DE2310050B2 - Verfahren zum einarbeiten von teilchenfoermigen polytetrafluoraethylen in ein aethylen/propylen-terpolymer - Google Patents

Verfahren zum einarbeiten von teilchenfoermigen polytetrafluoraethylen in ein aethylen/propylen-terpolymer

Info

Publication number
DE2310050B2
DE2310050B2 DE19732310050 DE2310050A DE2310050B2 DE 2310050 B2 DE2310050 B2 DE 2310050B2 DE 19732310050 DE19732310050 DE 19732310050 DE 2310050 A DE2310050 A DE 2310050A DE 2310050 B2 DE2310050 B2 DE 2310050B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ethylene
ptfe
powder
propylene terpolymer
elastomer
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
DE19732310050
Other languages
English (en)
Other versions
DE2310050A1 (de
DE2310050C3 (de
Inventor
Jon Winthrop Los Alamitos; Jones John Frederic Palos Verdes Peninsula; Bell Jeffrey Lynn Anaheim; Calif. Martin (V-StA.)
Original Assignee
TRW Inc, Redondo Beach, Calif. (V.St.A.)
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 TRW Inc, Redondo Beach, Calif. (V.St.A.) filed Critical TRW Inc, Redondo Beach, Calif. (V.St.A.)
Publication of DE2310050A1 publication Critical patent/DE2310050A1/de
Publication of DE2310050B2 publication Critical patent/DE2310050B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2310050C3 publication Critical patent/DE2310050C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/005Processes for mixing polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichförmigen Einmischen von teilchenförmigen! Polytetrafluorethylen (PTFE) in ein Äthylen/Propylen-Terpolymer (EPTP). Solche Terpolymere enthalten meistens als dritte Komponente ein Dien, weshalb sie kautschukartige Eigenschaften aufweisen und in ein Elastomer gehärtet werden können. Diese werden jo häufig mit der Abkürzung EPDM bezeichnet
Fluorierte Polymerisate, wie z. B. PTFE-Pulver, wurden in der Vergangenheit als Verstärkungsmittel für die verschiedensten Kautschuke verwendet. Beim Härten mit beispielsweise einem Peroxyd werden diese Kautschuke zu einem Elastomer, das eine hohe Zugfestigkeit, gute Dehnungseigenschaften und einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist und in korrosiven Umgebungen, wie z. B. Hydrazin, als Kabelummantelung für Windschutzscheibenwischblätter von Autos usw. verwendet werden kann.
In der US-PS 27 10 290 wird die Verwendung eines PTFE-Pulvers in einem anorganischen Siliconkautschuk beschrieben, der während des Mischens im Vergleich zu handelsüblichen Polyolefinkautschuken, wie z. B. EPDM, sehr weich ist. Dabei wird das PTFE-Pulver im Siliconkautschuk nicht wesentlich agglomeriert, weil nämlich während des Mischens hohe Scherkräfte herrschen.
Wenn dagegen PTFE-Pulver unter Verwendung von herkömmlichen Mischtechniken in eine Polyolefinbasis eingearbeitet werden, dann haben die beim Mischen auftretenden Scherkräfte zur Folge, daß das Pulver in längliche oder andere geformte Agglomerate zusammengeballt wird. Dies beeinflußt wiederum die deichförmigkeit eines daraus hergestellten Elastomers. Die üblichen Mischtechniken haben zur Folge, daß das PTFE-Pulver in dünnwandigen Behältern sichtbare Agglomerate bildet. Diese sind nicht nur unansehnlich, sondern sie ergeben auch Stellen, von denen ein Riß t>o ausgehen kann, wenn der Behälter unter Spannung versetzt wird.
Diese Agglomerate geben bei einem Behälter auch noch andere unerwünschte Eigenschaften, wie z. B. eine unterschiedliche Durchlässigkeit für Gase, Hydrazin b5 und Wasser. Es ist natürlich klar, daß, wenn das PTFE-Pulver nicht nur als Verstärkungsmittel verwendet wird, sondern auch die Eindringung von korrosiven Chemikalien in die Kautschukbasis verhindern soll, eine äußerst gleichförmige Dispersion nötig ist, um eine gleichförmige Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion, mechanischem Bruch und Durchlässigkeit an allen Teilen des Behälters zu erzielen.
