DE1669256B2 - Polymerisat-mischung - Google Patents

Polymerisat-mischung

Info

Publication number
DE1669256B2
DE1669256B2 DE1966P0039938 DEP0039938A DE1669256B2 DE 1669256 B2 DE1669256 B2 DE 1669256B2 DE 1966P0039938 DE1966P0039938 DE 1966P0039938 DE P0039938 A DEP0039938 A DE P0039938A DE 1669256 B2 DE1669256 B2 DE 1669256B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
mass
oil
weight
properties
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE1966P0039938
Other languages
English (en)
Other versions
DE1669256A1 (de
Inventor
Murray Glenside; Miville Maurice Edward Flourtown; Montgomery Pa. Hauptschein (V.StA.)
Original Assignee
Pennwalt Corp., Philadelphia, Pa. (V.StA.)
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 Pennwalt Corp., Philadelphia, Pa. (V.StA.) filed Critical Pennwalt Corp., Philadelphia, Pa. (V.StA.)
Publication of DE1669256A1 publication Critical patent/DE1669256A1/de
Publication of DE1669256B2 publication Critical patent/DE1669256B2/de
Granted legal-status Critical Current

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
    • C10M7/00Solid or semi-solid compositions essentially based on lubricating components other than mineral lubricating oils or fatty oils and their use as lubricants; Use as lubricants of single solid or semi-solid substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/208Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being MX
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/26Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
    • C07C17/272Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions
    • C07C17/278Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions of only halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/08Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/08Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine
    • C07C19/10Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine and chlorine
    • 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
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/08Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
    • C10M2209/084Acrylate; Methacrylate
    • 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
    • C10M2211/00Organic non-macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2211/06Perfluorinated compounds
    • 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
    • C10M2213/00Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/02Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen and halogen only
    • 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
    • C10M2213/00Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/06Perfluoro polymers
    • C10M2213/062Polytetrafluoroethylene [PTFE]
    • 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
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/08Amides
    • 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
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/08Amides
    • C10M2215/082Amides containing hydroxyl groups; Alkoxylated derivatives
    • 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
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/28Amides; 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
    • 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
    • C10M2227/065Organic compounds derived from inorganic acids or metal salts derived from Ti or Zr
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/015Dispersions of solid lubricants
    • C10N2050/02Dispersions of solid lubricants dissolved or suspended in a carrier which subsequently evaporates to leave a lubricant coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/04Aerosols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/08Solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/10Semi-solids; greasy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00Specific manufacturing methods for lubricant compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Telomermasse, welche ein Gemisch bestimmter polymerer Fluorkohlenstoffe ist und welche als wasser- und ölabstoßendes Mittel, Formfreigebungsmittel und Schmiermittel brauchbar ist.
Es ist bekannt, Telomere aus Tetrafluoräthylen zu bereiten. Wie in der USA.-Patentschrift 3067 262 beschrieben, werden beim Telomerisieren von Tetrafluoräthylen mit Trichlortrifluoräthan hochmolekulare Produkte erhalten, welche dem Polytetrafluoräthylen ähneln, und solche Produkte befinden sich nicht in einer für das Überziehen auf Oberflächen brauchbaren Form. Um ein wachsähnliches Produkt zum Überziehen zu erhalten, lehrt die USA-Patentschrift 30 67 262, daß dem Telomerisationsprozeß ein zweites aktives Telogen einverleibt werden muß, und dies führt zu wachsähnlichen Produkten, welche oberhalb 2600C schmelzen. Solche aktiven Telogene werden aus der Gruppe tertiäre Kohlenwasserstoffe, aliphatische Alkohole, zweiwertige Schwefelverbindungen, aliphatische tertiäre Amine, aliphatische Äther, Karbonylverbindungen und Dialkylphosphite ausgewählt. Diese aktiven Telogene enthalten alle Wasserstoff, und demzufolge enthalten die Telomerprodukte bemerkenswerte Mengen Wasserstoff (beispielsweise 0,05 bis 2 Gewichtsprozent). Wenn auch die in der USA.-Patentschrift 30 67 262 beschriebenen Produkte als Überzüge Anwendung finden, um öl- und wasserabstoßende Wirkungen, formfreigebende Wirkungen und Schmierwirkungen und dergleichen zu verleihen, so weisen sie doch bestimmte Mängel auf, von denen zumindest einige möglicherweise auf den Wasserstoffgehalt der Produkte und/oder die relativ hohen Schmelzpunkte zurückzuführen sind. Beispielsweise ändern die Überzüge aus solchen Telomeren oft das visuelle Aussehen der überzogenen Gegenstände, weil die Telomeren kreideartig sind und dadurch den Überzug sichtbar machen. Ein anderer Nachteil besteht in ihren relativ mangel- &5 haften öl- und wasserabstoßenden Eigenschaften.
