Состав для изготовления уплотняющих пластин Советский патент 1975 года по МПК C08F29/12 C09K3/10 

Изобретение относится к aтepиaлal для уплотнения статических деталей машин.

Известны кислото- и щелочестойкие уплотняющие пластины, изготовленные из волокнистых наполнителей, таких как асбест, стекля 1ные и синтетические волокна с применением в качестве связующего полиизобутилена и фенолформальдегидных смол резольного тина с добавкой сыпучих наполнителей.

1-1звестные пластины имеют хорошую кислото- и щелочестойкость, но не обладают достаточной стойкостью к повышенным давлениям и температурам, а также к действию органических растворителей.

Для повышения стойкости состава к повышенным давлениям, температуре и органическим растворителям в предлагаемый состав для изготовления уплотняющих пластин, в качестве связующего рекомендуется вводить полимеры или сополимеры этилена, пропилена, а-бутилена, а-пентена и сс-гексена и/или их смеси.

В предлагаемую композицию можно вводить полиизобутилен и фенолформальдегидную резольную смолу.

Соотношение компонентов в связующем, общая доля которого в уплотняющей пластине составляет 5-15% можно варьировать в широких пределах.

При ЭТОМ для изготовления связующего можно применять 40-80%, преимущественно 50-70%, каучука и 20-60%, преимущественно 40--50%, указанных полимеров или сополимеров или их CMeceii.

Связу ощее смешивают с асбестовыми, стеклянными и/или синтетическими волокналги, тяжелым И1патом, каолином и красителями известными способами.

Пример 1. 5 кг полиэтилена низкого давления пластицируют вместе с 10 кг полиизобутилена (мол. вес ;200000) на вальцах и перемешивают с 45 кг тяжелого шпата, 30 кг каолина, 38 кг асбестовых волокон, 10 кг жидкой фенолформальдегидной смолы и 0,6 кг красителей. Из этой смеси прокатывают на обогреваемом каландре пластины толщиной 2,1 мм, имеющие плотность 1,85 г/см- и прочность 231 кг/см- в продольном направлении. Сравнительная пластина, содержащая только полиизобутилен, при толщине 2,2 мм и плотности 1,74 г/см имеет прочность только 130 кг/см2. Прочность предлагаемой пластины при нагревании до 100° С уменьшается на 85 кг/см- (сравнительная пластина 25 кг/см). Эта прочность остается постоянной до 250° С, в то время как сравнительная пластина при этой температуре практически теряет свою прочность.

При испытании в 10- и 93%-ной серной кислоте, 10- и 37%-ной соляной кислоте, 10- и 63%-ной азотной кислоте, 10- и 100%-ной уксусной кислоте, бензоле, ацетоне, этиловом эфире уксусной кислоты и водяном растворе фенола предлагаемая пластина только в 63%-ной азотной кислоте, как и сравнительная пластина, уже через некоторое .время приходит в негодность. Во всех других случаях она по своим свойствам даже через 28 дней явно превосходит сравнительную пластину.

Пример 2. 7,5 кг полиэтилена низкого давления пластицируют с 7,5 кг полиизобутилена (мол. вес около 200 000) по примеру 1 и смешивают с 45 кг тяжелого шпата, 30 кг каолина, 35 кг асбестового волокна, 3 кг волокна полиамида, 10 кг жидкой фенолформальдегидной смолы и 0,6 кг красителя. Пз смеси прокатывают пластины толщиной 1,9 м.м, плотностью 1,88 г/см и продольной прочностью 260 кг/см. При нагревании до 100° С они имеют прочность 117 кг/см и при 150° С прочность 55 кг/см, остающуюся постоянной до 250° С. При испытании в указанных в примере 1 кислотах и растворителях предлагаемая пластина также явно превосходит сравнительную пластину без прибавки полиэтилена.

Пример 3. 4 кг полипропилена пластицируют с 11 кг полиизобутилена (мол. вес около 200000) по примеру 1, и добавляют 45 кг тяжелого шпата, 30 кг каолина, 38 кг асбестового волокна, 10 кг жидкой фенолформальдегидной смолы и 0,6 кг красителя. Из смеси прокатывают пластины толщиной 2,0 мм, прочностью 1,82 г/см и продольной прочностью 286 кг/см2. при нагревании до 100° С они имеют прочность 154 кг/см, при 150° С прочность 73 кг/см, при 200° С- 75 кг/см, которая остается постоянной до 250° С. При испытании в кислотах и органических растворителях по примеру 1 предлагаемая пластина явно превосходит пластину без добавки полипропилена.

Пример 4. 2 кг поли-а-гексена (мол. вес около 50 000) пластицируют с 2 кг полиизобутилена (мол. вес около 200 000) по примеру I и добавляют 9 кг тяжелого шпата, 6 кг каолина и 7 кг стеклянного волокна (штапельного волокна). На нагреваемом каландре из этой смеси прокатывают пластины толщиной 2,0 мм, которые имеют плотность 1,70 г/см и прочность 185 кг/см в продольном направлении. При нагревании до 100°С прочность предлагаемой пластины уменьшается до 70 кг/см1 При нагреве до 200° С прочность составляет еще 40 кг/см. Испытания в кислотах и органических растворителях показывают, что химическая устойчивость незначительно уступает пластинам пример01В 1-3. В 93%-ной серной кислоте, 100%-ной уксусной кислоте и органических растворителях предлагаемая пластина набухает значительно меньше, чем пластина без добавки

поли-а-гексена. В 63%-ной азотно кислоте эта пластина, как и все другие, нестойкая.

