NO121750B

NO121750B -

Info

Publication number: NO121750B
Application number: NO0876/68A
Authority: NO
Inventors: G Langlois; J Laizier; J Anglade; J Eude
Original assignee: Joint Francais
Priority date: 1967-03-10
Filing date: 1968-03-07
Publication date: 1971-04-05
Also published as: FI46511B; BE711776A; CH508829A; FR1547392A; NL6803423A; DE1694496A1; GB1197522A; ES351445A1; FI46511C; LU55636A1

Description

Gasstett pakning. Gas-tight packing.

Foreliggende oppfinnelse angår bruken av spesielle materialer for fremstilling av gasstette pakninger. The present invention relates to the use of special materials for the production of gas-tight gaskets.

Utforelsen av pakninger som normalt skal arbeide under et hoyt gass-fcrykk og som skal tåle trykk-variasjoner, eventuelt periodiske, uten å rives opp og uten for store eller varige oppsvulminger etter sammentrykninger, byr på tallrike vanskelig-heter. The design of gaskets which must normally work under a high gas pressure and which must withstand pressure variations, possibly periodic, without tearing open and without excessively large or lasting swellings after compressions, presents numerous difficulties.

De materialer som vanlig anvendes, f.eks. butadien-akrylnitril-eller etylen-popylen- kopolymere eller butylgvanmi har en for langsom desorpsjonshastighet, spesielt butylgummi. Andre stoffer, hvis desorpsjonshastighet. kunne være tilfredsstillende har mekaniske egenskaper som gjor at de ikke kan brukes. The materials that are commonly used, e.g. butadiene-acrylonitrile or ethylene-popylene copolymers or butyl rubber have too slow a desorption rate, especially butyl rubber. Other substances, whose desorption rate. could be satisfactory have mechanical properties that make them unusable.

Foreliggende oppfinnelse er spesielt av interesse for fremstill-ingen av- pakninger som skal brukes i kjernereaktorer som er kjolet ved hjelp av en gass, for å skille et trykkfast rom som f.eks. inneholder karbondioksydgass under et trykk på 60 bar fra omgivelsene. De elastomerer som vanlig brukes, og spesielt butadien-akrylnitril-kopolymeiaie, har etter sammentrykking en betydelig oppsvulming, som kan gå. opp i 100#, og en tilbake-vendings-tid på flere timer, noe som ikke lar seg forene med de krav som driften av reaktoren stiller. Pakninger som er fremstilt av blandinger på grunnlag av silikon-elåstomere, vender temmelig raskt tilbake til utgangsstillingene,nen de kan ikke brukes da deres mekaniske egenskaper ikke strekker til og gir seg uttrykk i losninger og sprekker inne, i det material som pakningen består av. The present invention is of particular interest for the production of packages to be used in nuclear reactors that are cooled by means of a gas, to separate a pressurized space such as e.g. contains carbon dioxide gas under a pressure of 60 bar from the surroundings. The elastomers that are commonly used, and especially butadiene-acrylonitrile copolymers, have a significant swelling after compression, which can go away. up to 100#, and a turnaround time of several hours, which cannot be reconciled with the requirements of operating the reactor. Gaskets made from mixtures based on silicone elastomers return rather quickly to their initial positions, but they cannot be used as their mechanical properties are not sufficient and are expressed in loosening and cracks inside, in the material of which the gasket is made.

Foreliggende oppfinnelse går ut på bruken av materialer som bedre enn de kjente tilfredstiller de fordringer som stilles i praksis. The present invention involves the use of materials which better than the known ones satisfy the demands made in practice.

Oppfinnelsen angår bruken av elastomert material for gass-trykk The invention relates to the use of elastomeric material for gas pressure

som kan variere raskt mellom trykk som er tilstrekkelig hoye til which can vary quickly between pressures that are sufficiently high to

å bevirke betydelig absorbering av gass i det material som er brukt i pakningen, og verdier som er tilstrekkelig lave til å fremkalle en betydelig avgivelse av slik absorbert gass, og det særegne består i at det for fremstilling av pakninger for tetning av rom som inneholder gass som kan være utsatt for raske og betydelige trykkfall ved åpning av rommet, anvendes et elastomer-material som består- av kovulkanisat av minst en silikon- to cause significant absorption of gas in the material used in the packing, and values that are sufficiently low to cause a significant release of such absorbed gas, and the distinctive feature is that for the production of packings for sealing spaces containing gas which may be exposed to rapid and significant pressure drops when the room is opened, an elastomer material is used which consists of covulcanizate of at least one silicone

elaøtomer og en hydrokarbon-elas tomer. elastomer and a hydrocarbon elastomer.

