CS210314B1 - Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements - Google Patents

Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements Download PDF

Info

Publication number
CS210314B1
CS210314B1 CS526173A CS526173A CS210314B1 CS 210314 B1 CS210314 B1 CS 210314B1 CS 526173 A CS526173 A CS 526173A CS 526173 A CS526173 A CS 526173A CS 210314 B1 CS210314 B1 CS 210314B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
radiation
irradiation
chemical
crosslinking
technicyl
Prior art date
Application number
CS526173A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Adolf Heger
Guenter Carius
Original Assignee
Adolf Heger
Guenter Carius
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adolf Heger, Guenter Carius filed Critical Adolf Heger
Priority to CS526173A priority Critical patent/CS210314B1/en
Publication of CS210314B1 publication Critical patent/CS210314B1/en

Links

Landscapes

  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

Předmětem vynálezu je způsob radiačně chemického zesítění technických tvarových předmětů ze sítovatelných elaštomerů, například těsnicích prvků.The subject of the invention is a method of radiation-chemical crosslinking of technical shaped articles from crosslinkable elastomers, for example sealing elements.

Je známo, že je možno energeticky bohatým zářením, zejména alfa, beta- nebo gama-zářením nebo rentgenovými paprsky zesítit, popřípadě vulkanizovat vysokopolymerní materiály.It is known that high-energy materials, in particular alpha, beta- or gamma-radiation or X-rays, can be crosslinked or vulcanized.

U tvarových předmětů z elastů, například u těsnicích prvků, však radiačně chemická vulkanizace není možná z toho důvodu, že nevulkanizované tvarové předměty nejsou tvarové stálé a při ozáření se jejich tvar nekontrolovatelně mění. Bylo proto již navrženo umožnit vulkanizaci ozářením u polychloroprenových kaučuků a u silikonových kaučuků, popřípadě u těsnicích prvků, zhotovených z těchto materiálů tím, že materiál se nejprve chemicky zesítí známým i způsobem za použití minimálního množství zesilovacího činidla až do tvarové stálosti, načež se pak dodatečně zesítí radiačně chemicky. Nevýhodou známých způsobů je, že při vulkanizaci se buá musí použít velkého množství tepelné energie nebo že při vulkanizaci ozářením výše' uvedenými paprsky dochází k potížím při dodržování tvaru, zejména u těsnicích prvků, při-j čemž výhody zesítění ozářením jsou značně Sníženy nebo anulovány zvýšenými náklady, vyplýjvajícími z dlouhé doby ozáření. Dále se na vulkanizétech neprováděla žádna dodatečná dife|renciovaná zpracování, týkající se určitých oblastí výrobků, za účelem modifikování jejicji vlastností.However, in the case of elastic shaped articles, such as sealing elements, radiation-chemical vulcanization is not possible because the non-vulcanized shaped articles are not stable in shape and their shape changes uncontrollably under irradiation. It has therefore already been proposed to allow radiation vulcanization of polychloroprene rubbers and silicone rubbers or sealing elements made of these materials by first chemically crosslinking the material in known manner using a minimum amount of crosslinking agent until it is dimensionally stable and then subsequently crosslinking radiation chemically. A disadvantage of the known methods is that either a large amount of thermal energy must be used in the vulcanization or that in the vulcanization by irradiation with the above-mentioned beams there are difficulties in conforming to the shape, especially of the sealing elements. costs resulting from long exposure periods. Furthermore, no additional differentiated treatments have been carried out on the vulcanizates relating to certain product areas in order to modify its properties.

!!

Účelem vynálezu je, vyrábět technické tvarové předměty, zejména těsnicí prvky, ze sílovatelných materiálů ekonomičtěji.The purpose of the invention is to make the technical moldings, in particular the sealing elements, more economically from the reinforceable materials.

Podnětem k vynálezu byl úkol, zesítit technické tvarové předměty po vytvarování radiačně chemickým postupem.The object of the invention was to crosslink technical shaped articles after being formed by a radiation-chemical process.

