DE2328037A1 - METHOD OF FLUORINATING THE SURFACE OF RUBBER PRODUCTS - Google Patents

METHOD OF FLUORINATING THE SURFACE OF RUBBER PRODUCTS

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DE2328037A1 DE19732328037 DE2328037A DE2328037A1 DE 2328037 A1 DE2328037 A1 DE 2328037A1 DE 19732328037 DE19732328037 DE 19732328037 DE 2328037 A DE2328037 A DE 2328037A DE 2328037 A1 DE2328037 A1 DE 2328037A1
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Description

PATENTANWÄLTE . D-8 MÜNCHEN 90PATENT LAWYERS. D-8 MUNICH 90 HfAFiAHILFPLATZ 2 Sr S HfAFiAHILFPLATZ 2 Sr S

dr. O. DITTMANNdr. O. DITTMANN

K. L·. SCHIFF P-S MUNCHEK 95K. L ·. SHIP P-S MUNCHEK 95

DR. A. V.FÜNBR 2328037 POSTFACH 950160DR. A. V. FünfBR 2328037 POSTBOX 950160

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dr. XJ. SCHÜBBIrHOPF TELEGB. auromarcpat Münchendr. XJ. SCHÜBBIrHOPF TELEGB. auromarcpat Munich

D1PI. IKQ. D. BBBINGHAUS TELEX 5-23565 AURO DD 1 PI. IKQ. D. BBBINGHAUS TELEX 5-23565 AURO D

DA-9470 . ■'"' 1. Juni 1973DA-9470. ■ '"' June 1, 1973

1. Sinowij Naumowitsch Nudelraan,Chemiker, UdSSR, Moskau,1. Sinowij Naumowitsch Nudelraan, chemist, USSR, Moscow,

2. Iwan Petrowitsch Prokudin, Chemiker, UdSSR, Moskau2. Ivan Petrovich Prokudin, chemist, USSR, Moscow

VERFAHREN ZUR FLÜORIERUNG DER OBERIXÄCHS VOH GUMMI- . ' ERZEUGNISSEN ■PROCESS FOR FLUORINATION OF THE OBERIXAX FROM RUBBER. ' PRODUCTS ■

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Pluorierung der Oberfläche von Gummierzeagnissen mit Antiiaonpentafluorid.-. The invention relates to methods of plating the surface of rubber products with anti-ion pentafluoride.

Gummi mit fluorierter Oberfläehe besit■«£■ eine niedrige Reibungszahl, wobei Erzeugnisse aus solcheui Gummi, z.B. b'ewehrte Dichtungsmanschetten, zur Hermetisierung von Reibungsbaugruppen verwendet werden.Rubber with a fluorinated surface is low Coefficient of friction, with products made of such rubber, e.g. reinforced Sealing sleeves, for hermetically sealing friction assemblies be used.

• Es ist ein Verfahren zur Pluorierung der Oberfläche von Gummierzeugnissen durch deren Eintauchen in ein Bad mit einem Flu>rierungsmittel, dem flüssigen Antimonpentafluorid, und anschließendes Waschen der Guinmierzeugnisse. mit Wasser, einer.• It is a method of plating the surface of Rubber products by immersing them in a bath with a fluorinating agent, the liquid antimony pentafluoride, and then Washing of the Guinmie products. with water, one.

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5 bis 20%igen wässerigen Losung von Alkalimetallkarbonat, und ..wieder mit'Wasser bekannt (sieh© UdSSK-Urheber'schßin Nr';23017?," Bulletin für'Erfindungen und Entdeckungen der UdSSR, Nr.8, \5 to 20% aqueous solution of alkali metal carbonate, and .. again known with 'water (see © UdSSK author'schßin no'; 23017 ?, " Bulletin for Inventions and Discoveries of the USSR, No. 8, \

1972). . ■-...·■1972). . ■ -... · ■

• Ein Nachteil dieses Verfahrens ist ein sehr großer Ver- ; brauch von Antimonpentafluorid infolge seines Mitreißens durch die Oberfläche der Gummierzeugnisse. Besonders große ■ Mengen von Antimonpentafluorid werden durch Figurenerzeugnisses mitgerissen. Wenn man solche Erzeugnisse nach dem Heraus- . nehmen aus dem Bad über diesem Bad zum möglichst vollständigen Abfließen der Flüssigkeit beläßt, nimmt dies viel Zeit in Anspruch, was zu einer ungleichmäßigen Fluorierung der Oberfläche des Erzeugnisses und sogar zu seiner Zerstörung führt. ' ■• A disadvantage of this method is a very large ; use of antimony pentafluoride as a result of its entrainment through the surface of rubber products. Particularly large amounts of antimony pentafluoride are produced by figurines carried away. If you look at such products after the out-. take from the bath above this bath for the most complete possible drainage of the liquid, this takes a lot of time to complete, resulting in uneven fluorination of the Surface of the product and even leads to its destruction. '■

Im Mittel werden pro 1 m der Oberfläche der Gummierzeugnisse (bespielsweisebevrehrter Dichtungsmanschetten . aus Gummi mit einem Außendurchmesser von etwa 100 mm) 2 bis 4- kg Antimonpentafluorid verbraucht. Infolge eines so hohen ' · .· Verbrauchs des Pluorierungsmittels ist eine großtechnische Anwendung des bekannten Verfahrens zur Fluorierung der Oberfläche von Gummi unrentabel. On average per 1 m of the surface of rubber products (e.g. adored sealing sleeves. made of rubber with an outer diameter of about 100 mm) consumes 2 to 4 kg of antimony pentafluoride. As a result of such a high '·. · A large-scale industrial application of the known process for fluorinating the surface of rubber is unprofitable.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß sich beim Eintauchen eines Erzeugnisses komplizierter-Konfiguration in das Bad mit dem Antimonpentafluorid an der Oberfläche des genannten Erzeugnisses an einzelnenen Stellen Luftbeutel bilden können, die den Zutritt des Flaorie-Another disadvantage of the known method is that when a product is immersed, the configuration becomes more complicated in the bath with the antimony pentafluoride air bags can form on the surface of the named product in individual places, which prevent access to the flaorie

; , 409851/0554; , 409851/0554

rungsmittels an diese Stellen verhindern. Dadurch'wird die Fluorierung der Oberfläche des Erzeugnisses ungleichmäßig. 'prevent medium to these points. This makes the Uneven fluorination of the surface of the product. '

'Noch ein !fachteil des bekannten Verfahrens ist auch mit dem Mitreißen des Ant imonpent afluor ids durch das Erzeugnis besonders an den-Stellen verbunden, wo ein längeres Haften der Flüssigkeit möglich ist. Beim Übertragen des Erzeugnis- ; · ses aus dem Bad mit dem Antimonpentafluorid ins Wasser.zum Waschen reagiert das Ant imonpent afluor id heftig mit Wasser unter Entwicklung von Fluorwasserstoff und einer bedeutenden, Wärmemenge. Diese zwei Faktoren wirken intensiv auf den öummi ein und führen .zu stellenweisen Besch'ädingungen desselben.'Another part of the known process is also included associated with the entrainment of the antimonpent afluoride through the product, especially in those places where longer adhesion the liquid is possible. When transferring the product; · Ses from the bath with the antimony pentafluoride into the water When washing, the antimonpent afluorid reacts violently with water, developing hydrogen fluoride and a significant, Amount of heat. These two factors have an intense effect on the öummi and lead to partial damage to it.

