CZ309803B6 - Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů - Google Patents

Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů Download PDF

Info

Publication number
CZ309803B6
CZ309803B6 CZ2021-446A CZ2021446A CZ309803B6 CZ 309803 B6 CZ309803 B6 CZ 309803B6 CZ 2021446 A CZ2021446 A CZ 2021446A CZ 309803 B6 CZ309803 B6 CZ 309803B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
silanized
compounds
increasing
component
components
Prior art date
Application number
CZ2021-446A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2021446A3 (cs
Inventor
Petr Tischer
Petr Ing Tischer
Jaroslav Hons
David Veselý
Veselý David doc. Ing., Ph.D.
Roman Jambor
Jambor Roman prof. Ing., Ph.D.
Miroslav Novák
Novák Miroslav Ing., Ph.D.
Original Assignee
Univerzita Pardubice
Petr Ing Tischer
Jaroslav Hons
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 Univerzita Pardubice, Petr Ing Tischer, Jaroslav Hons filed Critical Univerzita Pardubice
Priority to CZ2021-446A priority Critical patent/CZ309803B6/cs
Publication of CZ2021446A3 publication Critical patent/CZ2021446A3/cs
Publication of CZ309803B6 publication Critical patent/CZ309803B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/50Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M111/00Lubrication compositions characterised by the base-material being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M101/00 - C10M109/00, each of these compounds being essential
    • C10M111/04Lubrication compositions characterised by the base-material being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M101/00 - C10M109/00, each of these compounds being essential at least one of them being a macromolecular organic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/02Carbon; Graphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/10Metal oxides, hydroxides, carbonates or bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/26Compounds containing silicon or boron, e.g. silica, sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/16Amides; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M139/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M127/00 - C10M137/00
    • C10M139/06Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M127/00 - C10M137/00 having a metal-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2227/00Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2227/06Organic compounds derived from inorganic acids or metal salts
    • C10M2227/061Esters derived from boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Řešení dle tohoto vynálezu nahrazuje hydrofobní vlastnosti tenkých vrstev fluorovaných polymerů jednou nebo dvěma základními složkami na bázi silanizovaného parafinu (SP) a silanizovaného polyetylenu (SE). Podstatou těchto složek jsou sloučeniny na bázi silikonů a siloxanů, které jsou snáze hydrolyzovatelné a odstranitelné metabolickými procesy živých organizmů. Obě zmíněné složky jsou použitelné jak samostatně, tak i ve vzájemných směsích. Hydrofobní vlastnosti povrchu podkladů jsou dále zlepšovány modifikací základních složek metalaboroxinovými sloučeninami nepřechodných prvků Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, Bi, nebo silanizovanými nanočásticemi oxidů těchto nepřechodných kovů, které vykazují sol-gelovou strukturu. Získané směsi jsou ve formě roztoků, emulzí či suspenzí nebo prášků.