Der Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zum Einarbeiten von PTFE-Pulver in ein EPTP zu schaffen, welches eine gleichförmige Verteilung des Pulvers im Polymer ergibt.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zum Einarbeiten von Polytetrafluorethylen einer durchschnittlichen Teilchengröße von 35 bis 350 μ in ein Äthylen/Propylen-Terpolymer, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das teilchenförmige Polytetrafluoräthylen vor dem Mischen mit einem flüssigen Polybutadien, das ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 100 000 aufweist und mehr als 80% der Butadiengruppen in der Vinylkonfiguration enthält, zu einer Paste angeteigt und dann erst mit dem Äthylen/Propylen-Terpolymer gemischt wird.
In der GB-PS 12 22 001 wird die Verwendung von PTFE-Pulver mit einer kleinen Teilchengröße in Kautschuk als Extrusionshilfsmittel beschrieben. Jedoch sind die Konzentrationen und Teilchengrößen so niedrig, daß der Kautschukbasis keine verbesserten chemischen oder physikalischen Eigenschaften erteilt werden.
Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung das PTFE sowohl zur Verstärkung als auch zur Veränderung der chemischen Widerstandsfähigkeit des Elastomers verwendet Die Teilchengrößen sind viel höher und auch die Konzentration des PTFE in der Kautschukbasis ist viel größer.
Das PTFE-Pulver wird vorzugsweise in einer solchen Menge mit dem flüssigen Polybutadien gemischt, daß es 5 bis 80 Gew.-% des Gemischs ausmacht. Gegebenenfalls kann das Gemisch aus PTFE-Pulver und flüssigem Polybutadien dadurch in ein freifließendes Pulver überführt werden, daß man eine teilchenförmige inerte Substanz zugibt, wie z. B. Ton, Ruß, Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Kohle, Sand, usw., wobei man in der Technik bekannte Verfahren verwendet.
Im allgemeinen reichen 75 Gew.-% von dem inerten Material aus, um die Paste in ein trockenes, freifließendes Pulver zu überführen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine kleine Menge EPTP (beispielsweise 20Gew.-%) der Vordispersion vor dem Einmischen in die Hauptmasse des EPTP zugegeben werden. Dies verringert eine Teilchenklassifizierung des freifließenden Pulvers.
Im Handel ist ein niedermolekulares Polybutadien erhältlich, das als Medium verwendet werden kann, in welchem das fluorierte Harz vordispergiert wird. Es wird durch herkömmliche ionische Polymerisation von 1,2-Butadien hergestellt und enthält mindestens ungefähr 80% Butadiengruppe in der Vinylkonfiguration, wobei mindestens ungefähr 6% der ungesättigten Butadiengruppen in der trans-Konfiguration vorliegen. Es besitzt ein durchschnittliches Molekulargewicht von 3000 ± 300, bestimmt durch einen Hewlett-Packard-Vapor-Pressure-Osmometer (Modell 302), der unter Verwendung von reinem Benzil als Standard geeicht worden ist.
Gewünschtenfalls kann mit den flüssigen Polybutadienen eine Kettenverlängerung über reaktive Gruppen durchgeführt werden, die sich an den Kettenenden befinden. Beispiele für solche Gruppen sind Hydroxyl-, Epoxyd- und Amidgruppen. Beispiele für flüssige
1,2-Polybutadiene, die diese Kettenabschlußgruppen aufweisen, sind in der US-PS 34 31 235 beschrieben. Jedoch erteilen die kettenveriängerten Formen von 1,2-Poly butadien dem Endprodukt anscheinend keinen besonderen Vorteil. Deshalb besitzt die bevorzugte Form der flüssigen 1 ^-Polybutadiene an den Enden des Moleküls einfach Wasserstoff und keine reaktiven Kettenverlängerungsgruppen.
Das PTFE-Pulver kann auch vorher in einem niedrigmolekularen öl dispergiert werden, das mit den Bestandteilen der Kautschukmatrix äußerst verträglich ist. Beispiele hierfür sind naphthenische und paraffinische öle.
Anorganische Füllstoffe, wie z. B. Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Ruß, Kohle, Ton, und Sand, können in das Gemisch einverleibt werden, um ihm die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erteilen. Diese Füllstoffe werden in erster Linie hinsichtlich der bei vier Verwendung anzutreffenden Umgebung ausgewählt.
