RU2515784C2 - Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups - Google Patents

Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups Download PDF

Info

Publication number
RU2515784C2
RU2515784C2 RU2012104872/05A RU2012104872A RU2515784C2 RU 2515784 C2 RU2515784 C2 RU 2515784C2 RU 2012104872/05 A RU2012104872/05 A RU 2012104872/05A RU 2012104872 A RU2012104872 A RU 2012104872A RU 2515784 C2 RU2515784 C2 RU 2515784C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copolymer
composition
nitrile groups
fluorolefin
composition based
Prior art date
Application number
RU2012104872/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012104872A (en
Inventor
Виктор Андреевич Губанов
Ирина Михайловна Цыпкина
Маргарита Алексеевна Волкова
Михаил Васильевич Журавлев
Игорь Владимирович Кокотин
Евгений Владиславович Синютин
Галина Викторовна Григорян
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева", Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"
Priority to RU2012104872/05A priority Critical patent/RU2515784C2/en
Publication of RU2012104872A publication Critical patent/RU2012104872A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515784C2 publication Critical patent/RU2515784C2/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to obtaining polymer compositions based on copolymers of fluorolefins, applied in chemical, oil-refining industry, in particular in units of deep drilling equipment. Composition contains copolymer of fluorolefin (tetrafluoroethylene or vinylidenfluoride) and perfluoroalkylvinyl ethers, which contains nitrile groups, vulcanising agent bis-4,4'-dioxy-3,3'-diaminodiphenyl hexafluoropropane and fullerene soot.
EFFECT: products obtained on the base of said composition (vulcanisates) possess higher tension in 100% stretching with preservation of all other physicomechanical properties.
2 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемая композиция относится к области получения композиций на основе тройных или четверных сополимеров тетрафторэтилена (ТФЭ) или винилиденфторида (ВФ) с перфторалкилвиниловыми эфирами (ПФАВЭ), причем один или более из которых содержит нитрильные группы.The proposed composition relates to the field of production of compositions based on ternary or quaternary copolymers of tetrafluoroethylene (TFE) or vinylidene fluoride (VF) with perfluoroalkyl vinyl ethers (PFAVE), one or more of which contains nitrile groups.

Такие композиции предназначены для использования в химической нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, в частности в узлах техники глубокого бурения, где одной из важнейших физико-механических характеристик является напряжение при 100% растяжении. Известна композиция на основе сополимеров винилиденфторида и перфторалкилвиниловых эфиров общей формулы:Such compositions are intended for use in the chemical oil and oil refining industries, in particular in the nodes of deep drilling technology, where one of the most important physical and mechanical characteristics is stress at 100% tension. A known composition based on copolymers of vinylidene fluoride and perfluoroalkyl vinyl ethers of the general formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

a=74,8-75,3a = 74.8-75.3

b=23,7b = 23.7

с=1,0-1,5s = 1.0-1.5

включающая в качестве вулканизующего агента бисаминофенол в количестве 2-х масс. частей, а в качестве наполнителя - технический углерод марки N-990 в количестве 40 масс.ч. на 100 масс.ч. сополимера. Вулканизаты на основе такой композиции обладают хорошей химстойкостью, морозостойкостью. Одним из основных недостатков является очень низкое значение напряжения при 100% растяжении, что ограничивает область их применения. Даже при введении наполнителя в количестве 40 масс.ч. данный показатель составляет всего 4,3÷4,2 МПа (Пат. США 6294627, C08F 116/12, приор. от 18.05.1999 г.). При этом вулканизаты обладают невысокими физико-механическими показателями (условная прочность не превышает 5,2 МПа, а относительное удлинение составляет ≈110%). При введении наполнителя в количестве 20-25 масел данные свойства еще более снижаются. Так, показатель напряжения при 100% растяжении будет составлять порядка 2,0~2,2 МПа.including as a vulcanizing agent bisaminophenol in an amount of 2 masses. parts, and as a filler - carbon black brand N-990 in an amount of 40 parts by weight per 100 parts by weight copolymer. Vulcanizates based on such a composition have good chemical resistance and frost resistance. One of the main disadvantages is the very low value of stress at 100% tension, which limits the scope of their application. Even with the introduction of a filler in an amount of 40 parts by weight this indicator is only 4.3 ÷ 4.2 MPa (US Pat. USA 6294627, C08F 116/12, prior dated 05/18/1999). Moreover, the vulcanizates have low physical and mechanical properties (conditional strength does not exceed 5.2 MPa, and the relative elongation is ≈110%). With the introduction of filler in the amount of 20-25 oils, these properties are further reduced. So, the stress index at 100% tension will be about 2.0 ~ 2.2 MPa.