Podle vynálezu se tento úkol řeší způsobem radiačně chemického zesítění technických tvarových předmětů ze slíovatelných elastomerů, například těsnicích prvků, jež po zesítění popřípadě vykazují zóny rozdílného stupně zesítění, kterýžto způsob se vyznačuje tím, že se elastomer zesítí ozářením elektronovými paprsky přeměněnými v rentgenové brzdné záření, přičemž se ozáření provádí ve vhodném nástroji, například v kovové formě, přeměně elektronových paprsků v rentgenové brzdné záření se napomáhá použitím vhodných fólií z kovu o vysokém atomovém čísle a tvarové předměty, určené k zesítění, se pak popřípadě podrobí regulovanému místnímu ozáření elektronovými paprsky.According to the invention, this object is achieved by a method of radiation-chemical cross-linking of technical molded articles of compatible elastomers, for example sealing elements, which after cross-linking possibly have zones of different degree of cross-linking, characterized in that the elastomer is crosslinked by irradiation with electron beams wherein the irradiation is carried out in a suitable tool, for example in metal form, the conversion of the electron beams into X-ray braking radiation is aided by the use of suitable high atomic number metal foils and the shaped articles to be crosslinked are then optionally subjected to controlled local electron beam irradiation.

Přitom se vulkanizace provádí elektronovými paprsky, které se podle vynálezu přemění ve foliích z kovu o vysokém atomovém čísle, například z olova, wolframu apod., v rentgenové brzdné záření. Podle vynálezu může být fólie, například z olova, wolframu apod., která přeměňuje elektronové paprsky v pronikavé rentgenové brzdné záření, upravena buá přímo pod Lenardovým výstupem urychlovače elektronů nebo na vrchní a/nebo spodní straně formy, v níž je elastomer určený k zesítění. Podle vynálezu včak může i sama forma být vyrobena z kovu, který přeměňuje většinu elektronových paprsků v rentgenové brzdné záření.In this case, the vulcanization is carried out by means of electron beams, which according to the invention are converted into X-ray braking radiation in foils of a metal of high atomic number, for example lead, tungsten or the like. According to the invention, a foil, for example of lead, tungsten or the like, which converts electron beams into penetrating X-ray braking radiation can be provided either directly below the Lenard output of the electron accelerator or on the top and / or bottom of the mold in which the elastomer is to be crosslinked. However, according to the invention, the mold itself can also be made of metal which converts most of the electron beams into X-ray braking radiation.

K lepšímu využití rentgenového brzdného záření je účelné, použít patronových nástrojů, tj. upravit v radiačním poli několik forem nad sebou. Neprovádí-li se přeměna elektronových paprsků v rentgenové brzdné záření samotným kovem formy, je účelné, aby hustota materiálu formy byla co nejnižší, aby se v elastomerů absorboval co největší podíl použitého rentgenového brzdného záření.In order to make better use of X-ray braking radiation, it is expedient to use cartridge tools, ie to arrange several forms one above the other in the radiation field. If the conversion of the electron beams into X-ray braking radiation is not effected by the mold metal alone, it is expedient for the density of the mold material to be as low as possible to absorb as much of the X-ray braking radiation used in the elastomers.

Podle vynálezu je možno takto vulkanizovaný elastomer nadto v dalším ještě místně vystavit po vyjmutí z formy působení energeticky bohatého záření, zejména elektronových paprsků. Tímto místním ozářením se získají technické tvarové předměty, které se vyznačují zónami odlišných vlastností v souhlasu se zamýšleným použitím následkem vzniku oblastí rozdílného stupně zesítění. Takovými vlastnostmi jsou například různá tvrdost, odlišné součinitele roztažnosti a kluzného tření. Aplikováno na těsnicí prvky, je tímto způsobem možné vyrábět těsnicí plochy s jiným stupněm zesítění, než je stupeň zesítění stabilizačního dílu těsnicího prvku. Takovéhoto výsledku bylo až dosud možno dosáhnout jen pomocí výztuží pletivem. Způsobem podle vynálezu je tedy možno technologií v-střikového lití vyrábět i výrobky, mající charakter netkaného materiálu tím, že se tohoto charakteru netkaného materiálu dosáhne dodatečně diferencovaným ozářením vybraných oblastí. Například je možno předem volit tlouštku dodatečně modifikované vrstvy změnou energie elektronových paprsků.According to the invention, the vulcanized elastomer can furthermore be exposed locally after removal from the mold to energy-rich radiation, in particular electron beams. This local irradiation yields technical shaped articles which are characterized by zones of different properties in accordance with the intended use due to the formation of regions of different degree of crosslinking. Such properties are, for example, different hardness, different coefficients of expansion and sliding friction. Applied to the sealing elements, it is possible in this way to produce sealing surfaces with a different degree of crosslinking than the degree of crosslinking of the stabilizing member of the sealing element. Until now, such a result could only be achieved with mesh reinforcement. According to the method according to the invention, it is thus possible to produce by injection molding technology also articles having the character of non-woven material, in that this character of the non-woven material is achieved by additionally differentiated irradiation of selected areas. For example, it is possible to preselect the thickness of the additionally modified layer by changing the energy of the electron beams.