Bei Verwendung auf Geweben oder Leder besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Griffigkeit des behandelten Materials verändert wird. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, verbesserte Materialien zu erhalten, welche diese Nachteile nicht aufweisen. Dies wird mittels dieser Erfindung erreicht, welche verbesserte Telomere mit Eigenschaften schafft, die überraschenderweise bisher bekannten Telomermassen überlegen sind.
Die mit der Erfindung vorgeschlagene Polymerisat-Mischung auf der Basis von niedermolekularen, hochfluorierten Kohlenwasserstoffpolymeren ist dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus
A: 90 bis 96,1 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Polymeren der allgemeinen Formel (I)
R(CF2-CF2)„X,
worin R eine Ci- bis C4-Perfluoralkylgruppe bedeutet, X Chlor oder Fluor ist und η eine ganze Zahl im Bereich von 6 bis 10 darstellt und
B: 3,9 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Polymeren der allgemeinen Formel (I), worin R und X die gleiche Bedeutung wie bei A haben und π eine ganze Zahl im Bereich von 11 bis 16 ist.
Diese so gekennzeichnete Polymerisat-Mischung ist brauchbar als Schmiermittel und Formfreigebungsmittel, welche auch verschiedenen Oberflächen öl- und wasserabstoßende Eigenschaften verleihen; sie dienen auch der Verhinderung der ölausbreitung.
Die erfindungsgemäße Masse kann von Produkten abgeleitet werden, welche durch Telomerisation von Tetrafluoräthylen mit bestimmten Halogenalkanen erhalten werden. So kann man die erfindungsgemäße Masse durch Chlorieren oder Fluorieren bestimmter Fraktionen von telomeren Jodidgemischen bereiten, beispielsweise solchen, welche in der USA.-Patentschrift 31 56 732 beschrieben sind.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Massen sind diejenigen, in welchen R eine Gruppe der Struktur:
R2-C-
ist, in welcher Ri und R2 gleiche oder ungleiche Perfluoralkyl- und Monochlorperfluoralkylradikale sind. Diese Gruppen werden aus den entsprechenden, als Telogene benutzten Jodide erhalten und umfassen am bevorzugtesten Perfluorgruppen.
Zu brauchbaren Gruppen zählen
CF2Cl
CF3-CFJ
(CF3)2CFJ und auch die telogenen Jodide mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, welche in Spalte 3, Zeilen 11 bis 45 der USA.-Patentschrift 31 56 732 angegeben sind. Als R in der obigen Strukturformel sind auch solche Gruppen wie
CF3-, ClCF2-, CF3CFCICF2-, C2F5-,
CCIF2CF2-, CCIF2CF2CF2CF2, n-C3F7-,
n-C4F9-, (CFj)2CF-CF2-, (CF3)SC-,
und dergleichen brauchbar.
Bei Telomerisationsprozessen wie den in der USA.-Patentschrift 31 56 732 beschriebenen, spielt sich die Telomerisation ab und ergibt ein Gemisch
jodhaltiger Produkte. Die niedermolekularen Produkte, in denen π 2 bis 5 ist, werden durch Destillation abgetrennt und als Zwischenprodukte für eine Anzahl brauchbarer Massen wie oberflächenaktiven Mitteln und dergleichen verwendet Der verbleibende Rückstand, in welchem η einen Wert zwischen 6 und 16 besitzt, ist das Zwischenprodukt, welches durch Fluoriemng oder Chlorierung die erfindungsgemäße Masse ergibt.
Die allgemeine Arbeitsweise, nach welcher die Polymergemische der Erfindung bereitet werden, besteht in den Fällen, wo X Chlor ist, in der Chlorierung des telomeren Jodidgemisches, wodurch Jod durch Chlor ersetzt wird. Das sich ergebende, geschmolzene Produkt wird zur Entfernung festen Materials einfach filtriert und in Schalen gegossen, wo man es durch Abkühlen härten läßt Dann wird es für weitere Handhabung zur gewünschten Größe gemahlen. In dem Fall, wo X Fluor ist, wird das Produkt durch herkömmliche Fluoriemng unter Verwendung von Fluor, Kobalttrifluorid und dergleichen bereitet.
