RU2597910C2 - Method of producing fluorinated elastomers - Google Patents
Method of producing fluorinated elastomers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597910C2 RU2597910C2 RU2014150379/05A RU2014150379A RU2597910C2 RU 2597910 C2 RU2597910 C2 RU 2597910C2 RU 2014150379/05 A RU2014150379/05 A RU 2014150379/05A RU 2014150379 A RU2014150379 A RU 2014150379A RU 2597910 C2 RU2597910 C2 RU 2597910C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorine
- amount
- elastomer
- hours
- minutes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий.The invention relates to the field of chemical modification of elastomers and can be used in the production of synthetic elastomers, tires and rubber products.
Известен способ модификации поверхности резиновых изделий, включающий ее обработку раствором модифицирующего агента в инертном растворителе, в качестве которого используют фторид галогена общей формулы HalFn, где Hal - галоген CI, Br, I. Обработку поверхности изделий проводят 1-5%-ным раствором указанного соединения в течение 1-10 мин, после чего изделия обрабатывают фреоном и сушат [SU 1700015, 23.12.1991].A known method of modifying the surface of rubber products, including its treatment with a solution of a modifying agent in an inert solvent, which is used as a halogen fluoride of the General formula HalFn, where Hal is halogen CI, Br, I. The surface treatment of products is carried out with a 1-5% solution of this compound for 1-10 minutes, after which the products are treated with freon and dried [SU 1700015, 12/23/1991].
Известен также способ модификации поверхности полимерных материалов, согласно которому операцию фторирования газообразным фтором в смеси с инертным газом проводят в 2-5 стадии, между которыми осуществляют термообработку: для кристаллических термопластов при температуре на 26-35°С ниже температуры плавления, для аморфных термопластов при температуре, лежащей в интервале от температуры стеклования до температуры на 10°С ниже ее, для резин при температуре 40-100°С. Общее время обработки составляет 1-60 мин [SU 1816773, 23.05.1993].There is also a method of modifying the surface of polymeric materials, according to which the operation of fluorination with gaseous fluorine mixed with an inert gas is carried out in 2-5 stages, between which heat treatment is carried out: for crystalline thermoplastics at a temperature of 26-35 ° C below the melting temperature, for amorphous thermoplastics at temperature lying in the range from the glass transition temperature to a temperature 10 ° C below it, for rubbers at a temperature of 40-100 ° C. The total processing time is 1-60 minutes [SU 1816773, 05.23.1993].
Известен способ модификации эластомеров, включающий в себя введение в состав резиновой смеси модифицирующих добавок и заключительную обработку готового изделия смесью фтора с инертным газом или смесью фтора и кислорода с инертным газом. Модифицирующие добавки выбирают из групп: порошок оксида металла, порошок карбида металла, дисперсия политетрафторэтилена в минеральном масле, фторированный эфир, фторированный спирт-теломер, парафин, в количестве 0,2-40,0 мас. ч. Возможно проводить заключительную обработку изделия при концентрации фтора 5-25 об. % в смеси с инертным газом 1-24 часа при 15-60°С. Возможно использовать дисперсию политетрафторэтилена в минеральном масле концентрацией 40-60 мас. % с размером частиц политетрафторэтилена 0,5-1 мкм [RU 2230077, 10.06.2004]. Данный способ имеет следующие недостатки:A known method for the modification of elastomers, which includes introducing modifying additives into the rubber composition and final processing of the finished product with a mixture of fluorine with an inert gas or a mixture of fluorine and oxygen with an inert gas. Modifying additives are selected from the groups: metal oxide powder, metal carbide powder, dispersion of polytetrafluoroethylene in mineral oil, fluorinated ether, fluorinated alcohol-telomere, paraffin, in an amount of 0.2-40.0 wt. h. It is possible to carry out the final processing of the product at a fluorine concentration of 5-25 vol. % in a mixture with inert gas for 1-24 hours at 15-60 ° C. It is possible to use a dispersion of polytetrafluoroethylene in mineral oil with a concentration of 40-60 wt. % with a particle size of polytetrafluoroethylene of 0.5-1 μm [RU 2230077, 10.06.2004]. This method has the following disadvantages:
1. Применения большого количества модифицирующих добавок.1. The use of a large number of modifying additives.
2. Применение в качестве модификатора химически агрессивного соединения, требующего при работе повышенных мер безопасности.2. The use of a chemically aggressive compound as a modifier, requiring increased safety measures during operation.
3. Образование большого количества фторсодержащих соединений, осложняющего стадии выделения и сушки эластомера.3. The formation of a large number of fluorine-containing compounds, complicating the stages of isolation and drying of the elastomer.
