DK143788B - Fremgangsmaade til fremstilling af formstofroer med stiv vaeg ved termohaerdning af forud fremstillede roer med ved stuetemperatur eftergivelig vaeg - Google Patents

Description

143788 i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af formstofrør med stiv væg, ved hvilken der først fremstilles et rør med ved stuetemperatur eftergive-lig væg, hvori der eventuelt er indlejret fiberforstærkning, hvorefter det således fremstillede rør fladlægges og på anvendelsestidspunktet tilbageføres til rørform, hvorpå rørvæggen gøres stiv ved termohærdning.

Rørformede genstande fremstilles sædvanligvis enten af et let bøjeligt og deformerbart materiale, såsom gummi eller fleksible termoplastiske harpikser, således at de er lette at håndtere, når de skal anvendes, og lette at lagre i kompakt stand, som f.eks. slanger med lille diameter, eller også af et stift, selvbærende materiale, såsom metal, beton eller stive polymere harpikser, således at de kan modstå sammenklapning som følge af egenvægten og ydre påvirkninger. Eksempler herpå er drænrør og andre vandrør, kloakrør, luftkanaler og store væsketanke.

Stive rør med stor diameter til anvendelse som kloakrør, drænrør og vandrør, fremstilles almindeligvis på fabrik og transporteres herfra med en truck til anvendelses- eller installationsstedet. En meget stor del af udgifterne til fremstilling, installation og drift af sådanne stive rør er den store udgift til oplagring og transport af rørene fra produktions- til installationssted, først og fremmest på grund af rørenes store rumfang. Rør med fleksible eller formbare vægge har på grund af deres mekaniske og fysiske mangler ikke kunnet anvendes i stedet for de nævnte stive rør med stor diameter.

Fra beskrivelsen til USA patent nr.3.329.173 er det kendt at fremstille stivvæggede rør ved først at fremstille en slange, der er blød og deformerbar ved stuetemperatur og derfor kan fladlægges, og som senere, efter at den i fladlagt tilstand er transporteret til sit brugssted og udlagt dér, først kan tilbageføres i det væsentlige til den form, den havde på sit fremstillingstidspunkt, og derefter udsættes 143788 2 for en varmebehandling, der gør dens væg stiv. Den fra det nævnte USA patent kendte slange er opbygget af en væsketæt formstoffolieforing, der er omviklet med langs skruelinier forløbende filamenter, som er imprægneret med og/eller lejret i en hærdelig harpiks, såsom en epoxyharpiks eller en polyesterharpiks.Filamenterne er omviklet således, at skruelinierne i et omviklingslag krydser skruelinierne i det følgende omviklingslag. Endvidere kan der mellem to af disse omviklingslag været lejret langsgående forstærkningsfilamenter. Uden på disse omviklingslag er der sluttelig en omhylning med en formstofstrimmel.

En sådan fremstillet slange kan fladlægges og i oprullet tilstand transporteres til anvendelsesstedet, hvor den først udlægges og derefter ved indføring af et trykmedium og samtidig eller efterfølgende opvarmning omdannes til et stiv-vægget rør, idet den harpiks,som filamenterne er overtrukket med eller lejret i, hærdes ved opvarmningen.

Ved opfindelsen er det tilsigtet at angive en fremgangsmåde, hvorved man på langt enklere måde får fremstillet et produkt, der på samme måde som den kendte slange efter sin første tildannelse kan fladlægges og siden omdannes til et stiwægget rør. Dette opnås, når ifølge opfindelsen røret med den eftergivelige væg fremstilles af et stift termoplastisk formstof indeholdende termohærdende blødgørings-middel med hærdningstemperatur over rørets fremstillingstemperatur og eventuelt en termohærdningsinitiator.

Det materiale, hvoraf man danner røret, er en harpiksblanding, der indeholder en termoplastisk polymerharpiks, især et polyvinylchlorid, og en blødgører, der kan hærdes ved varmebehandling, så den anvendte harpiks bliver helt stiv.

Røret kan eventuelt være fiberforstærket enten med løse fibre eller med fibervæv, der kan være strikket, vævet eller ikke-vævet, såsom måtter eller filtet materiale. De forstærkende fibre kan være naturlige, f.eks. bomuld, eller 3 143788 syntetiske, f.eks. polyamid, polyacrylnitril, polyester eller polyolefin. Foruden grundmaterialet kan harpiksblandingen indeholde andre additiver, såsom stabilisatorer, inhibitorer og initiatorer.