Wie durch obige Ausführungen angedeutet, besitzt das erfindungsgemäße feste Polymergemisch eine Verteilung spezifischer Polymerer, so daß es aus mindestens 90 Gewichtsprozent an Polymeren besteht, in welchen π eine ganze Zahl von 6 bis 10 ist. Der Rest des Gemisches besteht aus jenen Polymeren, in denen π einen Wert von 11 bis 16 besitzt. Bevorzugte Polymergemische sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie eine solche Zusammensetzung aufweisen, daß mit steigendem Wert für n, die Menge des diesem Wert entsprechenden, speziellen Polymeren abnimmt Solche erfindungsgemäßen Massen werden vorzugsweise durch die Abtrennung einer aus der Telomerisation erhaltenen, ausgewählten Fraktion gewonnen, doch selbstverständlich gehören auch durch Kombination der Einzelkomponenten bereitete Gemische in den Rahmen der Erfindung. Als Beispiel dafür, wie das Polymergemisch zusammengesetzt sein kann, ist die folgende Tabelle veranschaulichend für eine typische Zusammensetzung, wie sie durch Dampfphasenchromatographie bestimmt wird, wenn R in der obigen Formel (CF3)CF-ist
Wert für η
Gew.-% der Komponente mit entsprechendem n-Wert
Wert für η
Gew.-% der Komponente mit entsprechendem «-Wert
6 32,5
7 25,2
8 17,0
9 10,6
10 6,5
11 3,8
12 2,2
13 1,2
14 0,7
Komponente
0,2
0,1
Wenn auch sorgfältige Destillation erfindungsgemäße Produkte ergibt, in denen kein Material anwesend ist,
ίο worin π weniger als 6 oder größer als 16 ist, so kann doch eine weniger gründliche Destillation die Anwesenheit einer sehr geringen Menge solcher Komponenten gestatten, ohne die wertvollen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Produktes merklich zu beeinträch-
■5 tigen. Gleichermaßen variiert die Verteilung der Komponenten des Gemisches. Die Eigenschaften der Masse sind besonders günstig, wenn für die Komponente A die Bestandteile mit Werten für η 6-7 in größeren Mengen vorliegen als Bestandteile mit
Werten f ür π von 8 bis 10.
Die erfindungsgemäßen Produkte besitzen Schmelzpunkte von etwa 100° C bis zu einer Temperatur unterhalb etwa 200° C. Sie besitzen ein mittleres Molekulargewicht unterhalb etwa 1200, und dies steht im Einklang mit der oben definierten Komponentenverteilung. Typische Massen besitzen mittlere Molekulargewichte von etwa 880 bis etwa 980.
Um den Nutzen der hervorragenden Eigenschaften und die einfache Handhabung der Massen zu erzielen, muß die Komponentenverteilung im wesentlichen in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Verteilung sein. Wenn das Gemisch bemerkenswerte Mengen höher molekularer Komponenten enthält, so ist die Masse extrem hart, in Lösungsmitteln unlöslich und schwierig zu handhaben, und es mangeln ihr die gewünschten Abstoßungs- und Formfreigebungseigenschaften. Andererseits sind Komponenten niedrigeren Molekulargewichts, falls sie nicht andere erwünschte Eigenschaften schmälern, vom Standpunkt hoher
Flüchtigkeit unerwünscht. A. Herstellung der telomeren Jodide
Ein 38-l-Monelautoklav, welcher mit Rührer ausgestattet ist, wird mit 23,1 kg CFjCFJCF3 beschickt und dann gerührt und erhitzt Wenn eine Temperatur von 170° C erreicht ist, setzt man bei 24,6 atü. Tetrafluoräthylen hinzu. Obwohl die Reaktionsgeschwindigkeit zuerst gering ist, steigert sie sich allmählich so, daß die Geschwindigkeit des Tetrafluoräthylenzusatzes etwa
so 2,7 kg je Stunde erreicht
Die Monomerzufuhr ist abgeschlossen, wenn 25,1 kg in einem Zeitraum von 15 Stunden zugesetzt worden sind. Das Rühren bei 1700C wird für weitere 1 bis 2 Stunden fortgesetzt Das Reaktionsgefäß wird dann
ss gekühlt und der Inhalt entfernt, um das rohe Telomerjodid in einer Menge von 48,1 kg zu gewinnen. Das rohe Telomerjodid besitzt die folgende Zusammensetzung und folgenden Siedepunktbereich:
Zusammensetzung
(Gew.-%)
Siedepunkt C2F4 + cyclisches - C4F8 3,5
CF3CFJCFj 12,5
(CFj)2CF(CF2CF2)J 7,1
(CFj)2CF(CF2CF2)JJ 15,8
4O0C bei 760 mm
95°C bei 760 mm
63°Cbei 48 mm
5 Komponente 16 69 256 Siedepunkt 6
(CF3)2CF(CF2CF2)3J
(CF3)2CF(CF2CF2)4J
(CF3)2CF(CF2CF2)5J
(CF3)2CF(CF2CF2)6-16J
Zusammensetzung
(Gew.-%)
83°C bei
lire bei
137°C bei
über137°C
17,3
15,0
11,0
17,8
23 mm
23 mm
18 mm
bei 18 mm
Die rohen Telomerjodide werden dann destilliert, und zwar zuerst zur Entfernung niedrig siedender Substanzen und Perfluorisopropyljodid bei Atmosphärendruck, und dann unter ständig steigendem Vakuum.
