RU2603376C1 - Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters - Google Patents
Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603376C1 RU2603376C1 RU2015148527/05A RU2015148527A RU2603376C1 RU 2603376 C1 RU2603376 C1 RU 2603376C1 RU 2015148527/05 A RU2015148527/05 A RU 2015148527/05A RU 2015148527 A RU2015148527 A RU 2015148527A RU 2603376 C1 RU2603376 C1 RU 2603376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copolymer
- tetrafluoroethylene
- polytetrafluoroethylene
- perfluoroalkyl vinyl
- ultrafine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области получения резиновых смесей на основе перфторированных соединений, а именно тройных или четвертичных сополимеров тетрафторэтилена (ТФЭ), перфторметилвинилового эфира (ПФМВЭ) и перфторалкилвиниловых эфиров (ПФАВЭ), содержащих циангруппу. Такие композиции предназначены для использования в качестве уплотнительных материалов, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей промышленности, микроэлектронике, а также в других областях техники.The present invention relates to the field of production of rubber compounds based on perfluorinated compounds, namely ternary or quaternary copolymers of tetrafluoroethylene (TFE), perfluoromethylvinyl ether (PFMVE) and perfluoroalkylvinyl ethers (PFAVE) containing a cyano group. Such compositions are intended for use as sealing materials used in the chemical, oil refining industry, microelectronics, as well as in other areas of technology.
Известна композиция на основе тетрафторэтилена, перфторметилвинилового эфира и третьего мономера, содержащего функциональную группу, выбранную из группы, включающей перфтор (4-цианобутилвиниловый эфир), перфтор (2-феноксипропилвиниловый эфир), перфтор (8-циано-5-метил-3,6 диокса-1-октен), бромсодержащий олефин, использующая в качестве усиливающего наполнителя фибриллированный политетрафторэтилен с длиной волокон 1,17÷0,104 мм (Пат. US 4520170, В29С 43/00, CO8L 27/00, приор. от 20.09.1982).A known composition based on tetrafluoroethylene, perfluoromethyl vinyl ether and a third monomer containing a functional group selected from the group consisting of perfluoro (4-cyanobutyl vinyl ether), perfluoro (2-phenoxypropyl vinyl ether), perfluoro (8-cyano-5-methyl-3,6 dioxa-1-octene), a bromine-containing olefin using fibrillated polytetrafluoroethylene with a fiber length of 1.17 ÷ 0.104 mm as a reinforcing filler (US Pat. US 4520170, B29C 43/00, CO8L 27/00, prior. from 09.20.1982).
Однако, по данным авторов настоящей заявки, вулканизаты такой композиции обладают неудовлетворительной теплостойкостью в напряженном состоянии. Так ОДС при 300°C измерить даже не удается, так как цилиндры для испытания в этих условиях растрескиваются (разрушаются).However, according to the authors of this application, the vulcanizates of such a composition have poor heat resistance in the stressed state. So, the ODS at 300 ° C cannot even be measured, since the test cylinders under these conditions are cracked (destroyed).
