DE1960762A1 - Elastomer-Zusammensetzung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. Ing. C. Wallach Dipl. !ng. G. Koch
Dr. V. Haibach ·. - «„ «_gßq

Kaufinflerstr. 8, Tel. 240275

12388 - H. We

ROLLS-HOYCELIMITuD, Derby /Derbyshire (England)

Die Erfindung betrifft eine Elastomer-Zusammensetzung und deren Verwendung.

Man hat Elastomer-Zusammensetzungen hergestellt, welche ein Fluor-Kohlenwasserstoff-Polymer mit elastoraeren Eigenschaften, Magnesiumoxyd, Kohlenutoffruß, Bariumkarbonat und Hydrochinon enthalten. Durch geeignete Wahl.der jeweiligen Anteile dieser Bestandteile und geeignete Wärmebehandlung des Gemische ist es möglich, aus dem Gemisch O-Riuge zu pressen, welche nach einer Behandlung mit 25 #Lger Pressung über 70 Stunden bei 200 ⁰C Werte der "plastischen Deformation durch Pressung" ("compression set" values) im Sinne der weiter unten gegebenen Definition von etwa 28 # ergeben. Leider sind derartige Gemische verhältnismäßig teuer, enthalten die giftige Substanz Barlumkarbonat und erfordern eine ziemlich lange Auahärtbehandlung, beispielsweise ein· Behandlung von 30 Minuten bei 190 ⁰C.

Durch die vorliegende Erfindung sollen Elastomer-Zusammensetzunges

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geschaffen werden, die erwünscht niedrige Werte der plastischen Deformation durch Pressung bei einQr gleichzeitig vorteilhaft kurzen erforderlichen AushMrtbehandlung aufweisen.

Die Erfindung betrifft somit eine Elastomer-Zusammensetzung, welche ein Fluor-Kohlenwaaserstoffpolymer mit elastoraeren Eigenschaften, einen SKurealczeptor, eine organ!aehe Dihydroxy» Verbindung und eine basische Substanz aufweist« fJeyjäß dsr Erfindung 1st vorgesehen, daß die Zusammensetzung ale basische Substanz «in organisches Diamin sowie einen Auehärübesehleuniger aufweist.

Als Fluor-Kohlenwasserstoffpolymer dient vorzugsweise ein Kopolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen. Derartige Kopolymere sind unter der Bezeichnung "Vlton" im Handel.

Ale Säureakzeptor dient vorzugsweise fein zerteiltes Magnesiumoxyd von hohem Absorptionsvermögen, oder ein Gemisch aus fein zerteiltem Magnesiumoxyd und Bleioxyd.

Für die erfindungsgemäSe Zusammensetzung kann din beliebiges organisches Diamin, wie sie aus der Literatur zur Verwendung als Vulkanlsierbesohleuniger bekannt sind, verwendet werdenj Beispiele hierfür sind allzykllsohe Diaminsalzo, Hexamethylen· diaslnoarbamat und Xthylendlaminparbamat. Vorzugsweise dient ale Beschleuniger jedoch ü«N^r

Als organische Dihyäroxy-Verbindims <1?.ent vorzugsweise Hydrochinon; jedooh können auch andere aromatische Dihydroxy» Verbindungen und aliphatieohe Dihydroxy-Verblndungen verwendet werden.

Bs wurde festgestellt, daß die organische Dihydroxy-Verbindung eine Kontrollwirkung auf die Besohleunlgungswirkung des Diarains ausübt, derart, daß durch entsprechende Einstellung dee Verhältnisses zwischen der Diamin- und der Dihydroxy-Verbindung