Description

Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů
Oblast techniky
Vynález se týká složení přípravků používaných k přípravě povlaků, které slouží ke zvýšení kluznosti povrchů na bázi polymerních materiálů a z nich připravených kompozitů.
Dosavadní stav techniky
Pro účely zvýšení kluznosti povrchu polymerních materiálů se v nedávné minulosti používaly směsi na bázi parafinů nebo modifikovaných stearátů s obsahem polymerů, které ve struktuře obsahují fluor. Jedná se např. o polytetrafluoretylen (PTFE), polyvinylidenfluorid (PVD), tetrafluoroetylenperfluormetylvinyleter (MFA), kopolymer etylen-tetrafluoretylen (ETFE), polyetylenchlortifluoretylen (ECTFE), perfluoralkoxyalkan (PFA), perfluorovaný kopolymer etylen-propylen (FEP), polychlortifluoretylen (PCTFE) a jejich případné modifikace. Tyto fluorované polymery jsou do přípravků aplikovány v mikronizované formě. Při aplikaci uvedených přípravků dochází ke kontaminaci okolního prostředí mikročásticemi a nanočásticemi fluorovaných polymerů. Samozřejmě okolní prostředí je jimi kontaminováno v průběhu používání povrchově upraveného materiálu i během jeho likvidace. Částice fluorovaných polymerů se ukládají ve vnitřnostech živých organizmů a jsou díky své vysoké chemické odolnosti z organizmu prakticky neodstranitelné. Úsady fluorovaných polymerů pak prokazatelně způsobují rakovinné bujení. Z uvedeného vyplývá, že fluorované polymery mají velice negativní vliv na životní prostředí i zdraví člověka. V současné době jsou hledány nové, ekologicky přijatelné varianty přípravků ke zvýšení kluznosti polymerních materiálů. Jedním z nich je i navrhované technické řešení, které používá látky, které nemají negativní efekt na životní prostředí. Navržený vynález rovněž reaguje na zvýšenou poptávku po uvedených materiálech, která je způsobena novými legislativními předpisy.
Podstata vynálezu
Předmět vynálezu nahrazuje hydrofobní vlastnosti tenkých vrstev fluorovaných polymerů jednou nebo dvěma základními složkami na bázi silanizovaného parafinu (SP) a silanizovaného polyetylenu (SE). Podstatou těchto složek jsou sloučeniny na bázi silikonů a siloxanů, které jsou snáze hydrolyzovatelné a odstranitelné metabolickými procesy živých organizmů. Obě zmíněné složky jsou použitelné jak samostatně, tak i ve vzájemných směsích. Tyto složky jsou aplikovatelné jak ve formě roztoků, emulzí nebo suspenzí, tak i ve formě pevných částic prášků. Po nanesení složky na podklad ve formě roztoku, emulze nebo suspenze dojde k vytvoření homogenní vrstvy pouze samovolným odpařením těkavé složky systému. V případě použití složek ve formě prášku je nutné převést složky do taveniny, kdy se následným rozlivem docílí konzistentní vrstvy na povrchu podkladního materiálu. V obou případech je na podkladu dosaženo vytvoření ochranného povlaku pomocí homogenních vrstev zmíněných složek. Tloušťka vrstev se pohybuje v rozmezí 1 až 1000 pm. Takto modifikované povrchy vykazují nejen výrazné zlepšení hydrofobních vlastností, ale také nedochází k jejich znečištění.
Hydrofobní vlastnosti povrchu podkladů jsou dále zlepšovány modifikací základních složek sloučeninami na bázi organokovových sloučenin, které jsou používány ve velice malých koncentracích (0,01 až 10 %). Základem navrhovaných směsí jsou tedy základní složky (SP, SE a jejich směsi), které jsou dále modifikovány přídavkem metalaboroxinových sloučenin nepřechodných prvků (Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, Bi), nebo silanizovanými nanočásticemi oxidů těchto nepřechodných kovů, které vykazují sol-gelovou strukturu. Získané směsi jsou standardně dodávány ve formě roztoků, emulzí či suspenzí v nižších uhlovodících nebo jako homogenní směsi v pevných parafinech s délkou řetězce 15 až 60 uhlíků.
- 1 CZ 309803 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Směs, která zlepšuje hydrofobní vlastnosti podkladů vytvořením ochranného povlaku, je popsána na následujících příkladech.
Příklad 1
Složku A tvoří SP, složku B tvoří SE, složka C je aditivum na bázi metalaboroxinových sloučenin nepřechodných prvků (Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, Bi), složka D je aditivum na bázi silanizovaných nanočástic oxidů těchto nepřechodných kovů (Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, Bi) a složkou E jsou další aditiva (saze, stearamidy, ZnO, AI2O3, BN, grafit, ZrO2, VO2, TÍO2, parafiny apod.), které jsou nebo nejsou silanizovány, kdy toto procentuální doplnění je provedeno z hlediska úpravy dalších vlastností přípravků, popřípadě povrchu podkladů.
Příklady variant směsí na bázi jedné hlavní složky:
Příklad 2
Složka A: 90 % hmotnostních silanizovaného parafinu (SP);
Složka C: 9 % hmotnostních aditiva na bázi metalaboroxinových sloučenin;
Složka D: 0,6 % hmotnostních aditiva na bázi silanizovaných nanočástic oxidů;
Složka E: 0,4 % hmotnostních dalších aditiv.
Příklad 3
Složka B: 95 % hmotnostních silanizovaného polyetylenu (SE);
Složka C: 2,5 % hmotnostních aditiva na bázi metalaboroxinových sloučenin;
Složka D: 2 % hmotnostních aditiva na bázi silanizovaných nanočástic oxidů;
Složka E: 0,5 % hmotnostních dalších aditiv.
Příklady variant směsí na bázi dvou hlavních složek (SP + SE):
Příklad 4
Složka A: 45 % hmotnostních silanizovaného polyetylenu (SE);
Složka B: 45 % hmotnostních silanizovaného parafinu (SP);
Složka C: 5 % hmotnostních aditiva na bázi metalaboroxinových sloučenin;
Složka D: 2 % hmotnostních aditiva na bázi silanizovaných nanočástic oxidů;
Složka E: 3 % hmotnostních dalších aditiv.
Získaná směs je homogenně rozpuštěna, emulgována nebo rozsuspendována v nižších uhlovodících a připravený roztok, emulzi nebo suspenzi naneseme na povrch podkladu pomocí houbičky a necháme zaschnout. Povrch se po zchladnutí vykartáčuje a vyleští mikrovlákennou utěrkou, nebo
- získaná směs je homogenně smísena s pevným parafinem s délkou řetězce 15 až 60 uhlíků, výsledný prášek se nanese na povrch podkladu, kde se směs roztaví 120 až 130 °C a slije do homogenní vrstvy. Povrch se po zchladnutí vykartáčuje a vyleští mikrovlákennou utěrkou, nebo
- získaná směs složek v práškové formě je pouze homogenizována, výsledný prášek se nanese na povrch podkladu, kde se směs roztaví při 120 až 160 °C a slije do homogenní vrstvy. Povrch se po vychladnutí vykartáčuje a vyleští mikrovlákennou utěrkou, nebo
- 2 CZ 309803 B6
- získaná směs se roztaví, tavenina se nalije do formy a nechá vychladnout. Vzniklým odlitkem se pomocí tření na povrchu plastu vytvoří slabá vrstva, která se zažehlí při teplotě 120 až 160 °C, následně vykartáčuje a vyleští mikrovlákennou utěrkou.
Průmyslová využitelnost
Směsi je možno použít na zvýšení kluznosti povrchu plastových desek, např. u plnicích strojů na skleněné nádoby, nebo na povrchy nejrůznějšího sportovního náčiní.