Die Destillation wird fortgesetzt, bis eine Kopftemperatur von 155° C bei 18 Millimeter erreicht wird. An diesem Punkt destilliert (CF3)zCF(CF2CF2)6j über und der Destillationsrückstand schmilzt bei etwa 1200C. Dieser Rückstand besitzt ungefähr folgende Zusammensetzung:
Komponente
(CF3)2CF(CF2CF2)„J
Gew.-%
η =
9
10
11
12
13
14 bis 16
35,2
29,1
17,3
9,5
4,9
2,3
1,0
0,5
0,2
Das obige Gemisch wird zur Umwandlung in die erfindungsgemäßen Massen verwendet.
B. Chlorierung
Der obige Destillationsrückstand wird in ein Reaktionsgefäß gefüllt, welches mit Rührer, einem Chloreinleitungsrohr, und einem Ableitungsrohr versehen ist, welch letzteres zu einer wäßrigen Lösung von Ätznatron und Natriumbisulfit führt, um überschüssiges Chlor und JCI-Nebenprodukt abzufangen. Das Reaktionsgefäß wird auf 2000C erhitzt, und wenn die Temperatur 120° C erreicht hat, wird Chlor eingeführt. Mit dem Fortschreiten der Chlorierung beobachtet man dunkle JCI-Dämpfe. Die Reaktion ist beendet, wenn im Ableitungsrohr kein JCl mehr auftritt Das System wird dann mit Stickstoff von Chlor freigefegt Die Schmelze wird dann zur Entfernung unlöslichen Materials durch Käsetuch filtriert Die Masse wird in flache Schalen gegossen und gekühlt Das Polymergemisch wird aus den Schalen entfernt und in kleine Stücke zerbrochen oder zu einem Mehl gemahlen, indem man feste Stücke zusammen mit Azeton in einen Waring-Mischer gibt, welcher die Stücke zu feinen Partikeln zerkleinert. Das Azeton entfernt die letzten Spuren gefärbten Materials, welches anwesend sein könnte. Nach Abfiltrieren vom Azeton wird das Material mit frischem Azeton gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei sich ein reines, weißes Polymerprodukt ergibt
Die wie oben hergestellte Masse ist ein weißer Feststoff, welcher ohne Zersetzung zu einem farblosen Öl niedriger Viskosität geschmolzen werden kann; es ist im wesentlichen alles destillierbar. Die Substanz ist nicht entflammbar und ungiftig. Einige physikalische Eigenschäften sind die folgenden:
Geruch:
Schmelzpunktbereich: Siedepunktbereich:
Dichte g/ccm:
kritische Oberflächenspannung
beim Benetzen
Dyncm-1
Dampfdruck mm Hg:
keiner
105bisl50°C
mehr als 90 Gew.-% sieden im
Bereich von 230 bis 330" C bei Atmosphärendruck
1,91
03 bei 25° C
03 bei 500C
3,4 bei 8O0C
8.0 bei 1050C
25,0 bei 1300C
62,5 bei 165°C
112,5 bei 185°C.
Das Produkt besitzt im wesentlichen Perfluorkohlenstoffstruktur und enthält keine aktiven funktioneilen Gruppen oder Atome. Dies erklärt seine chemische Indifferenz selbst in Anwesenheit starker Oxydationsmittel, Reduktionsmittel, Alkalien und Säuren. Wenn eine Probe in einem Pyrexrohr eingeschlossen und für 16 Stunden bei 399° C erhitzt wird, so zeigt sich keine sichtbare Änderung, und es tritt nur eine zu vernachlässigende Veränderung der Viskosität auf.
Das Produkt ist in Wasser unlöslich, zeigt jedoch etwas Löslichkeit (in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3%) in organischen Lösungsmitteln wie Äthylazetat, Azeton, Methanol, Xylol, Äther, Tetrachlorkohlenstoff und dergleichen. Höhere Löslichkeit erzielt man in Lösungsmitteln wie Benzotrifluorid (1,5%), Trichlortrifluoräthan (3,7%), Perfluordimethylzyklobutan (6,6%) und anderen fluorierten Lösungsmitteln.