4. Достаточно сложное технологическое оборудование для осуществления как самого процесса получения фторсодержащего эластомера, так и процессов регенерации органического растворителя, выделения и сушки эластомера.4. Sufficiently complex technological equipment for the implementation of both the process of producing a fluorine-containing elastomer and the processes of regeneration of an organic solvent, isolation and drying of an elastomer.
Наиболее близким по химической сущности и по технологии проведения процесса галоидной модификации эластомеров к заявляемому изобретению (прототип) является способ получения хлорсодержащего эластомера путем взаимодействия эластомера и хлорсодержащего реагента при смешении в резиносмесителе при 80-150°С в течение 10-30 мин. В качестве хлорсодержащего реагента используют хлорированный углеводород общей формулы CnH(2n+2)-xClx, где n=10-30; х=7-24. При этом эластомер берут в количестве 75-95 мас. ч., а хлорированный углеводород в количестве 5-25 мас. ч. [RU 2215750, 10.11.2003]. Прототип не позволяет получать фторсодержащие эластомеры.The closest in chemical essence and technology of the process of halide modification of elastomers to the claimed invention (prototype) is a method for producing a chlorine-containing elastomer by reacting an elastomer and a chlorine-containing reagent when mixed in a rubber mixer at 80-150 ° C for 10-30 minutes. As a chlorine-containing reagent, a chlorinated hydrocarbon of the general formula CnH (2n + 2) -xClx is used, where n = 10-30; x = 7-24. In this case, the elastomer is taken in an amount of 75-95 wt. hours, and chlorinated hydrocarbon in an amount of 5-25 wt. hours [RU 2215750, 10.11.2003]. The prototype does not allow to obtain fluorine-containing elastomers.
Цель изобретения состоит в получении фторсодержащего эластомера путем упрощения технологического процесса экологически безопасным и экономически выгодным способом.The purpose of the invention is to obtain a fluorine-containing elastomer by simplifying the process in an environmentally friendly and cost-effective way.
Поставленная цель изобретения достигается тем, что эластомер и фторсодержащий компонент смешивают в двухроторном резиносмесителе закрытого типа при температуре 80-150°С в течение 10-30 минут, в качестве фторсодержащего компонента используют фторированный углеводород общей формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=20-40, х=10-25, имеющий линейную неразветвленную структуру с длиной цепи, равной соответствующему значению n в брутто-формуле. При этом эластомер берут в количестве 80-98 мас. ч., а углеводород в количестве 2-20 мас. ч.The object of the invention is achieved in that the elastomer and the fluorine-containing component are mixed in a closed-type two-rotor rubber mixer at a temperature of 80-150 ° C for 10-30 minutes, a fluorinated hydrocarbon of the general formula CnH (2n + 2) -xFx is used as a fluorine-containing component, where n = 20-40, x = 10-25, having a linear unbranched structure with a chain length equal to the corresponding value of n in the gross formula. In this case, the elastomer is taken in an amount of 80-98 wt. hours, and hydrocarbon in an amount of 2-20 wt. hours
Конкретные примеры выполненияSpecific Examples
Пример 1. В резиносмеситель типа РСВД (фрикция 1:1,5) загружается натуральный каучук (SVR 3L) в количестве 98 мас. ч. Затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=20, х=21 в количестве 2 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 30 минут при температуре 80°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 30, заднего 45. Полученный продукт содержит связанного фтора 0,9-1,3%.Example 1. In the rubber mixer type RSVD (friction 1: 1,5) is loaded with natural rubber (SVR 3L) in the amount of 98 wt. o'clock Then loaded fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 20, x = 21 in an amount of 2 wt. hours. The mixture is processed for 30 minutes at a temperature of 80 ° C and rotor speed, rpm: front 30, rear 45. The resulting product contains bound fluorine 0.9-1.3%.
Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 96 мас. ч. каучука SVR 3L, затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=23, х=22 в количестве 4 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 20 минут при температуре 100°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт содержит связанного фтора 1,3-1,6%.Example 2. The process is carried out analogously to example 1. The difference lies in the fact that in the rubber mixer is loaded with 96 wt. including rubber SVR 3L, then a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx is loaded, where n = 23, x = 22 in an amount of 4 wt. hours. The mixture is processed for 20 minutes at a temperature of 100 ° C and rotor speed, rpm: front 40, rear 60. The resulting product contains 1.3-1.6% bound fluorine.
Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 94 мас. ч. каучука SVR 3L, затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=25, х=23 в количестве 6 мас. ч. Смесь перерабатывают 15 минут при температуре 110°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 60, заднего 90. Полученный продукт содержит связанного фтора 1,7-2,0%.Example 3. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded 94 wt. including rubber SVR 3L, then loaded with a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 25, x = 23 in the amount of 6 wt. hours. The mixture is processed for 15 minutes at a temperature of 110 ° C and a rotor speed of rotation, rpm: front 60, rear 90. The resulting product contains bound fluorine 1.7-2.0%.
Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 92 мас. ч. каучука SVR 3L, затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=27, х=23 в количестве 8 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 25 минут при температуре 130°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 70, заднего 105. Полученный продукт содержит связанного фтора 2,2-2,7%.Example 4. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded 92 wt. including rubber SVR 3L, then loaded with a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 27, x = 23 in the amount of 8 wt. hours. The mixture is processed for 25 minutes at a temperature of 130 ° C and a rotor speed of rpm: front 70, rear 105. The resulting product contains bound fluorine 2.2-2.7%.
Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 80 мас. ч. каучука SVR 3L, затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=37, х=25 в количестве 20 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 10 минут при температуре 150°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт содержит связанного фтора 5,1-5,4%.Example 5. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded with 80 wt. including rubber SVR 3L, then loaded with a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 37, x = 25 in an amount of 20 wt. hours. The mixture is processed for 10 minutes at a temperature of 150 ° C and a rotor speed, rpm: front 40, rear 60. The resulting product contains bound fluorine 5.1-5.4%.
Примеры 1-5 также подходят для других диеновых каучуков (СКИ-3, СКД, СКС, СКМС, СКН).Examples 1-5 are also suitable for other diene rubbers (SKI-3, SKD, SKS, SKMS, SKN).
Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 98 мас. ч. бутилкаучука (БК-1675), затем загружается фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=20, х=21 в количестве 2 мас. ч. Смесь перерабатывают в течение 20 минут при температуре 120°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 90, заднего 135. Полученный продукт содержит связанного фтора 1,0-1,2%.Example 6. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that 98 wt.% Is loaded into the rubber mixer. including butyl rubber (BK-1675), then a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx is loaded, where n = 20, x = 21 in an amount of 2 wt. hours. The mixture is processed for 20 minutes at a temperature of 120 ° C and rotor speed, rpm: front 90, rear 135. The resulting product contains bound fluorine 1.0-1.2%.
Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 96 мас. ч., фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=30, х=10 в количестве 4 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре 90°С в течение 25 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт имеет содержание связанного фтора 2,1-2,3%.Example 7. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded butyl rubber (BK-1675) in the amount of 96 wt. hours, a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 30, x = 10 in an amount of 4 wt. hours. The mixture is processed at a temperature of 90 ° C for 25 minutes and rotor speed, rpm: front 40, rear 60. The resulting product has a bound fluorine content of 2.1-2.3%.
Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 94 мас. ч., фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=35, х=15 в количестве 6 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре 90°С в течение 30 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт имеет содержание связанного фтора 2,7-2,9%.Example 8. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded butyl rubber (BK-1675) in an amount of 94 wt. hours, a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 35, x = 15 in the amount of 6 wt. hours. The mixture is processed at a temperature of 90 ° C for 30 minutes and a rotor speed of rpm: front 40, rear 60. The resulting product has a bound fluorine content of 2.7-2.9%.
Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 92 мас. ч., фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=40, х=25 в количестве 8 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре 90°С в течение 10 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт имеет содержание связанного фтора 4,0-4,2%.Example 9. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that the rubber mixer is loaded with butyl rubber (BK-1675) in the amount of 92 wt. hours, a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 40, x = 25 in an amount of 8 wt. hours. The mixture is processed at a temperature of 90 ° C for 10 minutes and rotor speed, rpm: front 40, rear 60. The resulting product has a bound fluorine content of 4.0-4.2%.
Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 80 мас. ч., фторированный углеводород формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=33, х=18 в количестве 20 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре 115°С в течение 15 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 60, заднего 90. Полученный продукт имеет содержание связанного фтора 9,8-11,2%.Example 10. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded butyl rubber (BK-1675) in an amount of 80 wt. hours, a fluorinated hydrocarbon of the formula CnH (2n + 2) -xFx, where n = 33, x = 18 in an amount of 20 wt. hours. The mixture is processed at a temperature of 115 ° C for 15 minutes and a rotor speed of rpm: front 60, rear 90. The resulting product has a bound fluorine content of 9.8-11.2%.
Примеры 6-10 также подходят для других полиолефиновых каучуков и каучуков с малой непредельностью (СКЭП, СКЭПТ, БК).Examples 6-10 are also suitable for other polyolefin rubbers and low unsaturation rubbers (SKEP, SKEPT, BK).
Технический результат состоит в упрощении технологического процесса, сокращении стадий, времени проведения галоидной модификации и в обеспечении экологической безопасности.The technical result consists in simplifying the process, reducing the stages, the time of the halide modification and in ensuring environmental safety.