Außerdem sind einige Nachteile der Fluorierung mit dem flüssigen Ant imonpent afluor id mit der Notwendigkeit verbunden, mit größeren Massen der -aggressiven Flüssigkeit zu arbeiten (Aufwand für den Transport der Flüssigkeit, für deren Erhitzung usw.). · -Also, there are some disadvantages of fluorination with the liquid ant imonpent afluor id associated with the need to work with larger masses of the aggressive liquid (Expenditure for the transport of the liquid, for its heating, etc.). -

.'.""■■ Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten. '. "" ■■ The purpose of the present invention is to provide the above

Nachteile zu vermeiden. ■Avoid disadvantages. ■

■ Der Erfindung wurde' die Aufgabe zügrundegelegt, in demThe invention was based on the task in which

"' Verfahren zur Fluorierung der Oberfläche von Gummier Zeugnissen, welches in der Behandlung dieser Erzeugnisse mit einem"'Process for the fluorination of the surface of rubber certificates, which in the treatment of these products with a

, Fluorierungsmittel, dem Antimonpentafluorid, bei einer Temperatur von 20 bis 14O0C und deren anschließendem Waschen mit einer 3 bis 20%igen wässerigen Lösung von Alkalinet all-, karbonat und mit V/asser besteht, die Bedingungen der Behandlung der Erzeugnisse mit dem Antimonpentafluorid derart zu, Fluorinating agent, the antimony pentafluoride, at a temperature of 20 to 14O 0 C and then washing it with a 3 to 20% aqueous solution of alkali metal, carbonate and water, the conditions for treating the products with the antimony pentafluoride so too

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verändern, daß das unproduktive Mitreißen desselben durch die Erzeugnisse praktisch vollständig ausgeschlossen, der Zutritt des Fluorierungsmittels an eine beliebige Stelle der Oberfläche des au fluorierenden GummierZeugnisses ermöglicht wird, lokale Beschädigungen"des fluorierten Gummis infolge einer Überhitzung und der Einwirkung von Fluorwasserstoff beim Wasclir en des Gummierzeugnisses ausgeschlossen werden sowie die Notwendigkeit vermieden wird, mit größeren Massen des flüssigen ■ Antimonpentafluorids zu arbeiten. · " .change so that the unproductive entrainment of the same by the products is practically completely ruled out, admission of the fluorinating agent anywhere on the surface the au-fluorinating gumming certificate is made possible, local damage "to the fluorinated rubber as a result of a Overheating and exposure to hydrogen fluoride when washing s of the rubber product are excluded and the need is avoided with larger masses of the liquid ■ Antimony pentafluoride to work. · ".

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die. Behandlung der Gummierzeugnisse mit dom Antiiaonpenta-" fluorid durch deren Halten in einem Strom des Reagenzgases durchführt,- welches ein Gemisch der Antimonpentafluoriddämpfe mit einem unter den Bedingungen des Behandlungsprozesses inerten Trägergas darstellt. " ' ' . " This object is achieved according to the invention in that m a n die. Treatment of rubber products with dom Antiiaonpenta- "fluoride by holding them in a stream of the reagent gas - which is a mixture of the antimony pentafluoride vapors with a carrier gas inert under the conditions of the treatment process.""

Eine solche Gasphase-Behandlung der Gummierzeugnis-se ' macht es möglich, den unproduktiven Verbrauch von Antimonpentafluprid infolge dss Mitreißens desselben durch die Oberfläche der genannten Erzeugnisse praktisch vollständig ausT ■ ■ zuschließen, und den Verbrauch des Fluorierungsmit'tels' von 2 bis 4 kg/m Gummi, wie dies in dem bekannten Flüssigphase- ■ -Verfahren der'Fall ist, auf 100 bis 200 g/m2. Gummi zu senken,Se rubber product-such a gas phase treatment of the 'makes it possible to reduce the unproductive consumption of Antimonpentafluprid due dss entrainment thereof by the surface of the products referred to virtually entirely of T ■ ■ shut, and the consumption of the Fluorierungsmit'tels' is from 2 up to 4 kg / m rubber, as is the case in the known liquid phase process, to 100 to 200 g / m 2 . Lower rubber,

. Ein weiterer Vorteil· des vorgeschlagenen Verfahrens .ist' es, daß.das Intimonpentafluorid in der Gasphase den gleichen Zutritt an die ganze Oberfläche des Guamierzeugnisses unab-' hängi'g von seiner Konfiguration^ besitzt, wodurch eine. Another advantage of the proposed method 'is' it that the intimony pentafluoride in the gas phase is the same Access to the entire surface of the Guamia product depends on its configuration, whereby a

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gleichmäßige Pluorierung dieser Oberfläche herbeigeführt wird, Bei der Durchführung des Pluorierunssprozesses unter den Bedingungen des vorgeschlagenen Verfahrens wird die Möglich- "keit einer Beschädigung des fluorierten Gummis bei dessen Waschen vollständig ausgeschlossen, weil an der Oberfläche des Güminierzeugnisses nach dein Austragen desselben aus dem Fluorierungsreaktor nur Spuren von Antimcnpentafluorid hinterbleiben, deren Anwesenheit nicht zu einer heftigen Reaktion mit V/asser führt. Das vorgeschlagene Verfahren besitzt gegenüber dem bekannten noch, einige Vorteile, die. mit dem Ausschluß aus der Arbeit größerer Massen des flüssigen Antimonpentafluorids verbunden sind (Wirtschaftlichkeit des Transportes des flüssigen" Antimonpentafluorids, gernger Energieverbrauch, für dessen Erhitzen usw.). " ·uniform coating of this surface is brought about, When carrying out the plurizing process under the conditions of the proposed method, the possibility "speed of damage to the fluorinated rubber in the process Washing completely excluded because on the surface of the Güminierzeugnis after your removal of the same from the Fluorination reactor only traces of anti-pentafluoride remain, the presence of which does not lead to a violent reaction with water. The proposed method possesses compared to the known still, some advantages that. with the Exclusion from the work of larger masses of liquid antimony pentafluoride are connected (economic efficiency of the transport of the liquid "antimony pentafluoride, low energy consumption, for heating it, etc.). "·

Man führt zweckmäßig die Behandlung der Gummierzeugnissß in dem Strom des Reagenzgases bei einer Konzentration des Antimonp.entafluorids in-dem Reagenzgas von 150 bis $10 mg/1 Reagenzgas" durch.The treatment of rubber products is expediently carried out in the flow of the reagent gas at a concentration of the antimony pentafluoride in the reagent gas of 150 to $ 10 mg / l Reagent gas ".

Man hält die Vielfachheit des Re agenzg as-Austausches in dem Pluorierungsreaktor in einem Bereich von 10 bis 20 volumen/St. The multiplicity of the reagent gas exchange is kept in the Pluorierungsreaktor in a range of 10 to 20 volumes / h.

Die Behandlung der G-ummierzeugnisse in dem Strom, des Reagen.55gases fuhrt man zweckmäßig bei einer Temperatur von 40 bis 1000G durch.The treatment of the G-ummierzeugnisse in the stream of Reagen.55gases one leads advantageously at a temperature of 40 to 100 0 G through.

Der Strom des Reagen.zgases, geleitet zur Behandlung derThe flow of the reagent gas, directed to the treatment of the

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Gluniaieraeugnisse, kann durch. Durchsprudeln des Trägergases' durch flüssiges Antimonpentafluorid, das eine Temperatur von 20 bis 800G aufweist, oder durch kontinuierliches' Verdampfen eines Strahls des flüssigen Antiinonpentaf luorids erzeugt werden, das in den Strom des Trägergases bei einer Temperatur von 150 bis 1?00C eingeleitet wird.Gluniaieraeugigungen, can through. Bubbling through the carrier gas 'through liquid antimony pentafluoride, which has a temperature of 20 to 80 0 G, or by continuous' evaporation of a jet of the liquid anti-inone pentafluoride generated in the stream of the carrier gas at a temperature of 150 to 1? 0 0 C is initiated.

Als Trägergas kann ein beliebiges Gas,, welche-s unter den Bedingungen der Behandlung der Gummiörzeugnisso mit dem PLuo-'rierungsmittel inert ist, z.B. Helium, Argon, Stickstoff verwendet werden. Der letztere ist infolge seiner Zugänglichkeit bevorzugt. Bei der Fluorierung der Oberfläche von gegen Oxydation beständigem Gummi, z.B. von Gummi auf der Basis der Fluorkautschuke, kann als Trägergas auch Luft verwendet· wer»= den. .Any gas can be used as the carrier gas, which-s among the Conditions of treatment of rubber products with PLuo-rinse agent inert, e.g. helium, argon, nitrogen can be used. The latter is due to its accessibility preferred. When fluorinating the surface of against oxidation Resistant rubber, e.g. rubber based on fluororubbers, can also use air as a carrier gas · who »= the. .

Das vorgeschlagene Verfahren zur Fluorieruns der Ober* . fläche·von Gummierzeugnissen wird wie folgt durchgeführt.The proposed method for fluorinating the upper *. area · of rubber products is carried out as follows.

