymer-Zusammensetzung in dem Fachmann geläufi- gen, marktüblichen Mischvorrichtungen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen geschäumten Wärmedämmelemente werden bei Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung mit thermoplastischer Komponente (A) und expandierbaren Mikröhohlkörpern als Komponente (B) und ggf. einer Komponente (C) die erfindungsgemäß verwendeten Polymer-Zusammensetzungen in dem Fachmann an sich bekannter Art und Weise in entsprechende Formen eingefüllt und je nach Art der Polymer- Zusammensetzung und der Größe des gewünschten geschäumten Wärmedämmelementes über einen Zeitraum von 30 Sekunden bis 4 Stunden, vorzugsweise 3 Minuten bis 30 Minuten auf Temperaturen von 80°C bis 250°C, vorzugsweise von 100°C bis 200°C er- wärmt. Das Erwärmen kann durch einen konventionellen Ofen oder einen Infrarot-Strahler erfolgen. Alternativ dazu ist es ebenso möglich, das Erwärmen durch heißen Wasserdampf bei Temperaturen von 60°C bis 160°C, vorzugsweise von 90°C bis 130°C über einen Zeitraum von 30 Sekunden bis 4 Stunden, vorzugsweise 3 Minuten bis 30 Minuten vorzunehmen. Bei der Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung mit duroplastischer Kompo- nente (A) und expandierten Mikröhohlkörpern als Komponente (B) und ggf. einer Komponente (C) werden die Komponenten in dem Fachmann geläufigen, marktüblichen Mischvorrichtungen vermischt. Anschließend werden die Polymer-Zusammensetzungen in entsprechende Formen eingefüllt und bei mindestens Raumtemperatur für bevorzugt 6 bis 48 Stunden, insbesondere für 30 Minuten bis 2 Stunden bei einer Temperatur von 40°C bis 120X, vorzugsweise 60°C bis 100°C ausgehärtet. Das Erwärmen kann wiederum durch einen konventionellen Ofen oder einen Infrarot-Strahler erfolgen.
Die durch ein derartiges Vorgehen erhaltenen geschäumten Wärmedämmelemente weisen eine sehr geringe Dichte auf, so dass ein geschäumtes Wärmedämmelement unter Einsatz einer sehr geringen Materialmenge erhalten werden kann. Außerdem weisen die erhaltenen geschäumten Wärmedämmelemente eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, die vorteilhafterweise über einen langen Zeitraum erhalten bleibt. Ein durch ein derartiges Vorgehen erhaltenes geschäumtes Wärmedämmelement beispielsweise in Form einer Platte kann um ein Medienrohr gelegt werden, wobei die Plattenabmessungen bevorzugt so gewählt sind, dass die Enden des Wärmedämmelementes beim Herumlegen miteinander in Kontakt kommen, während das Wärmedämmelement möglichst vollflächig auf dem Medienrohr aufliegt. Die in Kontakt kommenden Enden des Wärmedämmelementes lassen sich mittels einer Klebetechnik und / oder eine Schweißtechnik und / oder durch eine andere Verbindungstechnik miteinander verbinden.
Auch die in Kontakt kommenden Enden axial benachbarter Wärmedämmelemente lassen sich auf diese Weise verbinden. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, einen langen bzw. endlosen Streifen als Wärmedämmelement herzustellen, der schraubenlinienförmig um das Medienrohr gewickelt werden kann. Auch hier können die benachbarten und in Kontakt kommenden Seiten wieder miteinander verbunden werden, wie vorstehend beschrieben. In einer alternativen Ausführungsart der Erfindung kann das geschäumte Wärmedämmelement beim Herstellen des Medienrohres in einem Extrusionsvorgang durch ein geeignetes Extrusionswerkzeug als das Medienrohr ganz oder teilweise umhüllender Schaummantel ausgebildet sein. Vorteilhaft ist der Schaummantel in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, in dessen Hohlraum das Medienrohr angeordnet ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schaummantel mit einer auf diesem angeordneten Außenschicht versehen ist. Eine solche Außenschicht schützt das Medienrohr und den Schaummantel wirksam. In einer anderen Ausführungsart wird keine Außenschicht auf dem Schaummantel angeordnet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein bereits vorab hergestelltes Medienrohr durch ein geeignetes Extrusionswerkzeug geführt wird und dabei das geschäumte Wärmedämmelement als das Medienrohr ganz oder teilweise umhüllender Schaummantel ausgebildet wird. Ein solcher Herstellungsprozess ist leichter kontrollier- und steuerbar.
Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass der Schaummantel mit einer darauf angeordne- ten Außenschicht versehen ist.
In einer anderen Ausführungsart wird keine Außenschicht auf dem Schaummantel angeordnet. Der Schaummantel oder der Schaummantel zusammen mit der Außenschicht kann durch verschiedene Techniken eingeschnürt sein, wozu beispielsweise ein Draht oder ein Band oder ein Ring oder ein Element, das kontrahieren kann, eingesetzt wird.
Hierdurch wird eine konturierte Oberfläche des umhüllten Medienrohres erzeugt, die aus Bergen und Tälern besteht und sich leichter biegen lässt, als bei einem umhüllten Rohr ohne eine solche Konturierung der Oberfläche.
Ein konturiertes Rohr ist leichter in Radien zu verlegen, als ein unkonturiertes.
Besonders bevorzugt wird ein Medienrohr aus Polyethylen bzw. vernetztem Polyethylen (PE-X) eingesetzt, das besonders widerstandsfähig, inert, langlebig, dauerhaft und günstig herstellbar ist.
Daneben sind auch Medienrohre aus thermoplastischen Polymermaterialien, wie beispielsweise Polypropylen, Polybutylen, Polyvinylchlorid, Polyester oder Polyamid einsetzbar.
Die Außenschicht kann aus einem thermoplastischen Polymermaterial, wie beispielsweise Polyethylen, insbesondere vernetztes Polyethylen (PE-X), Polypropylen, Polybutylen, Polyvinylchlorid, Polyester oder Polyamid bestehen, bzw. ein solches enthalten.
Das erfindungsgemäße umhüllte Medienrohr findet Anwendung beispielsweise als Fernwärmerohr, um erwärmtes Fluid an entfernte Orte zu transportieren und zu verteilen, wobei der Verlust an Wärmeenergie minimiert ist. Weitere Anwendungen ergeben sich in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Medizin- und Pharmatechnik, in der Landwirtschaft und Fischzucht, im Maschinen- und Schiffsbau und in der chemischen Industrie.
Nachstehend soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarisch verwendete Polymer-Zusammensetzungen beschrieben werden. Es versteht sich, dass diese Beispiele nicht als die Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend zu betrachten sind. Sofern nichts anderes angegeben ist, sind in der vorliegenden Anmeldung einschließlich der Ansprüche sämtliche Prozentangaben und Anteilsangaben auf das Gewicht bezogen.
Beispiele
Beispiel 1
Polymer-Zusammensetzungen, die 20 Gewichtsteile, 30 Gewichtsteile, 40 Gewichtsteile, 50 Gewichtsteile, 60 Gewichtsteile, 70 Gewichtsteile und 80 Gewichtsteile Expancel 461 DET 80 (vorexpandierte Mikrohohlkugeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 80 μιτι) und respektive 80 Gewichtsteile, 70 Gewichtsteile, 60 Gewichtsteile, 50 Gewichtsteile, 40 Gewichtsteile, 30 Gewichtsteile bzw. 20 Gewichtsteile BECTRON PL4122-40E BLF FLZ 0,4 (dünnflüssiger Harzlack auf polymerer Urethan-Alkyd-Harzbasis, bezogen von der Firma Elantas Beck GmbH) enthielten, wurden unter Zugabe von Toluol als Lösungsmittel in einer Menge von 20 Gewichtsteilen jeweils in eine Stahlform zur Herstellung geschäumter Wärmedämmelemente - beispielsweise in Plattenform - für ein Medienrohr eingefüllt. Daraufhin ließ man das Gemisch bei 23°C aushärten, was für jedes Formteil nach 12 bis 18 Stunden der Fall war.