Claims (3)

1. Přípravek pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů, vyznačující se tím, že obsahuje jednu nebo dvě základní složky, a to složku na bázi silanizovaného parafinu (SP)
5 a/nebo složku na bázi silanizovaného polyetylenu (SE), a to v libovolných vzájemných poměrech.
2. Přípravek pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů podle nároku 1, vyznačující se tím, že do 100 % hmotn. je doplněn o aditiva na bázi metalboroxinových sloučenin a/nebo o aditiva na bázi silanizovaných nanočástic oxidů, a/nebo organokovovými sloučeninami na bázi metalboroxinových sloučenin nepřechodných prvků jako Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, Bi, a/nebo
10 aditivy jako jsou saze, parafiny, grafit a oxidy některých kovů ve formě prášků jako ZnO, AhOs,
VO2, T1O2, ZrO2, popř. nitridy, ať už kovalentní, jako nitridy B, Al, Ga, In a Tl, nebo nitridy kovů jako Zr, V, Ti, které jsou případně silanizovány a/nebo čistým nebo silanizovaným stearamidem.
3. Přípravek pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je ve formě roztoků nebo emulzí nebo suspenzí, a nebo
15 i ve formě pevných částic - prášků.
CZ2021-446A 2021-09-21 2021-09-21 Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů CZ309803B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-446A CZ309803B6 (cs) 2021-09-21 2021-09-21 Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-446A CZ309803B6 (cs) 2021-09-21 2021-09-21 Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2021446A3 CZ2021446A3 (cs) 2023-10-25
CZ309803B6 true CZ309803B6 (cs) 2023-10-25

