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Dokumentenidentifikation DE102004019702B4 16.05.2007
Titel Schlauchmembran aus Silikonelastomer
Anmelder REHAU AG + Co., 95111 Rehau, DE
Erfinder Winterling, Rainer, 95111 Rehau, DE
DE-Anmeldedatum 20.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004019702
Offenlegungstag 10.11.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse B01D 71/70(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C02F 3/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauchmembran aus Silikonelastomer zur Belüftung in Kläranlagen, Zusammensetzungen, geeignet zur Herstellung der Schlauchmembran, Verfahren zur Herstellung der Schlauchmembran sowie die Verwendung der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung bzw. der Schlauchmembran als Membran zur Belüftung in Kläranlagen.

Begasungseinrichtungen werden insbesondere bei der Klärung von Abwässern dazu verwendet, um Luft in das Abwasser einzuleiten, um aerobe Abbauprozesse der im Abwasser befindlichen Abfallstoffe zu ermöglichen. Dabei muss das Gas vom Grund des Behälters oder Beckens her in die Abwasserflüssigkeit eingeleitet werden. Diese Einleitung muss möglichst flächendeckend erfolgen, damit die Gasblasen nicht ungelöst die Flüssigkeit durchwandern und an der Oberfläche austreten. In diesem Fall wäre nicht die erforderliche Sättigung der Flüssigkeit erreichbar.

Bei der Einbringung eines Gases besteht jedoch das Problem, dass die mit dem Gas gefüllten Begasungseinrichtungen, wenn es sich hier um dünnwandige, vollständig mit dem einzuleitenden Gas gefüllte Rohre handelt, durch den Auftrieb nach oben treiben würden. Dazu wird üblicherweise die Gaseinbringungsvorrichtung am Grund des Behälters oder Beckens befestigt.

Die direkte Eintragung von Luft (oder Sauerstoff) aus Rohren in das Abwasser ist jedoch auch nicht durchführbar, da hier ein unzureichender Gaseintrag erfolgen würde und weiterhin Probleme im Hinblick auf das Eindringen von Flüssigkeit in die Gaseinbringungsvorrichtung entstehen würden. Daher sind die rohrförmigen Gaseinbringungsvorrichtungen üblicherweise mit einer Membran überzogen (üblicherweise in Schlauchform), die den gewünschten Gaseintrag in das Abwasser sichert (geeignete Blasenform), wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass keine Flüssigkeit in das Gaseinbringungssystem eintritt.

Derartige Membranen, die im folgenden auch Klärbeckenschlauchmembran genannt werden, sind bereits im Stand der Technik bekannt.

So offenbart beispielsweise die DE 102 58 551 A1 eine Klärbeckenschlauchmembran, die aus elastomeren Werkstoffen hergestellt wird. Dabei werden gleichzeitig biozide Mittel zugesetzt, um die Gasdurchlässigkeit für eine lange Periode sicher zu stellen.

Auch die DE 32 24 177 A1 offenbart eine Klärbeckenschlauchmembran, die aber aus einem Gummimaterial hergestellt wird. Der Schutz vor biologischem Belag wird durch eine Beschichtung der Klärbeckenschlauchmembran sicher gestellt, wobei eine relativ weiche und elastische Basisschicht mit einer harten Außenschicht überzogen wird.

Die WO 03/055809 A1 offenbart eine Klärbeckenschlauchmembran aus polymeren, insbesondere elastomeren Werkstoffen, die mittels einer Perforation gasdurchlässig ist, wobei im Hinblick auf eine dauerhafte Gasdurchlässigkeit dem polymeren Werkstoff ein abwasserbiologisch aktiver Inhibitor beigemischt ist.

Die WO 03/031039 A1 offenbart eine vergleichbare Klärbeckenschlauchmembran, die auch mit einem bioziden Material zur Inhibierung von Wachstum und Akkumulation von biologischem Material behandelt ist. Als Material für die Membran wird in dieser Druckschrift Ehtylen-Propylen-Dien-Elastomer (EPDM) oder ein Urethan vorgeschlagen.

