CH513965A

CH513965A - Verfahren zur fest haftenden Verbindung eines gefüllten Epoxydharzkittes auf einer Körperoberfläche

Info

Publication number: CH513965A
Application number: CH1602766A
Authority: CH
Inventors: Robert Lovelock Leonard; Henry Wren Robert
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1965-11-03
Filing date: 1966-11-07
Publication date: 1971-10-15

Description


  
 



   Verfahren zur fest haftenden Verbindung eines gefüllten Epoxydharzkittes auf einer Körperoberfläche
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur fest haftenden Verbindung eines gefüllten Epoxydharzkittes. insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer einen Feuchtigkeitsdurchtritt hemmenden oder verzögernden Dichtung auf der Oberfläche von Körpern mittels Epoxydharzmischungen und stellt eine Weiterausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents dar.



   Das Hauptpatent gibt ein Verfahren zur fest haftenden Verbindung eines gefüllten Epoxydharzkittes auf einer Körperoberfläche an, welches sich dadurch auszeichnet, dass die betreffende Körperoberfläche zum chemischen Festhalten einer darauf anzubringenden Grundierung aktiviert wird, danach die aus einem Epoxydharz und einem Härtungsmittel bestehende Grundierung auf die aktivierten Flächen aufgebracht wird, und dass dann der Kitt auf die mit der Grundierung versehenen Flächen aufgetragen und erst dann die Grundierung gehärtet wird.



   Eine mit einer Körperoberfläche verbundene Dichtung kann auf zwei Arten einer Beanspruchung unterworfen werden, und zwar einer Zugspannung, welche das Bestreben hat, die Dichtung an der Oberfläche einer Schubbeanspruchung zu unterwerfen. oder einer Schälbeanspruchung, welche das Bestreben hat. die Dichtung von der Oberfläche abzuschälen.



   Ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung mit einem hohen Schälwiderstand ist Gegenstand des Hauptpatents. welches einen biegsamen Harzüberzug beschreibt, welcher die genannte Eigenschaft aufweist. Ein festes oder starres Harz (im Gegensatz zu biegsamem oder elastischem Harz) hat eine bedeutend höhere Zugfestigkeit als ein biegsames Harz, jedoch eine bedeutend kleinere Schälfestigkeit und würde erwartungsgemäss keine zufriedenstellende Dichtung ergeben. wohl aber eine Dichtung mit einer bedeutend höheren Zugfestigkeit.



   Die vorliegende Erfindung sieht nun ein Verfahren zum festhaltenden Anbringen eines gefüllten Epoxydharzkittes auf einem Teil einer Körperoberfläche vor.



  welches sich dadurch auszeichnet, dass der Oberflächenteil zum chemischen Festhalten einer darauf anzubringenden Grundierung behandelt wird, hierauf die Grundierung auf dem behandelten Oberflächenteil aufgebracht wird, wobei die Grundierung aus einer Mischung eines Epoxydharzes und eines Härtungsmittels für dieses Harz besteht, dass weiter auf dem behandelten Oberflächenteil mindestens eine Schicht aus biegsamem und porösem Material derart aufgebracht wird, dass ein Teil der Grundierung diese oder jede Schicht durchtritt. worauf der Kitt, welcher aus einer Mischung aus Epoxydharz und einem Härtungsmittel für dieses Harz und geeigneten Füllstoffen besteht, auf die durchgetretene Grundierung aufgebracht wird, und schliesslich die Grundierung gehärtet oder der Härtung überlassen wird.



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Massnahmen   ergriffen,    um eine Adhäsion eines Epoxydharzkittes auf einer Polyäthylenoberfläche durch Aufrauhen und/oder Flammpolieren dieser Oberflächen zu erreichen, worauf eine Epoxydharzgrundierung (welche nach der Härtung entweder hart oder biegsam ist) und mindestens eine Schicht aus biegsamem und porösem Material. z.B. ein gewobenes Band, aufgebracht wird, welches den Durchtritt einer gewissen Menge der Grundierung durch diese oder jede Schicht gestattet, ferner der Kitt auf die durchgetretene Grundierung aufgebracht wird. und erst dann die Härtung der Grundierung bewirkt oder gestattet wird.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann zur Herstellung einer Dichtung verwendet werden, welche den Eintritt von Feuchtigkeit in ein Kabel verzögert, wobei die Oberfläche des Kabels so behandelt wird, dass an ihr ein Expoxydharz-System haften kann, die genannte Oberfläche mit einem Epoxydharz-System grundiert wird (welches nach Härtung entweder hart oder biegsam ist), auf dem behandelten Oberflächenteil mindestens eine Schicht aus flexiblem und porösem Material aufgebracht wird, welches den Durchtritt einer gewissen Menge der Grundierung durch diese oder jede Schicht gestattet. und  wobei vor der Härtung des genannten Epoxydharz Systems auf dieses ein Epoxydharzkitt aufgebracht wird und hierauf die Härtung beider Harzsysteme bewirkt oder gestattet wird.



