Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров (его варианты)
1. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, он дополнительно содержит жидкое углеводородное масло, выбранное из группы: вазелиновое, парафиновое и трансформаторное при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое углеводородное масло - 38,0-66,0 Тетрагидрофуран - 17,5-37,0 Ароматический углеводород - 14,0-21,0 Натрий металлический - 2,5-4,0 2. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, вкючающий металлический натрий, антрацен тетрагидрофуран и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, состав дополнительно содержит декалин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Декален - 67-69 Антрацен - 15-18 Тетрагидрофуран - 11-13 Натрий металлический - 3-4
3. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, в качестве ароматического углеводорода состав содержит нафталин и антрацен и дополнительно фенетол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фенетол - 68,0-70,0
Нафталин - 11,5-13,0
Тетрагидрофуран - 11,0-13,0
Антрацен - 3,0-4,0
Натрий металлический 2,5-4,0
Изобретение относится к активирующим смесям для обработки поверхности различных изделий из фторополимеров с целью придания ей адгезионных свойств. Известны различные способы активации поверхностей фторполимеров: химическая активация комплексами натрия, активация обработкой электрическим разрядом, при действии лучей высокой энергии и т.д. Наиболее широкое применение в промышленности получил химический способ активации поверхностей комплексами натрия с ароматическими углеводородами благодаря высокой эффективности обработки поверхности и возможности активации изделий практически любой конфигурации. Известен состав, состоящий из комплекса металлического натрия с нафталином, антраценом или дифенилом в тетрагидрофуране (ТГФ). Соотношение компонентов 1 1,5 моль ароматического углеводорода на 1 моль натрия и 200 - 250 мл ТГФ. Натрий предварительно диспергируют в толуоле (~ 100 мл). Образцы из политетрафторэтилена (Ф 4), обработанные указанным составом и склеенные между собой эпоксидным клеем, имеют прочность связи (на отдир) 473 г/см для комплекса на основе нафталина, 552 г/см антрацена и 985 г/см дифенила. Недостатком указанного состава является большая пожароопасность состава, так как основным компонентом по количеству является пожароопасный ТГФ, имеющий температуру вспышки ( Твсп) минус 20o. Наиболее близким к предлагаемому составу по достигаемому эффекту и по содержанию компонентов является состав, который содержит 1 60 мас. полимера (полистирола, полиизобутилена и т.д.), 1 моль натрия, 0,4 2 моля ароматического углеводорода (нафталин, антрацен, дифенил), 500-5000 мл органического растворителя из группы эфиров, 0-50 мас. углеводорода и 0 1 моль краунэфира. В качестве органического растворителя используется преимущественно ТГФ. Устойчивость этого состава в атмосферной среде достигается за счет наличия полимера. Прочность клеевых соединений на сдвиг политетрафтоэтиленовых (Ф4) поверхностей, обработанных этим составом, равна 43,8 кг/см2 в случае применение эпоксидного клея. Прочность связи сопротивление отдиру образцов Ф4, обработанных указанным составом, составляет 700 г/см (см. контрольный пример 8). Недостатком указанного состава является большая пожароопасность его из-за использования пожароопасного ТГФ в качестве основного по количеству компонента. ТБвсп состава около минус 20o. Целью изобретения является снижение пожароопасности активирующего состава. Для достижения указанной цели состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, дополнительно содержит углеводородное масло при следующем соотношении компонентов, мас. Жидкое углеводородное масло 38,0 66,0
ТГФ 17,5 37,0
Ароматический углеводород 14,0 21,0
Натрий металлический 2,5 4,0
Состав по п. 2 отличается от состава по варианту 1 тем, что содержит антрацен и декалин при следующем соотношении компонентов, мас. Декалин 67 69
Антрацен 15 18
ТГФ 11 13
Натрий металлический 3 4
Состав по п. 3 отличается от состава по варианту 1 тем, что содержит нафталин, антрацен и фенетол при следующем соотношении компонентов, мас. Фенол 68,0 70,0
Нафталин 11,5 13,0
ТГФ 11,0 13,0
Антрацен 3,0 4,0
Натрий металлический 2,5-4,0
