Способ получения эластомерных материалов на основе фторорганических каучуков с повышенной морозостойкостью

Изобретение относится к области получения эластомерных материалов (резин) на основе фторорганических каучуков. Предложен способ получения эластомерных материалов на основе фторорганических каучуков, в котором их перед вулканизацией помещают в среду диоксида углерода, находящегося в сверхкритическом состоянии при температуре не менее 40°С и давлении не менее 10 МПа, после чего проводят вулканизацию резиновых смесей по рекомендованному для них режиму. Технический результат – повышение морозостойкости эластомерных материалов на основе фторкаучуков независимо от их состава. 1 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к области получения эластомерных материалов (резин) а именно к способу получения эластомерных материалов (резин) на основе фторорганических каучуков.

Для получения эластомерных материалов на основе фторорганических каучуков с использованием смесительного оборудования готовят резиновые смеси путем введения в фторорганический каучук ингредиентов, таких как вулканизующие агенты, наполнители, стабилизаторы и другие целевые добавки. После этого резиновые смеси подвергают вулканизации при повышенных температурах, приводящей к получению эластомерного материала, способного к высокоэластическим обратимым деформациям.

Эластомерные материалы на основе наиболее распространенных фторорганических каучуков, представляющих собой сополимеры фтористого винилидена, тетрафторэтилена и гексафторпропилена по маслобензостойкости и теплостойкости превосходят большинство существующих эластомерных материалов на основе других синтетических каучуков. Однако их существенным недостатком, ограничивающим области возможного применения, является низкая морозостойкость. Как правило, материалы на основе фторорганических каучуков теряют способность к обратимым высокоэластическим деформациям, переходя в стеклообразное состояние уже при температурах ниже 20°С.

Получить Материалы на основе фторорганических каучуков с более низкими температурами стеклования можно путем использования каучуков, содержащих в макромолекулах кислородсодержащие фторорганические звенья [Патент RU 2203886, опубл.10.05.2003, Патент RU 2006125077, опубл. 27.02.2008 Бюл.№6]. Однако такие каучуки очень дороги, а эластомерные материалы на их основе имеют худшие технологические и другие эксплуатационные свойства.

Для повышения морозостойкости эластомерных материалов, могут использоваться пластификаторы - продукты растворимые в каучуковой основой основе эластомерного материала (термодинамически совместимые с каучуковой основой эластомерного материала) понижающие его температуру стеклования, т.е. повышающие его морозостойкость.

В качестве таких пластификаторов используют сложноэфирные пластификаторы, фталаты [Патент SU 596602, опубл.05.03.1978] и некоторые другие продукты. Однако эти пластификаторы не пригодны для фторкаучуков, так как несовместимы с ними термодинамически и существенно уступают фторкаучукам по теплостойкости. Доступные теплостойкие продукты термодинамически совместимые с фторкаучуками и понижающие их температуру стеклования отсутствуют.Так в патенте CN 104672724 В Опубл. 03.06.2015 в качестве пластификатора эластомерной композиции на основе фторкаучука предложено использовать карбоксилированное силиконовые масло для снижения температуры хрупкости (но не температуры стеклования) при этом сами авторы указывают, что это масло термодинамически не совместимо с фторкаучуками, т.е. пластификатором не является.

Кроме того, даже если бы пластификаторы для фторкаучуков существовали, в процессе эксплуатации эластомерных материалов в среде топлив и масел, где как правило и работают эластомерные материалы на основе фторкаучуков, пластификаторы будут вымываться из материала и их действие может быть только кратковременным.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении морозостойкости всех типов эластомерных материалов на основе фторкаучуков, независимо от их состава.

Технический результат достигается способом получения эластомерных материалов на основе фторкаучуков, при котором невулканизованные или частично вулканизованные (подвулканизованные) резиновые смеси на основе фторкаучуков перед их вулканизацией помещают в среду диоксида углерода, находящегося в сверкритическом состоянии при температуре не менее 40°С и давлении не менее 10 МПа, после чего проводят вулканизацию резиновых смесей по рекомендованному для них режиму.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретения, демонстрирующие достижение технического результата.