Ein geeigneter handelsüblicher Siliciumdioxydfüllstoff enthält mehr als 99 Gew.-% amorphes Siliciumdioxyd mit einer nominalen Teilchengröße von 12 ηιμ und einer Oberfläche von 200 ± 25 m2/g. Es wird durch die Hochtemperaturhydrolyse von Siliciumtetrachlorid hergestellt. Als Ruß kann handelsüblicher verstärkender Ofenruß verwendet werden. Mit einem Silan beschichteter hydratisierter Aluminiumsilicatton kann ebenfalls verwendet werden. Ein anderer als Füllstoff brauchbarer Ton ist ein handelsübliches amorphes komplexes Aluminiumsilicat (68% unter 2 μ), das calciniert worden ist. Weiterhin sind gemahlene Anthrazitkohleprodukte geeignet
Da die Möglichkeit besteht, das Feuchtigkeit an dem fluorierten Polymerpulver haftet und da die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des erhaltenen Elastomers extrem niedrig ist, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dem Gemisch eine niedrige Konzentration (ungefähr 5 Gew.-%) Calciumoxyd zuzugeben. Die Feuchtigkeit reagiert dann mit dem Calciumoxyd und wird dadurch bei der Kautschukhärtungstemperatur unflüchtig gemacht.
Ein typisches EPDM welches gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist ein handelsübliches amorphes Material mit einem hohen Molekulargewicht entsprechend einem Mooney-Viskositätswert (ML bei 121,1°C) von 40. Eine Beziehung zwischen der Glasübergangstemperatur mit dem Äthylen/Propylen-Verhältnis wird von J. j. M a u r e r in Rubber Chem. and Technology 38,979, (1965) angegeben. Diese Beziehung zeigt, daß dieses Produkt ungefähr 25 bis 30 Mol-% Propylen, ungefähr 70 bis 75 Mol-% Äthylen und 1 bis 2 Mol-% unkonjugiertes Dien enthält. Es können die verschiedensten unkonjugierten Diene zur Herstellung dieser allgemeinen Type von Terpolymer verwendet werden, wie z.B. 1,4-Hexadien, Dicyclopentadien, Methylennorbornen und Äthylidennorbornen. Analytische Daten, die von K. K i y i m ο t ο und S. N a k a d e in J. Appl. Pollymer Science, 14, 1509, (1969) angegeben sind, zeigen, daß das erwähnte Produkt Hexadien ais Terminomer enthält. Für Hydrazinblasen ist es er- eo wünscht, daß dieses Produkt kein mit Hydrazin reaktives Material enthält, weshalb es aufeinanderfolgend mit siedendem Methylalkohol und mit siedendem Methyläthylketon extrahiert werden sollte. Das Losungsmittel kann unter Vakuum weggetrocknet werden. b5 Eine kleine Menge Antioxydationsmittel, wie z. B. 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol, sollte auf einer Zweiwalzenkautschukmühle eingemischt werden.
Zwar ergeben viele Peroxydkatalysatoren die gewünschte Vernetzung des erfindungsgemäß erhaltenen Gemischs, aber es wird bevorzugt, Peroxyde zu verwenden, die Halbwertzeiten (in Benzollösung) bei 148,9° C zwischen 1 see und 30 min aufweisen. Ein Beispiel für ein solches Peroxyd ist Dicumylperoxyd. Dieser Katalysator besitzt in Benzollösung eine Kalbwertzeit bei 148,9°C von ungefähr 5 min. Dieser Katalysator härtet über die Bildung von freien Radikalen am Kautschukpolymergerüst und an der Butadienpolymerkette. 2,5-Dimethyl-2,5-bis-(t-butyI-peroxy)-hexan ist ebenfalls als Katalysator geeignet. Schwefelhärtungsmittel können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, daß die mechanischen Eigenschaften bei Verwendung dieses Härtungssystems für die vorgesehene Verwendung des Kautschukgemischs ausreichen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Perozyde verwendet.