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die Besohleunigunsogesehwindlgkeit je nach Vi uns oh erhöht oder verringert werden kann. Durch diese Einstellbarlr.sit ist es daher möglich, Elastomer-Zusarnmenaetsungcm von würnschenswert kurzer Aushärtdauer, beispielsweise von tiui» 5 Minuten bei 190 ⁰C zu schaflen. Diese Einstellung beeinflußt auch die physikalischen Eigenschaften des ausgehärteten Elastomeren; dl· Einfachheit dieaer Einstellung ermöglicht so die Schaffung ▼on «laatomeren Zusammensetzungen gewünschter Eigenschaften für spezifische Anwendungozwecke«, Die ertiUhnte Variation in dem jeweils verwendeten spezifischen D3amin₃ der* Dihydroxy» Verbindung und dem Säureakzeptor, aow,ie ihre jeweiligen AnteilsVerhältnisse, übt nicht nur αinen kontrollierenden Einfluß auf die Verarbeitungsslchörhelt und die Aushiirtgesohwindigkeit aus, sondern auch auf die physikalischen Eigenschaften des Produkts, Insbesondere bezüglich der bleibenden oder plastischen Deformation ("compression set") der Enddehnung, die Aufrcchterhaltung der Dehnung nach einer Alterung, die Aufrechterhaltung der Endzugfestigkeit nach einer Alterung, sowie die Aufrechterhaltung des Elastizitätsmoduls nach der Alterung.

Die Elastomer-Zusammensetzungen geraliB der Erfindung weisen vorzugsweise Kohlenstoffruß als Füller auf, jedoch können auch andere Füllsubstanzea anstelle von oder neben Kohlenstoff«* ruß vorgesehen werden, beispielsweise Baryt, Kaolin oder Slllka-Mehl.

Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der βlastOmaren Zusammensetzung nach der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sie folgende Bestandteile in den angegebenen AnteiisverhKltnlssen aufweists

Elastomeres Fluor-Kohlenwasserstoff-Polymer 100 Gewichteteile

SäureakEeptor(en) 1 bis 20 Gewichteteile

Kohlenstoffruß oder anderweitiger

Füller ....« - * <,...·... 0 bis 30 Oewlentstelle

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Organisches Diamln . *. 1 bis 4 Gewichtsteile

Organische Dlhydroxy-Verbindung ... 0.1 bis 4 Gewichteteile

Bei einer anderen, nachfolgend angegebenen erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Teil des Magneslumoxyds durch Blei- monoxyd ersetzt, um die Beständlglceit der Zusammensetzung gegenüber heißen Diester-Schmierstoffen noch weiter zu erhöhen:

Elastomeres Fluor-Kohlenwasserstoff -Polymer _oa 100 Gewieh'csteile

Magnesiumoxyd . 0 bis 20 Qewlchtsteile

Bleimonoxyd , . ·. „ *. 0 bis 20 Gewichtsteile

Kohlenstoff ruß oder anderweitiger

PUller ..,·.,.. 0 biß 50 Gewichtsteile

Organisches Diamin 1 bis 4 Gewichtsteile

Organische Dihydroxy-Verbindung *.. 0,1 bis 4 Gowichtsteile

Hit dieser Zusammensetzung wird zwar eine größere chemische Beständigkeit erzielt, jedoch unter Inkaufnahme der Zugabe dee giftigen Bleimonoxyds.

Im folgenden wird ein Beispiel der Erfindung erläutert.

BEISPIEL

Es wurde die folgende Zusammensetzung hergestellt:

Mischpolymer aus Vinylidenfluorid

und Hexafluorpropylen (im Handel

unter der Bezeichnung VITON A-IIV

erhält Höh) 100 Gewiaht steile

Magneeiumoxyd 15 Gewlohtsteile Kohienetoffruß 15 Gewichtsteile N^'-Dioinnamyliden-ljo-Hexandiamln ? Gewiohtsteile Hydrochinon 1,5 Gewichteteile