Ke zlepšení speciálních vlastností, například k dosažení vyšší tvrdosti a zlepšení tažnosti a kluzných vlastností je kromě toho možno podle vynálezu použít monomerních látek, jejichž účinek se projeví tam, kde dojde k místnímu ozáření. Monomerní látky se k elastomeru přidávají před ozářením přimíšením nebo difúzí. K naroubování může dojít, když ozářený elastomer se po ozáření uvede do styku s vhodnými monomery. Požadovaný efekt je dán použitým monomerem.In addition, monomer substances can be used according to the invention in order to improve special properties, for example to achieve higher hardness and to improve ductility and sliding properties, the effect of which occurs where local irradiation occurs. The monomer substances are added to the elastomer prior to irradiation by mixing or diffusion. The grafting can occur when the irradiated elastomer is contacted with suitable monomers after irradiation. The desired effect is given by the monomer used.

Vynález je blíže objasněn dále uvedenými příklady provedení.The invention is illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Z dímetylsilikonového kaučuku s 0,5 molárního % metylvinylsiloxanových jednotek se na válcovacím stroji vyrobí směs uvedená v tabulce I, která se pak odebírá v podobě proužků o šířce 5 cm. Tyto proužky se zapudrují kysličníkem křemičitým jako plnivem a navinou na odvíjecí hašpli. Hašple se upevní na vhodné zařízení nad podávači zónou komory šnekového vstřikovacího stroje, proužek materiálu se zavede do podávacího otvoru a zpracuje za podmínek vstřikového lití, uvedených v tabulce II. Jako nástroj se volí forma pro vertikální stroje pro vstřikové lití, kterou je možno po otevření uzávěru snadno vyjmout v uzávorovaném stavu. Jako vyráběný předmět byl Zvolen známý těsnicí kroužek (vnitřní těsnicí kroužek o vnitřním průměru 40 mm). Tloušťka horního dílu tvářecí formy činí 40 mm. Tvářecí forma se automaticky nebo ručně dopraví k ozařovacímu zařízení o radiačním výkonu 100 kW a ozáří dáv kou 10? radů při teplotě 40 °C, přičemž přeměnou elektronových paprsků vznikne rentgenové brzdné záření.From the dimethylsilicone rubber with 0.5 mole% methylvinylsiloxane units, a mixture as shown in Table I is prepared on a rolling machine, which is then taken in the form of strips 5 cm wide. These strips are dusted with silica as a filler and wound onto unwinding paddles. Attach the scraper to a suitable machine above the feed zone of the screw injection machine chamber, insert the strip of material into the feed opening and process it under the injection molding conditions given in Table II. A mold for vertical injection molding machines is chosen as a tool, which can be easily removed in the locked state after opening the closure. A known sealing ring (inner sealing ring with an inner diameter of 40 mm) was chosen as a manufactured article. The thickness of the upper mold part is 40 mm. The mold is automatically or manually conveyed to a 100 kW irradiation device and irradiated at a dose of 10? The electron beam conversion produces X-ray braking radiation.

Po vyjmutí zesítěného těsnění z tvářecí formy se ke zvýšení odolnosti proti olejům pro vede roubování akrylonitrilem.tím, že se na ozářené vnitřní těsnicí kroužky působí při teplotě 60 °C parami akrylonitrilu.After removal of the crosslinked gasket from the mold, acrylonitrile grafting is conducted to increase the oil resistance for the acrylonitrile vapor by treating the irradiated inner sealing rings at 60 ° C.

Bobtnání v toulenu se naroubováním sníží v závislosti na podílu naroubovaného akrylonitrilu (až 30 % akrylonitrilu) ze 130 % na přibližně 20 %.The swelling in the toluene is reduced by grafting, depending on the proportion of grafted acrylonitrile (up to 30% acrylonitrile) from 130% to approximately 20%.