Das flüssige Antimonpentafluorid bringt m&n in einen Verdampfer ein. Als Verdampfer dient ein Behälter, der aus einem gegen die Wirkung des Antimonpentafluorids beständigen Material, beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Der 3ehalter kann innen mit Polytetrafluorathylen ausgekleidet sein. Der genannte riehälter wird mit einem Druckmischer zum Einleiten des Trägergases und einer Rohrleitung zum Herausleiten des Reagenzgases versehen. Der genannte Behälter besitzt auch einen Heizmantel, vorzugsweise mit elektrischer Heizung, zum Halten des flüssigen Antimonpentafluorids in Verdampfer bei der erforderlichen Temperatur (in einem BereichThe liquid antimony pentafluoride brings m & n into an evaporator. A container made of a material resistant to the action of antimony pentafluoride, for example aluminum, serves as the evaporator. The inside of the holder can be lined with polytetrafluorethylene. Said container is provided with a pressure mixer for introducing the carrier gas and a pipe for leading out the reagent gas. Said container also has a heating jacket, preferably with electrical heating, for holding the liquid antimony pentafluoride in the evaporator at the required temperature (in one area

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von 20 bis 800C in. Abhängigkeit von dem Typ des zu fluorierenden Gummis). -from 20 to 80 ° C. depending on the type of rubber to be fluorinated). -

Dem beschriebenen Verdampfer mit dem flüssigen iintiiaonpentafluorid führt man mit konstanter Geschwindigkeit das Trägergas zu und leitet aus dem Verdampfer das Heagenzgas heraus, welches ein Gemisch der AntimonpentaTluoriddämpfe mit dem Trägergas darstellt. Die Konzentration des Antimonpentafluorids in dem Reagenzgas kann in Abhängigkeit von dem Typ des zu· fluorierenden Gummis durch die Geschwindigkeit des Durchsprudeins des Trägergasas durch das flüssige Antimonpentafluorid sowie durch die Temperatur des Antimonpentafluorids in dem Verdampfer, vorzugsweise nach dem letzteren Verfahren, geregelt werden, indem die Geschwindigkeit des Dü^-chsprudelns des Trägergases konstant und für das jeweilige konkrete Volumen des Fluorierungsreaktors optimal gehalten wird.' .Die bevorzugte Konzentration des Antimonpent af luorids in dem Trägergas liegt, wie oben hingewiesen,- in einem Bereich von I50 bis 510 mg/1 Eeagenzgas. .The vaporizer described with the liquid iintiiaonpentafluorid the carrier gas is fed in at a constant speed and the heagent gas is passed out of the evaporator out, which is a mixture of antimony penta-fluoride vapors with represents the carrier gas. The concentration of antimony pentafluoride in the reagent gas, depending on the type of the rubber to be fluorinated by the speed of the The carrier gas bubbling through the liquid antimony pentafluoride as well as by the temperature of the antimony pentafluoride in the evaporator, preferably by the latter method, can be regulated by the speed of the Dü ^ -chsprudelns of the carrier gas is kept constant and optimal for the particular volume of the fluorination reactor. ' The preferred concentration of the antimony pent af luoride in the As indicated above, carrier gas is in the range of 150 to 510 mg / 1 reagent gas. .

Das aus dem Verdampfer in Form eines kontinuierlichen Stroms austretende Reagenzgas führt man dem Fluorierungsreaktor zur Behandlung der Gummierzeugnisse zu.That from the evaporator in the form of a continuous The reagent gas emerging from the stream is fed to the fluorination reactor for the treatment of rubber products.

iieben dem beschriebenen Verfahren kann der Strom des Reagenzgases, das dem Fluorierungsreaktor zugeführt wird, wie folgt erzeugt werden. Durch einen Verdampfer, der einen aus einem gegen die Wirkung des ^lnt imonp ent af luorids beständigen Material ausgeführten beheizten Behälter geringer AbmessungenWith the method described, the flow of the reagent gas, which is fed to the fluorination reactor, such as follows. Through a vaporizer, the one out one resistant to the action of the intimonp ent afluoride Material executed heated container of small dimensions

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darstellt, leitet man bei einer oberhalb des Siodpunktes des Antimonpentafluorids liegenden Temperatur, und zwar bei 150 bis 1?O°C in.it konstanter Geschwindigkeit den Strom des Reagenzgases durch. In den genannten Strom leitet man kontinuierlich in Form eines Strahls flüssiges Antimonpentafluorid ein, welches beinr Eintritt, in den erhitzten Verdampfer monentan verdampft, von dem Strom des Reagen^gases mitgerissen und aus . dem Verdampfer herausgeleitet wird.represents, one leads at one above the Siodpunkt of the Antimony pentafluoride lying temperature, from 150 to 1? O ° C in. With constant velocity the flow of the reagent gas by. The stream mentioned is passed continuously in the form of a jet of liquid antimony pentafluoride, which at entry, evaporated monentan into the heated evaporator, carried away by the stream of reagent gas and out. is led out of the evaporator.

Die zu fluorierenden Gummierzeugnisse, sollen eine reine Oberfläche aufweisen, die frei von den mechanischen Beimengungen, von dem aus dem Gummi migrierenden öl (vVeichmachungsmittel) u.a.m. ist. Deshalb wäscht man erforderlichenfalls die Gumc!erzeugnisse vor der IPluorierung mit einer wässerigen Lösung von Seife oder eines anderen oberflächenaktiven Stoffes, beispielsweise des polyoxyäthylierten Alkylphenols, oder mit einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise Aze- " ton, und trocknet danach.The rubber products to be fluorinated should be pure Have a surface that is free from mechanical impurities, from the oil migrating from the rubber (plasticizer) etc. is. Therefore, if necessary, the rubber products are washed with an aqueous solution before fluorination Solution of soap or some other surfactant Substance, for example the polyoxyethylated alkylphenol, or with an organic solvent, for example Aze- " clay, and then dries.

Die Fluorierung der Oberfläche von Gummierzeugnissen wird in einem Reaktor durchgeführt, welcher einen Behälter darstellt, der aus einem gegen die Wirkung des Antimonpentafluorids beständigen Material ausgeführt, mit einem hermetisch verschließbaren Deckel, Rohrleitungen zum Einleiten des Reagenz-gases und zum Herausleiten des Abgases sowie mit einem. Heizmantel·, vorzugsweise mit elektrischer Heizung, versehen ist. Vor dem Einbringen in den" Reaktor werden die Gummierzeusnisse in einem Behälter untergebracht, der Aluminiumschaibeii The fluorination of the surface of rubber products is carried out in a reactor, which is a container, the one against the action of antimony pentafluoride Made of resistant material, with a hermetically sealable lid, pipes for introducing the reagent gas and for leading out the exhaust gas as well as with a. Heating jacket ·, preferably provided with electrical heating is. Before they are introduced into the reactor, the rubber products are placed in a container, the aluminum disk

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darstellt, die in dem Mittelpunkt mit einem Stahl- oder.Aluminiumstab zusammengezogen sind. Die Erzeugnisse werden in dem Reaktor so angeordnet, daß ein freier Zutritt des Reagenzgases an alle zu fluorierenden Flächen gewährleistet wird. Dann worden die Erzeugnisse zwischen den genannten Scheiben eingespannt und der Behälter zusammen mit den Gummierzeughissön in den Fluorierungsreaktor eingebracht. Der Reaktor wird verschlossen und in diesem die für die Durchführung des Fluorierungsprozesses notwendige Temperatur erzeugt. Wie oben hingewiesen, liegt die 'Fluorierungstemperatur in einem Bereich von 20 bis 1400C, vorzugsweise von 40 bis 1000C, und wird in Abhängigkeit von dem l'yp des zu fluorierenden Gummis gewählt* Dann leitet man durch den Reaktor einen Strom des aus dem Ver-' dämpfer tretenden Reagenzgases mit einer Geschwindigkeit durch", die dem vorgegebenen Austauschgrad- des Re- agenzgases im Reaktor entspricht, welche vorzugsweise 10 bis 20 Volumen/St beträgt. .Der Austauschgrad des Reagenzgases im Reaktor kann gegenüber der genannten optimalen Grenze erhöht oder gesenkt werden. Jedoch kann die Senkung des Austauschgrades auf weniger als 10 Vo-which are drawn together in the center with a steel or aluminum rod. The products are arranged in the reactor in such a way that free access of the reagent gas to all surfaces to be fluorinated is guaranteed. The products were then clamped between the aforementioned panes and the container was introduced into the fluorination reactor together with the rubber jars. The reactor is closed and the temperature necessary for carrying out the fluorination process is generated in it. As pointed out above, the 'fluorination temperature is in a range from 20 to 140 0 C, preferably from 40 to 100 0 C, and is selected depending on the type of rubber to be fluorinated The reagent gas emerging from the vaporizer passes through at a rate which corresponds to the specified degree of exchange of the reagent gas in the reactor, which is preferably 10 to 20 volume / hour can be increased or decreased. However, lowering the degree of exchange to less than 10%