Для состава по п. 1 в качестве ароматического углеводорода могут быть использованы нафталин, антрацен, дифенил и другие ароматические углеводороды с конденсированными ядрами, в качестве углеводородных масел масла из группы вазелиновых, парафиновых, трансформаторных. Введение в известный состав жидких углеводородных масел, декалина или фенетола привело к неожиданному эффекту: несмотря на общепринятое мнение, что 10 15% пожароопасного вещества в композиции определяет Твсп. всей композиции, оказалось, что введение в состав указанных соединений значительно повышает Твсп всего состава на 30 40o, несмотря на то, что композиция содержит 11 37мас. ТГФ с Твсп. минус 20o При этом активность комплекса практически сохраняется на том же уровне. Состав для активации может быть приготовлен путем диспергирования металлического натрия в смеси ароматического углеводорода, масла,фенетола или декалина при температуре 120oC в защитной атмосфере сухого инертного газа с последующим добавлением необходимого количества ТГФ при 20oС и при перемешивании. Можно вначале готовить комплекс натрия с ароматическим углеводородом в ТГФ, а затем вводить в него масло, декалин или фенетол. Пример 1 (вариант 1). В стеклянную колбу, снабженную мешалкой якорного типа и масляным затвором, в атмосфере сухого азота загружали 21 г антрацена, 38 г вазелинового масла, а затем 4 г натрия. Температуру смеси поднимали до 120oС и при перемешивании проводили диспергирование натрия (до размера частиц 0,1 мм). Далее смесь охлаждали до 20oC и при перемешивании вводили 37 г ТГФ, поддерживая в колбе температуру 25oС. Свойства составов, полученных по примеру 1 и последующим примерам, приведены в таблице. Пример 2 (вариант 1). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но вазелиновое масло добавляли после приготовления комплекса. Диспергирование натрия вели в расплавленном нафталине. Брали следующие компоненты, мас. Нафталин 14,0
Вазелиновое масло 66,0
Натрий 2,5
ТГФ 17,5
Пример 3 (вариант 1). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 18
Трансформаторное масло 59
Натрий 3
ТГФ 20
Пример 4 (вариант 2). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 18
Декалин 67
Натрий 4
ТГФ 11
Пример 5 (вариант 2). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 15
Декалин 69
Натрий 3
ТГФ 13
Пример 6 (вариант 3). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но 36 г фенетола добавили после приготовление комплекса. Брали следующие компоненты, мас. Нафталин 13,0
Антрацен 4,0
Фенетол 68,0
Натрий 4,0
ТГФ 11,0
Пример 7 (вариант 3). Приготовление состава вели аналогично примеру 6, но брали следующие компоненты, мас. Нафталин 11,5
Антрацен 3,0
Фенетол 70,0
Натрий 2,5
ТГФ 13,0 Пример 8 (контрольный, аналогично прототипу). 2,5 г натрия (0,11 моль) диспергировали в 12,2 (0,1 моль) нафталина. При охлаждении и перемешивании добавляли 100 мл (89 г) и 25 г полистирола до однородного состава. Состав полученной композиции при этом следующий, мас. Натрий. 1,9
Нафталин 9,9
ТГФ 69,0
Полистирол 19,2
Для полученных по примерам 1 8 составов определялась Твсп по "Методике определения Твсп в открытом тигле и Твсп, ГОСТ 12.1.021-80. Так как при нагревании составов в тигле до температуры более 20oС происходит разложение их, что ведет к снижению Твсп определение Твсп ограничивалось температурой 20oС. Определялась также активность составов по результатам обработки этими составами пленок из фторполимеров Ф4 и Ф4MB (сополимера тетрафторэтилена и гексафторпропилена) размером 15х2 см с последующим склеиванием этих пленок и отдиром их по месту склеивания согласно методике ТУ 6-05-041-385-77 "Материалы фторопластовые пленочные адгезионноспособные". Использовался эпоксидный клей с отвердителем полиэтиленополиамином. Сравнивалась устойчивость предлагаемого и известных составов по потере активности после выдержки в открытом тигле при комнатной температуре в течение 0,5 ч. Выбор времени выдержки 0,5 ч обусловлен тем, что для активации поверхности фторполимеров необходимо время не более 5 мин. До употребления состав хранится в герметичных емкостях. Как видно из таблицы, заявляемые составы по сравнению с составом по прототипу позволяют снизить пожароопасность активирующих смесей повысить Твсп. от минус 20oС до плюс 15 20oС при сохранении высокой активности составов. Кроме того, в заявляемых составах содержание ТГФ снижается в 2 4 раза, что, в случае применения в качестве добавок дешевых жидких углеводородных масел позволяет значительно удешевить составы.
Формула изобретения
Тетрагидрофуран 17,5-37,0
Ароматический углеводород 14,0-21,0
Натрий металлический 2,5-4,0
2. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, антрацен тетрагидрофуран и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, состав дополнительно содержит декалин при следующем соотношении компонентов, мас. Декален 67-69
Антрацен 15-18
Тетрагидрофуран 11-13
Натрий металлический 3-4
3. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, в качестве ароматического углеводорода состав содержит нафталин и антрацен и дополнительно фенетол при следующем соотношении компонентов, мас. Фенетол 68,0-70,0
Нафталин 11,5-13,0
Тетрагидрофуран 11,0-13,0
Антрацен 3,0-4,0
Натрий металлический 2,5-4,0
РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