Weitere Materialien, die bereits für derartige Klärbeckenschlauchmembranen eingesetzt werden, sind Materialien auf Silikonbasis.

So offenbart beispielsweise die DE 39 38 461 A1 den Einsatz von Membranen aus hydrophilen Silikonkautschukmaterialien. Derartige Materialien sind beispielsweise aus dem Bereich der Kontaktlinsen bekannt.

Die bislang im Stand der Technik verwendeten Klärbeckenschlauchmembranen weisen allerdings den Nachteil auf, dass eine ausreichende Haltbarkeit unter den herrschenden Betriebsbedingungen nicht dauerhaft sicher gestellt ist.

In diesem Zusammenhang muss insbesondere berücksichtigt werden, dass bei einem Einsatz einer Schlauchmembran in einem Klärbeckenbelüftungssystem der Schlauchabschnitt durch Konfektionsverfahren perforiert wird, um die gewünschte Gasdurchlässigkeit zu ermöglichen. Dieser perforierte Schlauchabschnitt (Rohrmembran) ist über den Stützkörpern der Gaseinbringungsvorrichtung im Klärbecken gezogen. Über ein Leitungssystem wird Luft (oder Luft/Gasgemische oder Sauerstoff) geblasen, wodurch sich der Schlauchabschnitt aufdehnt. Die Luft (oder die anderen Gasgemische) gelangen dann über die Perforationen in der Form eines bestimmten Blasenbildes in das gefüllte Klärbecken. Das Blasenbild hängt dabei vom Gasdruck sowie der Art der Perforierung ab. Dieser Vorgang des Gaseintrages in Blasenform wiederholt sich permanent bzw. intermittierend. Auf den Schlauchabschnitt und insbesondere auf den perforierten Bereich wirken also starke statische bzw. dynamische mechanische Beanspruchungen. Dies bedeutet, dass der Schlauchabschnitt eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Weiterreißwiderstand besitzen muss, um das Zerreißen oder Anreißen der Perforation im Einsatz zu verhindern. Nur so kann eine hohe Funktionsfähigkeit und Funktionsdauer sicher gestellt werden.

Die im Stand der Technik eingesetzten Materialien für Klärbeckenschlauchmembranen weisen jedoch die erforderliche dauerhafte Materialbeständigkeit nicht auf. So hat beispielsweise ein Ehtylen- Propylen- Dien- Elastomer bzw. ein bisher verwendetes Silikonelastomer eine relativ niedrige Zugfestigkeit und einen relativ niedrigen Weiterreißwiderstand, so dass die erforderliche dauerhafte Materialbeständigkeit unter den herrschenden Betriebsbedingungen nicht im ausreichenden Maße gegeben ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Es ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Klärbeckenschlauchmembran sowie ein Material anzugeben, aus dem sich Klärbeckenschlauchmembranen fertigen lassen, die eine erhöhte Lebensdauer unter den herrschenden Betriebsbedingungen zeigen. Dabei sollte bevorzugt ein Material einsetzbar sein, das den Bedingungen in einem Klärbecken Stand hält und das ausreichende mechanische Eigenschaften für die Verwendung im Klärbereich zeigt. Darüber hinaus sollte das Material durch konventionelle Verarbeitungsverfahren formbar sein, so dass auch die Herstellung der Klärbeckenschlauchmembranen ohne kostenaufwendige Modifikation von Verarbeitungsvorrichtungen möglich ist.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch die Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1 sowie die vernetzbare Zusammensetzung nach Anspruch 7 gelöst.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung einen Schlauch zur Verfügung, bevorzugt einen perforierten Schlauch, der als Klärbeckenschlauchmembran eingesetzt werden kann.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung dieses Schlauches oder der Klärbeckenschlauchmembran zur Verfügung, sowie die Verwendung dieses Schlauches als Klärbeckenschlauchmembran.