En pakning hvor oppfinnelsen er tilpasset kan fremstilles på fdlgende måte: Det fremstilles forst en intim blanding av silikon- og hydrokarbon-elastomerene, hvoretter det tilsettes en blanding av en aksellerator som skal fremkalle kovulkaniseringen av elastomerene, og forskjellige fyllstoffer. Valget mellom de forskjellige hydrokarbon-elastomera som kan brukes, avhenger av de forhold hvorunder pakningen skal brukes. Spesielt hvis den atmosfære hvor pakningen skal arbeide inneholder oljedamper, er det å foretrekke å bruke en åcrylnitril-butadien-kopolymer. Blandingen av elastomerene kan foretas ved knaing i en blander. Hydrokarbon-elastomeren foreligger i alminnelighet i form av en gelatin-lignende masse hvor silikon-elastomeren tilsettes. A seal to which the invention is adapted can be produced in the following way: First, an intimate mixture of the silicone and hydrocarbon elastomers is produced, after which a mixture of an accelerator is added to induce the covulcanization of the elastomers, and various fillers. The choice between the different hydrocarbon elastomers that can be used depends on the conditions under which the gasket is to be used. Especially if the atmosphere in which the gasket is to work contains oil vapors, it is preferable to use an acrylonitrile-butadiene copolymer. The elastomers can be mixed by kneading in a mixer. The hydrocarbon elastomer is generally available in the form of a gelatin-like mass to which the silicone elastomer is added.

Til denne blanding skal det settes en aksellerator, som vesentlig skal fremme kovulkaniseringen av hydrokarbon- og silikon-elastomerene. Blant de akselleratorer som kan brukes for disse formål kan nevnes egende peroksyder, f.eks. dikumyl-peroksyd, eventuelt tilsatt kalsiumkarbonat. An accelerator must be added to this mixture, which will significantly promote the covulcanization of the hydrocarbon and silicone elastomers. Among the accelerators that can be used for these purposes can be mentioned proper peroxides, e.g. dicumyl peroxide, optionally added calcium carbonate.

Dikumylperoksyd, tilsatt i pulverform, blir også blandet intimt med hoved-bestanddelene. Dicumyl peroxide, added in powder form, is also mixed intimately with the main ingredients.

Forskjellige fyllstoffer kan også settes til blandingen. Det kan særlig være sot som vesentlig skal forbedre hårdheten av den endelige blanding, eller en liten mengde sulfat, eller akselleratorer som avgir svovel, samt sinkoksyd og passende anti-oksydasjonsmidler valgt blant dem som ikke lar seg blande eler bare blander seg med peroksydene. Som eksempel kan folgende sammensetning nevnes: Various fillers can also be added to the mixture. In particular, it can be carbon black, which should significantly improve the hardness of the final mixture, or a small amount of sulfate, or accelerators that emit sulfur, as well as zinc oxide and suitable anti-oxidizing agents selected from those that do not allow mixing or only mix with the peroxides. As an example, the following composition can be mentioned:

Det er klart at forholdet mellom mengden av silikon- og hydrokarbon- elastomere som', i eksemplet er 1:1, kan endres og gå i retning av en overvekt av silikonelastomere eller en overvekt av hydrokarbonelastomere, alt etter de resultater som til-strebes. It is clear that the ratio between the amount of silicone and hydrocarbon elastomers, which in the example is 1:1, can be changed and go in the direction of a predominance of silicone elastomers or a predominance of hydrocarbon elastomers, depending on the results sought.