e lutnen/St zur Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Fluorirung führen, während eine Erhöhung des Austauschgradese lutnen / St to worsen the uniformity of the fluorination lead, while increasing the degree of exchange

auf mehr als 20 volumen/St zu einem unproduktiven Durchbruch größerer Mengen des unumgesetzten Antimonpentafluorids '- . durch den Fluorierungsreaktor und einer großen Belastung-' der das Antimonpentafluorid · auffangenden Einrichtung führt.to more than 20 volumes / pc to an unproductive one Breakthrough of larger amounts of the unreacted antimony pentafluoride '-. through the fluorination reactor and a large load- ' the device that collects the antimony pentafluoride.

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- ίο - ■ ■ .- ίο - ■ ■.

Der Fluorierung. wird unter den oben-genannten Bedingungen während einer Zeitdauer durchgeführt, die durch den Typ des zu fluorierenden Gummis bestimmt wird und Vorzugsweise in .einem Bereich von 10 bis 60 Minuten liegt. Nach Beendigung der Flourierung wird, der Reaktor mit reinem Trägergas zum Abblasen des imumgesetzten Antlmonpentafluorida und anderer flüchtiger Fluorverbindungen von der Oberfläche der Gummierzeugnisse und von den Innenwandungen des Reaktors gespült; Bas Abblasen wird zweckmäßig bis zur Erzielung einer Konzentration des Antiiaonpentafluorids in der Atmosphäre des Reaktors von weniger als 0,003 mg/1 durchgeführt.The fluorination. is made under the above-mentioned conditions performed for a period of time determined by the Type of rubber to be fluorinated is determined and is preferably in a range of 10 to 60 minutes. After completion of the fluorination, the reactor is filled with pure Carrier gas to blow off the converted antimony pentafluoride and other volatile fluorine compounds from the surface the rubber products and the inner walls of the reactor rinsed; Bas blow-off is expedient until a concentration of the Antiiaonpentafluorids in the atmosphere of the Reactor of less than 0.003 mg / l.

Die aus dem Reaktor während der Fluorierung, und des · Abblasens tretenden Gase"leitet man durch Einrichtungen durch, ■■die unumgesetztes Antimonpentafluorid und für das Abfüh^-oü in die Atmosphäre unerwünschte Beimengungen (Fluorwasserstoff usw.) .auffangen und das Antimonpentafluorid in dem Verdampfer zurückleiten. Das reine Trägergas, abgetrennt von dem ununigesetzten Ant imonp ent af luorid und den anderen flüchtigen Fluorverbindungen, kann in die Atmosphäre abgeführt oder in den technologischen Zyklus zurückgeleitet (dem Verdampfer zur Her-. stellung von Reagenzgas und dem Fluorierungsreaktor zum Abblasen zugeführt) werden.The from the reactor during the fluorination, and the Blowing off emerging gases "is passed through devices, ■■ the unreacted antimony pentafluoride and for the Abfüh ^ -oü in undesirable impurities in the atmosphere (hydrogen fluoride, etc.) .catch and return the antimony pentafluoride in the evaporator. The pure carrier gas, separated from the unused Antimonp ent af luorid and the other volatile fluorine compounds, can be discharged into the atmosphere or fed back into the technological cycle (the evaporator for the. Positioning of the reagent gas and the fluorination reactor for blowing off supplied).

Nach Beendigung des Abblasens wird der Reaktor geöifnet, aus diesem der Behälter mit den Guiamierzeugnissen herausgetragen und in ein V/aschbad gebracht, welches eine 5 bis 20£ise wässerige Lösung von Alkalimetallkarbonat, beispielsweise I\rat-After the blow-off has ended, the reactor is opened, the container with the Guiamier products is carried out and placed in an ash bath, which contains a 5 to 20% aqueous solution of alkali metal carbonate, for example I \ r at-

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riumkarbonat, darstellt. Die. Zweckbestimmung des Waschbades ist es, die Fluor- und Antimonverbindungen von der Oberfläche der GuimnierzeuGnisse zu entfernen, die .dort nach dem Abbl.asen hinterbleiben. Dqd. Behälter hält man in dem genannten Bad .5 bis 10 Minuten, bringt dann ins Wasser -Bin, wo die Gummier-"-." Zeugnisse während 5 bis 10 Minuten gewaschen worden. Dann nimmt man den Behälter aus dem Wasser heraus f "trägt aus diesem die .GummierZeugnisse heraus und trocknet diese, z.B. an der Luft oder in einer Trockentrommel (mit warmer Luft).rium carbonate. The. The purpose of the wash bath is to remove the fluorine and antimony compounds from the surface of the Guimnier products that remain there after being blown off. Dqd. The container is kept in the bath mentioned for .5 to 10 minutes, then brought into the water -B in, where the gumming - "-." Certificates have been washed for 5 to 10 minutes. Then you take the container out of the water f "carries the .GummierZeugnisse out of this and dries them, for example in the air or in a drying drum (with warm air).

Der Fluorierung nach dem vorgeschlagenen Verfahren können Gummiarten, die gegen die Wirkung starker heterolytischer Reagenzien (das Antimonpentafluorid ist ein solches Reagenz) beständig sind, 1Z-B. Gummi auf der Basis von Kohlenwasserstoff- oder Halogenkohlenw asser st off polymeren (ζ.B1, von ITaturkautsaLa^, stereoregulären Butadien- und Isoprenkautschuken, Buna S, Chloroprenkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk, Kopolymerisaten fluorhaltiger Monomerer und anderer) und Buna ^- usw. unterworfen v;erden. . .'The fluorination according to the proposed method can be gums that are resistant to the action of strong heterolytic reagents (the antimony pentafluoride is such a reagent), 1 ZB. Rubber on the basis of hydrocarbon or Halogenkohlenw ater off st polymer (ζ.B 1, of ITaturkautsaLa ^, stereoregular butadiene and isoprene, Buna S, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, fluorine-containing monomers and other Kopolymerisaten) and Buna ^ - etc. subject to ground. . . '

In dem vorgeschlagenen Verf ahren hängt der Verbrauch des Antimpnpentafluorids von dem Typ des zu fluorierenden Gummis ab. So beträgt bei der Fluorierung von Gummi auf der Basis, von Natur-, Buna N und Buna S der Verbrauch von Antimon-■pentaf^uorid gegen 50 bis 100 g/nr der fluorierten Oberfläche und bei der Fluorierung von Gummi auf der Basis von Chloroprenkautschuk 200 g/m2 der fluorierten Oberfläche. . ' ' Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung v;erdenIn the proposed method, the consumption of the anti-pentafluoride depends on the type of rubber to be fluorinated. For example, when fluorinating rubber on the basis of natural, Buna N and Buna S, the consumption of antimony pentafiluoride is around 50 to 100 g / nr of the fluorinated surface and when fluorinating rubber on the basis of chloroprene rubber 200 g / m 2 of the fluorinated surface. . For a better understanding of the present invention, ground

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folgende Beispiele für die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens zur' Fluorierung der Oberfläche von Gummierzeugnissen angeführt.the following examples of the implementation of the proposed method for fluorinating the surface of rubber products cited.

Beispiel 1. Zur Herstellung von Reagenzgas verendete man einen Verdampfer, der einen Aluminiumbehälter von 30 cm Durchmesser und 40 cm Höhe darstellt, der mit einem Mantel mit-elektrischer Heizung und Ronrleitungen zum Einleiten des Trägergases (des trockenen Stickstoffs) und Herausleiten des Example 1. To produce reagent gas, an evaporator was used, which is an aluminum container 30 cm in diameter and 40 cm in height, equipped with a jacket with electrical heating and Ronr lines for introducing the carrier gas (the dry nitrogen) and leading out the

• · r • · r --

Reagenzgases versehen ist. An die Rohrleitung zum Einleiten von Stickstoff wurde ein Druckmischer angeschlossen, welcher fast'bis an den Boden des Verdampfers reichte.Reagent gas is provided. A pressure mixer was connected to the pipeline for introducing nitrogen, which almost reached to the bottom of the evaporator.

