Способ снижения проницаемости термо-пластов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТФЖЖОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (И) Дейолнительное к авт. сеид-ву (Щфаявуцщо 2301.79 ДЦ 270742?/23-05 с ерисоедииением заявки Н9

Союз Советских

СФвреаистичезик

УЕСПУФЕаС ()806700

I

«,», ..:..»

« (51 )М. К.з

С 08 У 7/02

Гвеударствеянмй кеиятет

СССР яв делам кзебретеяяй и откритмя

Р3) 3Ъриоритет

Опубликовано 23.02.81. бюллетень l49. 7 (53) УДК 678. 029. . 8 (088. 8) Дата опубликования описания 2 3,02.81

="И @

М.Ф. Кайзер, С.А. Мищенко, G.H. Тар евич:.и, ф,A... Федордва

1д .,,,", 1,"-, : х .ХК!,".:, ., - @ (72) Авторы изобретения

БИК,;. ; „

Всесоюзный научно-исследовательский Мйстит (71) Заявитель ут--.но,э.ащи а металлов от коррозии (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ТЕРМОПЛАСТОИ

Изобретение относится к способам химической модификации поверхности термопластов, в частности полиэтилена низкой и высокой плотности, пентапласта, полипропилена и .поливинилхлорида с целью улучшения их некоторых фИзико-химических свойств.

Известен способ химической обработки поверхности полизтилена 93,5 © частями серной кислоты концентрацией

95-98% и 6,5 частями бихромата натрия при мпературе 855С в течение

4 мин.

В результате такой обработки повышается адгеэия полиэтилена к раз- 15 личным материалам и улучшается его смачиваемость (1j.

Однако этот способ обработки не снижает проницаемости термопластов и, следовательно, не увеличивает 20 срок службы, изделий и защитных покрытий иэ термоцластов в различных агрессивных средах.

Цель изобретения — увеличение дрока службы изделий.

Указанная цель достигается тем, что в способе. снижения проницаемос-. ти термопластов путем обработки их поверхности растворителем и водным раствором серной кислоты, обра- 30 ботку растворителем осуществляют при 60-100 С в течение 2-6 с, с пос- ледующей обработкой 70-85% растворот4 серной кислоты при 80-120"С в тече« ние 24-100 ч.

Время воздействия может быть значительно больше, если проводить обработку менее концентрированными растворами или при более низких температурах.

Способ основан на свойстве полимерных материалов изменять свою структуру под действием химически активных сред.

Установлено, что проницаемость полимеров существенно зависит от их структуры: соотношения кристал« лической и амфорной фаэ, наличия поперечных связей, плотности упаковки и т.д. Следовательно, это позволяет путем подбора химически активных сред, а также условий воздействия, добиваться такого эффекта, когда структура поверхностного слоя становится наименее проницаемой, а внутренние слои сохраняют исходные свойства.

В случае воздействия серной кислоты концентрацией свыше 85% поверхностная структура термоп .астов

806700 становится более проницаемой. Концентрированная серная кислота, олеум, а также хромовая смесь активно разрушают как менее химически стойкие амфорные области, так и более стойкие кристаллические области в структуре термопластов. В результате этого на их поверхности образуется окисная пленка с более рыхлой структурой, которая с увеличением времени воздействия полностью разрушается.

При химической обработке поверх" ности термопластов хромовой, азотной или соляной кислотами, щелочью, а также растворами различных солей эффекта снижения проницаемости не наблюдается.

Проницаемость термопластов в соответствии с ГОСТ 12020-72 оценивают ло изменению массы образцов при их выдержке в выбранных химических средах.

Пример 1. Образцы листового лентацласта толщиной 2 мм в форме диска 50 мм обрабатывают: а) ло предлагаемому способу предварительно циклогексаном, имеющим температуру 100 С в течение 2 с, а затем раствором серной кислоты концентрацией 85Ъ при температуре

120 С в течение 80 ч; б) ло известному способу

93,5 вес.ч. 96Ъ серной кислоты. После этого обработанные образцы,а .также образцы исходного лентапласта взвешивают на аналитических весах с точностью + 0,0001 r, а затем выдерживают в циклогексаноне при температуре,20 С в течение 500 ч.

При этом относительное изменение веса образцов, обработанных по предлагаемоМу способу, составляет

0,56Ъ, а образцов, обработанных по известному способу, также как и образцов исходного пентапласта, 1,89Ъ, т.е. в 3,2 раза больше.

