RU2326128C1 - Способ обработки фторопласта - Google Patents
Способ обработки фторопласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326128C1 RU2326128C1 RU2007106418A RU2007106418A RU2326128C1 RU 2326128 C1 RU2326128 C1 RU 2326128C1 RU 2007106418 A RU2007106418 A RU 2007106418A RU 2007106418 A RU2007106418 A RU 2007106418A RU 2326128 C1 RU2326128 C1 RU 2326128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluoroplastic
- inert gas
- temperature
- heated
- powder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу обработки фторопласта, который может быть использован для изготовления защитных покрытий металлических и/или любых окрашенных поверхностей, для консервации металлических поверхностей деталей без дальнейшей их расконсервации, в качестве составной части антифрикционных добавок, в том числе, для моторных масел автомобилей. Способ заключается в том, что реактор псевдокипящего слоя, в который помещен фторопласт, нагревают до 480-540°С. Одновременно через слой фторопласта подают поток инертного газа, нагретого до температуры 400-500°С. В качестве инертного газа используют инертный газ, имеющий плотность больше, чем у воздуха. В результате фторопласт переводят в мелкодисперсную фазу за счет его испарения. Затем осуществляют постепенное охлаждение частиц фторопласта до температуры от 150 до 20°С. Далее частицы фторопласта собирают и получают целевой продукт. Изобретение позволяет улучшить антифрикционные свойства и повысить выход продукта. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области фторорганической химии и может быть использовано в различных областях науки и техники, например, для изготовления защитных покрытий металлических и (или) любых окрашенных поверхностей, для консервации металлических поверхностей деталей без дальнейшей их расконсервации, являться составной частью антифрикционных добавок, в том числе для моторных масел автомобилей, а также в частности в области утилизации отходов термопластичных полимеров.
Известные способы получения порошка фторопласта из суспензии фторопласта, заключающиеся в получении готового продукта (порошка) в процессе получения фторопласта при полимеризации [Чегодаев Д.Д., Наумова З.К. и Дунаевская Ц.С. Фторопласты, Л.: Госхимиздат, 1960]. Полученную суспензию центрифугируют, раствор над полученным осадком сливают, а осадок сушат при температуре 110-120°С. Полученный порошок смешивают в нужной пропорции с растворителями. Степень дисперсности получаемого порошка составляет выше 10 мкм. Коэффициент трения при нагрузке 80 кгс составляет 0,05. Известны способы получения порошков полимеров с использованием твердофазного сдвигового экструзионного измельчения термопластов с помощью шнековых измельчающих установок [SU 1213612, 1993]. Способ включает в себя нагрев термопласта и измельчение его путем воздействия давления и сдвиговых деформаций при одновременном охлаждении. Другой подобный способ предполагает дополнительное псевдоожижение получаемого порошка в потоке газа более низкой температуры, чем порошок [заявка RU 97120723, 1999]. Способы могут быть использованы для измельчения широкой гаммы термопластов, в том числе и их отходов, например полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена (ПТФЭ) и т.п. Недостаток способов заключается в больших энергетических затратах и невысокой степени дисперсности получаемого порошка (размер частиц менее 150 мкм).
Для получения тонкодисперсного порошка ПТФЭ. Широко используемого в качестве антифрикционного материала, известно несколько способов, основанных на термодеструкции фторопласта при 480-540°С в потоке циркулирующих газообразных продуктов термодеструкции, содержащих инертные газы и/или газы, обладающие восстановительными свойствами. Получаемый порошок состоит из монофракционных частиц размером около 0,1-1,0 мкм, имеющих сферическую форму и обладающих свойствами ПТФЭ.
Согласно одному из способов после нагрева фторопласта последующее его испарение происходит в токе инертного газа (гелий, аргон) при времени пребывания продуктов испарения в зоне нагрева 0,2...3 с с дальнейшей конденсацией мелкодисперсного порошка ПТФЭ на стенках реактора, охлаждаемых до 100°С [SU 1818328, 1993].
