Способ модификации фторкаучуков Советский патент 1975 года по МПК C08F27/00 

1

Предлагаемое изобретение относится к области модификации фторкаучуков. Такое изобретение может найти широкое применение в химической, электротехнической, автомобильной и авиационной промышленности.

Резины, применяемые в качестве прокладочных материалов, должны обладать хорошим сопротивлением накоплению остаточных деформаций сжатия в условиях высоких температур.

Известен способ обработки фторкаучуков дитиолом, третичным моноамином и окисью магния при 150-200°С.

В этих условиях происходит сшивка фторкаучуков.

Однако существенным недостатком известного способа, является то, что полученные резины обладают повышенной склонностью к накоплению остаточных деформаций сжатия под нагрузкой, особенно при повышенных температурах, что сильно затрудняет их применение Б качестве прокладочных и уплотнительных материалов.

Целью предлагаемого изобретения является придание фторкаучукам свойств, позволяющих получать резины на их основе улучшенной вулканизуемости и улучшенного сопротивления накоплению остаточных деформаций сжатия. Она достигается путем дегидрофторирования фторкаучуков.

Сущность предлагаемого изобретения закючается в том, что фторкаучук, например ополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26) или сополимер винииденфторида с перфторметилвиниловы.м эфиром (СКФ-260) в виде раствора в кетоне (например, ацетоне) или в виде латекса обрабатывают при комнатной температуре избытком триэтиламина. Затем обработанный триэтиламином фторкаучук высаживают горячей водой или коагулируют из латекса.

Пример 1. К 5%-ному раствору сополимера Бинилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26) в ацетоне приливают при перемешивании триэтиламина из расчета 5,8 см на 5 г фторкаучука и выдерл ивают полученный раствор при комнатной температуре в течение 5 сут. Затем высаживают обработанный фторкаучук из раствора горячей водон, отмывают его от избытка триэтиламина спиртом и сушат до постоянного веса.

Да.тее на лабораторных вальцах готовят резиновые смеси по следуюн1ему рецепту, вес. ч:

Каучук СКФ-26 (необработанный)100

.MgO (прокаленный)15,0

Сажа (печная)15,0

бис-Фурилиденгексаметпленлиамнн (ФГ.МДА)2,0

Для образца фторкаучука, иредварительно обработанного триэтиламином, количество вулканизующего агента снижается с 2,0 до 0,7 вес. ч.

Вулканизацию резии осуществляют п две стадии:

1стадия - 30 мин при 150°С в прессе (р 70-150 кг/см2);

2стадия - в термостате со ступенчатым подъемом температуры по режиму:

Температура, °С

ремя, мин 30 60 30 60 30 60 30 до 100

100 до 150

150 до 200

200 до 260 1440

260

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, обрабатывают избытком триэтиламина сополимер винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260). Приготовление резиновой смеси проводят также аналогично примеру 1, причем для обработанного предварнтельно триэтиламином фторкаучука используют ФГМДА в количестве 3,0 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера, тогда как для необработанного берут 5,0 вес. ч. вулканизующего агента. Показатели остаточного сжатия резин, полученных на основе необработанного (1) и обработанного (П) триэтиламином фторкаучуков при 150, 200 и 250°С, приведены в табл. I.

Накопление остаточной деформации при сжатии на 20%

количество вулканизующего агента, чем при изготовлении резины на основе фторкаучука без предварительной обработки его триэтиламином.

Пример 3. К 100 см 30%-ного латекса СКФ-260 приливают приготовленную заранее водную эмульсию триэтиламина из расчета 5,8 см амина на 5 г сухого каучука. Эмульсию готовят путем взбалтывания триэтиламина в 0,32%-ном водном растворе эмульгатора (1,6 г эмульгатора на 500 см воды) - аммонийной соли перфторкаприловой кислоты. Смесь латекса с эмульсией амина выдерживают при комнатной темнературе в течение

5 сут. Обработанный каучук подвергают коагуляции 75,6 см 12%-ной соляной кислоты, промывают водой до полного удаления эмульгатора и спиртом для удаления остатков воды. Затем каучук сушат в вакуум-термостате

при 90-100°С и мм рт. ст. в течение 8-10 ч, поднимают температуру до 250°С и выдерживают при этой температуре 20 мин.

На основе обработанного триэтиламином каучука на лабораторных вальцах готовят

резиновую смесь, содержащую, вес. ч:

Каучук СКФ-260100

MgO (прокаленная)15

Сажа печная15

бис-Фурилиденгексамегилендиамин (ФГМДА)3,0 Вулканизацию резин осуществляют в две стадии:

1 стадия - 30 мин при 150°Св прессе

(р 70-150 КГС/СМ2);

т а б л и ц а 1

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что предварительное дегидрофториро- 55 ванне фторкаучук-ов существенно улучшает показатели остаточного сжатия вулканизатов, что позволяет применять такие резины в качестве прокладочных и уплотнительиых материалов.60 Кроме того, при получении резины на основе фторкаучука, предварительно обработанного триэтиламином, требуется меньшее 65 2 стадия - в термостате со ступенчатым ъемом температуры по режиму: Время, мин Температура, °С до 100

Физико-механические показатели и величина остаточного сжатия резин на основе фторкаучука СКФ-260, нолученных обработкой трпэтиламином фторкаучука в латексе в

Таблица 2

Способ обработки каучука

Ф1ПИКО-механические показатели

в растворе

в латексе

Модуль при 100%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительное }длинение,

%

Остаточное удлинение, % Накопление остаточной деформации при сжатии н па 20%, 250°С, сут.: 1 3 5

сравнении с такими же показателями резин, полученных обработкой фторкаучука в растворе (см. табл. 1), ириведены в табл. 2. Таким образом, предлагаемый способ позволяет, проводя обработку каучука на стадии латекса, исключить использование огнеопасных растворителей, что существенно упрощает и ускоряет процесс получения резин. При этом физико-механические показатели резин

и сопротивление накоплению остаточных деформаций сжатия ие ухудшаются.

Предмет изобретения

Способ модификации фторкаучуков путел обработки их третичными аминами, отличающийся тем, что, с целью придания резинам на их основе улучшенной вулканизуемости и улучшенного сопротивления накоплению остаточных деформаций сжатия, обработку проводят в растворе или в латексе при комнатной температуре.