Likeledes kan de relative mengder av de forskjellige tilsetnings-stoffer variere og spesielt kan mengden av sot være storre eller mindre, alt etter den hårdhet som etterstrebes. Likewise, the relative amounts of the different additives can vary and in particular the amount of soot can be greater or less, depending on the desired hardness.

Når forst den intime blanding av alle bestanddelene er foretatt, bor materialet fortrinnsvis brukes i lopet av noen dager for å unngå begynnelsen av en vulkanisering som foregår selv uten oppvarmning. Materialet tilformes og anbringes i en form og varmes opp for å fremkalle en forvulkanisering. Denne behandling foretas i alminnelighet for .de hydrokarbon-elastomere som er nevnt ovenfor ved en temperatur mellom 150 og 160°C, dvs. ved en temperatur som er den som i alminnelighet brukes for forvulkanisering av silikonelastomere, i en tid som selvsagt avhenger av dimensjonene for pakningen. For-vulkaniseringen stanses såsnart temperaturen har nådd 159-160°C inne i massen. Once the intimate mixing of all the components has been carried out, the material should preferably be used over the course of a few days to avoid the beginning of a vulcanisation which takes place even without heating. The material is shaped and placed in a mold and heated to induce pre-vulcanization. This treatment is generally carried out for the hydrocarbon elastomers mentioned above at a temperature between 150 and 160°C, i.e. at a temperature that is generally used for pre-vulcanization of silicone elastomers, in a time which of course depends on the dimensions for the packing. The pre-vulcanization is stopped as soon as the temperature has reached 159-160°C inside the mass.

Pakningene blir så tatt ut av formene og undergitt en endelig vulkanisering.. Denne kan være: (A) enten en vulkanisering i ovn, ved en temperatur av samme størrelsesorden som ved for-vulkairiseringen i en tid som kan være The gaskets are then removed from the molds and subjected to a final vulcanization. This can be: (A) either a vulcanization in an oven, at a temperature of the same order of magnitude as in the pre-vulcanization for a time that can be

av størrelsesordenen 36 timer, of the order of 36 hours,

(B) en bestråling med gammastråler mad en dose på mellom 15 og. (B) an irradiation with gamma rays mad a dose of between 15 and.

30 megarad, 30 megarad,

(C) eller, og denne behandling synes å være den beste, en vulkanisering i ovn etterfulgt av en bestråling slik som angitt (C) or, and this treatment appears to be the best, a vulcanization in an oven followed by an irradiation as indicated

ovenfor. above.

Under bruk av an blanding fremstilt som angitt ovenfor, er det oppnådd pakninger med folgende mekaniske egenskaper: Using a mixture prepared as indicated above, gaskets with the following mechanical properties have been obtained:

De pakninger som er fremstilt på denne måten har liten svelling etter et voldsomt trykkfall fra 60 bar til atmosfæretrykk og gjeninntar sin utgangs-dimensjon med en varig svelling som er meget liten, 0£% etter 15 minutter. The gaskets produced in this way have little swelling after a violent pressure drop from 60 bar to atmospheric pressure and regain their initial dimension with a permanent swelling which is very small, 0£% after 15 minutes.

De fordelaktige materialegenskaper som er oppnådd, skyldes sannsynligvis kombinasjonen av de gode desorpsjons-egenskaper for The advantageous material properties that have been achieved are probably due to the combination of the good desorption properties for

silikon-elastomere og de mekaniske egenskaper for hydrokarbon-elastomerene, hvis diffusjons-koeffiesienter derimot er forholdsvis små. silicone elastomers and the mechanical properties of the hydrocarbon elastomers, whose diffusion coefficients, on the other hand, are relatively small.

Claims

1. Use of an elastomeric material consisting of covulcanization of at least one silicone elastomer and one hydrocarbon elastomer for the production of gaskets for sealing spaces containing gas which may be exposed to rapid and significant pressure drops when the space is opened.

2. Use of an elastomeric material as specified in claim 1, characterized in that the material is produced from roughly equal amounts by weight of silicone elastomers and hydrocarbon elastomers.

3. Use of an elastomer material as stated in claim 1, characterized in that the hydrocarbon material is selected from the group consisting of ethylene-propylene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, polyisoprene and ethylery-propylene terpolymers.