ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ Советский патент 1995 года по МПК C09K3/10 C08L23/00 

Изобретение касается получения полимерных невысыхающих и невулканизующихся герметизирующих составов, обладающих большим диапазоном рабочих температур и давлений, стойких к воздействию растворов минеральных и органических кислот, щелочей, спиртов, кетонов и некоторых других органических растворителей, составов, применяемых для герметизации различных разъемных фланцевых соединений в химической промышленности.

Известны невысыхающие и невулканизующиеся герметизирующие составы, включающие смесь каучуков бутилкаучук, изопренстирольный термоэластопласт, этиленпропиленовый каучук или бутилкаучук, наирит, хлорсульфированный полиэтилен, дивинилстирольный термоэластопласт, добавкой пластификатора и наполнителя.

Герметики имеют небольшой интервал рабочих температур (от -55 до +90^оС) и недостаточную герметизирующую способность.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является герметизирующий состав, включающий жидкий полибутилен, аморфный полибутилен, пластификатор высыхающий триглицерид и наполнитель. Недостатки этого состава заключаются в небольшом диапазоне температур и давлений, в низкой герметизирующей способности при воздействии высоких температур.

Цель изобретения расширение температурного диапазона использования герметизирующего состава.

Поставленная цель достигается тем, что герметизирующий состав, включающий низкомолекулярный полиолефин, пластификатор и наполнитель, дополнительно содержит олигохинониминоуретан с мол.вес. 400-1800 при следующем соотношении компонентов, в вес.

Низкомолекулярный полиолефин 15-85 Пластификатор 5-40 Олигохинониминоуретан 0,01-5 Наполнитель Остальное
В качестве полиолефинов могут быть использованы полиизобутилен, низкомолекулярный полиэтилен (полиэтиленовые воска) марок ПВ-10, ПВ-200, ПВ-1000 (молекулярные веса 600-900, 1500-2000, 5000 соответственно), низкомолекулярные отходы полиолефинового производства (полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, бутилкаучук) молекулярного веса 600-500, бутилкаучук марки 1675 Т. В качестве пластификаторов применяют парафин, стеарин, церезин, вазелиновое масло, касторовое масло, индустриальное масло и др. или их смеси.

Наполнители выбирают, например, из ряда: каолин, аэросил, асбест, окислы металлов.

В качестве олигохинониминоуретана применяют, например, соединение общей формулы:
N NONHRNHO где R, например, (СН₂)₆, С₆Н₃СН₃,
р 1-2. Это соединение получают взаимодействием п-бензохинондиоксима с изоцианатом в соотношении эквивалентов 1: 0,5 0,95. Взаимодействие осуществляют как в среде органического растворителя, например, метилэтилкетона, так и при смещении рассчитанных количеств реагентов без растворителя. Процесс происходит при температуре 10-30^оС.

Продукты реакции представляют собой плавкие зеленые порошки, хорошо растворимые в амидных растворителях, при нагреве до температуры 200-220^оС разлагаются с выделением окислов азота. Молекулярный вес полученных олигохинониминоуретанов 400-1800.

Предлагаемые герметизиpующие составы представляют собой вязкие жидкости светло-серого цвета, нерастворимые в минеральных и органических кислотах, щелочах, спиртах, кетонах и некоторых других органических растворителях. Их вязкость при 20^оС находится в пределах 400000-700000 сПз по вискозиметру Брукфильда.

Герметизирующий состав готовят следующим образом.

В клеемешалке смешивают полиолефин с пластификатором в течение 6 ч при 80 120^оС. Затем загружают олигохинониминоуретан с мол.вес. 400 1800 и перемешивают 0,5 ч. Далее вносят наполнитель и перемешивают до получения гомогенной светло-серой массы. Полученную смесь выгружают.

П р и м е р 1. В клеемешалку загружают 17,5 кг бутилкаучука марки 1675Т, 10 кг вазелинового масла и перемешивают 6 ч при 110^оС. Затем вносят 2,5 кг олигохинониминоуретана с мол.вес. 1780, полученного взаимодействием 1,2 кг (0,19 г. экв) гексаметилендиизоцианата с 1,3 кг (0,2 г.экв) п-бензохинондиоксима, и перемешивают 0,5 ч. Далее загружают 20 кг каолина и перемешивают до получения гомогенной массы. Полученную смесь выгружают. Смесь светло-серого цвета, вязкость по Брукфильду 400000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 390 атм, максимальная температура эксплуатации 160^оС.