Пример 5. 5 кг полиэтилена высокого давления (индекс плавления 0,5), 2 кг полипропилена и 3 кг полиизобутилена (мол. вес около 100000) пластицируют по примеру 1 и прокатывают с 45 кг тяжелого шпата, 30 кг каолина, 35 кг асбестового волокна, 3 кг красителя на обогреваемом каландре в пластины

толщиной 2,1 мм. Пластины имеют плотность 1,93 Г/СМ и продольную прочность 253 кг/см. При 100° С прочность составляет еще 112 кг/cм при 200° С еще 41 кг/см. При испытании по примеру I, не наблюдается отклонения в поведении по сравнению с пластиной, изготовленной по примеру 1.

Пример 6. 15 кг полиэтилена высокого давления (индекс плавления 2,0) пластицируют на обогреваемых вальцах и прокатывают с 45 кг тя.желого шпата, 30 кг каолина, 25 кг асбестового волокна, 3 кг волокна полиамида, 10 кг жидкой фенолфор.мальдегидной смолы и 0,6 кг красителя по примеру 1, на обогреваемом каландре в пластины толщиной 1,95 мм.

Пластины имеют плотность 1,78 г/см и прочность 180 кг/см. Прочность у.меньшается при нагреве до 100° С до 63 кг/см-, при 200° С - до 32 кг/см2. Испытания в кислотах

и органических растворителях по примеру 1, показали тот же результат, как у пластины, изготовленной по примеру 4.

При м е р 7. 3 кг смешанного полимеризата из 92% этилена и 8% пропилена пластицируют на обогреваемых вальцах и смешивают с 9 кг тяжелого шпата, 6 кг каолина и 7 кг стеклянного волокна (штапельного волокна). Из полученной смеси прокатывают на обогреваемом каландре пластины толщиной

1,8 мм, которые имеют плотность 1,86 г/см и прочность 243 кг/см. При нагреве до 100° С прочность уменьшается до 95 кг/см. Испытание по примеру I показало те же результаты. При 200°С прочность составляет 46

кг/см2.

Пример 8. 7,5 кг полиэтилена низкого давления подвергают пластикации на смесительных вальцах вместе с 2,5 кг полиизобутилена (мол. вес около 200 000) и 5 кг натурального каучука. Добавляют 45 кг тяжелого шпата, 30 кг каолина, 38 кг асбестового волокна, 10 кг жидкой фенолформальдегидной смолы и 0,5 кг красителя. Из этой смеси с помощью обогреваемого каландра вальцуют

пластины толщиной 2,1 мм с плотностью 1,86 г/см и продольной прочностью 269 кг/см. После подогрева до 100° С прочность снижается до 134 кг/см. При хранении материала в различных кислотах и щелочах пластины

после 28 сут обладают все еще хорошими свойствами. Замечательная устойчивость была установлена в разбавленной или концентрированной серной кислоте.

Пример 9. 5 кг полиэтилена низкого давления подвергают пластикации на смесительных вальцах вместе с 5 кг полиизобутилена (мол. вес около 200 000) и 5 кг синтетического каучука (буна СЗ, смешанный полимеризат из 70% бутадиена и 30% стирола). Затем добавляют волокнистые вещества и наполни тели в количествах, указанных в примере 1. Из этой смеси вальцуют пластины толщиной 2,1 мм, плотностью 1,87 г/см и продольной прочностью 278 кг/см. После подогрева и хранения в кислотах эти пластины проявляют такие же свойства как пластины, изготовленные по примеру 1.

Пример 10. 2 кг полипропилена подвергают пластификации на смесительных вальцах вместе с 2 кг синтетического каучука (буна СЗ). Затем добавляют 9 кг тяжелого щпата, 6 кг каолина и 6 кг стеклянного волокна (щтапельного). Толщина пластин, изготовленных из этой смеси с помощью подогретого каландра 2,1 мм; плотность 1,76

продольная прочность 312 кг/см. Термоустойчивость и устойчивость в кислотах и щелочах этих пластин были такими же хорошими, как у пластин, изготовленных по примеру I и 2.

Предмет изобретения

1.Состав для изготовления уплотняющи.х пластин, содержащий волокнистые и сыпучие

наполнители и связующее, отличающийся тем, что, с целью повыщения термо- и химостойкости пластин, в качестве связующего применены полимеры или сополимеры соединений, выбранных из группы, содержащей этилен, пропилен, а-бутилен, а-пентен и осгексен и/или их смеси и каучук.

2.Состав по п. 1 отличающийся тем, что в него введены полиизобутилен и фенолформальдегидная резольная смола.