Family

ID=88543078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-446A CZ309803B6 (cs) 2021-09-21 2021-09-21 Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309803B6 (cs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083057A1 (en) * 1981-12-24 1983-07-06 Ppg Industries, Inc. Aqueous sized glass fibers for reinforcing thermosetting polymers
EP0651005A1 (en) * 1993-10-18 1995-05-03 Corvita Corporation Lubricious silicone surface modification
WO2015157944A1 (zh) * 2014-04-16 2015-10-22 北京林业大学 一种利用石蜡-硅烷复合乳液改善高温热处理材性能的方法
WO2018178108A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Tata Steel Ijmuiden B.V. Aqueous acidic composition for treating metal surfaces, treating method using this composition and use of treated metal surface

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083057A1 (en) * 1981-12-24 1983-07-06 Ppg Industries, Inc. Aqueous sized glass fibers for reinforcing thermosetting polymers
EP0651005A1 (en) * 1993-10-18 1995-05-03 Corvita Corporation Lubricious silicone surface modification
WO2015157944A1 (zh) * 2014-04-16 2015-10-22 北京林业大学 一种利用石蜡-硅烷复合乳液改善高温热处理材性能的方法
WO2018178108A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Tata Steel Ijmuiden B.V. Aqueous acidic composition for treating metal surfaces, treating method using this composition and use of treated metal surface

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2021446A3 (cs) 2023-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11542409B2 (en) Curable polysiloxane compositions and slippery materials and coatings and articles made therefrom
DE3855607T2 (de) Polymermetallkomposit und verfahren zur herstellung
Shi et al. The tribological behavior of nanometer and micrometer TiO2 particle-filled polytetrafluoroethylene/polyimide
JP6801474B2 (ja) 撥水撥油膜
Chen et al. Facile approach in fabricating superhydrophobic SiO2/polymer nanocomposite coating
DE2752773A1 (de) Schiffsbodenfarbe u.dgl.
JP7275210B2 (ja) 塗料組成物
KR100201508B1 (ko) 불소수지 도포 조성물
KR0159847B1 (ko) 불소수지도료조성물
CZ309803B6 (cs) Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů
KR20210015867A (ko) 플루오로중합체 코팅 조성물
CZ36024U1 (cs) Přípravky pro zvýšení kluznosti povrchů polymerních materiálů a kompozitů
Wang et al. Corrosion-resistant engineering superhydrophobic and superoleophilic bulk materials with oil–water separation property
Jiang et al. NIR-driven self-healing phase-change solid slippery surface with stability and promising antifouling and anticorrosion properties
JPH08510018A (ja) うすい色の熱伝導性シーラント材料及びその製造方法
US20180318877A1 (en) Composite particles, coatings and coated articles
JP3594950B2 (ja) 粉末加工用フッ素樹脂粉末組成物
JP4852415B2 (ja) 摺動部材用水系塗料および摺動部材
SI24472A (sl) Fluoro-polimerni nanokompoziti s prilagojenimi tornimi lastnostmi
JP2707103B2 (ja) ペレット状弗素樹脂組成物
EP3525637A1 (en) Low bake temperature fluoropolymer coatings
JP2017200982A (ja) 摺動組成物、並びに、摺動部材及びその製造方法
JPH01271448A (ja) 弗素樹脂着色組成物
Rajput et al. Recent advancements in hydrophobic materials and their significant applications in corrosion prevention
Durango-Giraldo et al. Development of latex/zinc oxide compounds with antibacterial properties for applications in biomedical engineering

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210921