П р и м е р 2. В клеемешалку загружают 42,5 кг полиизобутилена марки П-20, 2,5 кг вазелинового масла и перемешивают 6 ч при 100^оС. Затем вносят 0,005 кг олигохинониминоуретана, полученного взаимодействием 0,003 кг (0,4 г. экв) п-бензохинондиоксима с 0,002 кг (0,2 г экв) триизоцианата ТТ-75, и перемешивают 0,5 ч. Далее добавляют 4,995 кг аэросила марки БС-50 и перемешивают до получения гомогенной массы. Полученную смесь выгружают. Смесь светло-серого цвета, вязкость по Брукфильду 500000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 400 атм, максимальная температура эксплуатации 170^оС.

П р и м е р 3. В клеемешалку загружают 18,75 кг полиизобутилена марки П-20 и 18,75 кг полиэтилена низкой плотности, 5 кг парафина и перемешивают 6 ч при 120^оС. Затем загружают 0,25 кг олигохинониминоуретана, полученного взаимодействием 0,13 кг (0,2 г экв) п-бензохинондиоксима с 0,12 кг (0,19 г экв) 2,4-толуилендиизоцианата, и перемешивают 0,5 ч. Далее добавляют 7,25 кг окиси магния и перемешивают до получения гомогенной массы. Полученную смесь выгружают. Смесь светло-серого цвета, вязкость по Брукфильду 650000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 380 атм, максимальная температура эксплуатации 190^оС.

Аналогично примерам 1-3 готовят герметизирующий состав по рецептурам, приведенным ниже.

П р и м е р 4. Рецептура, мас.

Низкомолекулярный
полиэтилен низкой плотности марки ПВ-10 55,0 Вазелиновое масло 10,0
Олигохинонимино- уретан с мол.вес.500 5,0 Каолин 30,0
Полученная смесь серого цвета, вязкость по Брукфильду 450000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 400 атм, максимальная температура эксплуатации 170^оС.

П р и м е р 5. Рецептура, мас.

Низкомолекулярный
полиэтилен низкой плотности марки ПВ-200 60,0 Касторовое масло 19,0
Олигохинонимино- уретан с мол.вес. 1800 1,0 Белая сажа марки БС-50 20,0
Полученная смесь серого цвета, вязкость по Брукфильду 400000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 380 атм, максимальная температура эксплуатации 190^оС.

П р и м е р 6. Рецептура, мас.

Низкомолекулярный
полиэтилен низкой плотности марки ПВ-10000 20,0 Парафин 40,0
Олигохинониминоуретан с мол.вес.700 2,0 Сажа 38,0
Полученная смесь черного цвета, вязкость по Брукфильду 650000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 350 атм, максимальная температура эксплуатации 170^оС.

П р и м е р 7. Рецептура, мас.

Отход полиэтиленового производства 85,0 Церезин 5,0
Олигохинониминоуретан с мол.вес.400 0,01 Асбест 9,99
Полученная смесь серого цвета, вязкость по Брукфильду 500000 сПз.

П р и м е р 8. Рецептура, мас. Полиизобутилен марки П-20 37,5
Отход полипропиленового производства 37,5 Индустриальное масло 10,0
Олигохинониминоуретан с мол.вес. 500 0,5 Окись магния 14,5
Полученная смесь светло-серого цвета, вязкость по Брукфильду 650000 сПз. Максимальное давление эксплуатации 300 атм, максимальная температура эксплуатации 170^оС.

Свойства герметиков, изготовленных по примерам 1-8, и известных приведены в таблице.

Предлагаемые полимерные невысыхающие и невулканизующиеся герметизирущие составы стойки к воздействию минеральных и органических кислот, щелочей, спиртов, кетонов и некоторых других органических растворителей, обладают большим диапазоном рабочих температур и давлений, технологичны в употреблении, не затрудняют разработку узла при необходимости.

Составы могут быть использованы для различных узлов, имеющих сложную конфигурацию и требующих надежной герметизации в химической промышленности.

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ, включающий низкомолекулярный полиолефин, пластификатор и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного диапазона использования состава, он дополнительно содержит олигохинониминоуретан с молекулярным весом 400-1800 при следующем соотношении компонентов, мас.

Низкомолекулярный полиолефин 15 85
Пластификатор 5 40
Олигохинониминоуретан 0,01 5,0
Наполнитель Остальное