Schließlich stellt die vorliegende Erfindung noch die Verwendung eines additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuks zur Herstellung einer Klärbeckenschlauchmembran zur Verfügung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch den Einsatz eines additionsvernetzbaren Silikonelastomers, anstelle der bisher im bekannten Stand der Technik verwendeten Materialien, eine deutliche Verlängerung der Lebenszeit von Klärbeckenschlauchmembranen aus Silikonelastomer erreicht werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, des erfindungsgemäßen Schlauches, des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Verwendung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Weiterhin sind bevorzugte Ausführungsformen im folgenden dargelegt. Diese sind zunächst unter Verweis auf die erfindungsgemäße Zusammensetzung dargelegt. Diese Ausführungen betreffen jedoch auch die weiteren Gegenstände der vorliegenden Erfindung (Formkörper, Verfahren und Verwendung).

Eine wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (sowie der erfindungsgemäßen Verwendung, der perforierten Schlauchmembran sowie des Schlauches) ist als Komponente (A) ein Silikonkautschuk.

Dabei handelt es sich erfindungsgemäß um einen hochtemperaturvernetzenden Silikonkautschuk (NTV-Silikonelastomer), der durch eine Additionsreaktion vernetzt werden kann. Erfindungsgemäß wird also ein Silikonkautschuk eingesetzt, der bei einer Temperatureinwirkung von mehr als 70°C eine schnelle Vulkanisierung/Vernetzung ermöglicht. Dadurch erhält das Silikonelastomer seine gummielastische Eigenschaft.

Erfindungsgemäß können übliche HTV-Silikonelastomermaterialien eingesetzt werden, wie sie weit verbreitet kommerziell erhältlich sind.

Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Polydimethylsiloxane, die Vinylgruppen enthalten, die die notwendige Funktionalität zur Additionsvernetzung bereitstellen. Im Hinblick auf weitere mögliche Ausgestaltungen der Komponente (A) wird auf die deutsche Patentanmeldung DE 102 04 893 A1 verwiesen, die hier durch diesen Verweis im Zusammenhang auf die Komponente (A) voll umfänglich mit umfasst ist.

Als weitere Komponente enthält der Silikonkautschuk (A) bevorzugt ein verstärkendes pulverförmiges Material (A'), wobei übliche, im Stand der Technik bekannte Materialien eingesetzt werden können, wie Silikate, Carbonate, Nitride, Oxide, Ruß oder Kieselsäuren.

Bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn die verstärkenden Füllstoffe eine BET-Oberfläche von mehr als 50 m2/g aufweisen, besonders bevorzugt zwischen 50 und 400 m2/g, insbesondere bevorzugte mehr als 100 m2/g.

In diesem Zusammenhang bevorzugt sind insbesondere pyrogene oder gefällte Kieselsäuren, wie Aerosil, HDK, Cab-O-Sil und andere kommerziell erhältliche Materialien. Der Anteil dieser Komponente (A') in der Komponente (A) beträgt bevorzugt von 25 bis 50 Masse%, besonders bevorzugt 30 bis 40 Masse%, beispielsweise 60 Gew.-Teile (A) und 35 Gew.-Teile (A').

Als weitere Komponente umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen Katalysator (B), der zu Katalyse der Additionsreaktion zur Vernetzung fähig ist.

Geeignete Katalysatoren umfassen im Prinzip bekannte Katalysatoren, insbesondere bevorzugt Übergangsmetallkatalysatoren, die die Vernetzungsreaktion bzw. Hydrosilylierung katalysieren. Geeignet sind insbesondere Platin, Palladium, Ruthenium oder Rhodium-Katalysatoren, insbesondere Platinkatalysatoren.

Geeignete Platinkatalysatoren sind Komplexe des Platins in verschiedenen Oxidationsstufen, insbesondere den Oxidationsstufen 0, +II oder +IV, sowie deren Salze. In diesem Zusammenhang wird wiederum auf die DE 102 04 893 A1 verwiesen, die im Hinblick auf die einzusetzenden Katalysatoren hier voll umfänglich mit umfasst ist.

Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäß Platinkomplexverbindungen mit Dimethylsiloxanliganden oder cyclischen Vinylsiloxanliganden.

Als weitere Komponente umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen Inhibitor (C), der ausgewählt ist unter organischen Verbindungen mit einer geeigneten Funktionalität, beispielsweise einer Alkoholfunktionalität.