In den Verdampfer brachte, man 10 kg flüssiges Antimonpentafluorid ein und schaltete die elektrische Heizung ein. Nach der Erzielung einer Temperatur des flüssigen Antimonpentafluorids in dem Verdampfer von 400G blies man durch dieses Stickstoff durch. Das sich dabei bildende Reagenzgas, das ein Gemisch der Dämpfe von Antimonpentafluorid mit dem Trägergas darstellt, trat aus dem Verdampfer aus und gelangte als kontinuierlicher Strom in den Fluorierungsreaktor zur Behandlung der Gummierzeugnisse. ' . .10 kg of liquid antimony pentafluoride were placed in the evaporator and the electric heater was switched on. After achieving a temperature of the liquid antimony pentafluoride in the evaporator 40 0 G were blown through by this nitrogen. The resulting reagent gas, which is a mixture of the vapors of antimony pentafluoride with the carrier gas, emerged from the evaporator and entered the fluorination reactor as a continuous stream for treatment of the rubber products. '. .

DeT Fluorierung würde die Oberfläche der Gummierzeugnisse unterworfen, die aus Gummi auf der Basis von Buna N, welcher 40%'Akrylnitrilglieder enthält, hergestellt wurden. Die Gummierzeugnisse stellten mit Metall bewehrte Dichtungsmanschetten von 100 mm Außendurchmesser und Platten mit den Ab- DeT fluorination would subject the surface of rubber products made from Buna N-based rubber containing 40% acrylonitrile members. The rubber products provided metal-reinforced sealing collars with an outer diameter of 100 mm and plates with the

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messungen 140 χ 140 χ 2 mm dar. Die genannten Dichtungsmanschetten in einer Anzahl von 500 Stück und die Platten in einer Anzahl von 3 Stück brachte man in einem Behälter unter, der Al uiüiniumsche iben darstellt, die in dem Mittelpunkt mit · einem Stahl- oder Aluminiumstab zusammengezogen sind. Diese Erzeugnisse wurde in dem Sehälter so angeordnet, daß ein freier Zutritt des .Reagenzgases an alle zu fluorierenden !''lachen gewährleistet wird. Dann wurden die Gummierze ügnisse ; zwischen den oben genannten Aluminiumscheiben eingespannt und der Behälter zusammen mit den Erzeugnissen in den "'Fluor ie rung s •reaktor eingebracht. Dex· Reaktor wurde verschlossen und bis zu? Einstellung einer Innentemperatur . von 50 C erwärmt« Dann leitete man durch den Reaktor bei der genannt en" Temperatur während 40 Minuten einen Strom des aus dem Verdampfer tretenden Reagenzgases durch. Der. AustauschgradMeasurements 140 χ 140 χ 2 mm. The above-mentioned sealing sleeves in a number of 500 pieces and the plates in a number of 3 pieces were placed in a container that represents aluminum washers, which are in the center with a steel or Aluminum rod are contracted. These products were arranged in the container in such a way that free access of the reagent gas to all pools to be fluorinated is guaranteed. Then the rubber products became; clamped between the above-mentioned aluminum disks and the container introduced together with the products in the "'fluoro ie tion s • reactor. Dex · reactor was sealed and up to? setting an internal temperature. 50 C heated" was then passed through the reactor at the said "temperature" a stream of the reagent gas emerging from the evaporator for 40 minutes. Of the. Degree of exchange

aes Reagenzgases in'dem Fluorierungsreaktor betrug 20 "Volumen/St, die Konzentration des Antimonpentafluorids in dem Reagenzgas 25 mg/1 Reagenzgas. ■ aes reagent gas in'dem fluorination reactor was 20 "Volume / St, the concentration of antimony pentafluoride in the reagent 25 mg / 1 reagent. ■

Nach der Beendigung der Fluorierung, wurde der Reaktor mit reinem Stickstoff bei einer Temperatur von ^Q0C während 40 Minuten gespült.. Dann wurde die Stickstoff zufuhr unterbrochen, der Reaktor geöffnet und der Behälter mit den Gummierzeugnissen in ein Gefäß mit lO^iger wässeriger Lösung von Natriumkarbonat eingebracht, wo dieser während 5 bis 10 Minuten unter Rühren der Lösung gehalten wurde. "Dann brachte man den Behälter in ein Gefäß mit Nasser ein, wo die" Gucsiier-After completion of the fluorination, the reactor was flushed with pure nitrogen at a temperature of ^ Q 0 C for 40 minutes. Then the nitrogen supply was interrupted, the reactor opened and the container with the rubber products in a vessel with 10 ^ iger aqueous Introduced solution of sodium carbonate, where this was kept for 5 to 10 minutes while stirring the solution. "Then you put the container in a vessel with water, where the" Gucsiier-

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Zeugnisse während 5 bis 10 Minuten gewaschen wurden, wonach . man. den Behälter aus dem V/asser herausnahm, aus diesem die • Gummierzeugni'sse heraustrug und diese an der Luft oder in' ·. "einer Trockentrommel (mit warmer Luft) trocknete. · ...Test pieces were washed for 5 to 10 minutes, after which. man took the container out of the water, from this the • Carrying out rubber products and putting them in the air or in '·. "a drying drum (with warm air) dried. · ...

Die Guinmierzeugnisse mit fluorierter Oberfläche unterwarf man einer Prüfung zur Ermittlung der Gleitreibungszahl, der Temperatur in der. Kontakt ζ one "GuiaiaiAietall"r (in ,der Eeibungszone) und der Zugfestigkeit des Gummis» Dabei wurde die Gleit-· reibungszahl und die Temperatur in der Reibungszone bei einer Gleitgeschwindigkeit von 2 m/s und einein Andrück des 'Gummis an das Metall von 2 kp/cm gemessen.The Guinmie products with a fluorinated surface were subjected to a test to determine the coefficient of sliding friction, the temperature in the. Contact ζ one "GuiaiaiAietall" r (in, the friction zone) and the tensile strength of the rubber 2 kp / cm measured.

Es wurden folgende Ergebnisse erhalten (in den Klammern sind dieselben Kennwerte für nichtfluozierten. Gummi angeführt): GleitrejLUungszahl· 0,5 (1»4); Temperatui in der Reibungszone 880G (2100C); Zugfestigkeit des Gummis 140 kp/cm2· (150. kp/cm2). Der mit flüssigem Antimonpentafluorid fluorierte Gummi wies bei derselben GIeitreibungszahl eine Zugfestigkeit von 110 kp/cm auf. . ■The following results were obtained (the same characteristic values for non-fluorinated rubber are given in brackets): slip index · 0.5 (1 »4); Temperature in the friction zone 88 0 G (210 0 C); Tensile strength of the rubber 140 kg / cm 2 · (150 kg / cm 2 ). The rubber fluorinated with liquid antimony pentafluoride had a tensile strength of 110 kgf / cm with the same coefficient of sliding friction. . ■

Die Lebensdauer der Gummidichtungsmanschetten' mit fluorir.ter Oberfläche ineinerAutomobilbaugruppa bis aum .Auftreten eines Leks verbunden mit dem Platzen und der Verhornung der Arbeitskante der Manschette, betrug 160000 km und für ähnliche Manschetten mit nichtfluorierter Oberfläche 80000 kai.The service life of the rubber sealing sleeves' with fluorinated Surface in an automobile assembly up to the occurrence of a Leks associated with the bursting and keratinization of the working edge of the cuff, amounted to 160,000 km and for the like Cuffs with non-fluorinated surface 80000 kai.