С использованием данного изобретения по технологии твердофазной механохимической галоидной модификации впервые были получены образцы фторсодержащих полиолефиновых и диеновых каучуков, изучены структурные параметры и свойства эластомерных материалов на их основе.Using the present invention using the technology of solid-phase mechanochemical halide modification, samples of fluorine-containing polyolefin and diene rubbers were first obtained, structural parameters and properties of elastomeric materials based on them were studied.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150379/05A RU2597910C2 (en) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | Method of producing fluorinated elastomers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150379/05A RU2597910C2 (en) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | Method of producing fluorinated elastomers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014150379A RU2014150379A (en) | 2016-07-10 |
RU2597910C2 true RU2597910C2 (en) | 2016-09-20 |
Family
ID=56372444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014150379/05A RU2597910C2 (en) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | Method of producing fluorinated elastomers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597910C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698826C1 (en) * | 2018-04-28 | 2019-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ГалоЭластомеры" | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3506741A (en) * | 1966-01-10 | 1970-04-14 | Phillips Petroleum Co | Halogenated polymers and block copolymers produced therefrom |
RU2177952C2 (en) * | 1999-03-23 | 2002-01-10 | Щербань Георгий Трофимович | Method of synthesis of halogenated butylrubber |
RU2215750C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-11-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Method for preparing chlorine-containing elastoplastic |
RU2003135483A (en) * | 2003-12-08 | 2005-05-27 | Максимов Денис Александрович (RU) | HALOGENING POLYMERS |
WO2011159448A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-22 | Dow Global Technologies Llc | Process for brominating butadiene polymers |
-
2014
- 2014-12-12 RU RU2014150379/05A patent/RU2597910C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3506741A (en) * | 1966-01-10 | 1970-04-14 | Phillips Petroleum Co | Halogenated polymers and block copolymers produced therefrom |
RU2177952C2 (en) * | 1999-03-23 | 2002-01-10 | Щербань Георгий Трофимович | Method of synthesis of halogenated butylrubber |
RU2215750C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-11-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Method for preparing chlorine-containing elastoplastic |
RU2003135483A (en) * | 2003-12-08 | 2005-05-27 | Максимов Денис Александрович (RU) | HALOGENING POLYMERS |
WO2011159448A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-22 | Dow Global Technologies Llc | Process for brominating butadiene polymers |
CN102939308A (en) * | 2010-06-14 | 2013-02-20 | 陶氏环球技术有限责任公司 | Process for brominating butadiene polymers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698826C1 (en) * | 2018-04-28 | 2019-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ГалоЭластомеры" | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014150379A (en) | 2016-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2597910C2 (en) | Method of producing fluorinated elastomers | |
Smejda-Krzewicka et al. | The role of iron (III) oxide in chloroprene and butadiene rubber blends’ cross-linking, structure, thermal and mechanical characteristics | |
CN105175785A (en) | Phosphorus-nitrogen compound intercalated hydrotalcite and preparation method thereof | |
Mikhaylov et al. | Mechanochemical modification of natural rubber | |
CN105086215A (en) | Automobile cable insulating material and preparation method thereof | |
CN104693557A (en) | Fire-retardant steel wire rope core rubber | |
CN103923379A (en) | Method for preparing fire retardation polymer composite material by using boron mud | |
CN107987324A (en) | With anti-fire and anlistatig solid tyre and preparation method thereof | |
RU2698826C1 (en) | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder | |
JP4588100B1 (en) | Rubber composite and rubber composition | |
CN106957505B (en) | A kind of environment-friendly high fire-retardant electric power, transport cable protection sleeve pipe | |
CN112062701B (en) | Rubber accelerator diethyl dithiocarbamate sulfone and preparation method and application thereof | |
CN105348668A (en) | Decomposition control-based hydromagnesite high efficiency fire retardant and preparation method thereof | |
CN111205661B (en) | Rubber asphalt modifier, modified asphalt, asphalt mixture, and preparation and application thereof | |
CN106006996A (en) | Pharmaceutical wastewater treatment agent and preparation method thereof | |
CN105906879A (en) | Rubber sealing gasket and preparation method thereof | |
JPS63105463A (en) | Lithium/carbon fluoride battery with reduced initial voltage suppression | |
CN107429149A (en) | Composition containing hydrofluoroolefin compounds | |
CN107540897B (en) | Preparation method of flame-retardant softener for styrene butadiene rubber | |
CN107540898B (en) | Easily-processed flame-retardant styrene butadiene rubber and preparation method thereof | |
RU2699098C1 (en) | Rubber composition and method of its production | |
JP4330653B2 (en) | Manufacturing method of natural rubber | |
RU2814176C1 (en) | Rubber crumb activation method | |
CN107540899B (en) | Preparation method of easily-processed flame-retardant styrene butadiene rubber | |
RU2640768C1 (en) | Method of elastomer surface modification |