Пример 1. Невулканизованную резиновую смесь на основе фторкаучука марки СКФ-26 по предложенному способу помещают на 30 минут в среду диоксида углерода, находящегося в сверхкритическом состоянии, при температуре 40°С и давлении 10 МПа. После этого резиновую смесь извлекают из сверхкритического диоксида углерода и проводят ее вулканизацию по рекомендованному для данной резиновой смеси режиму, приводящему к получению готового эластомерного материала (150°С, 40 минут).

Температуру стеклования эластомерного материала, характеризующую его морозостойкость, определяют, как точку пересечения касательных к кривой изменения модуля упругости материала в зависимости от температуры, как показано на фиг. 1.

Температура стеклования эластомерного материала на основе каучука СКФ-26 полученного традиционным способом составляет минус 10°С

Температура стеклования этого же материала, полученного с предварительной обработкой резиновой смеси сверхкритическим диоксидом углерода составляет минус 20°С.

Пример 2. Получение эластомерного материала осуществляется аналогично примеру 1 с отличием в том, что в сверхкритическую среду диоксида углерода, при температуре 40°С и давлении 10 МПа на 30 минут помещают невулканизованную резиновую смесь на основе каучука СКФ-32.

Резиновую смесь извлекают из сверхкритического диоксида углерода и проводят ее вулканизацию при температуре 150°С в течение 30 минут.

Температура стеклования эластомерного материала, полученного традиционным способом, составляет минус 9°С

Температура стеклования этого же материала, полученного с предварительной обработкой резиновой смеси сверхкритическим диоксидом углерода составляет минус 16°С.

Пример 3. Получение эластомерного материала осуществляется аналогично примеру 1 с отличием в том, что в сверхкритическую среду диоксида углерода, при температуре 40°С и давлении 10 МПа помещают невулканизованную резиновую смесь на основе кислородсодержащего каучука СКФ-260 МПАН.

Резиновую смесь извлекают из сверхкритического диоксида углерода и проводят ее вулканизацию при температуре 160°С в течение 30 минут.

Температура стеклования эластомерного материала на основе каучука СКФ-26 полученного традиционным способом составляет минус 39°С

Температура стеклования этого же материала, полученного с предварительной обработкой резиновой смеси сверхкритическим диоксидом углерода составляет минус 45°С.

Пример 4. Осуществляется аналогично примеру 1 с отличием в том, что невулканизованную резиновую смесь на основе каучука СКФ-26 перед процессом вулканизации на 40 минут помещают в среду сверхкритического диоксида углерода, при температуре 60°С и давлении 20 МПа.

Резиновую смесь извлекают из сверхкритического диоксида углерода и проводят ее вулканизацию при температуре 150°С в течение 40 минут.

Температура стеклования эластомерного материала на основе каучука СКФ-26 полученного традиционным способом составляет минус 10°С

Температура стеклования этого же материала, полученного с предварительной обработкой резиновой смеси сверхкритическим диоксидом углерода составляет минус 21°С.

Способ получения эластомерных материалов на основе фторорганических каучуков, характеризующийся тем, что невулканизованные резиновые смеси на основе фторкаучуков перед их вулканизацией помещают в среду диоксида углерода, находящегося в сверхкритическом состоянии при температуре не менее 40°С и давлении не менее 10 МПа, после чего проводят вулканизацию резиновых смесей по рекомендованному для них режиму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции фторированного сополимера, используемой в изделиях. Композиция фторированного сополимера содержит термопластичную смолу А, имеющую напряжение сдвига (τА) от 0,11 до 0,4 МПа при измерении капиллярным реометром со скоростью сдвига 243 с-1 и при 360°С в соответствии с ASTM D3835, и фторированный эластомер В, диспергированный в термопластичной смоле А и имеющий средний размер дисперсных частиц от 0,1 до 50 мкм.

Изобретение относится к композиции, содержащей неорганический наполнитель, сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения и растворитель, причём содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из N-винил-лактамовых соединений, ациклических N-винил-амидных соединений, ациклических N-аллил-амидных соединений и N-аллил-лактамовых соединений.