Согласно другим способам утилизации отходов фторопласта и получения преимущественно тонкодисперсного порошка осуществляют продувку установки сухим азотом, подачу измельченных отходов фторопласта в реактор, их нагрев, перемещение и охлаждение продуктов деструкции фторопластов, сбор тонкодисперсного порошка [патент RU 2035308, 1995]; причем нагрев может осуществляться через тело расплава до 520-530°С, а горячие продукты деструкции фторопластов перемещают охлажденным газом-носителем в охлажденную трубу, в которой они осаждаются на стенке в холодильнике и собираются в сборниках-ресиверах в виде порошковой массы, которая разгружается в тару [патент RU 2133196, 1999]. Непрореагировавшая часть газообразных продуктов термодеструкции фторопластов может подаваться насосом через систему холодильников к зеркалу расплава в качестве газа-носителя.
Также известны способы термодеструкции фторопласта (или его отходов) при 480-510°С в потоке, включающем фтористый водород с последующим охлаждением продуктов обработки [SU 1662100, 1999], при этом может осуществляться циркуляция газового потока, содержащего газообразные продукты термодеструкции, охлажденные перед возвращением в зону реакции до комнатной температуры [SU 1808194, 2000]. Использование целевых продуктов - инертных газов и/или газов, обладающих восстановительными свойствами - увеличивает стоимость готового продукта и предъявляет специальные требования к используемому оборудованию.
Известен способ получения тонкодисперсного ПТФЭ путем термодеструкции фторопласта-4 при 480-540°С в потоке циркулирующих газообразных продуктов термодеструкции, содержащих 0,05-1 об.% ненасыщенного водой кислорода или 0,1-5 об.% насыщенного водой воздуха [патент RU 2100376, 1997]. Фторопласт-4 предварительно измельчают, а газовый поток с образовавшимися продуктами термодеструкции направляют в холодильник, где газовая смесь охлаждается до комнатной температуры, а затем в ловушку, где и происходит осаждение сконденсировавшегося тонкодисперсного ПТФЭ. Использование чистого кислорода, а также насыщение его или воздуха влагой, усложняет технологический процесс, оборудование, что приводит к увеличению стоимости готового продукта.
Из RU 2210577, 20.08.2003 известен способ получения тонкодисперсных полимерных порошков путем переработки отходов карбоцепных термопластов, таких как политетрафторэтилен, полиэтилен, полиизобутилен. Способ осуществляют путем термодеструкции нагретых отходов карбоцепного термопласта в потоке газообразных продуктов термодеструкции, содержащем 0,1-5 об.% воздуха, с последующим охлаждением сконденсировавшегося тонкодисперсного порошка, причем используют воздух с содержанием влаги не более 0,1 об.%, а термодеструкции подвергают отходы политетрафторэтилена при 400-480°С, или отходы полиэтилена при 380-405°С, или отходы полипропилена при 375-395°С, или отходы полиизобутилена при 330-350°С; термодеструкцию лучше вести в циркулирующем потоке газообразных продуктов термодеструкции. Для ускорения технологического процесса можно, в частности, использовать псевдокипящий слой нагретого карбоцепного термопласта, например, с помощью пропускания сквозь него воздуха или с помощью вибрации. Использование воздуха с определенным содержанием влаги усложняет процесс, кроме того, для осуществления способа требуется сложное оборудование.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ обработки фторопласта путем его нагрева 480-540°С, перевода его в мелкодисперсную фазу в потоке инертного газа за счет его испарения, охлаждения до температуры менее 110°С, сбора частиц фторопласта и получения целевого продукта, охлаждение осуществляют инертным газом, взятым в количестве, равном 1:3 по отношению к объему исходного инертного газа, в течение времени, равном не более 0,1 с, а сбор частиц фторопласта осуществляют абсорбцией растворителем до получения суспензии, из которой, в случае необходимости, выделяют порошок фторопласта.
В известном случае в качестве инертного газа используется азот.
Процесс проводят в проточном кварцевом реакторе. Выход продукта составляет 50-75 г/ч; размер полученных частиц составляет 0,1-0,2 мкм; 0,4-0,6 мкм; 0,6-1,0 мкм; коэффициент трения составляет 0,005 (при нагрузке 80 кгс) [патент RU 2124525, 1999].