C. Fluorierung desTelomerjodids Drei Gewichtsteile eines Polymergemisches der Formel (CF3J2-CF(CF2CF2W, wobei π von 6 bis 16
variiert und mit etwa 90 Gew.-% des Gemisches mit einem η-Wert von 6 bis 10, 6 Teile wasserfreies
Natriumfluorid, 6 Teile wasserfreies Magnesiumfluorid
und 750 Teile CCI2F-CCIF2, werden in ein Reaktionsgefaß gebracht und man läßt ein Gemisch aus Stickstoff und Fluor im Volumenverhältnis 3:1 durch die
Aufschlämmung perlen. Nach etwa 5 Minuten wird die Aufschlämmung gelb und dann rostfarben, wobei sie
während der zweistündigen Behandlung ständig dunkler wird. Nach weiteren zwei Stunden der Fluorierung wird die Färbung wieder blaßgelb. Nach Spülen mit Stickstoff wird die Aufschlämmung filtriert und das Lösungsmittel verdampft, und es ergibt sich das Produkt (CF3)2-
CF(CF2CF2M;, welches bei 90 bis 1100C schmilzt. Die Probe auf Jod ist negativ.
Die erfindungsgemäßen Produkte können als wäßrige Dispersion des Polymergemisches verwendet werden. Die Herstellung einer solchen Dispersion erfordert die Verwendung einer Aminosäure (beispielsweise Glycin, Olanin usw.), eines Glycinderivats der Perfluoralkankarbonsäure (beispielsweise C10F21CON HCH2COOH und dergleichen) als oberflächenaktives Mittel. Der Ersatz dieses Typs oberflächenaktiver Mittel durch andere verschiedene anionische und nichtionische, sowohl fluorierte als auch nichtfluorierte oberflächenaktive Mittel, führt nicht zu einer brauchbaren Dispersion. Die Dispersion wird vorzugsweise auf folgendem Wege bereitet:
Ein mit Rührer versehener Autoklav mit 3,81 Fassungsvermögen wird beschickt mit:
1640 g H2O,
700 g Polymergemisch entsprechend der Formel
(CFa)2CF(CF2CF2)WCl
(Schmelzpunkt 105-45°),
20 g CIOF21CONHCH2COOh,
20 g CIOF2ICONHCH2CH2Oh,
26 cm3 N H3-Lösung (zur Neutralisierung obiger Säure), 0,9 g (Gemisch aus etwa 24,3% C6Fi3COONH4,
32,4% CeFi7COONH4,24,9% CoF21COONH4, und 18,4% CioFmCOONHi).
Der Autoklav wird geschlossen, auf 165° C erhitzt, und man IaBt den Rührer 15 bis 20 Minuten laufen. Die sich ergebende Emulsion wird auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Polymergemisches abgeschreckt Ein besseres, einheitlicheres Produkt wird jedoch erhalten, wenn man die heiße Emulsion vor dem Kühlen durch Durchgang durch eine Kolloidmühle raffiniert. Die kühle Dispersion wird durch den Zusatz von 13 g eines vernetzten Polyacrylats (Carbopol 961) stabilisiert, wie dies in den USA.-Patentschriften
27 98 043, 28 58 281, 29 58 679 und 29 85 631 beschrieben ist. Das sich ergebende Produkt ist stabil und besitzt ein gutes Schmelz- und Erstarrungsverhalten. Die Partikelgröße ist im allgemeinen einheitlich 3 bis 6 Mikron.
In der obigen Dispersionszubereitung kann der Alkohol, C1OF2ICONHCH2CH2Oh, durch Verwendung zusätzlicher freier Säure CIOF2ICONHCh2COOH oder auch durch Verwendung von CioF2)CONH2 ersetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, den Alkohol zu benutzen, wie dies oben beschrieben ist. Wenn auch die erforderliche oberflächenaktive Säure bis auf etwa 3 Gew.-% herabgesetzt werden kann, so neigen doch die Partikeln dazu, sich bei diesem Gehalt zu Aggregaten zusammenzuschließen. Wie oben beschrieben herge-
stellte Dispersionen sind brauchbar zum Überziehen verschiedener Oberflächen, um diesen Formfreigebungseigenschaften, wasser- und ölabstoßende
Eigenschaften und dergleichen zu verleihen. Wie bereits angegeben, sind die erfindungsgemäßen
Massen als Trockenschmiermittel brauchbar, und sie verleihen verschiedenen Oberflächen öl- und wasserabstoßende Eigenschaften. Die Materialien bilden ausgezeichnete öl- und wasserabstoßende Überzüge, und dies ist in Anbetracht der Tatsache überraschend, daß nahe verwandte Polymere wie diejenigen, die durch Fluorieren oder Chlorieren der Telomerjodide erhalten werden, welche man durch thermische Reaktion von Perfluorpropen mit einem telogenen Jodid bereitet hat, sich zur Verwendung als abstoßende Mittel nicht eignen.