Настоящее изобретение относится группе изобретений: способ производства водной дисперсии очищенного политетрафторэтилена (ПТФЭ), способ производства порошкообразного очищенного ПТФЭ, способ производства формованного тела из ПТФЭ, способ производства очищенного ПТФЭ, способ производства ПТФЭ, композиция для формирования формованного тела, композиция для формирования формованного тела, композиция для формирования формованного тела, композиция для формирования формованного тела и формованное тело.

Изобретение относится к технологии обработки поверхности фторсодержащей резины для крепления ее к фторполимерам и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности. Способ заключается в нанесении на поверхность фторсодержащей резины слоя хрома толщиной 5-10 нм посредством магнетронного распыления с последующей промывкой поверхности для удаления избытка хрома и сушкой.
Изобретение относится к смоляной композиции сополимера этилена и хлортрифторэтилена для формования, содержащей от 0,01 до 1,0 мас.% по меньшей мере одного антиоксиданта на основе бисфенола, выбранного из 3,9-бис[2-[3-(трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси)]-1,1-диметилэтил]-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5,5]ундекана, 4,4'-бутилиден-бис(3-метил-6-трет-бутилфенола) и 2,2'-бис(4-гидроксифенил)пропана, и от 0,01 до 1,0 мас.% по меньшей мере одного фосфорсодержащего антиоксиданта, выбранного из 6-[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропокси]-2,4,8,10-тетра(трет-бутил)дибензо[d,f]-[1,3,2]диоксафосфепина и 3,9-бис(2,6-ди(трет-бутил)-4-метил-фенокси)-2,4,8,10-тетраокса-3,9-дифосфаспиро[5,5]ундекана.

Изобретение относится к области материаловедения, а именно, к способу получения полимерного материала на основе политетрафторэтилена, который заключается в пластическом деформировании полимерной заготовки путем сжатия, сопровождающимся изменением толщины при постоянстве ширины заготовки. Полученный полимерный материал на основе политетрафторэтилена характеризуется улучшенными прочностными свойствами, а именно, повышенной прочностью и сниженной ползучестью по сравнению с исходным политетрафторэтиленом, что позволяет применять его для изготовления различных деталей узлов трения машин и механизмов, для изделий стойких к химическим воздействиям.

Настоящее изобретение относится к вулканизуемой резиновой смеси на основе фторкаучука СКФ-26. Данная смесь содержит, мас.
Группа изобретений относится к фторированному эластичному сополимеру, способу получения фторированного эластичного сополимера, сшитому каучуку и способу получения сшитого каучука. Предложен фторированный эластичный сополимер, отличающийся тем, что он содержит атомы йода, способ получения фторированного эластичного сополимера, сшитый каучук, содержащий фторированный эластичный сополимер, способ получения сшитого каучука и сшиваемая композиция для получения каучука.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к созданию резиновой смеси на основе СКФ-26, и может быть использовано для изготовления манжет пакерных устройств, работающих в условиях агрессивных сред, повышенных температур (200-250°С) и давлений (до 50 МПа). Резиновая смесь на основе фторкаучука СКФ-26 содержит 100 мас.

Настоящее изобретение относится к экструдированной матовой пленке, содержащей по меньшей мере один слой, в котором стеклянные гранулы однородно распределены в полимерной матрице, содержащей по меньшей мере один фторполимер, и по меньшей мере один дополнительный слой. Матовая пленка обладает чрезвычайно высокой стойкостью к УФ, высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и превосходными механическими свойствами.
Изобретение относится к области полимерных материалов. Термопластичная эластомерная композиция с демпфирующими свойствами состоит из 85-40 мас.% поливинилбутираля, имеющего 8-29 мас.% остатков звеньев поливинилового спирта и пластификатора взятого в количестве 15-60 мас.%, который представляет собой простой или сложный олигоэфир, содержащий не менее 3-х гидроксильных групп в молекуле, имеющий гидроксильное число в диапазоне 150-500 мг KOH/г и молярную массу в диапазоне 220-2200 г/моль или смесь пластификаторов, содержащую не менее 50 % вышеуказанного олигоэфира.
Наверх