Известна композиция на основе тройного или четверного сополимера тетрафторэтилена, перфторметилвинилового эфира и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащих нитрильную группу, включающая в качестве вулканизующего агента перфтордииидоиламидины формулыA known composition based on a triple or quaternary copolymer of tetrafluoroethylene, perfluoromethylvinyl ether and perfluoroalkylvinyl ethers containing a nitrile group, comprising, as a vulcanizing agent, perfluorodiidiidoylamidines of the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

в количестве 1-4 масс. Ч. на 100 масс. Ч. сополимера.in the amount of 1-4 mass. Hours per 100 mass. C. copolymer.

Композиция может содержать наполнитель, в качестве которого используют, например, технический углерод марки N 990, аэросил (Пат. Ru 2319717, C08L 27/18, приор. от 10.07.2006 г.). Большинство физико-механических показателей вулканизатов такой композиции находятся на высоком уровне. Однако показатель напряжения при 100% растяжении недостаточно высок. Так для ненаполненных композиций он составляет 2,2÷3,1 МПа, а для наполненных 6,6-10,6 МПа.The composition may contain a filler, which is used, for example, carbon black brand N 990, Aerosil (Pat. Ru 2319717, C08L 27/18, prior. 07/10/2006). Most of the physical and mechanical properties of the vulcanizates of such a composition are at a high level. However, the stress index at 100% elongation is not high enough. So for unfilled compositions it is 2.2 ÷ 3.1 MPa, and for filled 6.6-10.6 MPa.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является композиция на основе сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров общей формулыThe closest analogue in technical essence is a composition based on a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers of the general formula

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

n=42-70% мол.n = 42-70 mol%

m=25-55% мол.m = 25-55 mol%

р=…1-4% мол.p = ... 1-4 mol%.

а=1 -7% мол.,a = 1 -7 mol%,

включающая вулканизующий агент бис 4,4'диокси-3,3'диаминодифенилгексафторпропан (БОАФ) в количестве 1,5 масс.ч. и наполнитель (сажа П-701) в количестве 25 масс.ч на 100 масс.ч. сополимера.including a vulcanizing agent bis 4,4'-dioxi-3,3'-diaminodiphenylhexafluoropropane (BOAF) in an amount of 1.5 parts by weight and filler (carbon black P-701) in an amount of 25 parts by weight per 100 parts by weight copolymer.

Вулканизаты на основе такой композиции хорошо перерабатываются на стандартном оборудовании и имеют хорошие физико-механические показатели. Однако, как и в ранее указанных аналогах, показатель напряжения при 100% растяжении для ненаполненных вулканизатов составляет 1,5-1,8 МПа, а для наполненных не превышает 10,5 МПа.Vulcanizates based on such a composition are well processed on standard equipment and have good physical and mechanical properties. However, as in the previously mentioned analogues, the stress index at 100% elongation for unfilled vulcanizates is 1.5-1.8 MPa, and for filled it does not exceed 10.5 MPa.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка композиций на основе сополимеров как винилиденфторида, так и тетрафторэтилена с перфторалкилвиниловыми эфирами, содержащими нитрильные группы, обладающими повышенным напряжением при 100% растяжении при сохранении остальных физико-механических показателей.The objective of the proposed technical solution is to develop compositions based on copolymers of both vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene with perfluoroalkyl vinyl ethers containing nitrile groups, which have an increased stress at 100% tension while maintaining the remaining physical and mechanical properties.

Поставленная задача достигается тем, что композиция на основе сополимеров фторолефинов и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащих нитрильные группы, включающая вулканизующий агент - бис 4,4'диокси-3,3'диаминодифенилгексафторпропан, дополнительно содержит фуллереновую сажу при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:The problem is achieved in that the composition based on copolymers of fluoroolefins and perfluoroalkyl vinyl ethers containing nitrile groups, including a curing agent - bis 4,4'-dioxo-3,3'-diaminodiphenylhexafluoropropane, additionally contains fullerene soot in the following ratio of components, masses. hours:

сополимерcopolymer 100one hundred вулканизующий агентcuring agent 1+21 + 2 сажа фуллереноваяsoot fullerene 0,5-20.5-2

В качестве основы композиции используют тройные или четверные сополимеры ВФ или ТФЭ с перфторалкилвиниловыми эфирами, содержащие нитрильные группы, например, сополимеры следующих структурных формул:As the basis of the composition, triple or quaternary copolymers of VF or TFE with perfluoroalkyl vinyl ethers containing nitrile groups are used, for example, copolymers of the following structural formulas:

Figure 00000004
Figure 00000004

Композиция может содержать наполнитель, например технический углерод марки Т-900, П-701, которые являются промышленными продуктами. Используемая для получения композиции фуллереновая сажа выпускается в соответствии с ТУ 2166-004-65523364-2010 (содержание фуллеренов 9-14% вес.).The composition may contain a filler, for example carbon black brand T-900, P-701, which are industrial products. The fullerene soot used to obtain the composition is produced in accordance with TU 2166-004-65523364-2010 (fullerene content 9-14% by weight).