Die auf diese Weise erhaltenen geschäumten Wärmedämmelemente wiesen eine Dichte von 70 bis 90 kg/m3 und eine Wärmeleitfähigkeit von 0,031 bis 0,033 W/mK auf.
Beispiel 2
Zur Herstellung von geschäumten Wärmedämmelementen wurden Polymer-Zusammensetzungen, die Expancel 951 DU 120 mit einem Gewichtsanteil von 30 Gewichtsteilen, 40 Gewichtsteilen, 50 Gewichtsteilen, 60 Gewichtsteilen, 65 Gewichtsteilen und 70 Gewichts- teilen in einer Matrix mit einem Gewichtsanteil von respektive 70 Gewichtsteilen, 60 Gewichtsteilen, 50 Gewichtsteilen, 40 Gewichtsteilen, 35 Gewichtsteilen bzw. 30 Gewichtsteilen aus einem Polymermaterial auf Ethylen-Vinylacetat-Monomer-Basis jeweils aus einem Extruder mit Hilfe eines geeigneten Extrusionswerkzeugs als ein Medienrohr ganz oder teilweise umhüllender Schaummantel ausgestoßen, dabei expandiert die Polymer- Zusammensetzung zum Schaummantel.
Die Wärmeleitfähigkeiten der Polymerschäume der geschäumten Wärmedämmelemente lagen im Bereich von 0,031 W/mK bis 0,037 W/mK, wobei die Dichte der Polymerschäume 8 kg/m3 bis 12 kg/m3 betrug. Die geringste Wärmeleitfähigkeit wurde dabei unter Einsatz von 65 Gewichtsteilen Mikrohohlkörpern und 35 Gewichtsteilen Polymermaterial auf Ethy- len-Vinylacetat-Monomer-Basis erzielt.
Voranstehend wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele und Ver- gleichsbeispiele beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf diese Beispiele eingeschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur näher erläutert.
Hierzu zeigt
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein umhülltes Medienrohr gemäß vorliegender Erfindung.
In der Fig. 1 ist in einer schematischen Querschnittsansicht ein umhülltes Medienrohr 1 gezeigt.
Das umhüllte Medienrohr 1 umfasst ein Medienrohr 1.1 , das eine Wandung aufweist, die ein Lumen 1.11 des Medienrohrs 1.1 begrenzt. Im Lumen 1.11 des Medienrohres kann ein Fluid aufgenommen, geleitet und gespeichert werden.
Angrenzend an die Wandung des Medienrohres 1.1 ist ein Wärmedämmelement 1.2 in Form einer das Medienrohr 1.1 vollständig umhüllenden Schaumlage angeordnet.
Das Wärmedämmelement 1.2 ist fest mit der Oberfläche der Wandung des Medienrohres 1.1 verbunden. Das Wärmedämmelement 1.2 ist an der Seite, die vom Medienrohr 1.1 abgewandt ist, mit einer Außenschicht 1.3 vollständig umhüllt.
Außenschicht 1.3 und Wärmedämmelement 1.2 sind dabei fest miteinander verbunden. In der Fig. 1 sind das Medienrohr 1.1 , das Wärmedämmelement 1.2 und die Außenschicht 1.3 etwa konzentrisch zueinander angeordnet.
Es sind selbstverständlich auch Abwandlungen davon ausbildbar, die beispielsweise 2 oder 3 Medienrohre 1.1 , die von einer Schaumlage umhüllt sind, umfassen.
Ebenso kann der Querschnitt des umhüllten Medienrohres 1 beliebig gestaltet sein, und muss nicht - wie in Fig. 1 dargestellt - etwa kreisrund vorgesehen sein.