Известна композиция на основе тройного или четвертичного сополимера ТФЭ и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего циангруппу. Композиция содержит вулканизующий агент - перфтордиимидоиламидин (ДПИА) формулыA known composition based on a ternary or quaternary copolymer of TFE and perfluoroalkyl vinyl ethers containing a cyano group. The composition contains a vulcanizing agent - perfluorodiimidoylamidine (DPIA) of the formula
где n=2÷8, m=2÷8,where n = 2 ÷ 8, m = 2 ÷ 8,
в количестве 1-4 мас. ч. на 100 мас. ч. сополимера (Патент RU 2319717, C08L 27/18, приор. от 10.07.06). Вулканизаты такой композиции обладают высоким комплексом исходных свойств, хорошей ОДС. Однако после старения вулканизатов при 300°C в течение 70 час их прочность при растяжении значительно уменьшается (примерно на 30-35%). Кроме того, конечная температура разложения материала не превышает 510°C. Известна композиция на основе сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего циангруппу, включающая вулканизующий агент - бис-4,41-диокси-3,31-диаминодифенилгексафторпропан и добавку - фуллереновую сажу при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:in an amount of 1-4 wt. hours per 100 wt. including copolymer (Patent RU 2319717, C08L 27/18, prior. 07/10/06). Vulcanizates of such a composition have a high complex of initial properties, good ODS. However, after aging vulcanizates at 300 ° C for 70 hours, their tensile strength decreases significantly (by about 30-35%). In addition, the final decomposition temperature of the material does not exceed 510 ° C. A known composition based on a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers containing a cyano group, including a curing agent - bis-4,4 1 -dioxo-3,3 1 -diaminodiphenylhexafluoropropane and an additive - fullerene soot in the following ratio of components, wt. hours:
(Патент RU 2515784, C08L 27/18, приор. от 10.02.12)(Patent RU 2515784, C08L 27/18, prior. 10.02.12)
В ненаполненном состоянии вулканизаты обладают невысоким напряжением при 100% растяжении (~3,9 МПа), а введение технического углерода хотя и повышает этот показатель, но приводит к тому, что материалы становятся неустойчивыми к действию таких высокоагрессивных сред, как F2, OF2 и т.п. Кроме того, введение сажи не позволяет получить светлые композиты для использования в микроэлектронике. Наиболее близким аналогом по составу композиции является композиция на основе тройного или четвертичного сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего циангруппу, включающая в качестве вулканизующего агента 1-4 мас. ч. перфтордиимидоиламидина и добавку - 0,5-2 мас. ч. аморфного наноразмерного политетрафторэтилена (ПТФЭ) с размером среднечисленного значения диаметра частиц 300-1300 НМ на 100 мас. ч. сополимера.In the unfilled state, the vulcanizates have a low stress at 100% elongation (~ 3.9 MPa), and the introduction of carbon black, although it increases this indicator, leads to the fact that the materials become unstable to the action of highly aggressive media such as F 2 , OF 2 etc. In addition, the introduction of soot does not allow to obtain light composites for use in microelectronics. The closest analogue to the composition is a composition based on a ternary or quaternary copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers containing a cyano group, including 1-4 wt.% As a vulcanizing agent. including perfluorodiimidoylamidine and additive - 0.5-2 wt. including amorphous nanoscale polytetrafluoroethylene (PTFE) with a number-average particle diameter of 300-1300 NM per 100 wt. including copolymer.
(Патент RU 2470964, C08L 27/18, приор. от 19.01.11).(Patent RU 2470964, C08L 27/18, prior. 01/19/11).
Вулканизаты такой композиции обладают повышенной теплостойкостью после старения при 300°C. Недостатком является невысокое значение напряжения при 100% растяжении (3,1-3,3 МПа). Кроме того, конечная температура разложения композиции не превышает 530°C.The vulcanizates of this composition have increased heat resistance after aging at 300 ° C. The disadvantage is the low voltage value at 100% elongation (3.1-3.3 MPa). In addition, the final decomposition temperature of the composition does not exceed 530 ° C.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка композиции, вулканизаты которой даже в ненаполненном состоянии обладают более высоким значением напряжения при 100% растяжении и повышенной температурой конечного разложения. Поставленная задача достигается тем, что композиция на основе тройного или четвертичного сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего циангруппу, включающая в качестве вулканизующего агента перфтордиимидоиламидин и добавку политетрафторэтилена, использует ультрадисперсный порошок радиационно модифицированного политетрафторэтилена с размером среднечисленного значения диаметра частиц 1-15 мкм при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:The objective of the proposed technical solution is to develop a composition whose vulcanizates even in an unfilled state have a higher stress value at 100% elongation and an increased temperature of final decomposition. This object is achieved in that the composition based on a triple or quaternary copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ethers containing a cyano group, including perfluorodiimidoylamidine and a polytetrafluoroethylene additive as a curing agent, uses ultrafine powder of radiation-modified polytetrafluoroethylene with a particle size ratio of components, mass. hours:
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Смешение компонентов проводят на вальцах или в резиносмесителях закрытого типа при температуре 20-25°C. Сначала подают сополимер и ультрадисперсный порошок ПТФЭ, затем вулканизующий агент. Вулканизацию проводят в две стадии, сначала в прессе при 160-180°C в течение 30 мин, а затем в термостате при ступенчатом подъеме температуры от 30°C до 280°C в течение 38-40 час.The essence of the invention is as follows. The components are mixed on rollers or in closed-type rubber mixers at a temperature of 20-25 ° C. First, a copolymer and ultrafine PTFE powder are supplied, followed by a curing agent. Vulcanization is carried out in two stages, first in a press at 160-180 ° C for 30 minutes, and then in a thermostat with a stepwise rise in temperature from 30 ° C to 280 ° C for 38-40 hours.
