RU1838193C

RU1838193C - Контейнер, непроницаемый дл паров углеводородов

Info

Publication number: RU1838193C
Application number: SU904743262A
Authority: RU
Inventors: Веццоли Аннибале; Чаперони Альдемаро; Фурлан Пьеро
Original assignee: Монтедипе С.р.л.
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1993-08-30
Also published as: EP0384469A3; IT8919546A0; KR900012987A; CA2010748A1; DE69021229T2; US5567491A; IT1228464B; ES2075076T3; JPH02282038A; US5622763A; AU5013590A; DE69021229D1; EP0384469A2; AU629911B2; ATE125753T1; EP0384469B1

Abstract

Использование: в автомобильной промышленности в качестве топливных баков . Сущность изобретени : контейнер выполнен из пластичного материала, точка разм гчени которого не ниже 80&deg;С. Внутренн поверхность контейнера покрыта слоем поликапролактама, толщина которого не превышает 5 мм. Изобретение обеспечивает высокое сопротивление контейнера к ударным нагрузкам при высоких и низких температурах и непроницаемость его дл паров углеводородов и/или топлива. 3 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относитс к контейнерам, непроницаемым дл паров углеводородов и/или жидкостей, в частности, дл топлие.

В частности, изобретение относитс к топливным бакам дл автомобильных транспортных средств, которые должны эыть непроницаемы дл паров и/или не должны допускать просачивание углеводородных жидкостей, содержащихс в них.

Целью изобретени вл етс создание контейнера, содержащего наружную оболочку из пластического материала (пластмассы ), в частности, полиэтилена высокой плотности (низкого давлени ) и высокого иолекул рного веса, полностью покрытого л, по крайней мере, изнутри тонким плотно прилегающим слоем поли-омега-лактэма.

Толщина поли-лэктамного покрыти эбычно колеблетс от 0,1 до 3 мм. | Способ нанесени покрыти , по крайней мере, изнутри поверхности контейнера состоит в осуществлении анионной полимеризации на месте омега-лактама непос- едственно внутри уже сформованного

контейнера, нагретого до температуры полимеризации лактама и при одновременном осуществлении его вращени на двух пересекающихс ос х, установленных под углом друг относительно друга.

Предложенный способ состоит прежде всего в получении полого бака или контейнера из пластического материала, такого как например, полиэтилен высокой плотности и высокого молекул рного веса, путем технологии обычного пневмоформовани или ротационного лить .

В полученный таким образом бак, и нагретый до температуры не менее 90°С и ниже точки разм гчени пластического материала , ввод т подлежащую полимеризации порцию (замес), причем такую порцию нагревают до температуры ниже, по меньшей мере, на 5°С по сравнению с температурой контейнера, и она содержит:

а) омега-лактам общей формулы:

00

со со

мм

о

со

ННСН2)л -NH-CTO.

0)

где п - целое число от 1 до 10;

в) катализатор, состо щий из соли лак- тама формулы (1), в которой металл выбирают из числа щелочных или щелочно-земельных металлов.

с) активатор полимеризации.

Дл повышени ударной в зкости поли- лактамового сло полимеризуема порци должна преимущественно содержать низкие количества, в основном не,выше 15% вес. по отношению к лактаму, полиоксиал- килен пол иола, с молекул рным весом болев 400 и предпочтительно наход щемс в интервале от 2000 до 20000, или блоксопо- имера или статистического сополимера по- лиоксипропилен/пилйоксиэтиленполиола с молекул рным весом от 1000 до 20000, или полиокоиалкиленамина, функциональность которого составл ет менее 3 и предпочтительно находитс в диапазоне от 1,5 до 2,9.

Контейнер затем подвергают вращению из двух пересекающихс ос х, расположенных под углом одна относительно другой, с угловой скоростью, лри которой центробежные силы меньше гравитационных сил, так что полимеризуема масса остаетс в нижней части контейнера, который непрерывно и равномерно нагревают до температуры, наход щейс в диапазоне от 90°С до точки разм гчени полимерного материала , из которого изготовлен контейнер, обычно до температуры ниже 150°С.

При этих услови х омега-лактам формулы (1) полимеризуетс и осаждаетс в виде последовательных слоев на стенки контейнера , которые непрерывно обновл ютс при прохождении под полимеризуемой порцией . Все внутренние стенки контейнера в результате этого покрываютс слоем поли- омега-лактама. Это достигаетс за счет вращени контейнера на обоих ос х вращени при одной и той же угловой скорости, так что вс внутренн поверхность вынуждена .проходить под лимеризуемой массой при одной и той же скорости. При необходимости усилени некоторых участков стенки, это достигаетс за счет изменени скорости вращени относительно соответствующих осей, так что участки, которые должны иметь большую толщину, привод тс в контакт с полимеризационной массой более часто по сравнению с остальными участками, в результате чего образуетс большее количество полимерных слоев.