Dieser Inhibitor verhindert, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine vorzeitige Vernetzung zeigt. Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Inhibitor Cyclohexanol und dieser Inhibitor wird insbesondere bevorzugt in einer Mischung mit Polydimethylsiloxan eingesetzt, was die Einbringung und Einarbeitung in homogener Form in die erfindungsgemäße Zusammensetzung erleichtert.

Als weitere Komponente umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen Vernetzer (D), d.h. eine Verbindung mit relativ niedrigem Molekulargewicht, die zur Reaktion mit dem Silikonkautschuk unter Ausbildung von vernetzenden Brücken fähig ist. In diesem Zusammenhang wird wiederum auf die Offenbarung der DE 102 04 893 A1 verwiesen, die im Hinblick auf den erfindungsgemäß einzusetzenden Vernetzer hier voll umfänglich mit umfasst ist.

Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Vernetzer ein zyklisches oder lineares Siloxan mit niedrigem Molekulargewicht mit Si-H-Gruppen.

Bezogen auf die Komponenten (A), (B), (C) und (D) umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt 0,1 bis 5,0 Masse%, bevorzugt 1 bis 3,5 Masse% Komponente (B), 0,01 bis 2,0 Masse%, bevorzugt 0,1 bis 1 Masse% Komponente (C) und 2,0 bis 20,0 Masse%, bevorzugt 5 bis 15 Masse% Komponente (D), wobei die Komponente (A), ggf. vermischt mit der Komponente (A'), den Ausgleich auf 100 Masse% darstellt.

Weitere Komponenten, wie biozide Mittel, zusätzliche Füllstoffe, Additive, Stabilisatoren oder Färbmittel können auch in geringen Mengen eingesetzt werden, solange sie die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung nicht beeinträchtigen. Die jeweilige Menge dieser zusätzlichen Komponenten sollte 10 Masse% nicht übersteigen, wobei insbesondere für optionale biozide Mittel oder Farbstoffe eine Obergrenze von 2 Masse% üblicherweise ausreichend sein sollte.

Weitere bevorzugte Mischungsverhältnisse der verschiedenen Komponenten ergeben sich auch aus der Offenbarung der DE 102 04 893 A1, die in diesem Zusammenhang hier voll umfänglich mit umfasst ist.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Schläuchen, die dann nach einer geeigneten zusätzlichen Verarbeitungsstufe (Perforation) als Klärbeckenschlauchmembran geeignet sind.

Die erfindungsgemäßen Schläuche bzw. die erfindungsgemäßen Klärbeckenschlauchmembranen umfassen also die additionsvernetzte erfindungsgemäße Zusammensetzung. Die jeweiligen bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäßen Schläuche bzw. Schlauchmembranen. Die Ausgestaltung der Schläuche (Durchmesser, Wandstärke usw.) bzw. der Schlauchmembranen (Perforationsbild usw.) kann in Übereinstimmung mit den üblichen Anforderungen, wie sie beispielsweise im Stand der Technik dargelegt sind, ausgewählt werden.

Die erfindungsgemäßen Schläuche bzw. Schlauchmembranen können darüber hinaus zusätzliche Schichten aufweisen, wie Schutzschichten und/oder Talkum- oder Puderschichten, die aber im Prinzip aus dem Stand der Technik bereits bekannt sind. Geeignete Materialien hierfür sind dem Fachmann bekannt und umfassen insbesondere Talkum und Glimmer.

Die erfindungsgemäßen Schlauchmembranen eignen sich insbesondere zur Verwendung als Klärbeckenschlauchmembran. Durch den Einsatz der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Zusammensetzung, kann eine ausreichende Lebensdauer im tatsächlichen Klärbeckenbetrieb dauerhaft sicher gestellt werden.

Durch die hohe Zugfestigkeit und den hohen Weiterreißwiderstand der additionsvernetzten Zusammensetzung wird das Reißen der Rohrmembran während der Pumpfunktion im Einsatz verhindert, und somit der Ausfall des Belüftungssystems im Klärbecken sowie mögliche kostenaufwendige Sanierungs- und Installationsarbeiten vermieden.