Wie aus den in J. A. C. S. 79 6248, 1957 und in der USA.-Patentschrift 3083 283 veröffentlichten Daten ersichtlich, sind Telomere der Formel
R-[CF2CF(CF3)PC,
in welcher R, X und π die obige Bedeutung haben, Flüssigkeiten oder niedrig schmelzende Feststoffe, welche für abstoßende Überzüge nicht geeignet sind.
Die erfindungsgemäßen Massen können zur Erzielung bestimmter, spezieller Wirkungen in Verbindung mit Zusätzen verwendet werden. Beispielsweise wurde gefunden, daß die Einverleibung eines organischen Titanats in eine Rezeptur der erfindungsgemäßen Produkte, das Binden des Telomeren an das Substrat stark unterstützt
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen Massen. In einigen Fällen wird die überraschende Überlegenheit der erfindungsgemäßen Telomeren über die bisher bekannten Telomeren veranschaulicht
Beispiel 1 Verwendung als Trockenschmiermittel
A. Eine Rezeptur einer 3%igen Lösung (auf das Gewicht bezogen) von CI2CF-CF2CI in Trichlortrifluoräthan wird bereitet, wobei man ein Polymergemisch von Telomeren der Struktur R-(CF2CF2)^Cl verwendet, in welcher R gleich (CF3)ICF- ist und η die folgende Verteilung aufweist:
11
14 bis 16
34,4
29,4
17,3
5,0
2,4
1,1
0,5
0,2
Das mittlere Molekulargewicht dieser Masse beträgt 922. Diese Masse wird auf die gleitenden Oberflächen einer Pult-Schublade aufgesprüht und täglich beobachtet Die anfängliche Schmierung ist ausgezeichnet und nach zwei Wochen andauerndem, täglichem Gebrauch noch sehr gut.
B. Wenn andererseits eine ähnliche Zubereitung mit einem Gehalt an 3 Gew.-% eines Telomeren der Formel (CF^jCFiCF^F^CI auf die gleitende Oberfläche einer Pult-Schublade aufgesprüht wird, so ist die anfängliche Schmierung nur mäßig und die Schmierung geht infolge der ziemlich hohen
Flüchtigkeit des Polymeren nach einem Tag vorbei. Beispiel 2
Gebürstetes Wildleder aus Schweinehaut wird mit den gleichen Massen von Beispiel 1 besprüht, und es wird die öl- und Wasserabstoßung bewertet. Die folgende Tabelle I gibt die erhaltenen Ergebnisse an:
709526/442
Tabelle I
ίο
Getestetes Mittel
A.A.T.C.C. Methode 22 (1964)
Öl
Abstoßungsbewertung nach: Wasser
ITag 2 Wochen 6 Wochen
ITag
2 Wochen 6 Wochen
Telomergemisch von Beispiel 1A
Telomeres von Beispiel IB
Ein gewogenes Aluminiumblech 10 χ 15 cm wird mit 15 spricht. Dann wird ein Epoxydkleber (Bond Masker
80 80 80 100 100 100
0 0 0 70+ 70 70
Beispiel 3
Formfreigebungswirkung
einer Sprühung der Rezeptur von Beispiel IA überzogen, während ein in gleicher Weise gewogenes Blech mit einer Telomermasse überzogen wird, welche der in der USA.-Patentschrift 30 67 252 beschriebenen entTabelle II
Nr. 472) auf die behandelten Bleche geschmiert und läßt diese 72 Stunden stehen. Tabelle II gibt die beobachteten Daten an.
Rezeptur
Beispiel 1 A
Masse der USA-Patentschrift 30 67 252
Leichtigkeit der Entfernung vom Aluminiumblech
schält leicht ab
schwer zu entfernen
Statt der Verwendung der Masse IA in obigem 30 CF2Cl(CF3)CF-(CFaCFz)nCI verwendet, in welcher die Beispiel, werden ähnliche Formfreigebungswirkungen Komponenten wie folgt verteilt sind: erzielt, wenn man eine Masse der Struktur
10
11
13
14 bis 16
% 28,4 27,5 19,8 10,5 8,1 3,0 1,4 0,8 0,5
Das mittlere Molekulargewicht dieser Masse beträgt 962. Beispiel 4
Unter Anwendung von Standard-Testgängen für öl- der und Baumwolltuch bewertet. Das erfindungsgemäße und Wasserabstoßungstests, wird eine erfindungsgemä- 45 Gemisch hat die folgende Zusammensetzung: ße Masse der Formel (CFj)2CF(CF2CF2),^ auf WiIdIe-
10
11
13
14 bis 16
% 36,1 28,7 17,2 9,3
Diese Masse schmilzt bei 105 bis 135° C und zeigt die folgenden Analysenergebnisse:
%C - 22,16; H = nichts gefunden;
Tabelle III
4,8
2,3
1,0
0,4
0,2
%F = 73,62;% Cl = 3,90;
J = weniger als 3,2 Teile je Million.