Zum Härten des erfindungsgemäß erhaltenen Gemischs werden die Komponenten zusammengemischt und dann in einem geschlossenen System eine geeignete Zeit auf eine geeignete Temperatur erhitzt. Die Zeiten und Temperaturen für die Härtungsreaktion werden durch die Halbwertzeit des Katalysators bei der Härtungstemperatur bestimmt. Üblicherweise werden 5 bis 10 Halbwertzeiten verwendet, wobei der restliche aktive Peroxydgehalt auf zwischen 3,125% und 0,098% der ursprünglich vorhandenen Konzentration verringert wird. Die Härtungszeiten können von ungefähr 5 min bis 90 min variieren, während die Härtungstemperaturen von ungefähr 148,9 bis 204,4°C variieren können. Der Grad der gewünschten Vernetzungsdichte bestimmt die Menge des zu verwendenden Katalysators. Eine hohe Vernetzungsdichte erfordert eine größere Katalysatormenge. Um flüchtige Bestandteile aus der gehärteten Zusammensetzung zu beseitigen, kann eine Nachhärtung während 30 min bei 176,7° C verwendet werden. Nachhärtungen in einem Ofen während ungefähr 2 st bei ungefähr 107,2° C sind für diesen Zweck ebenfalls wirksam.
Die fertige Elastomerzusammensetzung wird natürlich nur wenig Katalysator enthalten, da dieser während der 5 bis 10 Halbwertzeiten, welche die Härtungsreaktion dauert, weitgehend verbraucht wird.
Die Herstellung der Vordispersion erfolgt unter Verwendung von Vorrichtungen, welche das PTFE nicht in Agglomerate verdichten. Deshalb sind Banbury-Mischer und Walzenmühlen nicht geeignet Statt dessen werden Mischer mit Knetwirkung oder solche, die in der Kunststoffindustrie als Teigmischer dienen (wie z. B. ein Baker-Perkins-Mischer), verwendet. Nach der Herstellung der Vordispersion werden die restlichen Komponenten des Elastomers und abschließend der Härtungskatalysator gemischt.
Beispiel 1
1 Gewichtsteil PTFE-Pulver und 4 Gewichtsteile des erwähnten handelsüblichen flüssigen Polybutadiens werden bei ungefähr 71,1 bis 82,2°C zusammengemischt und dann unter fortlaufendem Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesamte Mischzeit beträgt ungefähr 1 st. Das Mischen wird vorzugsweise mit einem Baker-Perkins-Mischer ausgeführt, der erhitzt wird, um die Viskosität des Polybutadiens zu verringern. Dieser Mischer drückt das PTFE-Pulver nicht zusammen, so daß keine Agglomerate entstehen, sondern das Pulver mit dem flüssigen Polybutadien beschichtet wird. Wenn ein freifließendes Gemisch aus PTFE-Pulver und
Polybutadien erwünscht ist, dann kann in die Dispersion des mit Polybutadien beschichteten PTFE-Pulvers bei einer Temperatur, die vorzugsweise ungefähr 23,9 bis 93,3° C beträgt und in jedem Fall nicht über 148,9° C liegt, eine inerte Substanz, wie z. B. 10 bis 50 Gewichtsteile trockener Ton je 5 Gewichtstelle beschichtetes Pulver eingemischt werden.
Nachdem das Gemisch hergestellt worden ist, wird dieses mit der Kautschukbasis gemischt. Dann wird der Peroxydhärtungskatalysator zugegeben, und das Härten wird durchgeführt, um ein vulkanisiertes Elastomer herzustc'len. Während des Mischvorgangs können inerte Füllstoffe und andere Zusätze dem Elastomer zugegeben werden, um gewisse gewünschte mechanische und chemische Eigenschaften zu erzielen.
Beispiel 2
Ein typischer Ansatz, der sich als Blasenmaterial für den Gebrauch mit Hydrazin eignet, ist in der folgenden Tabelle angegeben.
Tabelle 1
Bestandteil
Gewichtsteile
J(I
EPDM(I) 100
Dunstförmiges SiO2 30
PTFE-Pulver 10
Flüssiges Polybutadien 20
Zinkoxyd 5
2,5-Dimethyl-2,5-bis-(t-butyl-
peroxy)-hexan 2_
Gesamt 167
Druckhärtung, min/° C 30/177°
Nachhärtung im Luftofen, st/°C 2/107,2°
Reißdehung, kg/cm2 112
Reißdehnung, % 350
Shore-A-Härte 88
Einreißfestigkeit, kg/cm 49,5
(1) Mit Methanol und dann mit Methyl-äthyl-keton extrahiert und getrocknet.