Как правило, наполнитель вводят в количестве 20-25 масс.ч. на 100 масс.ч. сополимера. Композицию готовят смешением компонентов в резиносмесителях закрытого типа или на вальцах при температуре 20-25°С. Сначала подают полимер, фуллереновую сажу, и, если надо, - технический углерод, а затем вулканизующий агент.Typically, the filler is administered in an amount of 20-25 parts by weight per 100 parts by weight copolymer. The composition is prepared by mixing the components in closed-type rubber mixers or on rollers at a temperature of 20-25 ° C. First, polymer, fullerene soot is fed, and, if necessary, carbon black, and then a curing agent.

Вулканизацию проводят в две стадии, сначала в прессе при 150-180°С в течение 30 мин, а затем в термостате при ступенчатом подъеме температуры от 30°С до 230~280°С в течение 28-40 час.Vulcanization is carried out in two stages, first in the press at 150-180 ° C for 30 minutes, and then in a thermostat with a stepwise rise in temperature from 30 ° C to 230 ~ 280 ° C for 28-40 hours.

Оценку физико-механических показателей проводят по следующим ГОСТам:The assessment of physical and mechanical properties is carried out according to the following GOSTs:

Упругопрочностные показатели - по ГОСТ 270-75Elastic strength indicators - in accordance with GOST 270-75

Твердость по Шору - по ГОСТ 263-75.Shore hardness - according to GOST 263-75.

Накопление относительной остаточной деформации сжатия при 250, 275°С в течение 24 час при 20% сжатии - по ГОСТ 9.029-74.Accumulation of relative residual compression deformation at 250, 275 ° С for 24 hours at 20% compression - according to GOST 9.029-74.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие данное изобретение.The following are examples illustrating the invention.

Пример 1.Example 1

На вальцах при температуре валков 25°С проводят смешение 100 масс.ч сополимера формулы Ш, где n=42,6 мол %, m=54,6 мол %, р=2,4 мол %, а=0,4 мол %, 1,0 масс. ч. фуллереновой сажи и 1 масс. ч. вулканизующего агента (БОАФ) в течение 10 мин. Полученную смесь подвергают вулканизации сначала в прессе при 180°С в течение 30 мин, а затем в термостате в течение 40 час при 230°С.On rollers at a roll temperature of 25 ° C, 100 mass parts of a copolymer of formula Ш are mixed, where n = 42.6 mol%, m = 54.6 mol%, p = 2.4 mol%, and = 0.4 mol% 1.0 mass. including fullerene soot and 1 mass. including vulcanizing agent (BOAF) for 10 minutes The resulting mixture was subjected to vulcanization, first in a press at 180 ° C for 30 minutes, and then in a thermostat for 40 hours at 230 ° C.

Для удобства рассмотрения составы композиции по примеру 1 и всех последующих примеров сведены в таблицу 1, там же приведены контрольные примеры (без добавления фуллереновой сажи).For ease of review, the compositions of example 1 and all subsequent examples are summarized in table 1, control examples are also shown there (without adding fullerene soot).

Результаты испытаний полученных вулканизатов приведены в таблице 2.The test results of the obtained vulcanizates are shown in table 2.

Как видно из данных, приведенных в таблице введение фуллереновой сажи в композицииAs can be seen from the data given in the table, the introduction of fullerene soot in the composition

на основе сополимеров винилиденфторида или тетрафторэтилена с перфторалкилвиниловыми эфирами, содержащими нитрильные группы, позволяет получить композиции, обладающие повышенным показателем напряжения при 100% растяжении, при сохранении других физико-механических свойств.based on copolymers of vinylidene fluoride or tetrafluoroethylene with perfluoroalkylvinyl ethers containing nitrile groups, it is possible to obtain compositions with an increased stress index at 100% tension, while maintaining other physical and mechanical properties.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (1)