Технической задачей заявленного изобретения является дальнейшее усовершенствование способа, улучшение антифрикционных свойств готового продукта и повышение выхода при осуществлении процесса в проближенных условиях.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе обработки фторопласта путем нагрева его до 480-540°С, перевода его в мелкодисперсную фазу в потоке инертного газа за счет его испарения, охлаждения, сбора частиц фторопласта и получение целевого продукта, нагрев и испарение фторопласта осуществляют в реакторе с псевдокипящим слоем фторопласта, создаваемого путем пропускания инертного газа, нагретого до температуры 400-500°С через слой фторопласта, в качестве инертного газа используют инертный газ, имеющий плотность больше, чем у воздуха, охлаждение частиц фторопласта осуществляют, постепенно охлаждая до температуры от 150 до 20°С. В качестве инертного газа используют, например аргон или ксенон. В качестве исходного фторопластового материала используют, в частности, отходы фторопласта, например отходы политетрафторэтилена (ПТФЭ) марок Ф-4, Ф-4Д, и другие отходы фторопластов, предварительно измельченные. Сами отходы фторопласта представляют собой, например стружку фторопласта, являющуюся отходом производства и отработки фторопластовых изделий. Ниже представлены примеры осуществления способа по изобретению, иллюстрирующие его, но не ограничивающие объем притязаний.
Пример 1. 100 г порошка исходного фторопластового материала предварительно измельченного, например отходов фторопласта-4Д, помещают в реактор, изготовленный из нержавеющей стали. Производят нагрев реактора до 540±5°С с одновременной подачей через слой фторопласта (кипящий слой) нагретого аргона до температуры 400±5°С со скоростью 300 мл/мин. Улавливаем образовавшийся микропорошок фторопласта при помощи рукавного фильтра, постепенно охлаждая до температуры от 150 до 20°С. Выход продукта составил 55%. Размер частиц фторопласта, определенный с помощью микроскопа, составляет менее 0,2 мкм (в среднем 0,1 мкм).
Коэффициент трения по стали при нагрузке 80 кгс, определенный на четырехшариковой машине, составляет 0,003.
Производительность установки составила 60 г/ч, что на 10-12% выше, чем у прототипа. В прототипе процесс осуществляют в проточном реакторе.
Пример 2. Аналогично примеру 1, но температура нагрева реактора 500±5°С, постепенно охлаждая до температуры от 150 до 20°С; инертный газ - ксенон. Выход продукта 62%; размер частиц (порошка) 0,2-0,5 мкм, производительность процесса 65 г/ч. Коэффициент трения 0,003.
Пример 3. Аналогично примера 1, но температура нагрева реактора 480±5°C, постепенно охлаждая до температуры от 150 до 20°С; инертный газ - аргон. Выход продукта 47%; размер частиц 0,6-1,0 мкм; производительность 40 г/ч. Коэффициент трения 0,003.
При использовании в качестве инертного газа азота, при прочих равных условиях, выход продукта составил 36-40%.
Таким образом, совместное использование в способе определенных условий нагрева, охлаждения, а также в сочетании с выбранным инертным газом и использование псевдокипящего слоя позволяет повысить выход продукта и улучшить его качество, в частности улучшить его антифрикционные свойства.
Пример 4. В результате проведенных сравнительных анализов структуры методом ИК-спектрометрии полученного порошка фторопласта по заявленному способу и порошка, полученному по патенту-прототипу, выявлено, что структура фторопласта по прототипу содержит на концах молекул кислородсодержащие окончания в виде альдегидных и кислотных групп. Порошок, полученный по заявленному способу таких групп, не содержит, что может объяснить различие в заявленных качественных характеристиках сравниваемых продуктов.