Für die Herstellung einer Blase wurde zunächst zur Bereitung eines Ansatzes das pulverförmige PTFE in den flüssigen Polybutadien dispergiert, um eine Paste herzustellen. Dann wurde ein freifließendes Gemisch durch Zusatz eines Teils des Füllstoffs zur Paste hergestellt. Das freifließende Gemisch wurde dann mit den anderen Komponenten gemischt und dann gehärtet. Das resultierende gehärtete Elastomer konnte z. B. in O-Ringe, Dichtungen, Ventilsitze, Blasen verformt werden, wobei diese Teile in einer Hydrazinumgebung verwendet werden konnten.
Beispiel 3
Eine visuelle Überprüfung von dünnen Schnitten einer aus dem gehärteten Elastomer hergestellten Blase ergab keine sichtbaren Agglomerate εη Poiytetrafluoräthylen. Wenn dagegen das PTFE einfach mit den Komponenten des Elastomers gemischt und in Form einer Blase ausgehärtet wurde, dann wurden sichtbare Agglomerate gebildet, die eine Teilchendichte von ungefähr 21 auf einer Fläche von 2,5 χ 2,5 cm aufweisen.
Bei einem anderen Versuch wurden EPDM-Kautschukblasen, die PTFE enthielten und die eine geringe Dicke (0,1 mm) aufweisen, im durchscheinenden Licht besichtigt. Bei Verwendung des erfindungsgemaüen Verfahrens ergab ein Ansatz, der 3 Gew.-% pulverförmiges PTFE enthielt, keine sichtbaren Agglomerate.
Wenn das PTFE in das EPDM ohne Vordispergierung direkt eingemischt wurde, dann wurden PTFE-Agglornerate mit einer Teilchengröße bis zu 1,25 mm Durchmesser gebildet, die für das gleiche durchscheinende Licht opak waren.
Beispiel 4
Zur Bestimmung der Durchlässigkeit des gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen Blasenmaterials wurden zwei Ansätze mit identischer Zusammensetzung aber nach verschiedenen Verfahren (A und B) hergestellt Der Ansatz A wurde dadurch hergestellt, daß das Teflonpulver in dem Polybutadien vordispergiert wurde und diese Dispersion durch Zusatz von S1O2, ZnO und CaO in ein freifließendes Pulver überführt wurde. Das freifließende Pulver wurde dann mit dem EPDM, dem restlichen Siliciumdioxyd und abschließend dem Peroxidkatalysatore gemischt.
Der Ansatz B wurde einfach dadurch gemischt, daß die Bestandteile in der üblichen Weise gemischt wurden und der Katalysator am Schluß eingemischt wurde.
Die Ansätze, die mechanischen Eigenschaften, die Agglomeratdichte und die Durchlässigkeitsdaten sind in der folgenden Tabelle angegeben.
45
50
60
Tabelle 2 CrPi inri- Gewichtsteile B
i VJl UHU
mischung
A 100
100
Flüssiges Polybutadien
EPDM PTFE-Pulver
Flüssiges 20 ZnO 40
Polybutadien CaO 20
PTFE-Pulver 10
ZnO 5
2,5-Dimethyl-bis-(t-butyl- 10
CaO . 5 peroxy)-hexan 5
S1O2 5
1,0
Λ/ιοο, kg/cm2 1,0
(ASTM D 412-64 T) 30
30 171,0
171,0 42,0
66,5
(Modul bei 100% Dehnung)
105,0
108,5
375
. „ kg/cm2
(ASTM D 412-64 T)
(Reißfestigkeit)
Eb, % (ASTM D 412-64 T)
(Reißdehnung)
Shore-A-Härte
(ASTM D 2240-64 T)
Einreißfestigkeit, kg/cm
(ASTM D 624-54)
Durchlässigkeit für Hydrazin, 1,3
mg/cm2/st
Durchlässigkeit für Helium 5,95 ■ 10-3 10,4 ■ 10-3 P= 2,1 ata), cmVcm2/st
Häufigkeit von agglomerier- nichts
ten Teilchen, die für das bloße
Auge sichtbar sind, Anzahl/
Fläche von 2,5 cm χ 2,5 cm
400
90
63
ΙΟ-3 3,1 ■ ΙΟ-3
21
Beispiel 5 ZnQ
Ein isolierter Kupferdraht mit einem Durchmesser CaO
von 0,3 mm wurde durch Extrusionsbeschichtung mit Dicumylperoxyd
einem gehärteten EPDM-EIastomer hergestellt, wobei das Elastomer Ton, Calciumoxyd, Zinkoxyd und eine Vordispersion von PTFE-Pulver in flüssigem Polybutadien enthielt. Dies ergab eine Isolationswandstärke von ungefähr 1,25 mm Nach Einschluß in ein Epoxydharz wurde ein Querschnitt dieses Drahts hergestellt, der dann wiederholt mit einer Elektronenstrahlmikrosonde abgetastet wurde.