Durch die erfindungsgemäße Klärbeckenschlauchmembran wird das Belüftungssystem funktionssicherer.

In diesem Zusammenhang wurden Versuche mit einer erfindungsgemäßen Klärbeckenschlauchmembran durchgeführt, im Vergleich mit einer herkömmlichen Klärbeckenschlauchmembran.

Dieser Test wurde in einem Wasserbecken mit einer simulierten Eintauchtiefe von 7 m durchgeführt, bei einer zyklischen Verfahrensführung von 5 sec Belüftung und 5 sec drucklos.

Nach 42.000 Zyklen wies die erfindungsgemäße Klärbeckenschlauchmembran keinerlei Störungen auf, d.h. das Blasenbild, der Druckverlust und die Wasserdichtheit bei Luftabschaltung waren vollständig in Ordnung. Weiterhin traten keinerlei Rissbildungen auf.

Im Vergleich dazu zeigte die herkömmliche Klärbeckenschlauchmembran ein deutlich schlechteres Ergebnis. Die Schlauchmembran aus beispielsweise EPDM zeigte bereits nach etwa 7.000 Zyklen eine Rissbildung an den Perforationsstellen. Dieser Versuch demonstriert eindeutig die Vorzüge der vorliegenden Erfindung.

Wie bereits vorstehend aufgeführt, stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Verfügung, sowie auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schlauchmembran.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Schlauches umfasst die folgenden Stufen:

  • 1. Bereitstellen der Komponenten für eine erfindungsgemäße Zusammensetzung.
  • 2. Vermischen der Komponenten in einer geeigneten Vorrichtung, bevorzugt einem Extruder, wobei die Temperatur der Mischung im Extruder unter 70°C gehalten wird, bevorzugt in einem Bereich von 30 bis < 70°C.
  • 3. Formen eines Schlauches aus der vermischten erfindungsgemäßen Zusammensetzung bei einer Temperatur wie vorstehend in Stufe 2 beschrieben.
  • 4. Vulkanisieren/Vernetzen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die sich in Schlauchform befindet, bei einer Temperatur von > 70°C.

Die Mischzeiten sowie die Vorrichtungen für die Stufen 2 und 3 kann der Fachmann aufgrund seines Fachwissens auswählen, sowie unter Berücksichtigung der gewünschten Homogenisierung der Mischung einfach bestimmen.

Im Hinblick auf die vierte Stufe, die Vernetzungsstufe, ist erfindungsgemäß eine zweistufige Verfahrensführung bevorzugt.

Der erste Schritt in Stufe 4 ist bevorzugt eine Hochtemperatur-Kurzzeit-Vulkanisierung, bei einer Temperatur von etwa 400 bis 1.000°C. Diese sogenannte Schockbehandlung wird vorzugsweise für einen Zeitraum von 1 bis 30 sec, bevorzugt 1 bis 15 sec, insbesondere bevorzugt etwa 5 sec durchgeführt.

Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt der Stufe 4 eine Ausvulkanisierung/Vollvernetzung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 100 bis 400°C. Dieser zweite Schritt ist deutlich länger als die Schockbehandlung im ersten Schritt und dauert üblicherweise von 30 sec bis 5 min, bevorzugt etwa 45 bis 75 sec.

Durch diese zweistufige Verfahrensführung bei der Vulkanisierung/Vernetzung kann eine gute Einstellung der gewünschten mechanischen Beständigkeit erreicht werden, wobei gleichzeitig die Verarbeitungszeit für eine effiziente Herstellung kurz gehalten wird. Gleichzeitig ist der apparative Aufwand für eine derartige Verfahrensführung nicht übermäßig, so dass der gesamte Herstellungsvorgang auch unter ökonomischen Grundsätzen akzeptabel ist.

Anschließend kann der hergestellte Schlauch weiteren Verarbeitungsstufen unterworfen werden, die entweder online oder nachträglich, also offline durchgeführt werden. Beispiele derartiger weiteren Verarbeitungsstufen sind die Aufbringung von zusätzlichen Schichten (Schutzschichten, Talkum- oder Puderschichten), wobei insbesondere im Hinblick auf die Verwendung als Klärbeckenschlauchmembran die Aufbringung einer Talkumschicht oder Puderschicht (Talkum, Glimmer) bevorzugt ist.