Claims (2)
1. Способ обработки фторопласта путем нагрева его до 480-540°С, перевода его в мелкодисперсную фазу в потоке инертного газа за счет его испарения, охлаждения, сбора частиц фторопласта и получение целевого продукта, отличающийся тем, что нагрев и испарение фторопласта осуществляют в реакторе с псевдокипящим слоем фторопласта, создаваемого путем пропускания инертного газа, нагретого до температуры 400-500°С через слой фторопласта, в качестве инертного газа используют инертный газ, имеющий плотность больше, чем у воздуха, охлаждение частиц фторопласта осуществляют, постепенно охлаждая до температуры от 150 до 20°С.
2. Способ обработки фторопласта по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон или ксенон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007106418A RU2326128C1 (ru) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Способ обработки фторопласта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007106418A RU2326128C1 (ru) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Способ обработки фторопласта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2326128C1 true RU2326128C1 (ru) | 2008-06-10 |
Family
ID=39581346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007106418A RU2326128C1 (ru) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Способ обработки фторопласта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326128C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470964C2 (ru) * | 2011-01-19 | 2012-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Эластомерная композиция на основе сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров |
RU2619687C1 (ru) * | 2015-11-26 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Способ получения многофункциональных защитных покрытий |
RU2648082C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Лакокрасочное покрытие |
-
2007
- 2007-02-21 RU RU2007106418A patent/RU2326128C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470964C2 (ru) * | 2011-01-19 | 2012-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Эластомерная композиция на основе сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров |
RU2619687C1 (ru) * | 2015-11-26 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Способ получения многофункциональных защитных покрытий |
RU2648082C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Лакокрасочное покрытие |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI121924B (fi) | Menetelmä karbonitridin valmistamiseksi | |
RU2326128C1 (ru) | Способ обработки фторопласта | |
Saito et al. | Facile creation of superoleophobic and superhydrophilic surface by using fluoroalkyl end-capped vinyltrimethoxysilane oligomer/calcium silicide nanocomposites—development of these nanocomposites to environmental cyclical type-fluorine recycle through formation of calcium fluoride | |
US20110224350A1 (en) | Method for the preparation of fluoropolymer powdered materials | |
RU2478665C2 (ru) | Способ получения фторполимерных порошковых материалов | |
RU2434895C2 (ru) | Способ получения порошкообразных материалов из фторсодержащих полимеров | |
US20100316789A1 (en) | Method of modifying silica nanopowder surfaces | |
Duc et al. | The effect of multiwalled carbon nanotubes on the thermal conductivity and cellular size of polyurethane foam | |
US5432259A (en) | Process for the preparation of fluorinated monomers | |
EP2987770A1 (en) | Method for producing polymer carbon nitride in nanosheets | |
RU2437901C1 (ru) | Способ переработки отходов политетрафторэтилена | |
KR102102594B1 (ko) | 탄소섬유-질화붕소 복합체의 제조방법 | |
JPS63146908A (ja) | 放射線による低分子量ポリテトラフルオロエチレン微粉末の製造方法 | |
RU2210577C2 (ru) | Способ утилизации отходов карбоцепных термопластов с получением тонкодисперсного порошка | |
Thi et al. | Superhydrophilic 2D Carbon Nitrides Prepared by Direct Chemical Vapor Deposition | |
RU2124525C1 (ru) | Способ обработки фторопласта | |
CN110272623B (zh) | 一种激光烧结用聚酰胺阻燃粉末材料的制备方法 | |
RU1818328C (ru) | Способ получени мелкодисперсного порошка политетрафторэтилена | |
Mochizuki et al. | Size-controlled recrystallization of fullerene by gas–antisolvent process | |
Buznik et al. | Morphology and structure of micro-and nanosize polytetrafluoroethylene powders prepared by the gas-phase method | |
KR20200046539A (ko) | 탄소섬유 복합체의 제조방법 | |
Wozniak et al. | Novel polymer nanocomposite with silicon carbide nanoparticles | |
Ignatieva et al. | Low-Molecular Fluoropolymers: Structure and Thermal Properties | |
JPS59100107A (ja) | チ−グラ−触媒系によるα−モノオレフインの単独−及び共重合物の製法 | |
Microparticles | Nanomaterial Chemistry and Technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111010 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170522 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180222 |