Die Mikrosonde war auf Fluor getuned, wobei ein Strahl mit einer Spannung von 10 kV verwendet wurde. Der Strahl war 50 μ breit. Es wurde eine Geschwindig- r> keit von 96 μ/min verwendet, um den Isolationsquerschnitt abzutasten.
Eine Interpretation der Daten ergab einen hohen Fluorverteilungsgrad und damit einen hohen Vertei- !ungsgrad an PTFE. Bei einer Abtastung wurde eine Fläche von annähernd 90 μ Breite festgestellt, die eine Konzentration von ungefähr 4 Gew.-% Fluor aufwies, was eine kleine Agglomeration an TFE auf oder in der Nähe der Isolationsoberfläche anzeigte. Bei allen anderen Flächen zeigte der Querschnitt eine konstante 2~> Konzentration an Fluor. Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen wurden also keine fluorreichen Agglomerate erhalten. Für eine betriebseigene Kontrolle wurde die Mikrosonde auch auf Silicium getuned. Dieses Element, welches einen Teil des Tons darstellt, zeigte jo ebenfalls eine gleichmäßige Dispersion.
Beispiel 6
Es wurde ein Elastomeransatz hergestellt, der sich als v, Kabelummantelungsmaterial eignete. Der Ansatz war wie folgt.
(icwichlslcilc 5,0 5,0 2,0
252,0
(1) Das öl wird nicht zur leichteren Herstellung der Vordispersion, sondern zur Erzielung günstiger mechanischer Eigenschaften verwendet.
Das PTFE wurde in dem flüssigen Polybutadien vordispergiert, dann in die Kautschukbasis eingemischt und 20 min bei 176,7°C gehärtet. Es wurden die folgenden Resultate erhalten.
Λί,οο, kg/cm2(ASTM D 412-64T) 80,5
Γ*, kg/cm2 (ASTM D 412-64T) 126,0
Eb, % (ASTM D 412-64T) 43,2
Shore-A-Härte (ASTM D 2240-64T) 84
Einreißfestigkeit, kg/cm 300
(ASTM D 624-54)
Volumenwiderstand, 8000
Megohm/305 m
Durchschlagspannung für > 60 000
Gewichisteile Grund
EPDM 100,0 mischung
Flüssiges Polybutadien 20,0]
PTFE-Pulver 5,0]
Paraffinisches öl (1) 15,0
Ton 100,0
Gleichstrom, Volt
Ein Kabel mit einem ähnlichen Elastomer als Umhüllungsmaterial, das wie oben hergestellt worden war, konnte mindestens 7 Wochen in einer Ölquelle in Los Angeles als elektrische Leitung verwendet werden.
Aus den obigen Durchlässigkeitsdaten geht hervor, daß das vordispergierte PTFE-Pulver eine beträchtliche Verbesserung der Durchlässigkeitsbeständigkeit sowohl gegenüber Hydrazin als auch gegenüber Helium ergibt. Zusätzlich wurden beim herkömmlichen Mischverfahren zahlreiche sichtbare weiße Teflonagglomerationen erhalten, wogegen bei der Vordispergierungstechnik geformte Proben erhalten wurden, die keine sichtbare Agglomerationen enthielten.
Auch waren die Mioo-Eigenschaften wesentlich besser, während die anderen erwünschten physikalischen Eigenschaften gleich blieben.
Schließlich zeigten die gehärteten Proben keine Anzeichen von Blasen solcher Art, wie sie durch kleine Feuchtigkeitsmengen verursacht werden.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Einarbeiten von Polytetrafluoräthylen einer durchschnittlichen Teilchengröße von 35 bis 350 μ in ein Ät.iylen/Propylen-Terpolymer, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Polytetrafluorethylen vor dem Einarbeiten mit einem flüssigen Polybutadien, das ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 10 000 aufweist und mehr als 80% der Butadiengruppen in der Vinylkonfiguration enthält, zu einer Paste angeteigt und dann erst in das Äthylen/Propylen-Terpolymer eingearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste vor dem Einarbeiten mit dem Äthylen/Propylen-Terpolymer durch Zusatz eines üblichen inerten Füllstoffs in eine freifließende Mischung überführt wird.