   Gemäss einer Variante kann das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer den Durchtritt von Flüssigkeit verzögernden Dichtung auf einem Oberflächenteil eines Körpers verwendet werden, wobei zwei Epoxydharz-Systeme und eine Schicht aus flexiblem und porösem Material zur Verwendung gelangen, wobei das erste Epoxydharz-System eine Mischung aus einem Epoxydharz und einem Härtungsmittel für dieses Harz aufweist und auf den genannten Oberflächenteil des Körpers in Verbindung mit mindestens einer Schicht aus flexiblem und porösem Material aufgebracht wird, welches eine solche Form aufweist, dass das genannte erste System durch diese oder jede Schicht hindurchtreten kann, wobei weiter das zweite Epoxydharz-System eine Mischung aus dem genannten ersten Epoxydharz, oder aus einem zweiten Epoxydharz, einem Härtungsmittel für das Harz und Füllstoffe aufweist,

   wobei die Bestandteile des zweiten Epoxydharz-Systems so gewählt sind, dass dieses System sich anfänglich im plastischen Zustand befindet.



   Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäss hergestellte Kabelmuffe; und
Fig. 2 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäss hergestellten Kabelendverschluss.



   Gemäss einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtung an einem mit Polyäthylen ummantelten Kabel in der folgenden Weise hergestellt.



   Die Oberfläche des   Polyäthylens    wird durch Abschleifen und/oder Beflammung (Flammpolieren) so behandelt, dass ein erstes Epoxydharz-System, welches der vorgenannten Grundierung entspricht, an der Oberfläche haftet. Das Flammpolieren ist eine Behandlung, welche genügt, um die Oberflächeneigenschaften des Polyäthylenmantels so zu verändern, dass dieser besser in der Lage ist, die auf ihm angebrachte Grundierung chemisch zu binden. Dagegen genügt das Flammpolieren nicht, um die Struktur der Hauptmasse des Mantelmaterials zu verändern, wodurch latente Spannungen erzeugt würden, die schlussendlich zur Zerstörung des Kabels führen würden.



   Ein geeigneter Schutz für eine Muffe oder Verbindung für ein mit Polyäthylen ummanteltes Kabel kann erreicht werden durch Verwendung eines Längenabschnittes eines Polyäthylen-Rohres 8, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist. Die äussere und die innere Oberfläche dieses Rohres werden in der gleichen Weise wie der Kabelmantel abgeschliffen und/oder flammpoliert.



   In einem kurzen Abstand von den Enden der beiden zu verbindenden Kabelmäntel 3 werden Abstandshalter 7 um den Kabelmantel aufgebaut, indem man ein Band aus geeignetem Material solange aufwickelt, bis die Abstandshalter den Innendurchmesser des Rohres erreicht haben.



   Das Polyäthylen-Rohr wird dann über die beiden Abstandshalter 7 geschoben, und zwar in eine Lage, in welcher das Rohr sich über die Halter 7 hinaus erstreckt.



   Die Grundierung wird in der Weise zubereitet, dass man ein Harz, welches Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A ist und ein reaktives Verdünnungsmittel zur Verminderung der Viskosität enthält, mit einem Polyamid-Härtungsmittel, wie beispielsweise flüssige Polyoxyalkylen Polysulfid und einem Beschleuniger mischt, welcher ein aliphatisches Amin ist.