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Dies© Zusammensetzung besifcst viese&fcliehe Vorteile isn Vergleich mit don bekannten e.laotomersn Zusammensetzungen nach dem Stande der Technik auf Fluor~Xü)hlenvmfsser3toff-Polyföer-Basiß. Zunächst sei darauf hin^sx-iiesenj daa es den Bestandteil Bariumkarbonat nicht enthält, und da dieser¹ Bestandteil giftig ist, stellt dios für sioh schon einer: Vor/teil dar. Die SurmMsnsetzung weist eüos e/Aölite Be*itK^di£l-:eit gegen Beeinträchtigung duroh höiiiß Die^tcr-Sehr.'deriiboi'f-a auf» sis ist .In einer kurzen Zeitdavsar., fcciapiöisusisy aM^i Minuten bei l8o ⁰C, genüsftnd woit bis zu einea ^ustr-nd au^Iiärfcbar* der die einfache Handhabung des Materials ml -luv Herstellung von elastomere*! Bauteilen,, vüe beispiö3.sijil«c O«Ringi?a mit imgen Toleransen, gGsue/stötj tind da» £*.ti.ijt.«r.M^tcji;e Produkt besitzt eine aur,ge?,eiahi5.etö Dv-uerstanöfSEtigliöit bei holten.

Es wurde auch der Paktor- cter plaafcii.?ühen SoiOr ("compression set valiio") des ausfjefc&rtfötfca Produkts bestimmt Hierzu wurde oin Vorffttesa aiigewasidt, bei dem eine Materialprobe der Dicke t eiix@m Pi'Oßdruek ausgesetzt wird, durch den es um 25 ^ auf eir.e Biako t^ •■susaESKQKgcp^'ißt wird* raäöig wird eine Probe von 0,100 atoll Dln.lce auf eine Dicke von 0,075 Zoll nuaawmengapi'OSt · Me Pi'obe wird bei einer Temperatur von 200 ⁰C ■ über eine Zeitdauer von 70 Stunden unter dieser 2usai«menpre3auriß gehalten und sodann freigegeben.Anaohlieflend wird die Dicke t₂ der so bebandolterx Materialprobe gemessen, und zwar bei Zimmertemperatur. Der plastische DeformierbarkoitBfaI;tor ("compression set value") bestimmt sieh dann nach der Formol

t_o -

— χ 100

Nach diesem Verfahren wurde der plaotißohe Deformierbarkeits faktor (bompression sot value") der Zusammensetzung dee Bei-

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spiels zu 28 % bestimmt, bei t_g - 0.093,

- PatentansprUohe -

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Claims (1)

1. Patentans prüche

   1. Elastomere Zusammenset zungj, welche ein Pluor-Kohlenwasserstoffpolymer mit elastomeren Eigenschaften, einen Säureakzeptor, eine organische Dihydroxyverbindung und eine basische Substanz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die basisch© Substanz ein organisches Diarain ist und daß die Zusammensetzung ferner einen Aushärtungsbeschleuniger enthält.

   I,

   zeichnet, daß das organisch« DlsnX'a ein all zyklisches Diaminsalz, Hexamethylenclisminearbara&i; odsr ivthylendiamincarbamat 1st β

   >. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als AushSs'timgsbesehieuhiger K,N^f -Dicinnamyliden-1, 6»Hexarxdia»nin enthält.

   4. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet , daß sie folgende Bestandteile In den angegebenen Anteilsverhältnissen aufweist:

   Elastomeres Fluor-Kohlenwasserstoff-Polymer ........ c. 100 Gewichtsteile

   Magnesiumoxyd _o... 1 bis 20 Gewichtateile

   Kohlenstoffruß oder anderweitiger

   PUller 0 bis 50 Oewiohtsteile

   Organisches Diarain 1 bis 4 Oewiohtsteile

   Organische Dihydroxy-Verbindung 0.1 bis 4 Gewichtstelle

   5« Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Mischpolymer aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen let.

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   6. Zusammensetzung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e ti η zeichnet λ daß die organische Hydroxyverbindung Hydrochinon ist·

   7· Zusammensetzung nach einem oder mehreren de? vorhergehenden Ansprüohe, daduroh gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 1 bis 20 Gewichtsteile Bleiraonoxyd enthält.

   8. Verwendung der Zusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung eines O-Rings.

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