В качестве дисперсного порошка ПТФЭ используют ультрадисперсный порошок ТФЭ, получаемый радиационно механическим методом (РМ ПТФЭ), состоящим в радиационной обработке блочного ПТФЭ с последующим размельчением на вихревых мельницах. (Б.А. Логинов, А.Л. Виллемсон, В.М. Бузник «Российские фторполимеры: история, технологии, перспективы» Москва, 2013 г., с 85). Например, может быть использован порошок марки Томфлон (ТУ 2213-001-12435252-03). В качестве основы композиции могут быть использованы тройные или четвертичные сополимеры на основе ТФЭ, ПФМВЭ и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащих циангруппу, например сополимеры следующих формул:As a dispersed PTFE powder, an ultrafine TFE powder obtained by the radiation-mechanical method (RM PTFE) is used, which consists in the radiation treatment of block PTFE with subsequent grinding in vortex mills. (B. A. Loginov, A. L. Willemson, V. M. Buznik “Russian fluoropolymers: history, technologies, prospects” Moscow, 2013, p. 85). For example, Tomflon brand powder (TU 2213-001-12435252-03) can be used. As the basis of the composition, ternary or quaternary copolymers based on TFE, PFMVE and perfluoroalkyl vinyl ethers containing a cyano group can be used, for example copolymers of the following formulas:
где m=42-70 мол.%, n=25-55 мол.%, p=1-5 мол.%.where m = 42-70 mol.%, n = 25-55 mol.%, p = 1-5 mol.%.
где m=42-70 мол.%, n=25-55 мол.%, p=1-5 мол.%.where m = 42-70 mol.%, n = 25-55 mol.%, p = 1-5 mol.%.
где m=42-70 мол.%, n=25-55 мол.%, p=1-4 мол.%, а=1-7 мол.%.where m = 42-70 mol%, n = 25-55 mol%, p = 1-4 mol%, and = 1-7 mol%.
Используемые вулканизующие агенты получаются по известной методике: (Thomas Croft and I.L. Zollinger, Ind, Eng. Chem. Prod. Develop, v. 13, N2, 1974). Испытания вулканизатов проводят по следующим показателям:Used curing agents are obtained according to the known method: (Thomas Croft and I. L. Zollinger, Ind. Eng. Chem. Prod. Develop, v. 13, N2, 1974). Tests of vulcanizates are carried out according to the following indicators:
упругопрочностные показатели - по ГОСТ 270-75elastic strength indicators - according to GOST 270-75
твердость по Шору - по ГОСТ 263-75Shore hardness - according to GOST 263-75
термогравиметрический анализ композитов - по ИСО 7III-87 (ГОСТ 29127-91)thermogravimetric analysis of composites - according to ISO 7III-87 (GOST 29127-91)
Нижеприведенные примеры иллюстрируют данное изобретение.The following examples illustrate the invention.