Beispiel 2. Gummierzeugnisse„ die aus Gummi auf.der Basis von Buna 1Ϊ, der 40% Akrylnitrilgiieder enthält, mit einem" Example 2. Rubber products "made of rubber on the basis of Buna 1Ϊ, which contains 40% acrylonitrile members, with a"

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großen Gehalt an Weichmacher (50% Dibutylsebazinatjhergestellt wurden, wusch man vor der Fluorierung· mit Azeton ζ um Entfernen des an die Oberfläche des Gummis ausgetretenen Weichmachers und hielt während 15 Hinuten an der Luft zum Entfernen von ■ Azeton. ' . ' ;- ·high plasticizer content (50% dibutyl sebazinate were produced, before fluorination they were washed · with acetone ζ to remove the plasticizer that had leaked to the surface of the rubber and kept in the air for 15 hours to remove ■ acetone. '.'; - ·

Die Bereitung des Reagenzgases sowie die Fluoriarung der Oberfläche der Gummierzeugnisse unter anschließendem .. Spülen des Fluorierungsreaktors und Waschen der Guiruaierz'eug-· .-* hisse wurde wie in Beispiel !'beschrieben durchgeführt. ".The preparation of the reagent gas and the fluorination the surface of the rubber products, followed by .. Rinsing the fluorination reactor and washing the Guiruaierz'eug- * Hisse was carried out as described in Example! '. ".

• Bei der Prüfung der Guramierzeugnisse mit fluorierter ' . Oberfläche unter den in Beispiel 1 beschriebenen" Bedingungen"" wurden folgende Resultate' erhalten (in Klammern sind diesel*? ben Kennwerte für nichtfluorierte'n Gummi angeführt)': Gleit-•rei'bungszahl 0,3 (1>5)» Temperatur in der Reibungszone 860C (2200C); Zugfestigkeit des Gummis 150 kp/cm2 (1^0 Ιφ/cm2).• When examining gourami products with fluorinated ' . Surface under the "conditions" described in Example 1, the following results were obtained (the same characteristic values for non-fluorinated rubber are given in brackets): Sliding coefficient 0.3 (1> 5) temperature in the friction zone 86 0 C (220 0 C); tensile strength of the rubber 150 kp / cm 2 (1 ^ 0 Ιφ / cm 2 ).

Beispiel 5» Gummierzeugnisse, die aus Gummi auf der Basis von Buna N, der 40% Akrylnitrilglieder enthält, hergestellt · wurden und eine stark verunreinigte Oberfläche aufwiesen^ wusch man vor der Fluorierung unter Rühren mit wässeriger Lo-' sung eines oberflächenaktiven Stoffes (des ITatriumstearats·, oder des PolyOxyäthylenoktylphenols) und dann' mit Wasser und trocknete an der Luft. ■"".'■"' . ·' EXAMPLE 5 Rubber products made from rubber on the basis of Buna N, which contains 40% acrylonitrile members and had a heavily contaminated surface, were washed with an aqueous solution of a surface-active substance (sodium stearate ·, Or of polyoxyethylene octylphenol) and then 'with water and air-dried. ■ "". '■ "'. · '

. Die Bereitung des Re age η zg as es sowie die. Fluorierung der Oberfläche der Guiamierzeugnisse unter anschließendem Spülen, des Fluorierungsreaktors und Waschen der Gunuuierzeugnisses wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.. The preparation of the Re age η zg as es as well as the. Fluorination of Surface of the Guiamier products with subsequent rinsing, of the fluorination reactor and washing of the gunuier products was carried out as described in Example 1.

• ·• ·

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Bei der Prüfung der Gummierzeugnisse mit fluorierter Ober-. fläche unter· den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wurden folgende Resultate erhalten (in Klammern sind dieselben Kennwerte für nichtfluorierten Gummi angeführt): Gleitreibuhgs- ·.When testing rubber products with fluorinated upper. area under the conditions described in Example 1 The following results were obtained (the same characteristic values for non-fluorinated rubber are given in brackets): Gleitreibuhgs- ·.

zahl.0,5 (13),* Temperatur in der Reibungszone 81°C (2100C);'number 0.5 (13), * temperature in the friction zone 81 ° C (210 0 C); '

* 2 " 2* 2 "2

.Zugfestigkeit des Gummis 150 kp/cm (1^0 kp/cm ).Tensile strength of the rubber 150 kp / cm (1 ^ 0 kp / cm).

Beispiel 4. Der Fluorierung wurde die Oberfläche · der G.ummierzeugnisse unterworfen, die aus Gummi auf der Basis von Äthyl en-Propylen-Kautschuk hergestellt wurden und Platten- mit den Abmessungen 140 χ 140 χ 2 mm darstellten. . . Example 4. The surface of rubber products, which were made of rubber based on ethylene-propylene rubber and were plates with the dimensions 140 × 140 × 2 mm, was subjected to fluorination. . .

Die Bereitung des Reagenzgases sowie die Fluorierung der Oberfläche qer Günimierzeugnisse unter anschließendem Spülen. des Fluorierungsreaktors und Waschen der Gummierzeugnisse wurde analog zu Beispiel 1 durchgeführt.The preparation of the reagent gas and the fluorination of the surface of the greenery products with subsequent rinsing. of the fluorination reactor and washing of rubber products carried out analogously to Example 1.

Dabei betrug" die Temperatur des flüssigen Antimonpentafluorids in dem Verdampfer 3O0G1 die Temperatur in dem Fluori-"The temperature of the liquid antimony pentafluoride in the evaporator was 3O 0 G 1, the temperature in the fluorine

rungsreaktor 700C, der Äustauschgrad des Reagenzgases in dem Fluorierun^sreaktor 10 Volumen/St, die Konzentration de3 Antimonpentafluorids in dem Reagenzgas 200 mg/1 Reagenzgas, die Dauer des Fluorj.erungsprozesses ID Minuteii, die Dauerdes Spülens des Pluorierungsrealctors bei einer Temperatur von 700C 30 Minuten. . · ·· .tion reactor 70 0 C, the degree of exchange of the reagent gas in the fluorination reactor 10 volume / h, the concentration of antimony pentafluoride in the reagent gas 200 mg / 1 reagent gas, the duration of the fluorination process ID Minuteii, the duration of the flushing of the fluorination reactor at a temperature of 70 0 C 30 minutes. . · ··.

. Die Gummierzeugnisse mit fluorierter-Oberfläche unterwarf. The rubber products with fluorinated surface were subjected

man einer Pfüfung, indem man den Koeffizienten der statischenone exam by taking the coefficient of static

i 'i '

Rebung auf einem Tribometer sowie"die Zugfestigkeit des Gummis ' ermittelte. Es wurden folgende Resultate erhalten (In KRebung on a tribometer and "the tensile strength of the rubber" determined. The following results were obtained (In K

40 9-8-5 1/055 440 9-8-5 1/055 4

232803? . .232803? . .

mern sind dieselben Kennwerte für niclitfluorierten Gu'ami angeführt)! Koeffizient der statischen Reibung 0,15 '.· . (l»0);"The same parameters are given for non-fluorinated Gu'ami)! Static friction coefficient 0.15 '. ·. (l »0);"

P 2P 2

Zugfestigkeit des Gummis 120 kp/cm (120'kp/cm ).Tensile strength of the rubber 120 kp / cm (120'kp / cm).

Beispiel 5. Der Fluorierung unterwarf man die Oberfläche der Gummier Zeugnisse, hergestellt aus Gummi auf .der Basis von Chloroprenkaatschuk. · . ' Example 5. The surface of the rubber products made from rubber based on chloroprene caachuk was subjected to fluorination. ·. '

Die' Bereitung des Reagenzgases sowie die Fluorierung/der Oberfläche der'Gummierzeugnisse unter anschließendem Spülen · des Fluorierungsreaktors und Waschen der. GummierZeugnisse wurde', analog zu Beispiel 1 dur.chgeführt· Die Bedingungen, unter' denen die Bereitung des Reagenzgases, die Fluorierung der Oberfläche .der Gummierzeugnisse und die Spülung des Fluorierungsreaktors durchgeführt wurden, sind in der Tabelle 1 angeführt. -■■■'· . ··The 'preparation of the reagent gas as well as the fluorination / the Surface of the rubber products with subsequent rinsing the fluorination reactor and washing the. GummierZeugnisse was carried out ', analogously to Example 1, the conditions under' the preparation of the reagent gas, the fluorination of the surface, the rubber products and the flushing of the fluorination reactor are listed in Table 1. - ■■■ '·. ··