Anschließend kann der hergestellte Schlauch aufgewickelt und dann getempert werden. Das Tempern dient der Optimierung des Rückstellvermögens sowie der elastischen Eigenschaften und wird bevorzugt bei Temperaturen von etwa 120 bis 250°C, bevorzugt bei etwa 180 bis 200°C durchgeführt, für etwa 1 bis 5 Stunden.

Anschließend kann dann eine gewünschte Konfektionierung erfolgen, beispielsweise das Zuschneiden auf gewünschte Längen oder, wenn ein Einsatz als Klärbeckenschlauchmembran gewünscht ist, die Einbringung der Perforationen. Die notwendigen Vorrichtungen sowie die Verfahrensparameter für derartige Konfektionsschritte sind dem Fachmann bekannt.

Durch das vorstehend beschriebene Verfahren kann also aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein Schlauch hergestellt werden, der dann zu einer Klärbeckenschlauchmembran weiter verarbeitet werden kann.

Diese erfindungsgemäße Membran eignet sich insbesondere, wie bereits vorstehend ausgeführt, zum Einsatz in Belüftungsvorrichtungen von Klärbecken, da die erfindungsgemäße Zusammensetzung sichert, dass eine ausreichend lange Funktionsfähigkeit als Klärbeckenschlauchmembran gesichert wird, insbesondere im Vergleich zu den bislang eingesetzten Schlauchmembranen aus beispielsweise EPDM, Urethan bzw. Silikonmaterialien.

Die vorstehend beschriebenen Vorzüge der vorliegenden Erfindung demonstrieren eindeutig auch den kommerziellen Wert der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, des erfindungsgemäßen Schlauches und der erfindungsgemäßen Schlauchmembran.

Da die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis beruht, dass der Einsatz eines additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuks die Herstellung einer besonders langlebigen Klärbeckenschlauchmembran ermöglicht, stellt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung eines additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuks zur Herstellung einer Klärbeckenschlauchmembran zur Verfügung, bevorzugt wie vorstehend unter Verweis auf die erfindungsgemäße Zusammensetzung, die erfindungsgemäße Klärbeckenschlauchmembran sowie das erfindungsgemäße Verfahren aufgeführt.

Die dort gemachten Ausführungen im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelten auch für den hier genannten Verwendungsaspekt der vorliegenden Erfindung.

Durch die Verwendung des hier beanspruchten additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuks zur Herstellung einer Klärbeckenschlauchmembran kann, im Vergleich mit konventionellen Materialien aus dem bekannten Stand der Technik, eine deutliche Steigerung der Lebensdauer einer Klärbeckenschlauchmembran erreicht werden.

Die bereits vorstehend angeführten Vergleichsversuche demonstrieren ausdrücklich, dass sich durch die Verwendung der hier definierten HTV-Silikonkautschuks eine bis zu 6 Mal so lange Lebensdauer einer Klärbeckenschlauchmembran realisieren lässt.

Die dadurch möglichen Einsparungen im Hinblick auf nicht mehr notwendige Reparatur- und Sanierungsarbeiten sowie Stillstandzeiten von Klärbecken führen, im Hinblick auf den Betrieb von Kläranlagen, zu einer deutlich erhöhten Kosten- und Zeiteffizienz.

Weiterhin hat sich erfindungsgemäß gezeigt, dass sich beim Einsatz von Klärbeckenschlauchmembranen nach dem bekannten Stand der Technik wie beispielsweise EPDM, Urethan der erfindungsgemäße Effekt nicht erreichen lässt, der auf dem Einsatz der spezifischen HTV-Silikonkautschukkomponente beruht, bevorzugt in Kombination mit den weiteren Materialkomponenten, wie vorstehend beschrieben.