Die in der Fig. 1 gezeigten Wanddicken von Medienrohr 1.1 , Wärmedämmelement 1.2 und Außenschicht 1.3 sind nur schematisch aufzufassen, in der Realität sind diese je nach den Notwendigkeiten und Anforderungen an das umhüllte Medienrohr 1 in vielfältiger Weise und Kombination wählbar.
- Patentansprüche -
Bezugszeichenliste
1 Umhülltes Medienrohr
1.1 Medienrohr
1.11 Lumen
1.2 Wärmedämmelement
1.3 Außenschicht

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung, umfassend
(A) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), eines Polymermaterials;
(B) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkörper; und ggf.
(C) übliche Zusatzstoffe
für ein geschäumtes Wärmedämmelement (1.2) zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres (1.1), wobei die polymeren Mikrohohlkörper eine Hülle aus einem Polymer und ein darin aufgenommenes flüssiges Treibmittel umfassen, dessen
Siedepunkt unterhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers der polymeren Mikrohohlkörper liegt und die polymeren Mikrohohlkörper gegenüber dem Treibmittel im flüssigen oder gasförmigen Zustand im Wesentlichen undurchlässig sind.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Treibmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Propan, n-Butan, Isobutan, Isopentan, n- Pentan, Neopentan, Cyclopentan, Hexan, Cyclohexan, Heptan und Butylether sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylchlorid, Methylenchlorid, Trichlormethan, Trichlorfluormethan und Dichlordifluormethan.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Treibmittel bei Raumtemperatur in einem Volumenanteil, bezogen auf das
Gesamtvolumen der polymeren Mikrohohlkörper mit dem darin aufgenommenen flüssigen Treibmittel, von mindestens 20 Vol-%, vorzugsweise 50 Vol.-% bis 95 Vol.-% in den polymeren Mikrohohlkörpern aufgenommen ist.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial der Komponente (A) ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend thermoplastische Polymere wie Polyethylen, insbesondere vernetztes Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polymere auf Basis von Ethylen-Vinylacetat-Monomeren (EVA), halogenierte Polymere, wie Polyvinylchlorid, sowie Gemische, Copolymere und
Blends der genannten thermoplastischen Polymere; und duroplastische Polymere wie Epoxidharze, Phenol-Formaldehydharze, Harnstoff-Formaldehydharze und Melamin- Formaldehydharze sowie Gemische der genannten Harze; sowie polymere Urethan- Alkyd-Harze, polymere Acrylharze, polymere Alkydharze.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die polymeren Mikrohohlkörper Homopolymere und/oder Copolymere auf Basis von
Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Acrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril und derartige Monomere sowie Mischungen der genannten Monomere, umfassen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer-Zusammensetzung 25 Gewichtsteile bis 70 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), Polymermaterial als Komponente (A) und 30 Gewichtsteile bis 75 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Komponenten (A) und (B), der polymeren Mikrohohlkörper als Komponente (B) umfasst, vorzugsweise 20 Gewichtsteile bis 45 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), Polymermaterial als Komponente (A) und 55
Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), der polymeren Mikrohohlkörper als Komponente (B).
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die polymeren Mikrohohlkörper einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,01 pm bis 50 pm im nicht expandierten Zustand aufweisen, vorzugsweise einen mittleren
Partikeldurchmesser von 5 pm bis 30 pm im nicht expandierten Zustand.
Geschäumtes Wärmedämmelement (1.2) zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres (1.1), erhalten durch einen Aufschäumprozess unter Verwendung einer Polymer-Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Wärmedämmelementes (1.2) zur zumindest partiellen Umhüllung eines Medienrohres (1.1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Stufe des Aushärtens oder Erwärmens einer Polymer-Zusammensetzung, umfassend
(A) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), eines Polymermaterials; (B) 20 Gewichtsteile bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B), polymerer Mikrohohlkörper; und ggf.
(C) übliche Zusatzstoffe,
in einer geeigneten Form umfasst.
10. Umhülltes Medienrohr (1), das mit einem geschäumten Wärmedämmelement (1.2) nach Anspruch 8 zumindest partiell umhüllt ist.
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