11 Temperatempera 2020th Temperatempera Viefach-Multiple TabelleTabel 11 3030th Bedingungenconditions Hr.Mr. 2 .2. tur desture of 2525th tur imture in heit-Ness- KonzenConc DauernLast 4545 der Spülungthe flush desof 33 flüssiliquid 3030th Fluori-Fluorine des Aus- ·of the trat ionstepped ion desof 6060 des Fluorre-of fluorine VerVer gen Anti-gene anti .rungs-.r- tauschesexchange des Jüa— ■:of the Jüa— ■: Fluo-Fluo- rungsreaictorsrungsreaictors susee below monpenta-monpenta- reaktor,reactor, des.Redes.Re t imott-t imott- rie- .rie. Tempe- Dauer"Tempe- duration " chesches fluoridsfluorids 0C · 0 C agenz -agent - penta-penta- rungs-guessing ratur derrature of im Ver-in the gases imgases im fluo-fluo- proaes-proaes- O0. ■ Spü-O 0 . ■ rinsing d ampfer-Steam boat- Fluorie-Fluorine rids imrids in ses,ses, ' lung,'lung, 0C 0 C rungsre-rungsre- Reageriz- ~Reageriz- ~ minmin mmmm akfcor, . ·akfcor,. · gas, .gas,. -- VoI urne n/3üVoI urn n / 3ü mg/1 .mg / 1. . ■ ■ , " -. ■ ■, "- 40 -40 - 2020th 40 3040 30 4545 2020th 150150 45 3045 30 5555 1010 180180 55 -30 -■ 55 -30 - ■ 200200

AO9851/0 55AAO9851 / 0 55A

Die Gummierzeugnisse mit fluorierte Oberfläche unterwarf mgn einer Prüfung unter den in Beispiel I und 4 beschriebenen Bedingungen. Die Prüfungsergebnisse sind in der Tabelle 2 angeführt. Zürn Vergleich sind in der Tabelle die-Ergebnisse einer .analogen Prüfung der Gummi er Zeugnisse mit nichtfluorierter Oberfläche' angeführt. . ' ·Subjected the rubber products with fluorinated surface mgn a test among those described in Examples I and 4 Conditions. The exam results are in the Table 2 listed. For comparison, the table shows the results an .analog test of the rubber he certificates with non-fluorinated Surface '. . '·

Tabelle 2 'Table 2 '

Bezeichnung, der KennwerteDesignation, the characteristic values

Gummierzeugnisse mit Oberfläche, fluoriert unter den nisse mit' Bedingungen verschiedener. nicht-rRubber products with surface, fluorinated under the conditions with different conditions. not-r

Versuche · fluorierterExperiments · fluorinated

Versuch 1 . Versuch 2 Versuch .3' Obepflache Attempt 1. Attempt 2 Attempt .3 ' Surface

Koeffizient der st-ati-" . "Coefficient of st-ati- "."

sehen Reibung 0,12 0,12see friction 0.12 0.12

GIe it reib ungs ζ ahl 0,5 0,3Equal with a friction coefficient of 0.5 0.3

Teiaperatur in der Kontakt- . · .Partial capacity in the contact. ·.

zone "Guinmi/raetall11-,^ 95 ölzone "Guinmi / raetall 11 -, ^ 95 oil

Zugfestigkeit .des Gummis,
kp/cm2 . · · 170 . 170
Tensile strength of the rubber,
kp / cm 2 . · · 170. 170

0,12 0,2>0.12 0.2>

-75-75

1,21.2

170170

Beispiel 6. Der ?luorierung unterwarf man die Oberfläche der Guiiimierzeugnisse, hergestellt aus. Gummi auf der Basis von !Taturkautschuk. EXAMPLE 6. The surface of the guillotine products made from. Rubber based on! Taturkautschuk.

409851/0554409851/0554

Die Bereitung des Reagen:zgases sowie die FluorIerung der Oberfläche der Gummierzeugnisse unter anschließendem Spülen des Fluor ierungsreaktors und Waschen der Gummier Zeugnisse wur- · de analog zu Beispiel 1 durchgeführt. Dabei betrug die Temperatur des flüssigen Antimonpentafluorids in dem Verdampfer ' 5O0C, die Temperatur in dem Fluorierungsreaktor 45°C, der Austauschgrad ■ des Keagenzgases" in dem Fluor f~The preparation of the reagent gas and the fluorination of the surface of the rubber products with subsequent flushing of the fluorination reactor and washing of the rubber products were carried out analogously to Example 1. The temperature of the liquid antimony pentafluoride was in the evaporator '5O 0 C, the temperature in the fluorination reactor 45 ° C, the degree of exchange of Keagenzgases ■ "f in the fluorine ~

■ rungsreaktor 20 Volumen/St, die Dauer des Fluorierungsproze'sses 60 Minuten,' die Dauer der Spülung des Fluorierungsreal-:- tors bei einer Temperatur von 4-50C 60 Minuten.■ rungsreaktor 20 volume / h, the duration of the Fluorierungsproze'sses 60 minutes, 'the duration of the flushing of the Fluorierungsreal -: - tor at a temperature of 4-5 0 C 60 minutes.

Die Gummierzeugnisse mit fluorierter Oberfläche unterwarf man einer Prüfung, indem man den Koeffizienten der statischen Hebung auf einem Tribometer sowie die Zugfestigice it des Gum- / mis und die Bruchdehnung ermittelte. Man erhielt folgende Resultate (in Klammern sind dieselben Kennwerte für nichtfluorierten Gummi angeführt): Koeffizient der statischen Reibung 0,15 · (1,0); Zugfestigkeit des Gummis 210 kp/cm2 (220 kp/cm2); Bruchdehnung ^0% (460%).The rubber products with fluorinated surfaces were subjected to a test by determining the coefficient of static uplift on a tribometer, as well as the tensile strength of the rubber and the elongation at break. The following results were obtained (the same parameters are given in brackets for non-fluorinated rubber): coefficient of static friction 0.15 × (1.0); Tensile strength of the rubber 210 kg / cm 2 (220 kg / cm 2 ); Elongation at break ^ 0% (460%).

Beispiel 7» i^ü^ die Herstellung von Seagenzgas vervven-. dete man einen Verdampfer, der eine 300 mm lange Aluminiumröhre mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Wanddicke von 20 mm darstellt. An den" Stirnflächen besaß der Verdampfer an einer Seite einen Stutzen mit einer Röhre zum Einleiten des Trägergases und an der anderen Seite einen Stutzen zum Herausleiten des Reagenzgases. An der Außenfläche des Verdampfers ' war ein Heizelement mit Wärmeisolation angeordnet und in der Wand des Verdampfers ein Widerstandtheraometer·eingebaut. In Example 7 » i ^ ü ^ the production of Seagen z gas vervven-. One found an evaporator which is a 300 mm long aluminum tube with an inner diameter of 50 mm and a wall thickness of 20 mm. At the "end faces" the evaporator had a connection with a tube for introducing the carrier gas on one side and a connection for discharging the reagent gas on the other side Resistance thermometer · built in. In

. 40985170554. 40985170554

Abstand von 50 mm von der Stirnfläche mit dem Stutzen zum einem^Einleiten des Trägergases gab es in der Wand, des Verdampfers eine.Öffnung, in die eine Polytetrafluoräthylenkapil-Ia^e von O5I mm Durchmesser eingesetzt war1;, die mit· einem Behälter j der flüssiges ühtimonpentaf.luorid enthielt,,' verbunden· Distance of 50 mm from the end face with the socket for an ^ introduction of the carrier gas existed in the wall of the evaporator eine.Öffnung into which a Polytetrafluoräthylenkapil-Ia ^ e O 5 I mm in diameter was used 1; associated with · a container j containing liquid ühtimonpentaf.luorid ,, 'connected ·

war«, · : 'was «, ·: '

Der-¥er dampf er wurde bis zur Erzielung einer TemperaturThe ¥ he steam he was up to reaching a temperature

-. von 1600C erhitzt» Dann leitete man durch den Yer- . dämpfer das Trägergas (Luft) durch und führte durch die ,Kapillare flüssiges Antimonpentafluorid in Form eines dünnen Strahls mit einer Geschwindigkeit von 2 g/min ein= Das in-dem Ver-. · "■ • dämpfer- gebildete Reagenzgas führte man in Form eines kontixaiie-rlichen Stroms dem Fluox-ierungsreaktor zu9 indem man dieses ■vorher durch einen zwischengeschalteten Behälter von ^O Liter fassungsvermögen durchleitete5 wo das Reagenzgas auf'eine Temperatur erwärmt wurde, die der Temperatur in dem Fluörierungsreaktor gleich ist· · ·-. heated by 160 0 C »Then one passed through the Yer-. damper the carrier gas (air) and passed through the capillary liquid antimony pentafluoride in the form of a thin jet at a speed of 2 g / min = the in-the-Ver. · "■ • damper reagent gas formed is led in the form of a kontixaiie-NATURAL stream the Fluox-ierungsreaktor to 9 by capacity of this ■ beforehand by an intermediate container of ^ O liters by directed 5 where the reagent auf'eine temperature was heated, the the temperature in the fluorination reactor is the same

Die aus dem Gummi auf der Basis von Fluor kautschuk (Kopolymer isat von Vinylidenfluorid mit Trifluorchlorethylen) her- ■ gestellten Guramierzeugnisse bracht.e man in den Reaktor ein' und· führte die Fluorierung der Oberfläche der Gummierzeugnisse. unter anschließendem Spülen des Reaktors und Waschen der Gummierzeugnisse'.analog zu Beispiel 1 durch» Dabei betrug die Temperatur in den Fluorierungsreaktor 1000C, der Austauschgrad - des Reagenzgases in dem genannten Reaktor 20 Volumen/St j die Konzentrat ion .d es Antimonpentafluorids in dem "The gum products made from rubber on the basis of fluorine rubber (copolymer of vinylidene fluoride with trifluorochloroethylene) were introduced into the reactor and the surface of the rubber products was fluorinated. with subsequent rinsing of the reactor and washing the Gummierzeugnisse'.analog to Example 1 "In this case, the temperature in the fluorination reactor 100 0 C, the degree of exchange - the reagent gas in said reactor 20 volume / St j ion, the concentrate it .d antimony pentafluoride in to the "

310 mg/i Reagensgas, die Dauer des Pluorierungs» 40985 1/0554310 m g / l reagent gas, the duration of the fluorination »40985 1/0554

processes 15 Minuten,, die Dauer der Spülung des Fluorierungs= ■r©aktors bei einer Temperatur von 10O0C JO Minuten., ' ■processes 15 minutes, the duration of the flushing of the fluorinating actuator at a temperature of 10O 0 C JO minutes., '■

Die Gummlerzeugnisse mit fluorierter Oberfläche unterwarf, man einer Prüfung unter den in Beispiel 1 und 4 beschriebenen Bedingungen* Es wurden folgende Resultate erhalten (in Klammern sind dieselben Kennwerte für nicntfluorierten Gummi angeführt) s Koeffizient der statischen Reibung O811· (I51O) $ · Gleitreibungszahl Ο828.(1δ5)ϊ Temperatur in der Kontaktzone 8'Gummi/Hetal" ?5°C (190°)| Zugfestigkeit des Gummis 220 kp/on2 (250 kp/cm2)o . · : , ■ ·The rubber products with fluorinated surface were subjected to a test under the conditions described in Examples 1 and 4 * The following results were obtained (the same parameters for non-fluorinated rubber are given in brackets) s Coefficient of static friction O 8 11 · (I 51 O) $ · Coefficient of sliding friction Ο 8 28. (1 δ 5) ϊ Temperature in the contact zone 8 'Rubber / Hetal "? 5 ° C (190 °) | Tensile strength of the rubber 220 kp / on 2 (250 kp / cm 2 ) o. · :, ■ ·

40 98 51 /Ό5 5440 98 51 / Ό5 54

Claims (1)

PATENTANSPRUCHES «- ^ ^PATENT CLAIM «- ^ ^ !"Verfahren zur Fluorierung der Oberfläche von Gummi— erzeugnissen durch Behandlung dieser Erzeugnisse mit einem Fluoriarungsraiütelg dam Antimonpentafluorid, bei einar temperatur von 20 bis 14O0C und Waschen derselben mit einer 5 bis . 20%iger wässeriger Losung, von Alkalimetallkarbonat und mit ..V/asser, dadurch ge kenn zeiehn©t9daß man die genannte Behandlung der Guimnierzeugnisse durchführt8 inden. man diese in einem Strom eines Reagenzglas hälts welches ein Gemisch der Antimonpentafluoriddämpfe mit einem Trägergas darstellt» welches unter den Bedingungen des Behandlungsprozesses inert ist. ! "Process for the fluorination of the surface of rubber products by treating such products with a dam Fluoriarungsraiütelg antimony pentafluoride, wherein einar temperature of 20 to 14O 0 C and washing it with a 5 to. 20% aqueous solution, of alkali metal carbonate and with ..V / ater, characterized ge characterizing zeiehn © t 9 that the treatment of the Guimnierzeugnisse called performs 8 indene. If this in a stream of a test tube holding s which is a mixture of antimony pentafluoride vapors with a carrier gas "which is inert under the conditions of the treatment process. 2« Verfahren nach Anspruch I5 dadurch g erkenn:: 2 lehnet,, daß die Behandlung der Guaaierzeugnisse bei einer Konzentration des /mtinonpentafluorids in dem Reagenzgas von lf?Q bis 3IO mg/1 Reagenzgas durchgeführt wird ο2 «Method according to claim I 5, characterized in that the treatment of the guaai products is carried out at a concentration of the minon pentafluoride in the reagent gas of between 1 and 3IO mg / l reagent gas 3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2S. dadurch gek.ennzeichnetj daß die Behandlung der Gummierzeugnisse bei eine.m Austauschgrad des Reagenzgases . ν in dem Pluorierungsreaktor -von 10 bis 20 Volumen/St durchgeführt wird.3 · Method according to claim 1 and 2 p . characterized gek.zeichj that the treatment of the rubber products with ein.m degree of exchange of the reagent gas. ν in the Pluorierungsreaktor -from 10 to 20 volume / h is carried out. 4. Verfahren %nach Anspruch. 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der GuinEiierzeugnisse bei einer Temperatur von 40 bis'ICO0C durchgeführt wird«,4. Method % according to claim. 1-3 »characterized in that the treatment of the Guinea egg products is carried out at a temperature of 40 to'ICO 0 C«, 409851/0554409851/0554 ·$<, Verfahren nach Anspruch-1-=4S d a dar c.h " g © k e η η ζ e ich HOt8 daß man den Strom des der zur Behandlung der Guminierzeügnisse geleitet wird;, durch · $ <, Method according to claim 1- = 4 S da dar ch "g © ke η η ζ e i HOt 8 that the current of the for the treatment of the gummed products is passed through s ·s das Durchsprudeln des Trägergases durch das flüsige- /uatimon= pentafluorid8 welches eine Temperatur von 20 bis 800C aufweists erzeugte ".'.·-.the bubbling of the carrier gas through the liquid / uatimon = pentafluoride 8 which has a temperature of 20 to 80 0 C s generated ".". 60 Verfahren nach Anspruch 1=4,, dadurch g- -e- kennzeichnetj daß der zur Behandlung der Gummier» Zeugnisse geleitete Strom des ßeagenzgases durch kontinuierliehe Verdampfung eines in den Strom des Trägergases bei einer Temperatur von 150 bis 17O0C eingeleiteten Strahls des Antimor.-pentafluorids erzeugt wireL ·6 0 The method of claim 1 = 4 ,, characterized g- -e- kennzeichnetj that the "for the treatment of rubberised products of the current conducted by ßeagenzgases kontinuierliehe evaporation of a introduced into the flow of carrier gas at a temperature of 150 to 17O 0 C the beam Antimorque pentafluorids produces wireL 7ο Verfahren nach Anschpruch 1=69 dadurch g g~ kennzeichnet, daß man als Trägergas Stickstoff · verwendet ο . . . '"'■'"" 7 ο Method according to Claim 1 = 6 9 characterized in that nitrogen is used as the carrier gas ο. . . '"' ■ '"" 8ο-Verfahren nach Anspruch l~60 dadurch .. g ek ö η η. "ζ β i c Ii a e tji daß man als Trägergas Luft verwendete8ο method according to claim l ~ 6 0 thereby .. g ek ö η η. "ζ β ic Ii ae tji that air was used as the carrier gas 409^851 /0554.409 ^ 851/0554.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0113428A2 (en) 1982-12-11 1984-07-18 PVI Patent-Verwertungs- und Innovations-Gesellschaft mbH Process for the fluorination of a surface layer of shaped bodies made of plastics

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