Полимерная композиция Советский патент 1983 года по МПК C08L23/34 C09K3/10 

(5t) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

1 .

Изобретение относится к веществам для герметизации или уплотнения соединений, а именно к композициям на основе хлорсульфированного полиэтилена , и может быть использовано в промышленности резинотехнических изделий.

Вулканизаты хлорсульфированного полиэтилена характеризуются рядом ценных свойств, поэтому они находят применение для изготовления различных изделий, в том числе уплотнительных деталей, например, химического оборудования L13

Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная композиция, содержащая хлорсульфированный полиэтилен, вyлkaнизyющий агент - производные дитиокарбамидной кислоты, например диэтилдитиокарбамат цинка или тетраметилтиурамдисульфид, оксид цинка и мел С 23

Однако при использовании материала, полученного на основе известного

состава, в качестве уплотнителей срок службы материала не .превышает 260 сут из-за недостаточно высокой степени равновесного набухания резины. Остаточная деформация при сжатии образца на 20 при после 150 сут составляет 70%.

Цель изобретения - повышение долговечности получаемого из композиции уплотняющего материала.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая хлорсул{ фированный полиэтилен, диэтилдитиокарбамат цинка, оксид магния и мел, дополнительно содержит «оноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля. общей формулы

где п 10-18;

m 8-10,

при следующем соотношении компонентов, вес.: Хлорсульфированный полиэтилен 18,3-35,0 Диэтилдитиокарбамат цинка 1,8-3, Оксид магния 3,6-7,0 Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля 9,,1 МелОстальное Пример. На вальцах с температурой валков kQ-SO C смешивают хлорсульфированный полиэтилен, вулканизующий агент - Диэтилдитиокарба мат цинка, окись магния, закапсулир ванный моноалкиловыми эфирами полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов формулы И 1И4-1° 2.40)упМ. где п 10-18; m 8-10, (синтанол ДС-10), мел. Синтанол ДС-10 представляет собо смесь указанных эфиров. Капсулирование мела проводят следующим образом: растворяют синтанол ДС-10 в этаноле, вводят в раствор си танола ДС-10 мел при энергичном пере мешивании, затем смесь сушат и диспергируют. Полученную мягкую светло-серого цвета массу вулканизуют в электропр се при 151°С в течение 30 мин. Полученный вулканизат помещают в раствор соляной кислоты для извлечения из него мела и синтанола ДС-10. Время выдержки зависит от содержания мела и составляет от 5-6 ч пр соотношении ХСПЭ-мел 1:3 до несколь ких недель при соотношении ХСПЭ-мел 1 : 0,. После извлечения из вулканизата мела и сннтанола ДС-10 матрицу промывают водой и сушат, 24 Для определения срока службы резины образец полученного материала помещают в воду и сжимают, при этом величина деформации должна составлять 20%. Срок сохранения герметизирующей способности резиновых уплотнений принято оценивать по времени до накопления 80 относительной остаточной деформации. Путем исследования механизма работы резиновых уплотнителей установлено, что одним из основных параметров j определяющим их герметичность, является контактное давление, величина которого уменьшается при эксплуатации и хранении уплотнений из-за протекания в резине при старении процессов физической и химической релаксации напряжений и накопления остаточной деформации. Уплотнительный эффект материала за счет набухания материала в результате заполнения пор с увеличением объема. Через определенные промежутки времени измеряют величину относительного контактного напряжения набухшего образца при 50 С и составляют кривые изменения относительного контактного напряжения. На чертеже изображены кривые изменения относительного контактного напряжения в зависимости от времени, где на оси абсцисс отложено время в сутках, на оси ординат - относительное контактное напряжение. Кривые 1-А относятся к материалам, полученным на основании составов 1соответственно. В таблице приведены физико-механические свойства материала предлагаемого состава.

Компоненты и свойства

Прочность на разрыв, кг/см Объем поглощенной воды Как видно из чертежа, контактное напряжение в полученном материале в начальный период увеличивается до 1,14 через 160 сут у материала на ос новании первого состава, до 1,12 через 120 сут у материала на основании второго состава и до 1,07 через 120 сут у материала на основании третьего состава. Затем химическая релаксация напряжения в образце начи нает преобладать и относительное кон тактйое напряжение cнижaetcя. По сравнению с известным составом для уплотнений, имеющим через 150 су при сжатии образца на 20% при 50.С остаточную деформацию 70%, в материа ле предлагаемого состава через 150 су при тех же условиях сжатия остаточной деформации не наблодается. Появление остаточной деформаций снижает герметизирующую способность материала, что приводит к снижению сроков службы уплотнителей. Для снижения остаточной деформации необходимо повысить степень равновесного набухания . Для получения упл1ртйяющего материала предлагаемый состав обрабатывают соляной Кислотой, реагирукмцей с мелом с образованием растворимого в воде хлорида кальция. Введение в состав синтанола ДС-10 облегчает проникновение соляной кислоты в вулканизат и ускоряет удаление продуктов реакции. В результате этого в материале образуются поры, соединяющ еся между собой каналами, возникающими в результате осмотических явлений. Образование микропористой прони цаемой структуры уплотняющего матери ла обеспечивает повышение степени ра

Продолжение таблицы

.

Составы

i:i::::i

87

60

50 новесного набухания более чем на 300. Это приводит к удлинению-срока службы материала на основе предлагаемого состава до 2 лет. Формула изобретения Полимерная композиция, содержащая хлорсульфированный полиэтилен, диэтилдитиокарбамат цинка, оксид магния и мел, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности получаемого из композиции уплотняющего материала, она дополнительно содержит моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля общей формулы С„Н2 У,0(Са.Н4.0),„Н, где п 10-18; m 8-10, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Хлорсульфированный полиэтилен 18,3-35 . Диэтилди тио ка рбама т цинка1,8-3,4 Оксид магния 3,6-7 Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля 9,9-12,1 МелОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Донцов А.А и др. Хлорированные полимеры. М., Химия, 1979, с. 154. 2.Донцов А.А. и др. Вулканизация хлорсульфированного полиэтилена производными дитиокарбаминовой кислоты. - Каучук и резина, 1973, 9, с. 16-19 (прототип).