CZ282227B6

CZ282227B6 - Způsob výroby ochranných vrstev pro směsi z polárních a nepolárních látek na vnitřním povrchu dutých těles z termoplastických umělých hmot

Info

Publication number: CZ282227B6
Application number: CZ93670A
Authority: CZ
Inventors: Bonn Rolf Van; Manfred Dr. Eschwey
Original assignee: Messer Griesheim Gmbh
Priority date: 1992-04-18
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1997-06-11
Also published as: HU216139B; EP0566883B1; KR930021362A; US5292466A; DE4212969C2; JPH0616855A; BG97645A; PL298570A1; DE59303809D1; HU9301102D0; KR100254863B1; DE4212969A1; SK35793A3; CZ67093A3; HUT67596A; ATE143036T1; ES2092712T3; EP0566883A1

Abstract

K výrobě ochranných vrstev na povrchu termoplastických umělých hmot se povrchy vystaví účinkům pracovního plynu obsahujícího fluor. Ochranné vrstvy jsou účinné proti směsím polárních a nepolárních látek, například mathanolických pohonných látek. Ke zlepšení ochranných účinků se nechá působit pracovní plyn ochlazený na povrchu, jehož teplota na začátku působení se udržuje na 60.sup.o.n.C až 250.sup.o.n.C.ŕ

Description

Způsob vytváření ochranných vrstev, odolných proti směsi polárních a nepolárních látek, na vnitřním povrchu dutých těles z termoplastů

Oblast techniky

Vynález se tyká způsobu vytváření ochranných vrstev, odolných proti směsi polárních a nepolárních látek, na vnitřním povrchu dutých těles z termoplastů, vy fukovaných v opěrných formách, které se vystaví účinkům pracovního plynu, obsahujícího fluor.

Dosavadní stav techniky

Použití termoplastů je v technice omezeno jejich vlastnostmi. Pravděpodobně nejzávažnější omezení tvoří limitní izolační vlastnosti vzhledem k plynům, parám a ředidlům. Možnost posunutí nebo snížení těchto omezení spočívá ve fluorizaci v plynné fázi. Při fluorizaci v plynné fázi se tvoří na polyethylenu nebo polvolefinu krátkým působením pracovních plynů, obsahujících fluor, polární hraniční vrstva. Některé postupy ukazuje například DE-PS 35 11 743. Tím je značně rozšířena použitelnost tohoto typu plastů. Všeobecně jsou stávající postupy k přípravě ochranné vrstvy, k nimž patři vedle jiných koextruze. vytvoření ochranné vrstvy z pry skyřice a lakování, omezeny na jejich působení ve zvolené propustnosti, to znamená plnivy. Obyčejné takovéto ochranné vrstvy více nebo méně zřetelně selhávají, když vstupují v kontakt se směsí z nepolárních a silně polárních látek. Domněle je pro to základem neúplně vysvětlený fenomén poměru bobtnání této ochranné vrstvy plastu působením některých směsí ředidel. Polární podíly vedou k bobtnání polárních ochranných vrstev, které pak dále jsou propustnější pro nepolární komponenty. Odpovídající platí samozřejmě také pro polární ochranné vrstvy, které jsou překryty ze strany média nepolární vrstvou, jako například při koextruzi. Přitom nejprve nepolárním rozpouštědlem nabobtnají nepolární vnější vrstvy, které se tím stanou průchozí pro polární komponenty. Tímto účinkem vnikne polární rozpouštědlo do oblasti polární ochranné vrstvy, což vede ke zřetelnému zmenšení ochranných účinků.

Technická úprava spočívá zpravidla v komplexu směsí polárních a nepolárních látek. Jedná se však přitom především o produkty chemického a petrochemického průmyslu, například o pohonné látky.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je navrhnout způsob vytváření ochranných vrstev na vnitřním povrchu dutých těles z termoplastu, vyfukovaných v opěrných formách, které jsou účinné proti směsím polárních a nepolárních látek.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší tím. že teplota povrchu dutých těles na začátku působení pracovního plynu, obsahujícího fluor, je mezi 60 °C a 250 °C, a reakční energie, uvolněná při fluorizaci, se odvádí pracovním plynem, předtím ochlazeným na teplotu mezi 0 °C a -196 °C.