Пример 1.Example 1
На вальцах при температуре валков 25°C проводят смешение 100 мас.ч. сополимера формулы IV, где n=70 мол.%, m=27,2 мол.%, p=1,24 мол.%, a=1,56 мол.%, 5 мас.ч. RM ПТФЭ со среднечисленным значением размера диаметра 5 МКМ и 3 мас.ч. ДПИА формулы 1, где n=6, m=6, в течение 10 мин. Полученную смесь подвергают вулканизации сначала в прессе при 180°C, а затем в термостате в течение 40 час. Для удобства рассмотрения составы композиций по примеру 1 и всех последующих примеров сведены в таблицу 1 (примеры 1-7), там же приведены два контрольных примера по прототипу (8, 9).On the rollers at a roll temperature of 25 ° C, 100 parts by weight are mixed. a copolymer of formula IV, where n = 70 mol%, m = 27.2 mol%, p = 1.24 mol%, a = 1.56 mol%, 5 wt. RM PTFE with a number average diameter size of 5 MKM and 3 parts by weight DPIA of the formula 1, where n = 6, m = 6, for 10 minutes The resulting mixture was subjected to vulcanization, first in a press at 180 ° C, and then in a thermostat for 40 hours. For ease of consideration, the composition of the compositions of example 1 and all subsequent examples are summarized in table 1 (examples 1-7), there are also two control examples of the prototype (8, 9).
Результаты испытаний полученных вулканизатов приведены в таблице 2.The test results of the obtained vulcanizates are shown in table 2.
Вулканизаты имеют светлую окраску.Vulcanizates are light colored.
Таким образом, как видно из данных, приведенных в таблицах, предлагаемые композиции дают вулканизаты, обладающие высоким значением напряжения при 100% растяжении и конечной температурой разложения свыше 600°.Thus, as can be seen from the data given in the tables, the proposed compositions give vulcanizates having a high stress value at 100% elongation and a final decomposition temperature in excess of 600 °.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148527/05A RU2603376C1 (en) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148527/05A RU2603376C1 (en) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2603376C1 true RU2603376C1 (en) | 2016-11-27 |
Family
ID=57774520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148527/05A RU2603376C1 (en) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2603376C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2470964C2 (en) * | 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" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
RU2471827C1 (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
RU2480496C2 (en) * | 2011-07-26 | 2013-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl esters |
-
2015
- 2015-11-11 RU RU2015148527/05A patent/RU2603376C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2470964C2 (en) * | 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" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
RU2471827C1 (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters |
RU2480496C2 (en) * | 2011-07-26 | 2013-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl esters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602005003819T2 (en) | PERFLUOROELASTOMER AND FLUOROOPLASTIC MIXTURES | |
JP6472874B2 (en) | Encapsulant for dynamic applications | |
DE112004000681T5 (en) | A process for producing a low friction cross-linked fluororubber product | |
EP3724271A1 (en) | Curable fluoroelastomers having low swelling tendency | |
JP2013142147A (en) | Rubber composition for seal material, and seal material | |
CN105860179B (en) | Rubber seal productses and its preparation method and application | |
JP2013175462A (en) | Electric wire coating material and electric wire | |
EP2705283B1 (en) | Diaphragm | |
DE69917297T2 (en) | NETWORKABLE FLUORELASTOMER COMPOSITIONS | |
RU2603376C1 (en) | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters | |
JP6321868B1 (en) | Tire manufacturing method and tire | |
RU2471827C1 (en) | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters | |
DE102015103646A1 (en) | FLUOR CONTAINING RUBBER MIXTURE AND SEALING PART | |
EP3239227B1 (en) | Curing agents for compounds | |
RU2470964C2 (en) | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters | |
JP6741762B2 (en) | Curing agent for fluorinated elastomer | |
RU2294346C1 (en) | Wear-resistant propylene oxide rubber-based compound | |
RU2480496C2 (en) | Elastomeric composition based on copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl esters | |
DE69929329T2 (en) | WHITE ELASTOMER SEALING MATERIALS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
US9290624B2 (en) | Process for manufacturing fluoroelastomer compositions containing fluoroplastic fibrils | |
RU2515784C2 (en) | Composition based on copolymer of fluorolefin and perfluoroalkylvinyl ethers, containing nitrile groups | |
RU2608091C1 (en) | Elastomeric composition based on bromine-containing tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl esters copolymer | |
Vishnevskii et al. | Improvement of the service properties of elastomer compositions by introduction of carbon nanomaterials | |
DE2133131A1 (en) | Vulcanizable mixtures based on fluorinated copolymers or terpolymers and their use | |
RU2502759C1 (en) | Wear resistant rubber based on propylene oxide rubber and ultra-fine polytetrafluoroethylene |