20
DE2310050A 1972-02-28 1973-02-28 Verfahren zum Einarbeiten von teilchenförmigen Polytetrafluorethylen in ein Äthylen/Propylen-Terpolymer Expired DE2310050C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23008672A 1972-02-28 1972-02-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2310050A1 DE2310050A1 (de) 1973-09-20
DE2310050B2 true DE2310050B2 (de) 1978-01-05
DE2310050C3 DE2310050C3 (de) 1978-09-14

Family

ID=22863905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2310050A Expired DE2310050C3 (de) 1972-02-28 1973-02-28 Verfahren zum Einarbeiten von teilchenförmigen Polytetrafluorethylen in ein Äthylen/Propylen-Terpolymer

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5141900B2 (de)
CA (1) CA1029488A (de)
DE (1) DE2310050C3 (de)
FR (1) FR2174049A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373048A (en) * 1980-04-21 1983-02-08 Amp Incorporated High voltage flame retardant EPOM insulating compositions
DE3403975A1 (de) * 1984-02-04 1985-08-14 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von abs-formmassen mit verbessertem brandverhalten

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3769370A (en) * 1971-06-14 1973-10-30 Trw Inc Composition of polyolefin rubber, 1,2-polybutadiene and a fluorinatedpolymer

Also Published As

Publication number Publication date
FR2174049A1 (en) 1973-10-12
JPS5141900B2 (de) 1976-11-12
FR2174049B1 (de) 1976-04-30
CA1029488A (en) 1978-04-11
DE2310050A1 (de) 1973-09-20
JPS4911944A (de) 1974-02-01
DE2310050C3 (de) 1978-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1961241C3 (de) Ungesättigte Polyester
DE2063395B2 (de) Wärmehärtbare Polyäthylenmischung mit einem organischen Silikonzusatz
DE3884357T2 (de) Verfahren zur Herstellung von gefüllten Silikongummipartikeln.
DE10313559A1 (de) Organisch modifizierter Schichtlehm, organische Polymerzusammensetzung und diese enthaltende Reifenzwischenlage
DE69025889T2 (de) Kautschukmassen und ihre Herstellung
DE1770946C3 (de) Mineralölgestreckte Kautschukmischung
DE69621378T2 (de) Isolierender Abstandshalter
DE1957366C3 (de) Kautschukmasse mit verbesserter Verarbeitbarkeit
DE2701993A1 (de) Silikonmasse, die zu einem elektrisch leitenden elastomer vulkanisierbar ist, sowie verfahren zu dessen herstellung
DE2728233C3 (de) Lichtbogenbeständige Elektroisoliermasse
DE60309496T2 (de) Elastomere harzzusammensetzungen
DE112023000182T5 (de) Ein herstellungsverfahren und eine anwendung von epdm-isolierkautschuk
DE1694761B2 (de) Polymere formmassen
DE69315101T2 (de) Polymerlegierungen aus Nitrilkautschuken und Polyamiden
DE2229030B2 (de) Verfahren zur Herstellung von elastomeren Formkörpern
DE2329213A1 (de) Polymerisatzubereitung, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE2310050C3 (de) Verfahren zum Einarbeiten von teilchenförmigen Polytetrafluorethylen in ein Äthylen/Propylen-Terpolymer
DE60003324T2 (de) Grosse russpartikel zur verminderung der benötigten energie zum mischen von sehr harten, steifen reifenzusammensetzungen
DE2422914A1 (de) Elektrisches kabel, insbesondere hochoder hoechstspannungskabel, sowie verfahren zu seiner herstellung
DE69925399T2 (de) Silicongummizusammensetzung
DE2157509B2 (de) Durch Peroxyd härtbare Massen
DE2303624A1 (de) Isoliermaterial fuer ueberzuege
DE2221329C2 (de) Isoliermasse auf Elastomerbasis
DE3540281A1 (de) Elektrisch leitende kunstharzmasse unter verwendung von fluorhaltigen pfropfcopolymeren
DE69002659T2 (de) Kautschukzusammensetzung für den Kern eines Hochspannungs-Widerstandskabels.

Legal Events

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