DE1931287A1 - Kraftstoffbestaendiger einlagenfreier elastischer Schlauch aus Polyesterurethan - Google Patents
Kraftstoffbestaendiger einlagenfreier elastischer Schlauch aus PolyesterurethanInfo
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Description
- Kraftstoffbeständiger einlagenfreier elastischer Schlauch aus Polyesterurethan Die Erfindung behandelt einen kraftstoffbeständigen elastischen Schlauch aus Polyesterurethan, der weder Einlagen noch Stützgewebe aufweist.
- Die für Kraftfahrzeuge üblichen Kraftstoffe enthalten bekanntlich eine Reihe von Zusätzen neben Benzin, die seine Leistungsfähigkeit steigern und andere motortechnische Eigenschaften berücksichtigen. Diese Gemische greifen häufig Gummi- und Kunststoffwerkstoffe stark an. Selbst Nitrilkautschuke oder andere sonst gebräuchliche Werkstoffe werden zumindest stark angequollen und unter Permeation durchdrungen. Der Aufbau von mehrschichtigen, kraftstoffbeständigen Schläuchen bedingt aber einen unnötigen Arbeitsaufwand, der besonders dort zu Schwierigkeiten führt, wo neben der kraftstoffbeständigen Eigenschaft auch andere chemische und physikalische Eigenschaften mit Rücksicht auf die verschiedenen Beanspruchungen erfüllt sein müssen.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schlauch zu schaffen, der die obengenannten Eingeschaften möglichst optimal erfüllt, ohne gleichzeitig hinsichtlich Verarbeitung oder physikalischer Eigenschaften Nachteile zu bieten.
- Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß ein Polyesterurethan zur Anwendung kommt, das auf Basis eines Voradduktes aus Benzoldicarbonsäurepolyester und Toluylendiisocyanat, gegebenenfalls unter Zusatz von Vernetzern aufgebaut ist, welches mit aimerisiertem Toluylendiisocyanat und Diolen vernetzt wird.
- Ein erartig spezifisches Polyesterurethan hat den Vorteil, daß es in einem normalen Extruder der Kautsohukindustris ohne Beheizung verarbeitbar ist und auf einem Dorn in der Wärmekammer ausgeheizt werden kann. Dem Schlauch können daher auf diese Weine auoh unterschiedliche Querschnitte, Wandstärken und weohselnde Längigestaltungen gegeben werden, ohne daß die Fertigung dadurch erschwert wird. Ein Polyesterurethan dieser Art ist für Kraftstoffschläuche auch besonders deswegen geeignet, weil es weder ein Stützgewebe noch eine Innenauskleidung'erfordert, trotzdem aber hohen physikalischen Anforderungen gerecht wird. Es ist vor allem vorteilhaft, daß die Diffusion und die Quellung außerordentlich niedrig liegen.
- Es können die verschiedenen Isomere der Benzoldicarbonsäure oder auch Gemische dieser mit anderen Dicarbonsäuren zum Einsatz kommen. Außerdem können die daraus hergestellten Polyester im Gemisch mit den normalerweise für Polyurethane verwendeten Polyestern, wie z.B. Adipinsäurepolyestern, Polycaprolactonen oder anderen Voraddukten von Polyestern mit Toluylendiisocyanat' eingesetzt werden.
- Durch die Verwendung solcher spezieller Polyestergemische im Voraddukt wird die Kältebeständigkeit erhöht und die Flexibilität des Schlauches in der Kälte weitgehend beibehalten. Auch die Torsionsbeanspruchungsfähigkeit, was für Schläuche besonders bedeutsam sein kann, wird merklich gesteigert.
- Wesentlich ist vor allem aber die gegenüber normalen Polyure thanqualitäten auf Basis Adipinsäurepolyestern oder gegenüber Nitrilkautschuk oder Polychloropren stark erhöhte Permeationabeständigkeit gegen Vergaserkraftstoffe, selbst bei hohen Zusätzen von aromatischen Kohlenwasserstoffen und Alkoholen. Die folgende Tabelle gibt einen Vergleich der Permeationswerte von "treibstoffbeständigen" Gummi- und Polyurethanqualitäten mit den nach obigem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Qualitäten.
- Tabelle Permeationswerte voll Krafttoffsohläuchen (Wandatärke 2 mm) Treibßtoffgemisch aus 50 Gew.-T, Benzin 30 " " Benzol 20 » » Äthylalkohol Elastomer Treibstoffverlust pro Meter Schlauch in 24 Stunden Nitrilkautschuk 5,5 g Polyurethan auf Basis Adipinsäure 3,2 g Polyurethan auf Basis Benzoldicarbonsäure o,8 g Beispiele: 1) Durch Umsetzung eines Polyesters auf Basis Benzoldicarbonsäure im geschmolzenen Zustand mit Toluylendiisocyanat und Zusatzstoffen, entsprechend einem Isocyanatindex von 80, wird ein sogenanntes Voraddukt hergestellt. Man erhält ein dem Rohkautschuk ähnliches Produkt, das sich auf gekühlter Walze weiterverarbeiten läßt. Folgende Mischung wird hergestellt Voraddukt auf Basis Benzoldicarbonsäure 500 Ges, Teile Voraddukt auf Basis Adipinsäure 600 " " ISAF - Ruß 80 " " Dimerisiertes Toluylendiisocyanat 140 " Hexandiol - 1,6 25 " " Beschleuniger 3 " " Stearinsäure 3 Die homogene Walzenmischung wird zum Fell ausgezogen, in Streifen zerschnitten und sofort auf einem normalen Gummiextruder weiterverarbeitet. Es werden Schläuche extrudiert, auf Dorn gezogen, 1 1/2 Stunden bei 135°C und 5 atü geheizt und 16 Stunden bei 11o00 nachgetempert. Man erhält die folgenden mechanischen Daten: Shore A : 77 Zugfestigkeit (kp/cm²) : 290 Bruchdehnung (%) : 700 Quellung in einem Kraftstoffgemisch, bestehend aus So Gew.Teiien Benzin, 30 Gew. Teilen Benzol und 20 Gew.Teilen Äthylalkohol : 38 (Gew. %) Beispiel 2: Ein Polyester auf Basis von Benzoldicarbonsäure wird aufgeschmolzen und zwei Stunden bei 150°C im Vakuum entwässert.