   Die Grundierung wird dann auf die zuvor vorbereiteten Polyäthylen-Oberflächen aufgebracht. Eine Schicht aus lose gewobenem Band 4 wird auf die Grundierung auf dem Kabelmantel und die äussere Oberfläche des Polyäthylen-Rohres so aufgewickelt, dass das Band von der Grundierung durchsetzt wird, wobei eine genügende Menge der Grundierung auf der äusseren Oberfläche des Bandes aufgebracht wird, so dass das Band vollständig überdeckt wird und keine Hohlräume in der Grundierung zurückbleiben. Selbstverständlich kann mehr als eine Lage Band verwendet werden, obwohl eine einzelne Lage oder Schicht zufriedenstellende Ergebnisse liefert. Gemäss einer Variante kann ein Band der vorgenannten Art mit der Grundierung angereichert oder imprägniert werden, worauf das Band auf den behandelten Oberflächenteil aufgebracht wird.



   Der Epoxydharzkitt wird in der Weise zubereitet, dass man eine Mischung herstellt, welche ein Harz, welches Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A ist, einen thixotropen Siliziumfüllstoff, Tonerde, Furfurylalkohol und Polyäthylenglykol mit einem Härtungsmittel, welches ein Polyamid-Härtungsmittel ist, ein modifiziertes aliphatisches Amin, ein nicht schuppenförmiges Aluminiumpulver, thixotropen Siliziumfüllstoff und Tonerde enthält. Das Härtungsmittel kann auch aus einem aliphatischen Polyamin bestehen. Mit diesen Verbindungen ist Vorsicht walten zu lassen, da einige derselben giftig sind.



  Der Anteil der Füllstoffe, die der Harzmischung beigegeben werden, wird so gewählt, dass ein Kitt entsteht, dessen anfängliche Viskosität ähnlich derjenigen von Blei ist, wenn dieses auf eine Temperatur erwärmt wird, wie sie üblicherweise zur Verwendung bei der Herstellung von Plomben oder Lötwulsten bei Kabelmuffen zur Verwendung gelangt. Mit anderen Worten muss der Kitt genügend plastisch sein, um die Herstellung der Lötwulste oder Plomben zu gestatten, aber anderseits nicht so plastisch. dass der Kitt unter seinem eigenen Gewicht durchsackt. Der Kitt sollte vorzugsweise als Ergebnis des Härtungsvorganges relativ hart werden.



   Bevor die Grundierung gehärtet ist, wird der Epoxydharzkitt auf die grundierten Oberflächen des Kabelmantels und des Polyäthylen-Rohres aufgebracht, um die Verbindung 5 zu bilden. Die Verbindung kann dann in gleicher Weise, wie dies bei den bleiummantelten Kabeln der Fall ist, glatt gemischt werden.

 

   Die axialen Enden der Verbindung können mit einem Band 6 verbunden werden, bevor der Kitt oder die Grundierung aufgetragen wird oder mindestens vor der Härtung, um die Bildung von dünnen Schichten aus Dichtungsmaterial zu verhindern (Abblättern) und dadurch die Gefahr von Rissen in der fertiggestellten Verbindung zu verhindern.



   Das nachfolgende Beispiel gibt eine geeignete Grundierung für die vorstehend beschriebenen Zwecke an.



   Beispiel I Harz Gewichtsteile    ( Epikote     828) Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A 100 Härtungsmittel    * ( Epikure     T) Polyamid-Hätrungsmittel 10  *   ( < eVersamid     125) aliphatisches Amin 86  
Beispiel 2
Dieses Beispiel gibt einen geeigneten Kitt für die vorstehend beschriebenen Zwecke an, welcher mit der Grundierung gemäss Beispiel 1 verträglich ist.



  Harz Gewichtsteile    *    ( Epikote  828) Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A 100
Thixotroper Siliziumfüllstoff 12
Tonerde 200
Furfurylalkohol 5
Polyäthylenglykol 1   Härtungsmiftel     * ( Versamid  125) aliphatisches Amin 100  Ü ( Epikure  T) Polyamid-Härtungsmittel 12
Thixotroper Siliziumfüllstoff 15
China-Ton 250   *  Epikote     und    Epikuret    sind eingetragene Marken der
Shell Chemical Corp. und   dVersamids    ist eine eingetragene
Marke der General Mills corp.



   Die Bestandteile des Härtungsmittels werden miteinander gemahlen, bis sie gründlich miteinander vermischt sind.



   Die im Hauptpatent angegebene Grundierung ist auch für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet.