Opatřením podle vynálezu lze vytvořit na povrchu plastu ochranné vrstvy, které jsou zvláště účinné pro směsi polárních a nepolárních látek. Typický příklad těchto směsí představují moderní motorové benziny, které vedle nepolárních uhlovodíkových látek, jako jsou alifáty a aromáty, obsahují také komponenty, obsahující kyslík, jako jsou alkohol}, například methanol, ethanol. methyltributyleter a podobně. V některých pohonných látkách mohou být vedle toho také proměnná množství vody, která svými vlastnostmi silné polárního rozpouštědla ještě zesiluje negativní účinky jiných polárních látek na vlastnosti ochranné vrstvy na plastu.

- I CZ 282227 B6

Způsob podle vynálezu je účinný již při teplotách pracovního plynu nad -20 °C. Ochranné vrstvy podle vynálezu, které mají velkou účinnost ochrany proti směsím z polárních a nepolárních látek, se vytváří zpracováním vnitřního povrchu dutých těles plynnou směsí, obsahující fluor, při teplotách mezi -20 °C a -196 °C. Oblast mezi -20 °C a -100 °C představuje hospodárné optimum. Pracovní plyn, obsahující fluor, se může ochladit na požadovanou pracovní teplotu například v tepelném výměníku.

Způsob podle vynálezu může být dvoustupňový. Přitom se nejprve zavede do dutého tělesa dusík, eventuálně zkapalněný dusík, takže se v pracovním prostoru sníží teplota. Následným promícháním s pracovním plynem se pak nastaví účinná pracovní teplota podle vynálezu. Cílem tohoto opatření je zajistit, že pracovní plyn bude chladnější než povrch plastické hmoty, se kterou musí reagovat. Doba zpracování činí od několika sekund až po několik minut. Prodloužení doby styku nepřináší žádné obtíže a ani neznamená omezení způsobu podle vynálezu. Složení pracovních plynů odpovídá plynným směsím, dosud používaným pro fluorizaci plynem a obsahuje například dusík s 0.1 % až 10 % objemovými fluoru, nebo vedle fluoru a dusíku ještě 0,1 až 25 % objemových kyslíku.

Zvláště výhodné provedení způsobu podle vynálezu představuje jeho integrace do výrobního procesu, například při vyfukování dutých těles. Přitom se nedosahuje jen zlepšení odolnosti ochranné vrstvy proti směsím polárních a nepolárních látek, nýbrž se přídavně ochlazením vnitřní stěny vý lisku zkracuje doba jeho výroby.

Popis obrázků na výkresech

Obrázek znázorňuje příklad provedení vynálezu pomocí technologického schématu.

Příklady provedení vynálezu

Je uvedena výroba vysokotlakého polyethylenu s hustotou 0.9444 až 0.948 g/cm’ a objemem 500 ml. Láhve 9 se vyrobí v opěrné formě L která se ohřeje ohřevem 2. Láhve se zde nejprve přivedou při vnitřním tlaku l MPa na jednotnou teplotu stěn 150 °C až 80 °C. Nakonec se sníží tlak na 0.2 MPa a zavede se do láhve 9 vakuově izolovaným potrubním vedením 3 pracovní plyn, obsahující fluor. Pracovní plyn vystupuje z tlakových láhví 4 a vedením 11. opatřeným škrticím ventilem 5, vstupuje do tepelného výměníku 6. Zde se ochladí tekutým dusíkem na teplotu -20 °C až -196 °C. Tekutý dusík vystupuje ze zásobníku 7 vakuové izolovaným vedením 8 dusíku rovněž do tepelného výměníku 6.

Pracovní plyn, obsahující fluor, který proudí do láhve 9, může být k dispozici ve zvolené pracovní teplotě plynný, nebo jako směs plyn/kapalina. Po ukončení zpracování se pracovní plyn odvádí ventilem 10.

Láhve 9, vyrobené podle vynálezu, byly podrobeny zkoušce zkušebními pohonnými hmotami, obsahujícími methanol a vodu a porovnány s obvyklými fluoridizovanými nádržemi. Výsledky jsou uvedeny v tabulkách 1 až 3.