Pro ozáření se použije transformátoru s izolovaným jádrem se zrychlovacím napětím 3 MV. Stanovení dávky urychlených elektronů se provede prostřednictvím hustoty proudu a z této se určí účinné dávka rentgenového brzdného záření podle známých vztahů. Pravděpodobná chyba použité dozimetrie činí přibližně 5 %· Potřebná dávka pro 95% zesítění se stanoví ozářením desek o tloušťce 6 mm z výsledků zkoušky pevnosti v tahu, tažnosti a napětí na vyražených kroužcích o vnějším průměru 52,6 mm a vnitřním průměru 44,6 mm.An isolated core transformer with an accelerating voltage of 3 MV is used for irradiation. The determination of the accelerated electron dose is performed by means of current density and from this the effective dose of X-ray braking radiation is determined according to known relationships. The probable error of the dosimetry used is approximately 5%. The required dose for 95% crosslinking is determined by irradiating the 6 mm thick plates from the results of the tensile strength, ductility and stress tests on embossed rings of 52.6 mm outside diameter and 44.6 mm inside diameter. .

Příklad 2Example 2

Postupem podle příkladu 1 se z kopolymeru butadienu a akrylonitrilu vyrobí směs, uvedená v tabulce III, která se zpracuje ve stroji pro vstřikové lití za vstřikovacích podmínek uvedených v tabulce IV. Vyrobí se týž těsnicí prvek jako v příkladu 1 a ozáření se pro· vede jako v příkladu 1 dávkou 2.10? radů při teplotě 35 °C. Po vyjmutí těsnění z tvářecí formy se spodní strana těsnění vystaví elektronovým paprskům a tvrdost spodní strany se zvýší dávkou 6.107 až 1.i 0® radů ze 70° Shore na 85° Shore.Using the procedure of Example 1, a mixture as shown in Table III was prepared from a butadiene-acrylonitrile copolymer and processed in an injection molding machine under the injection conditions set forth in Table IV. The same sealing element as in Example 1 is produced and the irradiation is carried out as in Example 1 at a dose of 2.10? rows at 35 ° C. After removing the gasket from the mold, the underside of the gasket is exposed to electron beams and the hardness of the underside is increased by a dose of 6,107 to 10 1. rows from 70 ° Shore to 85 ° Shore.

Tabulka Table I AND Složení směsi: Mixture composition: dimetylsilikonový kaučuk s 0,5 mol/% metylvinylsiloxanových jednotek dimethyl silicone rubber with 0.5 mol /% methyl vinyl siloxane units 100 100 ALIGN! hmot. wt. dílů parts aerosil aerosil 35 35 hmot. wt. dílů parts kysličník křemičitý (plnivo) silicon dioxide (filler) 50 50 hmot. wt. dílů parts

Tabulka IITable II

Podmínky při vstřikovém lití dimetylsilikonového kaučuku s 0,5 mol. % metylvinylsiloxanových jednotek teplota komory, °C teplota tvářecí formy, °C vstřikovací tlak, MPa doba vstřikování, sek. dostřiková doba, sek. počet otáček šneku, ot/min dynamický tlak, MPa uzavírací tlak, MpConditions for injection molding of dimethyl silicone rubber with 0.5 mol. % methylvinylsiloxane units chamber temperature, ° C mold temperature, ° C injection pressure, MPa injection time, sec. injection time, sec. screw speed, rpm dynamic pressure, MPa cut-off pressure, Mp

10 až 130 teplota místnosti 75 až 80 310 to 130 room temperature 75 to 80 3

0,50.5

160160

Tabulka IIITable III

Složení směsi:Mixture composition:

kopolymer butadienu a akrylonitrilu, obsahující 26 % akrylonitrilu směs 60 % kopolymeru butadienu a akrylonitrilu, obsahující přibližně 35 % akrylonitrilu» se 40 % polyvinylchloridu kysličník křemičitý (plnivo) změkčovadlo kyselina stearová ultramarínová modřbutadiene-acrylonitrile copolymer containing 26% acrylonitrile mixture of 60% butadiene-acrylonitrile copolymer containing about 35% acrylonitrile with 40% polyvinyl chloride silicon dioxide (filler) plasticizer stearic acid ultramarine blue

100 hmot. dílů hmot. dílů 52 hmot. dílů 15 hmot. dílů hmot. dílů 8 hmot. dílů100 wt. parts by weight 52 wt. parts 15 wt. parts by weight parts 8 wt. parts