   Obwohl im vorstehenden ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit einem mit Polyäthylen ummantelten Kabel beschrieben worden ist, kann die verwendete Technik ebensogut für die Herstellung von Verbindungen mit anderen der Kabelummantelung dienenden Stoffen verwendet werden, wie z.B. Polypropylen oder andere plastische Kunststoffe oder selbst metallische Mäntel. In diesem Falle kann die Flammpolierung durch eine geeignete gleichwertige chemische Behandlung ersetzt werden, beispielsweise durch Ätzung oder Abscheuern, um die Haftung der Epoxydgrundierung an der Oberfläche zu verbessern. 

  Ausserdem ist das Verfahren selbstverständlich nicht beschränkt auf die Herstellung von Verbindungen mit Kabelmänteln, sondern es kann sich in zahlreichen Fällen als nützlich erweisen, wo es sich darum handelt, eine Verbindung mit hohem Abschälwiderstand zwischen einem Epoxydkitt und einer metallischen oder plastischen Oberfläche herzustellen.



   Die in der Fig. 1 des Hauptpatents dargestellte Prüfeinrichtung kann verwendet werden, um die Wirksamkeit oder Brauchbarkeit der Verbindungen zu prüfen, die gemäss dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zum fest haftenden Verbinden eines gefüllten Epoxydharzkittes mit einem Teil einer Oberfläche eines Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass man den genannten Oberflächenteil zum chemischen Festhalten einer darauf anzubringenden Grundierung behandelt, die Grundierung auf den behandelten Oberflächenteil aufbringt, wobei die Grundierung aus einer Mischung eines Epoxydharzes und einem Härter für dieses Harz besteht, dass man weiter auf den behandelten Oberflächenteil mindestens eine Schicht aus biegsamem und porösem Material derart aufbringt, dass ein Teil der Grundierung diese oder jede Schicht durchtritt, dass man ferner auf die durchgetretene Grundierung einen Kitt aufbringt, welcher ein Epoxydharz und einen Härter für dieses Harz und Füllstoff enthält, und dass man schliesslich die Härtung bewirkt oder gestattet.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als biegsames und poröses Material ein gewobenes Band verwendet.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Körper aus Polyäthylen besteht.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung und das biegsame und poröse Material in einem Arbeitsgang auf dem behandelten Oberflächenteil aufgebracht werden, wobei das biegsame und poröse Material mit der Grundierung vor dem genannten einen Arbeitsgang imprägniert wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Behandlung der Oberfläche aus einer Aufrauhung derselben besteht.

5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Behandlung der Oberfläche aus einem Flammpolieren derselben besteht.

6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Oberflächenbehandlung in der Aufrauhung der Oberfläche und im Flammpolieren der aufgerauhten Oberfläche besteht.

7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kitt ein Epoxydharz ist, dessen Bestandteile so gewählt werden, dass der Kitt sich anfänglich an einem plastischen Zustand befindet.

8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Körper durch den äusseren Teil eines Kabels gebildet ist.

9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung aus einem Harz besteht, welches einen modifizierten Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A aufweist, welcher ein reaktives Verdünnungsmittel zur Reduktion der Viskosität enthält, weiter einen aus flüssigem Polyoxyalkylen-Polysulfid bestehenden Härter und einen aus einem modifizierten aliphatischen Amin bestehenden Beschleuniger.

10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung aus einem Harz besteht, welches einen Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A, einen Härter und einen Beschleuniger enthält.

11. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter ein Polyamid-Härtungsmittel ist.

12. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch ge kelmzeichnet, dass der Härter aus einem aliphatischen Amin besteht.

13. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleuniger aus einem modifizierten aliphatischen Amin besteht.

14. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kitt aus einem Harz besteht, welches einen Diglycidyl-Äther des Bisphenol-A, einen thixotropen Siliziumfüllstoff, Tonerde, Furfurylalkohol und Polyäthylenglykol mit einem Härter, welcher ein Poly amid-Härtungsmittel ist, und ein modifiziertes aliphatisches Amin, ein nicht-schuppiges Aluminiumpulver.

thixotropen Siliziumfüllstoff und Tonerde enthält, wobei die Anteile der Füllstoffe so gewählt sind, dass die Viskosität des Materials so ausfällt, dass es unter seinem Eigengewicht nicht durchsackt, während es gehärtet wird.