Скорость вращени контейнера адекватна степени полимеризации омега-лактама при выбранной температуре, так что внутренн поверхность контейнера полностью покрываетс до того, как лолимериза- ционна масса затвердела до полимера.

Нагревание и вращение контейнера осуществл ют в течение времени, достаточного дл осуществлени полной полимеризации омега-лактама; обычно это врем находитс в интервале от 5 до 60 минут предпочтительно 10-30 минут.

Омега-лактам, используемый в насто щем изобретении, имеет общую формулу:

10

CHHCH -NH-CD,

(D

где п - целое число от 1 до 10. Предпочтительные омега-лактамы включают:

Б- капролактам, омега-энэнтолактам, омега-капро актам, омега-лауро-лактам, ли бо отдельно, либо в комбинации друг с другом .

е - капролактам наиболее предпочтителен по причинам экономичности и легкой доступности.

Катализаторы, используемые дл анионной , полимеризаци омега-лактамов, известны; их используют в катализирующих

количествах. Обычно указанные катализаторы представл ют собой лактамы, полученные путем взаимодействи щелочного или щелочно-земельного металла с омега-лакта- мом. Предпочтительно, используют лактамы натри или кали , или бром-магниевые лактамы, как правило растворенные в оме- га-лактаме. В насто щем способе предусмотренном насто щим изобретением, предпочтителен раствор содержащий 1525% вес. лактама натри или кали в омега- лактаме.

Количество катализатора, которое необходимо использовать, может измен тьс от 0,1 до 15 молей на 100 молей омега-лактама,

предпочтительно от0,5 до 10 молей и более предпочтительно от 1 до 7 молей на 100 молей омега-лактама.

В качестве активаторов анионной гтол- имёризации омега-лактама формулы (1) можно использовать все активаторы, известные в литературе и предложенные дл такой цели. В качестве примера, можно привести следующие активаторы: ациллак- тамы, карбамиллактамы, алифатические, арил-алифатические или циклоалифатиче- ские полиизоцианаты, замещенные триаэи- ны, карбодиимиды цианамиды, изоциэнзты и соответствующие соединени , получен- ные в результате реакции между изоциана- тами и лактамом, триазины и в основном все соединени , которые содержат группы электронного прит жени , так что за счет комбинации с омегэ-лактамом и/или омега-лактамом они вызывают раскрытие лактамового кольрые

УДа|

гла

л юг

в

лию

вес

ока

мо

ца, гем самым начина полимеризацию омега-/актама .

Ациллактамы, содержание которых вл в -с неотъемлемой частью описани на- сто щего изобретени и М-замещенные карбамиллактамы, описанные в патенте США 4540516, содержание которого вл етс неотъемлемой частью описани насто щего изобретени , вл ютс пред- поч гительными активаторами в насто щем изо ретении, поскольку они уже подтвердили вою наивысшую активность.

Содержание активатора может измен т с в широком интервале, хот обычно используютс количества, наход щиес , в диа 1азоне от 0,01 до 10 мас.% по отношении к омега-лактаму, и предпочтительно в диа вазоне от 0,1 до 5 мае. %.

Полиоксиалкиленовые полиоли, котомогут использоватьс дл повышени

ной в зкости полиамидного сло , со- гла но насто щему изобретению, представ- собой соединени , широко известные м тературе, и включают полиоксиэтиленг (ль с предпочтительным молекул рным

м в диапазоне от 6000 до 20000, поли-, оксппропиленгликоль с предпочтительным

гкул рным весом в диапазоне от 2000 до 100 Ю и гликоли или полиоли, представл ющие собой сополимеры окиси этилена иоки- си фопилена. с молекул рным весом в диа )азоне от 1000 до 20000, Эти сополимеры можно приобрести на рынке, например, под торговой маркой GLEND10N ™ За ви- тел$.

3 качестве полиоксиалкиленаминов можно использовать полиоксипропиленди- ами ш и полиокситетраметилендиамины и, в чг стности, полиоксипропилендиамимы с молгкул рным весом от приблизительно 200 до приблизительно 2000 также как напри «ер, соединени под торговой маркой TEF :AM1NE® Д 2000 и ТЕРРАМ1ЫЕ®Д 4000. Таю се дл цели насто щего изобретени при одны полиоксипропиленамины с аминов и функциональностью около 2,5 и молекул рным весом пор дка 5000, известные под торговой маркой TEFFAMINE ® 5ТТТ. Выи еупом нутые промышленные продукты посчавл ютс Тексако Кемикал Компани.