Tabulka IVTable IV

Podmínky pro vstřikové lití směsi nltrilového kaučuku teplota komory, °C teplota tvářecí formy, °C vstřikovací tlak, MPa doba vstřikování, sek. dostřiková doba, sek. počet otáček Šneku, ot/min dynamický tlak, MPa uzavírací tlak, MpConditions for injection molding nltril rubber mixture chamber temperature, ° C mold temperature, ° C injection pressure, MPa injection time, sec. Injection time, sec. Screw speed, rpm dynamic pressure, MPa closing pressure, Mp

120 až 140 teplota místnosti 130 ',5120 to 140 room temperature 130 ', 5

160160

Claims (2)

PÍ ED II ĚT VYNÁLEZUBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Způsob radiačně chemického zesítění technických tvarových předmštů ze sílovatelných elastomerů, například těsnicích prvků, jež po zesítění popřípadě vykazují zóny rozdílného stupně zesítění, vyznačující se tím, že se elastomer zesítí ozářením elektronovými paprsky přeměněnými v rentgenové brzdné zéření, přeměně elektronových paprsků v rentgenové brzdné záření se napomáhá použitím vhodných fólií z kovu o vysokém atomovém čísle a tvarové předměty, určené k zesítění, se pak popřípadě podrobí regulovanému místnímu ozáření elektronovými paprsky.A method for the radiation-chemical crosslinking of technical preforms made of reinforceable elastomers, for example sealing elements, which, after crosslinking, optionally have zones of different degree of crosslinking, characterized in that the elastomer is crosslinked by irradiation with electron beams the radiation is aided by the use of suitable films of high atomic number metal and the shaped articles to be crosslinked are then optionally subjected to controlled local electron beam irradiation. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se tvarový předmět před místním ozářením, během něho nebo po něm uvede zčásti nebo zcela do styku s monomerními látkami.2. A method according to claim 1, characterized in that the shaped article is partially or fully contacted with the monomer substances before, during or after local irradiation.
CS526173A 1973-07-23 1973-07-23 Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements CS210314B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS526173A CS210314B1 (en) 1973-07-23 1973-07-23 Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS526173A CS210314B1 (en) 1973-07-23 1973-07-23 Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS210314B1 true CS210314B1 (en) 1982-01-29

Family

ID=5397161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS526173A CS210314B1 (en) 1973-07-23 1973-07-23 Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS210314B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3717559A (en) Process for the preparation of polypropylene resin foams
US2737503A (en) Method of making an expanded or cellular polyvinyl chloride composition
CZ676688A3 (en) Shaped article formed of a rubber and plastic mixture
US3818086A (en) Production of expanded ethylene polymers
JPS5975929A (en) Production of polyolefin foam
US4370189A (en) Modifying thermoplastic materials and products thereof
JPS6138736B2 (en)
GB1030886A (en) Improvements in or relating to cellular thermoplastic polymers
US4400483A (en) Thermoplastic elastomer compositions for low pressure molding
US3927161A (en) Process for manufacturing foam padded skinned arm rests and crash pads
CS210314B1 (en) Method of radiation-chemical netting of technicyl moulded objects from the netted elastomeres,e.g. packing elements
US3238157A (en) Method of making a filled cellular silicone elastomer and cellular product obtained thereby
US3770662A (en) Foamed elastomeric product and method of making the same
EP0047171A3 (en) Process for irradiation of polyethylene
US2979775A (en) Method of manufacturing cellular products
US2649432A (en) Vulcanization with alkyl dimethylolphenol and alknaolamine
ATE229053T1 (en) METHOD FOR PRODUCING POLYOLEFIN-BASED FOAMED PLASTIC BLOCKS
CA2007548A1 (en) Method of producing latex foam material
US3268643A (en) Method of molding piston cups
Böhm et al. A comparison of the physical properties of radiation and sulfur‐cured poly (butadiene–co–styrene)
ES339865A1 (en) Production of Expanded Mouldings of Olefin Polymers
US3386949A (en) Chemical crosslinking of ethylene copolymers with di-t-butyl diperoxyoxalate
DE2335997A1 (en) Radiation vulcanisation of elastomer in a mould - uses no or little vulcanising agent and injection or compression moulding
JPS5849563B2 (en) Manufacturing method for vinyl chloride resin molded products
GB1455264A (en) Process for producing shaped articles of elastomers