Tabulka 1

Podmínky zpracování:	tlak 1 MPa. koncentrace fluoru 1 %. teplota povrchu láhve 120 °C. kontaktní doba 40 s
hmotnostní úbytek láhví v % hmot, za den při teplotě pracovního plynu	teplota místnosti	0°C	-20 °C	-100 °c	-196 °C
testovací pohonná látka (TK)’	0,005	0,005	0,005	0.005	0.005
TK + 1 % methanolu	0,2	0,15	0,1	0.01	0.008
TK + 3 % methanolu	0,3	0,18	0,12	0.01	0.009
TK + 15 % methanolu	0,25	0,15	0,1	0.01	0.008
benzin super + 1 % methanolu	0,1	0,08	0,08	0,007	0,006
TK + 0,1 % vodv	0,15	0,1	0,1	0.007	0.006
nulová zkouška - nezpracované	0,6	-	-	-	-

evropská norma CEC-RF 0,5, plnicí množství 475 ml

Tabulka 2

Podmínky zpracování:	tlak 1 MPa. koncentrace fluoru 0.4 %, koncentrace kyslíku 2,6 %, teplota povrchu láhve 140 °C, kontaktní doba 40 s
hmotnostní úbytek láhví v % hmot, za den při teplotě pracovního plynu	teplota místnosti	0°C	-20 °C	-100°c	-196^;C
testovací pohonná látka (TK)	0,002	0,002	0,002	0.002
TK + 1 % methanolu	0,3	0,15	0,12	0,01
TK + 3 % methanolu	0,38	0,18	0,15	0,01
TK + 15 % methanolu	0,28	0,15	0,11	0.01
benzin super + 1 % methanolu	0,1	0.09	0,08	0.006
TK + 0.1 % vody	0,15	0,1	0,1	0.007
nulová zkouška	0.6	-	-	-

evropská norma CEC-RF 0,5. plnicí množství 475 ml

Tabulka 3

Podmínky zpracování:	ochlazení láhve dusíkem, teplota -100 °C. kontaktní doba 40 s, při tlaku 0,2 MPa, koncentrace fluoru 1 %, teplota povrchu láhve 120 °C
hmotnostní úbytek láhví v % hmot, za den při teplotě pracovního plynu	teplota místnosti	0°C	-20 °C	-100°c	-196°C
testovací pohonná látka (TK)	0,002	0,002	0,002	0.002
TK + 1 % methanolu	0,3	0,15	0.12	0.01
TK + 3 % methanolu	0,38	0,18	0,15	0.01
TK + 15 % methanolu	0,28	0,15	0,11	0.01
benzin super + 1 % methanolu	0.1	0,1	0,08	0.006
TK + 0.1 % vody	0,15	0.1	0.1	0.007
nulová zkouška	0,6	-	-	-

evropská norma CEC-RF 0.5. plnicí množství 475 ml

- J

Z tabulek je bezprostředně patrná účinnost způsobu podle vy nálezu z pohledu zlepšení ochranných účinků proti směsím polárních a nepolárních látek.

Namátková provedení způsobu podle vynálezu v rozmezí teplot povrchu láhve 60 °C až 250 °C prokázala, že i při těchto teplotách dochází ke zlepšení ochranných účinků proti směsím polárních a nepolárních látek, přičemž konkrétní výsledky lze získat z údajů, uvedených v tabulkách 1 až 3, extrapolací.

Claims

1. Způsob vytváření ochranných vrstev, odolných proti směsi polárních a nepolárních látek, na vnitřním povrchu dutých těles z termoplastů, vyfukovaných v opěrných formách (1), které se vystaví účinkům pracovního plynu, obsahujícího fluor, vyznačující se tím. že teplota povrchu dutých těles na začátku působení je mezi 60 °C a 250 °C a reakční energie, uvolněná při fluorizaci. se odvádí pracovním plynem, předtím ochlazeným na teplotu mezi 0 °C a-196°C.

2. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím, že se ochlazení pracovního plynu provádí jeho promícháním s předtím do dutého tělesa přivedeným dusíkem.