Пример 2. Образцы листового полиэтилена высокой плотности (ПВП) толщиной 4 мм в форме диска 50 мм обрабатывают: а) ло редлагаемому способу предварительно четыреххлористый о углеродом, имеющим температуру 60 С в течение 60 с, а затем 70 Ъ-ным раствором серной кислоты при температуре 80 С в течение 100 ч; б) по известному способу93,5 вес.ч. 96Ъ серной кислоты и

6,5 вес.ч. бихромата натрия при температуре 85 С в течение 4 мин.

После этого обработанные образцы, а также образцы исходного ПВП взвешивают на аналитических весах с точностью +0,0001 r, а затем выдерживают в толуоле при температуре

20оС в течение 500 ч. При этом относительное изменение веса образцов,, обработанных по предлагаемому способу составляет 0,32Ъ, а образцов, обработанных по известному способу, также как и образцов исходного полиэтилена, 1,47Ъ, т.е. в 4,2 раза больше.

Пример 3. Образцы листового полипропилена толщиной 1 мм в форме диска 50 мм обГабатывают: а) по предлагаемому способу предварительно бензолом, имеющим температуру 80 С в течение 20 с, а затем 80Ъ-ным раствором серной кислоты при температуре 100 С в течение 100 ч; б) по известному способу

93,5 вес.ч, 96Ъ-ной серной кислоты

15 и 6,5 вес.ч. бихромата натрия при температуре 85 С в течение 4 мин, После этого обработанные образцы, а также образцы исходного лолипролилена, взвешивают на аналитических

Щ весах с точностью +0,0001 r,а затем выдерживают в дистиллированной воде лри температуре 80 С в течение 500 ч.

При этом относительное изменение веса образцов, обработанных по предлагаемому способу, составляет 0,25Ъ, а образцов, обработанных ло известному способу, также как и образцов исходного полипропилена — 0,75Ъ, т.е. в 3 раза больше.

Пример, 4. Образцы листового полиэтилена низкой плотности (IHII) толщиной 1 мм в форме диска 50 мм обрабатывают: а) ло предлагаемому способу предварительно толуолом, имеющим

О температуру 70 С в течение 20 с, а затем 85Ъ-ной серной кислотой при температуре 120 С в течение 24 ч; б) по известному способу

93,5 вес.ч. 96Ъ-ной серной кислотой

40 и 6,5 вес.ч. бихромата натрия.

После этого обработанные образцы, а также образцы исходного ПНП, взве шивают на аналитических весах с точностью «+0,0001 г, а затем выдер45 живают в 15Ъ-ной соляной кислоте при температуре 30 С в течение 500 ч.

При этом относительное изменение веса образцов, обработанных по предлагаемому способу, составляет 0,9Ъ, а образцов, обработанных по известному способу, также как и образцов исходного ПНП вЂ” 1,32Ъ, т.е. в 2,7 раза больше.

Таким образом, из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ обработки термопластов позволяет снизить их набухание в летучих химических средах в 2,7 — 4,2 раза и тем самым значительно увеличить долговечность работы защитных локры ф тий из термопластов.

Необходимо отметить, что по предлагаемому способу обработки основные структурные изменения происходят в тонком приповерхностном слое.

Поэтому у образцов термопластов тол806700 формула изобретения I5

Составитель Л. Ягодкина

Редактор A. Шандор Техред Н. Вабурка Корректор Q, Билак

Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, N 4/5

Заказ 172/41

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 щиной более 1 мм основные, физико-. механические характеристики практически не меняются. В случае воздействия на термопласты сред, вызывающих активную химическую деструкцию полимеров, например, концентрированной азотной кислоты, при повышенной температуре, происходит разрушение их поверхностной структуры, и эффект снижения проницаемости не наблюдается.

Предлагаемым способом можно осуществлять обработку как отдельных небольших изделий различной конфигурации, так и защитных футеровок в целом.

Предлагаемый способ позволяет снизить проницаемость готовых иэделий иэ термопластов различной конфигурации.

Способ снижения проницаемости термопластов путем о работки их поверхности растворителем и водным раствором серной кислоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы иэделий из термопластов в жидких средах, обработку растворителем осуществляют при б0-100 С в течение 2 - 60 с с последующей обработкой 70-85%-ным

У раствором серной кислоты при 80"120 C в течение 24 - 100 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Поверхностная обработка пластмасс.,Под ред. Ш,Л. Лельчука.Л., Химия, 1972, с. 59.