Andre termoplastiske polymerharpikser kan anvendes i stedet for alt eller en del af polyvinylchloridet, såsom acrylnitril-butadien-styren-harpiks, acrylharpikser, polyamider, poly-olefiner og fluorerede polyolefiner. Blandt de termohær-dende blødgørere, der kan anvendes , foretrækkes sådanne, der består af urinstofharpiks, melaminharpiks, epoxyharpiks, siliconeharpiks, allylestere, acrylestere og umættede polyestere, der alle kan fremstilles på kendt måde enten som monomer, dimer, polymer eller blandinger deraf. Harpiksblandingen indeholder fortrinsvis en termohærdende reaktions-initiator, såsom et organisk peroxid, f.eks. benzoylperoxid, methylethylketonperoxid, cyclohexanonperoxid og tert.butyl-perbenzoat. Blandingen kan også indeholde en hærdningsinhibitor eller en reaktionsmodifikator, f.eks. hydroquinon.

Desuden kan harpiksblandingen indeholde en stabilisator og andre additiver.

Røret fra første trin, dvs. det bløde, fleksible og formbare produkt, kan fremstilles på enhver egnet måde, såsom ved ekstrusion, støbning, svejsning. Blødgørermængden, der anvendes, samt andre mængder af additiver er en sådan, at det første produkt ved stuetemperatur, dvs. 20°C, har en fleksibilitet, der muliggør sammenklapning, foldning og opvinding deraf samt en efterfølgende tilbagevenden til rørform, også efter oplagring i lang tid af det første produkt. Harpiksblandingens komponentdele og sammensætning afhænger dels af de individuelle forbindelser, der anvendes, og dels af produktets dimensioner og kan let og hurtigt fastsættes eller bestemmes af en fagmand.

Fremstillingen af det bløde rør skal ske ved en temperatur, der ikke fremkalder hærdning af den termohærdende blødgører, 143788 4 fortrinsvis under 180°C og især foretrukket under 175°C.

Det fremstillede bløde rør sammenklappes til flad form og transporteres som sådan til installations- eller anvendelsesstedet. På installationsstedet gendannes rørformen, fortrinsvis som følge af égen elasticitet, til den ønskede rørform og tildannes, som det i øvrigt måtte ønskes, og opvarmes til blødgørerens hærdningstemperatur, dvs. over 180^0, fortrinsvis til 190-200°C, til opnåelse af den ønskede stivhed.

Shore D-hårdheden (ANSI/ASTM D412-75 og ASTM D638) af det første produkt er fortrinsvis ikke mere end 50, især mellem 35 og 45, medens shore D-hårdheden af det hærdede slutprodukt fortrinsvis er over 60 og især mellem 75 og 85. Hær-detrinnet skal fortrinsvis forøge shore D-hårdheden af produktet med mindst 10, især med mellem 30 og 50.

I de følgende eksempler angives termoplastiske formstoffer, der kan anvendes til rørvæggen. De anførte dele er på vægtbasis.

Eksempel 1

Dele (a) (b) (c)

Forarbejdelig polyvinylchlorid- harpiksblanding 100 100 100

Termohærdende blødgører af arylestertypen (diaryIphthaiat) 20 40 50

Diisooctylphthalat 80 20 10

Stabilisator (Cd.Ba-stearat) 135

Termohærdende initiator (di-t-butylperbenzoat) 123

Shore D-hårdhed før hærdning 30 40 50

Shore D-hårdhed efter hærdning 35 70 85 Værdierne for første trins hårdhed er dem, der findes før hærdning af den termohærdende blødgører ved opvarmning, og hårdheden efter behandling er efter varmehærdning af den termohærdende blødgører.

143788 5

Eksempel 2

Dele (a) (b)

Forarbejdelig polyvinylchlorid- harpiksblanding 100 100

Termohærdende blødgører af acrylester (tetraethylen)- glycoldimethacrylat 20 40

Diisooctylphthalat 60 20

Stabilisator (Cd.Ba-stearat) 3 3

Termohærdende initiator (di-t-butylperbenzoat) 1 2

Shore D-hårdhed før hærdning 30 45

Shore D-hårdhed efter hærdning 40 80

Trækstyrke (kg/mm) 2,4 4,0

Det bemærkes, at brugen af den termohærdende initiator bevirker en forøgelse af trækstyrken.

Eksempel 3

Dele (a) (b) (c)

Forarbejdelig polyvinylchlorid- harpiksblanding 100 100 100

Diisooctylphthalat 80 40 20

Termohærdende blødgører af umættet polyestertype a) Butandiolfumarat 20 b) Dipropylenglycolbutylfumarat 40 c) Dipropylenglycolisohexyl- fumarat 30

Termohærdende initiator (di-t-butylperbenzoat) 1 23

Shore D-hårdhed før hærdning 35 45 55

Shore D-hårdhed efter hærdning 40 85 90

Eksempel 4

Forarbejdelig polyvinylchloridharpiksblanding 100

Diisooctylphthalat 60

Epoxyharpiks af bisphenol A-typen 50

Termohærdende blødgører af epoxytypen (vinylcyclohexandioxid) 20