1олиоксиалкиленполиоли, сополимеры или юлиоксиалкиленамины предпочтительно используют в количествах от 1 до 15%, пре/ почтительно от 3 до 10 мас.% по отношен 1ю к омега-лактаму.

1олимеризацию осуществл ют в практически безбедных услови х: с этой целью контейнер сначала промывают инертным газо л, таким как азот, дл удалени воздуха и вл аги; после этого ввод т полимеризационную смесь. Компоненты полимеризаци- онной смеси перед введением в контейнер могут быть предварительно смешаны, или они могут непосредственно вводитьс в его 5 полость любым образом, таким как, например , отдельно или.лутем предварительного смешени и растворени катализатора и/или активатора частью омега-лактама.

Дл вращени контейнера в процессе 10 полимеразации омега-лактама может использоватьс либо известное устройство дл ротационного лить , такое как например , установка производима Плаэмек Ита- лиа. и Кацциа Италиа.

15 Покрытие поверхности, соприкасающейс с топливом, поли-омега-лакта мом- что вл етс целью насто щего изобретени - не ограничено баком или контейнером , изготовленными из полиэтилена, но

0 оно может быть распространено в более широком смысле на любой полимерный материал , с точкой разм гчени (теплостойкость по Вика) не ниже 80°С. предпочтительно не ниже 95°С; в качестве полимерных матери5 алое могут служить гомопол имеры или сополимеры , такие как, например, полиацетаты, сополимеры акрилонитрила и стирола (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, термопластичный (четверной) сополимер

0 акрилонитрила. этилена, пропилена и стирола} , полипропилен, сополимеры этилена и пропилена, поливинилхлорид, сложные полиэфиры , полиметакрилаты и т.д.

Контейнеры могут быть любого размера

5 и могут быть предназначены дл использовани под топливо в обычном смысле, дл которого контейнеры св заны с проблемой просачивани паров бензина или другого топлива.

0 Дл более лучшего понимани насто щего изобретени и его претворени на практике ниже приведен иллюстративный пример, который, однако, не следует рассматривать как ограничение насто щего

5 изобретени .

Пример. Автомобильный бак, изготовленный на полиэтилена высокой плотности (низкого давлени ) и с высоким молекул р0 ным весом, объемом 35 . поместили в нагревательную печь установки ротационного лить РМК 230, изготовленной компанией Плазмек Италиа, снабженную двум ос ми вращени , одна из которых основна ось,

5 вращаетс сверху вниз (19 об/мин), а друга , вторична ось, вращаетс сама (27 об/мин); оси образовывали угол в 90°. Бак нагревали в течение приблизительно 10 мин до тех пор, пока температура не достигла 100-105°С.

После этой операции нагрева в бак в качестве промотора полимеризации была введена смесь, состо ща из 1230л; капро- лактама (82.4%) 67,5 г TEFFAMINE Д 2000 (4.6%), 120 г капролактама натри при 21 % капролактама (8%) и 75 г диизоцианаиа гек- саметриленэ в 50 г капролактама; температура смесей составл ла около 95°С.

После 15 с ввода бак поместили снова в печь, где: .

поддерживали ранее достигнутые температурные услови (100-105°С);

полимеризаци капролактама была завершена; необходимое врем : 6 мин.

Бак затем охладили в течение приблизительно 5 мин и извлекли посредством плеча устройства.

Толщина капролактама, осажденного внутри бака, составл ла 1-2 мм, и была вс распределена по внутренней поверхности бака.

Облицованный бак подвергли испытани м дл исследовани проницаемости смеси CVNA.

Измерени проводили при температуре 40°С, после 20-дневной обработки, посредством газовой хроматографии, и проницаемость была выражена в г/мг/24 ч.

Из следующей таблицы очевидно, что облицовка капролактамом делает бак непроницаемым по отношению к бензиновым компонентам.

Claims

1. Контейнер, непроницаемый дл паров углеводородов, предпочтительно паров

топлива, выполненный из пластичного материала , точка разм гчени которого не ниже 80°С, о тличающийс тем, что по меньшей мере внутренн поверхность контейнера покрыта слоем поликапролактама,

толщина которого не превышает 5 мм.

2. Контейнер по пЛ.отл ичающийс

тем, что пластичный материал представл ет

собой полиэтилен, высокой плотности с

высокой, мол.м. и точкой разм гчени не

ниже Э5°С.

3. Контейнер поп. 1, от л ича ю щийс тем, что толщина сло поликапролактама составл ет 1-3 мм.

4. Контейнер по пп.1-3, от л и ча ю щи- И с тем, что слой поликапролактама содержит 1-10 мае. % полиоксипропиленполиола с мол.м. 2000-20000 или диаминов полиок- сипропилена с мол.м. 200-2000.