Das mittlere Molekulargewicht berechnet sich auf 917.
Aufnahme Öl Wasser Aussehen des be- Griff des behandelten
/o/\ handelten Materials Gewebes
Tests auf Leder Masse von Beispiel 4 2,9 Masse aus USA-Patentschrift 3067 252 3,0 UO 100 keine Änderung keine Änderung
benetzt kreidig trocken
Fortsetzung Aufnahme Öl Wasser Aussehen des be
handelten Materials
Griff des behandelten Gewebes
Tests auf Baumwolltuch Masse von Beispiel 4 4,0 Masse aus USA-Patentschrift3067252 4,2
100 keine Änderung gute Drapierung
benetzt keine Änderung leicht steif
Aus obiger Tabelle 111 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Masse in ihren wasser· und ölabstoßenden Eigenschaften höchst wirksam ist, ohne die Eigenschaften des behandelten Materials nachteilig zu beeinträchtigen. Besondere Aufmerksamkeit ist der Tatsache beizumessen, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Masse sich kein kreidiger Film auf ι s der Unterlage absetzt. Die Massen geben daher farblose Filme, welche die Drapierung des behandelten Gewebes tatsächlich erhöhen.
Beispiel 5
Antiausbreitungs-Kontrolle
Zwei entfettete Tafeln aus Kohlenstoffstahl (50 χ 100 mm) werden mit druckempfindlichem Band so abgedeckt, daß auf jeder Tafel drei abgedeckte Quadrate 20 χ 20 mm geschaffen werden. Eine abgedeckte Tafel wird (in vier Durchgängen) mit einer Aerosolzubereitung besprüht, welche 2 Gew.-% einer Telomermasse der Struktur (CF3J2CF(CF2CFz)nCI enthält, in welcher π wie folgt verteilt ist.:
11
12
14 bis 16
34,2
27,8
17,0
10,6
Die zweite Tafel wird in ähnlicher Weise mit einem Aerosol besprüht, welches als aktives Mittel die Telomermasse der USA,-Patentschrift 30 67 252 enthält. Nachdem man die Überzüge einige Minuten luftgetrocknet hat, wird das Abdeckband entfernt, und man bringt in die Mitte jedes unbehandelten Bereiches einen Tropfen leichten Maschinenöls. Dann werden die Tafeln in vertikale Lage gebracht
Nach drei Minuten ist das Öl auf der mit der Masse der USA.-Patentschrift 30 67 252 behandelten Tafel
2,9
1,1
0,1
0,5
über die Kante und in den überzogenen Bereich gelaufen. Die mit der erfindungsgemäßen Masse behandelte Tafel dagegen, hält das Ol für gut über eine Stunde innerhalb des unbehandelten Bereiches zurück.
Beispiel 6
Wie oben beschrieben, wird eine wäßrige Dispersion bereitet, wobei man eine Masse der Formel (CF3)2CF(CF2CF2)nCl verwendet, in welcher die Verteilung die folgende ist:
10
12
13
15
28,6
27,1
17,2
10,7
6,7
2,2
2,0
1,1
0,6
0,4
Das mittlere Molekulargewicht dieser Masse beträgt 50 läßt trocknen. Dann wird druckempfindliches ZeIIo-956. ; phanband auf das behandelte Papier aufgebracht, doch
Mit der Dispersion wird Papier überzogen, und man es haftet nicht.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Polymerisat-Mischung auf der Basis von niedermolekularen hochfluorierten Kohlenwasser-Stoffpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß diese besteht aus
A: 90 bis 96,1 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Polymeren der allgemeinen Formel (I)
R(CF2-CF2JnX
worin R eine Cr bis C^Perfluoralkylgruppe bedeutet, X Chlor oder Fluor ist und η eine ganze Zahl im Bereich von 6 bis 10 darstellt und B: 3,9 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Polymeren der allgemeinen Formel (I), worin R und X die gleiche Bedeutung wie bei A haben und η eine ganze Zahl im Bereich von 11 bis 16 ist.