Anspruch[de]
Klärbeckenschlauchmembran, umfassend eine additionsvernetzte Zusammensetzung, umfassend:

A) mindestens einen additionsvernetzbaren NTV-Silikonkautschuk, optional vermischt mit einem Füllstoff (A') mit einer BET-Oberfläche von mehr als 50 m2/g;

B) mindestens einen Katalysatoren;

C) mindestens einen Inhibitor; und

D) mindestens einen Vernetzer
Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung von 0,1 bis 10,0 Masse% Komponente (B), von 0,01 bis 5,0 Masse% Komponente (C), von 2,0 bis 20,0 Masse% Komponente (D) sowie eine Menge an Komponenten (A) und (A'), so dass insgesamt 100 Masse% vorliegen, umfasst. Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Komponente (A) optional vorhandene Füllstoff (A') pyrogene oder gefällte Kieselsäure umfasst. Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (B) eine Platinkomplex-Verbindung umfasst. Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhibitor (C) Cyclohexanol umfasst. Klärbeckenschlauchmembran nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzer ein zyklisches oder lineares Siloxan mit einem niedrigen Molekulargewicht mit Si-H-Gruppen umfasst. Zusammensetzung, umfassend:

A) mindestens einen additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuk, optional vermischt mit einem Füllstoff (A') mit einer BET-Oberfläche von mehr als 50 m2/g;

B) mindestens einen Katalysatoren;

C) mindestens einen Inhibitor; und

D) mindestens einen Vernetzer
Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung von 0,1 bis 10,0 Masse% Komponente (B), von 0,01 bis 5,0 Masse% Komponente (C ), von 2,0 bis 20,0 Masse% Komponente (D) sowie eine Menge an Komponenten (A) und (A'), so dass insgesamt 100 Masse% vorliegen, umfasst. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Komponente (A) optional vorhandene Füllstoff (A') pyrogene oder gefällte Kieselsäure umfasst. Zusammensetzung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (B) eine Platinkomplex-Verbindung umfasst. Zusammensetzung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhibitor (C) Cyclohexanol umfasst. Zusammensetzung nach Anspruch 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzer ein zyklisches oder lineares Siloxan mit einem niedrigen Molekulargewicht mit Si-H-Gruppen umfasst. Formkörper, geformt aus der vernetzten Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 12. Formkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper ein Schlauch ist. Formkörper nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper eine Klärbeckenschlauchmembran ist. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 oder des Formkörpers nach Anspruch 13 oder 14 zur Herstellung einer Klärbeckenschlauchmembran. Verwendung eines additionsvernetzbaren HTV-Silikonkautschuks zur Herstellung einer Klärbeckenschlauchmembran. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, umfassend die Stufen:

I. Bereitstellen der Komponenten der Zusammensetzung;

II. Vermischen der Komponenten, um eine additionsvernetzbare Zusammensetzung zu erhalten;

III. Formen der additionsvernetzbaren Zusammensetzung;

IV. Vulkanisieren/Vernetzen der geformten additionsvernetzbaren Zusammensetzung.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen vor der Vulkanisations-Vernetzungsstufe bei einer Temperatur von < 70°C durchgeführt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe der Vulkanisation/Vernetzung zweistufig ausgestaltet ist, umfassend eine erste Schockbehandlung bei 400 bis 1.000°C und anschließend eine Ausvulkanisierungsbehandlung/Vollvernetzungsbehandlung bei etwa 100 bis 400°C. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schockbehandlung für 1 bis 30 sec und die Ausvulkanisierungssbehandlung/Vollvernetzungsbehandlung für 30 sec bis 5 min durchgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Formens der gemischten Zusammensetzung die Formung eines schlauchförmigen oder rohrförmigen Formkörpers umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, weiter umfassend mindestens eine der folgenden Verarbeitungsstufen:

V. Aufbringung einer weiteren Beschichtung, insbesondere einer Talkumschicht oder einer Puderschicht;

VI. Aufwickeln des geformten Formkörpers;

VII. Tempern des geformten Formkörpers;

VIII. Konfektionierung des geformten Formkörpers.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperschritt bei einer Temperatur von etwa 120 bis 250°C, bevorzugt bei einer Temperatur von etwa 180 bis 200°C durchgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Konfektionierungsschritt die Einbringung von Perforationen bzw. Schlitzen umfasst.






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