Композиция на основе сополимера(ов) фторолефина и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего нитрильные группы, включающая в качестве вулканизующего агента бис-4,4'-диокси-3,3'-диаминодифенилгексафторпропан, заключающаяся в том, что в качестве фторолефина сополимер содержит винилиденфторид или тетрафторэтилен и композиция дополнительно содержит фуллереновую сажу при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
сополимер 100 вулканизующий агент 1-2 фуллереновая сажа 0,5-2
A composition based on a copolymer (s) of fluoroolefin and perfluoroalkylvinyl ethers containing nitrile groups, comprising bis-4,4'-dioxo-3,3'-diaminodiphenylhexafluoropropane as a curing agent, the copolymer comprising vinylidene fluoride or tetrafluorine as a fluoroolefin and the composition further comprises fullerene soot in the following ratio of components, parts by weight:
copolymer one hundred curing agent 1-2 fullerene soot 0.5-2
RU2012104872/05A 2012-02-10 2012-02-10 Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups RU2515784C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012104872/05A RU2515784C2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012104872/05A RU2515784C2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012104872A RU2012104872A (en) 2013-09-27
RU2515784C2 true RU2515784C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=49253494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012104872/05A RU2515784C2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515784C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2137781C1 (en) * 1998-08-05 1999-09-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" Copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ethers for heat-resistant products
RU2151781C1 (en) * 1997-10-20 2000-06-27 Петрик Виктор Иванович Filler for rubbers, compounded rubbers, and other elastomers
EP1642928A1 (en) * 2003-07-04 2006-04-05 Bridgestone Corporation Rubber composition and tire produced from the same
RU2319717C1 (en) * 2006-07-10 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Composition based on copolymer of terafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers
MD166Y (en) * 2009-11-02 2010-03-31 Nicolai Serafimciuc Composite material and process for the obtaining thereof
RU2407753C2 (en) * 2009-03-25 2010-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Vinylidene fluoride-based bromine-containing copolymers for thermo-aggressive resistant materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2151781C1 (en) * 1997-10-20 2000-06-27 Петрик Виктор Иванович Filler for rubbers, compounded rubbers, and other elastomers
RU2137781C1 (en) * 1998-08-05 1999-09-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" Copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ethers for heat-resistant products
EP1642928A1 (en) * 2003-07-04 2006-04-05 Bridgestone Corporation Rubber composition and tire produced from the same
RU2319717C1 (en) * 2006-07-10 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Composition based on copolymer of terafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers
RU2407753C2 (en) * 2009-03-25 2010-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Vinylidene fluoride-based bromine-containing copolymers for thermo-aggressive resistant materials
MD166Y (en) * 2009-11-02 2010-03-31 Nicolai Serafimciuc Composite material and process for the obtaining thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2005200641 28.07.2005; . *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012104872A (en) 2013-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4530971A (en) Covulcanizable compositions from fluoroelastomers based on vinylidene fluoride and copolymers tetrafluoroethylene-propylene
DE602005003819T2 (en) PERFLUOROELASTOMER AND FLUOROOPLASTIC MIXTURES
US8318850B2 (en) Cured perfluoroelastomer article
US20130161873A1 (en) Tetrafluoroethylene copolymer composition for injection molding
KR20200027464A (en) Fluorine-containing elastic copolymers, compositions and crosslinked rubber articles
JP2509345B2 (en) Fluorine rubber vulcanizing composition having high tensile strength
DE69535442T2 (en) RUBBER COMPOSITION WITH LOW PRESSURE FORMING RESIDUE
DE102017011642A1 (en) Curable fluoroelastomers with low swelling tendency
TW200535189A (en) Perfluoroelastomer composition for use in vulcanization and method for making a molded perfluoroelastomer product
CN105860179B (en) Rubber seal productses and its preparation method and application
DE69917297T2 (en) NETWORKABLE FLUORELASTOMER COMPOSITIONS
DE69810013T2 (en) Fluorine-containing thermoplastic elastomers and articles thereof
EP2644648A1 (en) Carboxylic acid esters or polyetheresters as a processing aid for fluoro-rubbers
JP6510411B2 (en) Fluoropolyether-based elastomer having low glass transition temperature
RU2471827C1 (en) Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters
DE60119634T2 (en) Mixtures of fluorinated elastomers and acrylic elastomers
EP2865710A1 (en) Ionic liquids as catalysts for vulcanising fluororubbers as a substitute for conventional but toxic vulcanisation additives
RU2515784C2 (en) Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups
RU2380386C1 (en) Curable rubber mixture
RU2470964C2 (en) Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters
DE3877425T2 (en) COMPOSITION BASED ON FLUORELASTOMERS AND MODIFIED POLYOLEFINS.
RU2480496C2 (en) Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl esters
US3804801A (en) Fluorohydrocarbon elastomers
RU2603376C1 (en) Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters
JPS6059931B2 (en) Fluorine-containing elastomer vulcanizing composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180211