- Anschließend wird mit Toluylendiisocyanat zu einem walzbaren Voraddukt umgesetzt. Dabei ist ein Isocyanatindex von 70 zugrunde gelegt. Das erhaltene plastische Produkt wird nach folgender Rezeptur auf gekühlter Walze gemischt: Voraddukt auf Basis Benzoldicarbonsäure 440 Gew.Teile Voraddukt auf Basis Adipinsäure 500 Modifiz. Voraddukt auf Basis Adipinsäure 100 " " Hydrolysenschutzmittel 30 " " ISAF - Ruß 80 " " Dimerisiertes Toluylendiisocyanat 140 Hexandiol - 1,6 25 " " Beschleuniger 3 " " Stearinsäure 3 " " Die homogene Walzenmischung wird wie unter 1 weiterverarbeitet.
- Man erhält folgende Eigenschaften: Shore A : 83 Zugfestigkeit (kp/cm²) : 200 Bruchdehnung (/a) t 520 Quellung in Kraftstoffgemisch, bestehend aus 50 Gew.-Teilen-Benzin, 30 Gew.Teilen Benzol und 20 Gew. Teilen Äthylalkohol : 45 (Gew.%).
- Beispiel 3t Ein Mischpolyes ter auf Basis Adipinsäure/Benzoldicarbonsäure wird wie unter 2 entwässert und mit Toluylendiisocajiat und Zusatzstoffen entsprechend einem Isccyanatindex von 85 zu einem plastischen Voraddukt umgesetzt. Davon wird auf der gekühlten Walze eine Mischung folgender Zusammensetzung hergestellts Voraddukt auf Basis Benzoldicarbonsäure/Adipinsäure 440 Gew.Teile Modifiz. Voraddukt auf Basis Adipinsäure 600 Hydrolysenschutzmittel 20 " " ISAF - Ruß 80 " " Dimerisiertes Toluylendiisocyanat 140 " " Hexandiol - 1,6 25 " " Stearinsäure 3 " mach Weiterverarbeitung wie unter 1 erhält man folgende Eigenschaften: Shore A : 85 Zugfestigkeit (kp/cm²) : 300 Bruchdehnung (o/o) s 470 Beispiel 4: Ein Gemisch aus geschmolzenem Benzolcarbonsäurepolyester und Adipinsäurepolyester wird mit Toluylendiisocyanat und Zusatzstoffen entsprechend einem Index von 9ozu einem walzbaren Voraddukt umgesetzt. Dieses wird nach der folgenden Rezeptur auf Walze und Extruder entsprechend Beispiel 1 weiterverarbeitet.
- Voraddukt auf Basis Benzoldicarbonsäure/Adipinsäure 1loo Gew.Teile Dimerisiertes Toluylendiisocyanat 140 Hydrochinondioxäthyläther 70 " Beschleuniger 3 I1 Stearinsäure 3 " 1? Es ergeben sich die folgenden Eigenschaften: Shore A : 77 Zugfestigkeit (kp/cm²) : 160 Bruchdehnung (%) : 650
Claims (6)
- Å n s p r ü c h e 1. Eraftstoffbeständiger, einlagenfreier Schlauch aus Polyesterurethan, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch aus extrudierbarem, auf Dorn heizbarem Polyesterurethan auf Basis eines Voradduktes aus Benzoldicarbonsäurepolyester und Toluylendiisocyanat und gegebenenfalls Zusatzstoffen mit einem Isocyanat-Index zwischen 60 und 95, das mit dimerisiertem Toluylendiisocyanat und Diolen umgesetzt ist, besteht.
- 2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Voraddukt aus Gemischen aus Benzoldicarbonsäurepolyester mit anderen Polyestern, z.B. Adipinsäurepolyestern oder Polycaprolactonen, aufgebaut ist.
- 3. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Voraddukt aus einem Mischpolyester aus Benzoldicarbonsäure und Adipinsäure oder anderen aliphatischen Dicarbonsäuren aufgebaut ist.
- 4. Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Voraddukte im Gemisch mit anderen Voraddukten aus Polyestern und Toluylendiisocyanat eingesetzt werden.
- 5. Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Voraddukt neben Polyester und Toluylendiisocyanat bifunktionelle Monomere, wie z.B. Diole, Diamine oder Wasser eingesetzt werden.
- 6. Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Toluylendiisocyanat das 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat verwendet wird.
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