2. Polymerisat-Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein organischesTitanat enthält.
25
DE1966P0039938 1965-07-12 1966-07-12 Polymerisat-mischung Granted DE1669256B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US471406A US3345424A (en) 1965-07-12 1965-07-12 Telomer compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1669256A1 DE1669256A1 (de) 1971-05-13
DE1669256B2 true DE1669256B2 (de) 1977-06-30

Family

ID=23871508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1966P0039938 Granted DE1669256B2 (de) 1965-07-12 1966-07-12 Polymerisat-mischung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3345424A (de)
BE (1) BE683964A (de)
DE (1) DE1669256B2 (de)
FR (1) FR1486397A (de)
GB (1) GB1137589A (de)
NL (1) NL158772B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3531432A (en) * 1968-10-01 1970-09-29 Pennwalt Corp Fluorocarbon polymer composition having self-lubricating characteristics
DE2535768A1 (de) * 1975-08-11 1977-02-24 Wacker Chemie Gmbh Gleitmittel fuer organische fasern und verfahren zum herstellen solcher gleitmittel
US4118235A (en) * 1975-09-18 1978-10-03 Daikin Kogyo Co., Ltd. Mold release agent
US4077770A (en) * 1976-07-15 1978-03-07 Rouvellat Richard A Textile cleaning process including soil-repellent finish
US4096079A (en) * 1976-09-10 1978-06-20 Ball Brothers Research Corporation Protective lubricating compositions for recordings
US4351880A (en) * 1979-03-01 1982-09-28 Daikin Kogyo Co., Ltd. Prevention of adhesion of epoxy resins
US4834894A (en) * 1980-12-29 1989-05-30 Tribophysics Corporation PTFE oil additive
EP0132879B1 (de) * 1983-07-28 1990-02-07 ENICHEM SYNTHESIS S.p.A. Festschmiermittel und Verfahren zur Herstellung
JPS61113694A (ja) * 1984-11-07 1986-05-31 Daikin Ind Ltd 含フツ素グリ−ス組成物
US5202372A (en) * 1986-06-30 1993-04-13 Ausimont S.P.A Curable compositions based on fluoroelastomers vulcanizable with peroxides

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3002031A (en) * 1959-01-30 1961-09-26 Pennsalt Chemicals Corp Halogenated organic compounds
NL129613C (de) * 1961-01-16

Also Published As

Publication number Publication date
NL158772B (nl) 1978-12-15
US3345424A (en) 1967-10-03
NL6609483A (de) 1967-01-13
DE1669256A1 (de) 1971-05-13
FR1486397A (fr) 1967-06-23
BE683964A (de) 1967-01-12
GB1137589A (en) 1968-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69130492T2 (de) Glitscheigenschaften liefernde Mittel
DE1668395C3 (de) Perfluorierte Ketone und Verfahren zu deren Herstellung
DE69707488T2 (de) Wässerige, filmbildende schaummassen
DE69104243T2 (de) Höhere Pentafluorthio-substituierte fluoraliphatische Carbonyl- und Sulfonylfluoride sowie deren Derivate.
DE1958012C3 (de) 2-Hydroxypropylperfluoralkyldicarbonsäureester und ihre Verwendung
DE102005000858A1 (de) Fluortenside
DE2102903A1 (de)
DE2753128A1 (de) Perfluoralkylcarbonsaeuren
DE1669256B2 (de) Polymerisat-mischung
DE2609462A1 (de) Perfluoralkylgruppen enthaltende copolymere
DE602006000023T2 (de) Lewis Säure resistente fluorinierte Schmiermittel
DE1908097A1 (de) Schaedlingsbekaempfungsmittel
DE3744392A1 (de) Loesungen von copolymeren des typs tetrafluorethylen/ethylen
DE1669256C3 (de) Polymerisat-Mischung
DE2660200B1 (de) Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober fluorierter Verbindungen
DE69300047T2 (de) Oligoetherderivate von Hexafluorpropylenoxid und Verfahren zu ihrer Herstellung.
CH639532A5 (de) Insektizide carbonsaeureester von alpha-trifluormethyl-3-phenoxybenzylalkohol.
DE1918079C3 (de) Perfluoralkylgruppen enthaltende Ester äthylenisch ungesättigter Polycarbonsäuren
EP0052285A1 (de) Verfahren zur Reindarstellung gesättigter Perfluoralkancarbonsäuren(1) aus 1-Iodperfluoralkanen
DE1793636C3 (de) Fluorierte Allyl- oder Vinylether
DE841748C (de) Verfahren zur Herstellung von Diestern der schwefligen Saeure
DE2049814C3 (de) O,O-Dialkyl-S-Phenyl-dithiophosphorsäureester, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
DE3125109A1 (de) Diacetylendialkohole, deren ethoxylate und die verwendung dieser verbindungen als tenside
DE2848197A1 (de) Verfahren zur herstellung von perfluorcarbonsaeuren und addukte aus einer perfluorcarbonsaeure und einem carbonsaeureamid
DE1545755C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee