ITMI930348A1 - Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini - Google Patents
Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI930348A1 ITMI930348A1 IT000348A ITMI930348A ITMI930348A1 IT MI930348 A1 ITMI930348 A1 IT MI930348A1 IT 000348 A IT000348 A IT 000348A IT MI930348 A ITMI930348 A IT MI930348A IT MI930348 A1 ITMI930348 A1 IT MI930348A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- composition according
- lcp
- composition
- acid
- fluoroelastomer
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 34
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 24
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 5
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 claims description 54
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 5
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims description 5
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 hexafluoropropylene, tetrafluoroethylene Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 26
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 229920003249 vinylidene fluoride hexafluoropropylene elastomer Polymers 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 5
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 4
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 3
- ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N bisphenol AF Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C=C1 ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4,4'-diol Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=C(O)C=C1 VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 2
- RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoro-2-(trifluoromethoxy)ethene Chemical compound FC(F)=C(F)OC(F)(F)F BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940090248 4-hydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- JCJUKCIXTRWAQY-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxynaphthalene-1-carboxylic acid Chemical compound OC1=CC=C2C(C(=O)O)=CC=CC2=C1 JCJUKCIXTRWAQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100255205 Caenorhabditis elegans rsa-2 gene Proteins 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006169 Perfluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions 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
- C08L27/02—Compositions 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
- C08L27/12—Compositions 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione s? riferisce a composizioni vulcanizzabili di elastomeri fluorurati e di cristalli liquidi polimerici, dotate di eccellente lavorabilit? e di migliorate propriet? meccaniche
Con il termine elastomeri fluorurati si intendono sia i fluoroelastomeri che i perfluoroelastomeri , vale a dire polimeri o copolimeri parzialmente o totalmente fluorurati, non cristallini, che manifestano propriet? elastomeriche quando vengono sottoposti a vulcanizzazione. Una rassegna dei principali elastomeri fluorurati commercialmente disponibili ? riportata in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Voi.7, pagina 258.
Gli elastomeri fluorurati resistono a temperature superiori ai 150?C e sono stabili nei confronti di ossigeno, ossidi di zolfo, ammine e acido fluoridrico.
Gli elastomeri fluorurati sono intrinsecamente dotati di una notevole resistenza nei confronti degli olii e dei carburanti, dei solventi alifatici e aromatici, dei fluidi' idraulici, dei solventi polari e delle soluzioni diluite di acidi e basi. Inoltre sono permeabili ai gas ad alta temperatura e resistono alle radiazioni.
Grazie a particolari formulazioni, la resistenza pu? essere estesa ad acidi, vapore, acqua ad alta temperatura e alcali concentrati . Gli utilizzatori hanno infatti a disposizione vari elastomeri fluorurati, di diverso peso molecolare, e differenti agenti reticolanti, ad esempio bisfenolo, perossidi, diammine ed in ultimo radiazioni ad alta energia.
A motivo delle loro ottime propriet?, gli elastomeri fluorurati trovano un'applicazione sempre pi? ampia in particolari settori, ad esempio nell'industria motoristica (ad esempio O-ring, anelli di tenuta, tubazioni a contatto con il combustibile).
Si sta sempre pi? sviluppando anche una loro utilizzazione in campo petrolifero, particolarmente nel caso si sia costretti a perforare in condizioni di notevole profondit?. In questi casi temperature e pressioni elevate (temperature superiori a 150?C e pressioni che possono raggiungere i 400 bar) e la presenza di agenti aggressivi (ad esempio acido solfidrico) richiedono materiali capaci di elevate prestazioni. Di conseguenza le guarnizioni delle valvole di sicurezza dei pozzi e delle attrezzature di perforazione vengono realizzate in elastomeri fluorurati.
Tuttavia proprio nel campo delle perforazioni petrolifere sono richiesti materiali dotati di prestazioni e propriet? meccaniche ancora superiori, particolarmente per quanto riguarda la durezza, il modulo di rigidit? (sia a bassa temperatura che a temperature superiori ai 150?C), la resistenza alla compressione' alle elevate temperature .
E' stato ora trovato che le propriet? meccaniche degli elastomeri fluorurati vengono notevolmente esaltate dalla presenza di particolari polimeri liquido cristallini, i quali sono altres? capaci di migliorare la lavorabilit? dei suddetti elastomeri fluorurati .
In accordo con ci?, la presente invenzione riguarda una composizione di fluoroelastomeri dotata di elevato modulo di resistenza e migliorata processabilit?, che comprende almeno un elastomero fluorurato ed almeno un polimero liquido cristallino termotropico, caratterizzata dal fatto che il polimero liquido cristallino termotropico ? scelto tra:
1) un copoliestere termotropico che comprende nella sua molecola unit? derivanti da
a) un acido alifatico saturo alfa-omega dicarbossilico
Gli elastomeri fluorurati utilizzabili nella composizione della presente invenzione sono copolimeri non cristallini che esibiscono propriet? elastomeriche quando sottoposti a vulcanizzazione. Esempi rappresentativi di tali elastomeri fluorurati sono:
copolimeri di vini lidenfluoruro (CF2 CfH 2 e clorotrif luoroetilene (CF2=CFC1);
- copolimeri tra vinilidenfluoruro e esafluoropropilene (CF2=CFCF3) prodotti su scala commerciale dalla 3M (marchio Fluorel) e dalla DuPont (marchio Viton) ;
- terpolimeri di vinilidenfluoruro, esafluoropropilene e tetrafluoroeti lene (CF2=CF2) commercializzati dalla DuPont con il marchio Viton B;
- copolimeri di vinilidenfluoruro e 1-idro pentafluoropropilene e terpolimeri con tetrafluoroetilene commercializzati da Montedison con il marchio Tecnof lon;
- copolimeri di perfluoro metilviniletere (CF2=CFOCF3 ) con vinilidenfluoruro o tetrafluoroetilene commercializzati dalla DuPont con i marchi Viton GLT e Kalrez;
Nella forma di attuazione preferita della presente invenzione, il fluoroelastomero ? scelto tra polimeri o copolimeri di fluoruro di vinilidene, esafluoropropi lene, tetrafluoroetilene.
La composizione di fluoroelastomero oggetto della presente invenzione ? preparata per semplice miscelazione del polimero liquido cristallino (LCP) nella matrice di elastomero fluorurato. Ci? pu? essere effettuato mediante le pi? svariate tecniche di miscelazione, ad esempio utilizzando un miscelatore tipo Banbury, miscelatori chiusi od aperti, continui o discontinui.
E' preferibile che, prima della miscelazione con il fluoroelastomero, LCP sia sotto forma di polvere; in questo modo ? infatti possibile ottenere una migliore miscelazione di LCP e di fluoroelastomero . E' tuttavia possibile utilizzare LCP anche in forma di pellet, chip o scaglie od in qualsiasi altra forma, preferibilmente di dimensioni ridotte allo scopo di rendere pi? facile e veloce la miscelazione di LCP con il fluoroelastomero .
Generalmente LCP ? additivato all'elastomero fluorurato in guantit? da 2 a 40 parti di LCP per 100 parti di fluoroelastomero, preferibilmente da 4 a 30 parti di LCP per 100 parti di fluoroelastomero .
La gran parte delle composizioni elastomeriche della presente invenzione/ essendo sostanzialmente prive di insaturazioni, non possono essere vulcanizzata con zolfo. In questa eventualit?, la vulcanizzazione pu? essere effettuata in svariati altri modi, quali irraggiamento, perossidi, diammine, bisfenoli e loro derivati, la tecnica di vulcanizzazione essendo funzione delle applicazioni del prodotto finito. Per manufatti (ad esempio O-rings) cui siano richiesti buoni valori di compression set a temperature elevate, la vulcanizzazione ? preferibilmente effettuata con composti di tipo "onio" di formula generale R4N<+>X e R.P X , ove R ? tipicamente butile e X bromo, accoppiati con un composto diidrossiaromatico , ad esempio bisfenolo A, bisfenolo AF, bisfenolo S ed un accettore acido scelto tra CaO, MgO, PbO, ZnO, Ca(OH)2 .
In alternativa la vulcanizzazione della composizione della presente invenzione pu? essere efficacemente effettuata in presenza di un sistema ternario costituito da un perossido, un coagente ed un accettore acido come promotore. Affinch? la suddetta tecnica di vulcanizzazione sia applicabile, ? necessario che il fluoroelastomero sia preventivamente modificato mediante incorporazione di piccole quantit? di un comonomero dotato<" >di aumentata ricettivit? all?attacco da parte di radicali liberi. I perossidi preferiti del suddetto sistema ternario atto a vulcanizzare sono il 2,5-dimetil-2 ,5-di-(t-buti 1 perossi) esano e l'analogo esino. Come coagenti, i preferiti sono il tr?allilisocianurato ed il triallilcianurato . Gli accettori acidi sono preferibilmente scelti tra calcio idrossido e magnesio ossido.
Nel caso che la composizione fluoroelastomerica della presente invenzione sia dotata di insaturazioni, ? possibile vulcanizzare mediante le usuali tecniche a base di zolfo.
La composizione f luoroelastomerica della presente invenzione pu? contenere, in quantit? convenzionali, anche altri additivi tradizionalmente usati nel campo degli elastomeri, quali carbon black, antidegradanti, oli, cere e le cosiddette cariche chiare quali solfato di bario precipitato, carbonato di calcio, metasilicato di calcio.
Ad esempio il carbon black pu? essere contenuto in quantit? da 1 a 100 parti per 100 parti di fluoroe lastorner?. A causa della presenza di LCP, ? tuttavia possibile utilizzare quantit? di carbon black da 1 a 60 parti per 100 parti di fluoroelastomero. Infatti LCP agisce esso stesso nell'aumentare il modulo della composizione fluoroelastomerica . Quindi ? possibile ottenere un elevato modulo elastico utilizzando quantit? di carbon black minori di quanto normalmente usato.
Per quanto concerne i polimeri liquido cristallini utilizzabili nella formulazione di composizioni di fluoroelastomeri della presente invenzione, esempi di acidi alfa-omega dicarbossilici sono l'acido sebacico (n = 8), l'acido suberico (n = 6) e l'acido edipico (n = 4). L'acido dicarbossilico preferito ? l'acido sebacico.
Nella forma di attuazione preferita i rapporti tra le unit? che danno luogo al polimero liquido cristallino (1) sono: a/b = 1; (c+d)/a da 4 a 8, d/(c+d) da 0.2 a 0.6.
Gli LCP (1) vengono preparati mediante copolimerizzazione a fuso di una miscela costituita dall'acido bicarbossi lico, da 4,4'-diaci lossibifenile, da acido p-acilossibenzoico ed acido 2,6-acilossi naftoico, ove l'acile ? preferibilmente 1'acetile.
La preparazione e la caratterizzazione dei suddetti polimeri liquido cristallini (1) sono descritte in US-A-4,963,642.
Nella forma di attuazione preferita i rapporti tra le varie unit? (a/b/c) del polimero liquido cristallino (2) sono da 1:1:1 a 1:1:2.5. Gli LCP (2) sono preparati mediante polimerizzazione a fuso di una miscela costituita dall'acido bicarbossilico, da 4,4'-diacilossibifenile ed acido p-acilossibenzoico, ove l'acile ? preferibilmente l'acetile. Maggiori dettagli concernenti la preparazione e le propriet? chimico-fisiche dei LCP (2) sono riportati in US-A-4,833,229 .
Tutti i copoliesteri termotropici descritti in US-A-4, 963,642 e US-A-4,833,229 possono efficacemente essere utilizzati nelle composizioni della presente invenzione, poich? hanno una temperatura di transizione da 140 a 230?C per LCP(l) e da circa 200 a 300?C per LCP{2). Tra gli LCP(1) sono tuttavia preferibili quelli aventi- rapporti : a/b = 1, (c+d)/a da 4 a 8, d/(c+d) da 0.2 a 0.6; LCP(l) preparati con tali rapporti hanno temperature di transizioni da circa 160 a 220?C. Tra gli LCP(2) sono preferiti quelli aventi rapporti tra le varie unit? a/b/c da 1/1/1 a 1/1/2; gli LCP(2) preparati secondo tali rapporti hanno infatti una temperatura di transizione da circa 200 a circa 230?C .
Gli esempi che seguono sono riportati per una migliore illustrazione della presente invenzione.
ESEMPI 1-4
In questa serie di esperimenti vengono riportate le preparazioni di miscele contenenti il Viton B (marchio registrato) e due differenti polimeri liquido-cristallini . Il primo, denominato (A) ? stato preparato secondo quanto descritto in US-A-4, 833 ,229 a partire da acido sebacico, 4,4 '-diidrossibifenile e acido idrossibenzoico in rapporto molare 1/1/2. Il seconde/ denominato (B), ? stato preparato secondo quanto descritto in US-A-4, 963 ,642 a partire da acido sebacico, 4, 4'-diidrossibifenile, acido 4-idrossibenzoico e acido 2,6-idrossinaf toico in rapporto molare 1/1/3/5 .
La preparazione delle miscele viene effettuata in una apparecchiatura Brabender equipaggiata con una camera di mescolamento. I LCP, in forma di piccoli chips, vengono addizionati, nella quantit? indicata, al fluoroelastomero operando alla temperatura di 200?C per 12 minuti e ad una velocit? dei rotori di 30 r.p.m..
In tabella 1 viene riportato il momento torcente finale (torque) durante la miscelazione dei polimeri.
Tabella 1
E' evidente dall'analisi della tabella 1 che l'aggiunta di LCP (A) e (B) alla matrice fluoroelastomerica riduce la viscosit? del fuso durante la fase di processing.
ESEMPI 5-8
In questa serie di esperimenti vengono riportate le preparazioni di miscele contenenti il Tecnoflon TN ed i polimeri l?quido-cristallini (A) e (B).
Il miscelamento ? stato fatto in una apparecchiatura Brabender equipaggiata con una camera di mescolamento. I polimeri liquido-cristal lini, in forma di piccoli chips, vengono addizionati, nella quantit? indicata, al fluoroelastomero operando alla temperatura di 200?C per 12 minuti e ad una velocit? dei rotori di 30 r.p.m..
In tabella 2 viene riportato il momento tore ente finale (torque) durante la miscelazione dei polimeri.
l'aggiunta di LCP (A) e (B) alla matrice fluoroelastomerica riduce la viscosit? del fuso durante la fase di processing.
ESEMPI 9-12
Le propriet? meccaniche sono state misurate con uno strumento Instron mod. 6025 operando a temperatura ambiente e con un gradiente di velocit? di 3.3 min ^ . I provini, di forma rettangolare ed aventi le dimensioni di 30x5x1 mm (norma DIN 53455), sono stati ottenuti per pressofusione alla temperatura di 200?C per un tempo di 2 minuti da mescole di Viton B e LCP (B) operando secondo le modalit? descritte negli esempi 1-4. Sono stati misurati (tabella 3) il modulo di Young a trazione (E), il carico massimo (TM) e l'allungamento a rottura (EB). In alcuni casi, in cui le dimensioni del campione e le caratteristiche geometriche della strumentazione non hanno consentito la rottura del provino, ? stato indicato che il valore ? maggiore di quello massimo rilevato nella mi sura.
E' evidente dai dati di tabella 3 che l'aggiunta di LCP (B), in quantit? superiore a 10 phr, conferisce alla matrice fluoroelastomerica un notevole aumento del modulo di elasticit? senza penalizzarne le caratteristiche di rottura.
ESEMPI 13-16
Le propriet? meccaniche sono state misurate con uno strumento Instron mod. 6025 operando a temperatura ambiente e con un gradiente di velocit? di 3.3 mim ^. I provini, di forma rettangolare ed aventi le dimensioni 30x5x1 mm (norma DIN 53455), sono stati ottenuti per pressofusione alla temperatura di 200?C per un tempo di 2 minuti da mescole di Tecnofon TN (marchio registrato) e LCP (B) operando secondo le modalit? descritte negli esempi 5-8.
Sono stati misurati il modulo di Young a trazione (E), il carico massimo (TM) e l'allungamento a rottura (EB) . In alcuni casi, in cui le dimensioni del campione e le caratteristiche geometriche della strumentazione non hanno consentito la rottura del provino, ? stato indicato che il valore ? superiore al valore massimo ri levabile.
E? evidente dalla tabella 4 che l'aggiunta d? LCP (B), in concentrazioni fino a"10 phr, migliora di oltre tre volte il modulo di elasticit? e la tensione a rottura senza alcuna significativa riduzione dell'allungamento a rottura. A concentrazioni pi? elevate, il modulo cresce enormemente (circa 20 volte per 20 phr), ma con una notevole riduzione dell'allungamento a rottura.
ESEMPI 17-20
In questa serie di esempi tutte le mescole sono state preparate in una apparecchiatura Brabender equipaggiata con una camera di mescolamento .
Il miscelamento del Viton B con LCP (B), 20 phr, ? stato condotto a 200?C per 12 minuti ad una velocit? dei rotori di 30 r.p.m., mentre 1'incorporamento al fluoroelastomero di nerofumo (CB) e delle cariche di vulcanizzazione ? stato realizzato alla temperatura di 50?C, ad una velocit? dei rotori di 20 r.p.m. e per il tempo necessario alla stabilizzazione del torque ad un valore costante.
Le cariche necessarie alla vulcanizzazione sono :
master A di composizione: 67% di fluoroelastomero e 33% di un sale di fosfonio quaternario (es. bromuro di tetrabutilfosfonio);
master B di composizione: 50% di fluoroelastomero e 50% di un bisfenolo (es. bisfenolo A, bisfenolo AF);
- maglite D (ossido di magnesio);
- idrossido di calcio.
La procedura di preparazione della mescola da vulcanizzare consiste nell 'aggiungere all'elastomero (o all'elastomero LCP) i master A (2 phr) e B (3.6 phr) contemporaneamente; dopo 2 minuti di mescolamento a 50?C e ad una velocit? dei rotori di 20 r.p.m. si aggiunge, se richiesto, il nerofumo (30 phr) e dopo altri 4 minuti di miscelazione la maglite (3.4 phr) e 1'idrossido di calcio (6.9 phr). A questo punto il mescolamento procede fino a costanza del momento torcente.
Il processo di vulcanizzazione consiste nel trattare la mescola cos? ottenuta e sistemata in uno stampo delle dimensioni di 150x150x2 itun in una pressa alla temperatura di 177?C, ad una pressione di 1500 MPa per un tempo totale di 11 minuti. La piastra stampata viene quindi introdotta in una stufa a ventilazione e mantenuta 24 ore alla temperatura di 230?C.
In tabella 5 vengono riportate le propriet? meccaniche determinate su provini ricavati per fustellatura da piastre vulcanizzate di Viton B (V), di Viton B e LCP (B) (V+LCP), di Viton B e nerofumo (V+CB) ed infine di Viton B con LCP (B) e nerofumo (V+LCP+CB). In particolare i provini utilizzati per la determinazione del modulo di Young hanno forma rettangolare e dimensioni 30x5x2 mm (DIN 53455), mentre quelli utilizzati per la determinazione del carico e dell'allungamento a rottura sono "dumbbell" di dimensioni 100x16x3 mm con spessore di 2 mm (ASTM D 412 tipo D).
L aggiunta di LCP produce notevolissimi miglioramenti del modulo e della tensione a rottura sia nel Viton "B vulcanizzato che nel campione vulcanizzato ed addizionato con CB. La diminuzione dei valori di allungamento a rottura rimane contenuta entro limiti accettabili.
ESEMPI 21-24
In questa serie di esempi tutte le mescole sono state preparate in una apparecchiatura Brabender equipaggiata con una camera di mescolamento .
Il miscelamento del Tecnoflor??TN con LCP (B), 20 phr, ? stato condotto a 200?C per 12 minuti ad una velocit? dei rotori di 30 r.p.m., mentre 1'incorporamento al fluoroelastomero di nerofumo (CB) e delle cariche di vulcanizzazione ? stato realizzato alla temperatura di 50?C, ad una velocit? dei rotori di 20 r.p.m. e per il tempo necessario alla stabilizzazione del torque ad un valore costante.
Le cariche necessarie alla vulcanizzazione sono :
- master A di composizione: 67% di fluoroelastomero e 33% di un sale di fosfonio quaternario (es. bromuro di tetrabutilfosfonio) ;
- master B di composizione: 50% di fluoroelastomero e 50% di un bisfenolo (es. bisfenolo A, bisfenolo AF);
- maglite D (ossido di magnesio);
idrossido di calcio.
La procedura di preparazione -della mescola da vulcanizzare consiste nell'aggiungere all'elastomero (o all'elastomero LCP) i master A (2 phr) e B (3.6 phr) contemporaneamente; dopo 2 minuti di mescolamento a 50?C e ad una velocit? dei rotori di 20 r.p.m. si aggiunge, se richiesto, il nerofumo (30 phr) e dopo altri 4 minuti di miscelazione la maglite (3.4 phr) e l'idrossido di calcio (6.9 phr). A questo punto il mescolamento procede fino a costanza del momento torcente.
Il processo di vulcanizzazione consiste nel trattare la mescola cos? ottenuta e sistemata in una stampo delle dimensioni di 150x150x2 mm, in una pressa alla temperature di 177?C, ad una pressione di 1500 MPa per un tempo totale di 11 minuti . La piastra stampata viene quindi introdotta in una stufa a ventilazione e mantenuta 24 ore alla temperatura di 230?C.
In tabella 6 vengono riportate le propriet? meccaniche determinate su provini ricavati per fustellatura da piastre vulcanizzate di Tecnoflon TN (T), di Tecnoflon TN e LCP (B) (T+LCP), di Tecnoflon TN e nerofumo (T+CB) ed infine di Tecnoflon TN con LCP (B) e nerofumo (T+LCP+CB). In particolare i provini utilizzati per la determinazione del modulo di Young hanno forma rettangolare e dimensioni 30x5x2 mm (DIN 53455), mentre quelli utilizzati per la determinazione del carico e dell'allungamento a rottura sono "dumbbell" di dimensioni 100x16x3 mm con spessore di 2 mm (ASTM D 412 tipo D).
glioramenti del modulo e della tensione a rottura sia del Tecnoflon TN vulcanizzato che nel campione vulcanizzato ed addizionato con CB. La diminuzione dei valori di allungamento a rottura rimane contenuta entro limiti accettabili.
ESEMPIO 25
Il comportamento meccanico al variare della temperatura per le mescole descritte negli esempi 17-20 ? stato valutato mediante spettroscopia dinamico meccanica utilizzando uno strumento Rheometrics mod. RSA2 Solid Analyzer. I provini, delle dimensioni 48x5x2 min, sono stati sottoposti ad una deformazione in flessione (Dual Cantilever) inferiore a 1%, alla frequenza di oscillazione di 1 Hz, in un intervallo di temperatura compreso tra -100 e 300?C ed operando con una velocit? di riscaldamento di 2 ?C/min.
In tabella 7 vengono riportati i valori di temperatura alla quale i campioni presentano un valore di modulo elastico di 200 MPa.
La resistenza termomeccanica d l V vulcanizzato, soprattutto in presenza di CB, viene enormemente accresciuta dall'aggiunta di LCP. In"<?>' particolare il materiale Viton B additivato con LCP e con carbon black presenta la stessa rigidit? del Viton B additivato con carbon black, ma ad una temperatura di 100?C superiore.
ESEMPIO 26
Il comportamento meccanico al variare della temperatura per le mescole descritte negli esempi 21-24 ? stato valutato usando la- stessa tecnica descritta nell'esempio 25.
In tabella 8 vengono riportati i valori di temperatura alla quale i campioni presentano un valore di modulo elastico di 200 MPa.
La resistenza termomeccanica del Tecnoflon TN vulcanizzato , soprattutto in presenza di CB, viene enormemente accresciuta dall'aggiunta di LCP. In particolare il materiale Tecnoflon TN LCP CB presenta la stessa rigidit? del Tecnoflon TN CB ma ad una temperatura di 100?C superiore.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione di elastomeri fluorurati dotata di elevato modulo di resistenza e migliorata processabilit?, che comprende almeno un elastomero fluorurato ed almeno un polimero liquido cristallino termotropico, caratterizzata dal fatto che il polimero liquido cristallino termotropico ? scelto tra: 1) un copoliestere termotropico che comprende nella sua molecola unit? derivanti da a) un acido alifatico saturo alfa-omega di b i li
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il copoliestere termotropico ? presente in quantit? da 2 a 40 parti per 100 parti di fluoroelastomero.
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il copoliestere termotropico ? presente in quantit? da 4 a 30 parti per 100 parti di fluoroelastomero.
- 4. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'acido alfa-omega dicarbossilico ? l'acido sebacico.
- 5. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il rapporto in peso tra le varie unit? che costituiscono il polimero liquido cristallino (1) ?: a/b = 1; (c+d)/a da 4 a 8, d/(c+d) da 0.2 a 0.6.
- 6. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che...il rapporto in peso tra le varie unit? (a/b/c) del polimero liquido cristallino (2) ? da 1:1:1 a 1:1:2.5.
- 7. Composizione elastomerica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'elastomero fluorurato ? scelto tra polimeri o copolimeri di fluoruro "di vinilidene, esaf luoropropilene, tetrafluoroetilene .
- 8. Composizioni secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni,, caratterizzata dal fatto di contenere addizionalmente un accettore acido, dioli aromatici e sali di ammonio o fosfonio.
- 9. Composizione secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il diolo aromatico ? un bisfenolo e l'accettore acido ? scelto tra CaO, MgO, PbO, ZnO, Ca(OH) 2
- 10. Composizione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che tale composizione ? vulcanizzata.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI930348A IT1263962B (it) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini |
EP94200422A EP0612802A1 (en) | 1993-02-24 | 1994-02-19 | Composition of fluoroelastomers and liquid-crystal polymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI930348A IT1263962B (it) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITMI930348A0 ITMI930348A0 (it) | 1993-02-24 |
ITMI930348A1 true ITMI930348A1 (it) | 1994-08-24 |
IT1263962B IT1263962B (it) | 1996-09-05 |
Family
ID=11365134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ITMI930348A IT1263962B (it) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0612802A1 (it) |
IT (1) | IT1263962B (it) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102203183B (zh) | 2008-10-30 | 2013-04-17 | 株式会社钟化 | 高导热性的热塑性树脂组合物和热塑性树脂 |
EP2479202B1 (en) * | 2009-09-16 | 2019-02-13 | Kaneka Corporation | Thermally-conductive organic additive, resin composition, and cured product |
KR20130103310A (ko) | 2010-04-19 | 2013-09-23 | 카네카 코포레이션 | 고 열전도성 열가소성 수지 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2876644B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1999-03-31 | 東レ株式会社 | 樹脂組成物 |
EP0545308A3 (en) * | 1991-11-30 | 1993-08-04 | Hoechst Aktiengesellschaft | Mixtures of liquid crystalline copolymers and fluorinated thermoplastics, and their use |
-
1993
- 1993-02-24 IT ITMI930348A patent/IT1263962B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-02-19 EP EP94200422A patent/EP0612802A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI930348A0 (it) | 1993-02-24 |
IT1263962B (it) | 1996-09-05 |
EP0612802A1 (en) | 1994-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5268405A (en) | Low temperature perfluoroelastomers | |
US4530970A (en) | Fluoroelastomer composition and lining material made thereof | |
EP2607424B1 (en) | Fluoroelastomer composition and molded article | |
US4603175A (en) | Thermoplastic fluoroelastomer composition | |
EP1400563A1 (en) | Fluoroelastomer composition | |
EP2718338B1 (en) | Hyperbranched fluoroelastomer additive | |
CN107429027B (zh) | 含偏二氟乙烯的聚合物的高抗冲击共混物 | |
EP3789458A1 (en) | Resin composition | |
JPS6055050A (ja) | 過酸化物加硫可能なフッ素ゴム組成物 | |
JP4780589B2 (ja) | フッ素ゴム組成物 | |
CN1276932C (zh) | 基于聚偏二氟乙烯的组合物 | |
EP3052533B1 (en) | Heat stabilized polyvinylidene fluoride polymer composition | |
ITMI930348A1 (it) | Composizione di elastomeri fluorurati e polimeri liquido cristallini | |
EP2596057B1 (en) | Fluoroelastomer composition | |
WO2009119439A1 (ja) | 含フッ素エラストマーおよびそれを含む架橋性組成物 | |
EP3392311A1 (en) | Polymer alloy comprising a sulphur-containing aromatic polymer and a thermoplastic vulcanizate | |
US20190203026A1 (en) | Fluorine-containing thermoplastic elastomer composition | |
CA1040335A (en) | Curable compositions based on elastomeric vinylidene fluoride copolymers, process for curing the compositions, and the cured compositions | |
US7642313B2 (en) | Fluoropolymer with inorganic fluoride filler | |
JP2002003677A (ja) | 含フッ素エラストマー組成物 | |
EP3354687A1 (en) | Fluorine-containing thermoplastic elastomer composition | |
JP2008208250A (ja) | 塩化ビニル系樹脂成形体 | |
CN104693758A (zh) | 一种阻燃加强改性pc/pbt合金及其制备方法 | |
WO2023120659A1 (ja) | フッ素樹脂組成物 | |
KR20170025951A (ko) | 내유성, 내한성, 내후성 및 난연성이 향상된 epsl 피복용 수지 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
0001 | Granted | ||
TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19970218 |