RU2801653C2 - Single-layer membrane for expansion tank - Google Patents

Single-layer membrane for expansion tank Download PDF

Info

Publication number
RU2801653C2
RU2801653C2 RU2020137408A RU2020137408A RU2801653C2 RU 2801653 C2 RU2801653 C2 RU 2801653C2 RU 2020137408 A RU2020137408 A RU 2020137408A RU 2020137408 A RU2020137408 A RU 2020137408A RU 2801653 C2 RU2801653 C2 RU 2801653C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
copolymer
block copolymer
olefin block
thermoplastic
Prior art date
Application number
RU2020137408A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020137408A (en
Inventor
Ян Хендрик ТИММЕРМАН
Херман РЕЕЗИГТ
Original Assignee
Фламко Б.В.
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 Фламко Б.В. filed Critical Фламко Б.В.
Publication of RU2020137408A publication Critical patent/RU2020137408A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2801653C2 publication Critical patent/RU2801653C2/en

Links

Images

Abstract

FELID: membranes.
SUBSTANCE: invention relates to a single-layer membrane for an expansion tank. The single layer membrane comprises a thermoplastic olefin block copolymer. The properties of the membrane are at least comparable to those of conventional single-layer membranes for expansion tanks made from vulcanized rubber.
EFFECT: single layer membrane is recyclable and easy to manufacture.
15 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к однослойной мембране для расширительного бака, к использованию термопластичного олефинового блок-сополимера для получения однослойной мембраны для расширительного бака, к способу получения однослойной мембраны и к расширительному баку, содержащему однослойную мембрану.The present invention relates to a single-layer membrane for an expansion tank, to the use of a thermoplastic olefin block copolymer to obtain a single-layer membrane for an expansion tank, to a method for producing a single-layer membrane, and to an expansion tank containing a single-layer membrane.

Уровень техникиState of the art

Расширительный бак или расширительный сосуд защищает закрытые (не открытые для атмосферного давления) жидкостные системы от повышения давления в системе. Бак поглощает избыточное давление жидкости, вызванное тепловым расширением. Расширительные баки часто используются в домашних системах центрального отопления, но, как известно, они служат и для других целей, например, в системах подвески транспортных средств.An expansion tank or expansion vessel protects closed (not open to atmospheric pressure) fluid systems from pressurizing the system. The tank absorbs excess fluid pressure caused by thermal expansion. Expansion tanks are often used in home central heating systems, but they have been known to serve other purposes as well, such as vehicle suspension systems.

Принцип работы расширительного бака основан на принципе сжимаемости газа, в отличие от жидкости. Расширительный бак состоит из двух отсеков, разделенных гибкой мембраной. Одна сторона расширительного бака подсоединена к трубопроводу отопительной системы и поэтому содержит жидкость, которой часто является вода. На другой стороне находится воздух под давлением и обычно клапан, такой, например, как ниппель автомобильного типа для проверки давления и добавления воздуха. Когда отопительная система не заполнена или находится на нижнем пределе нормального рабочего давления, мембрана прижимается к впускному отверстию для жидкости. По мере увеличения объема жидкости и, следовательно, давления, например, из-за повышения температуры, мембрана перемещается и тем самым сжимает воздух на своей другой стороне. При использовании расширительных баков в бытовых системах питьевого водоснабжения мембрана и бак должны соответствовать требованиям к качеству питьевой воды.The operating principle of the expansion tank is based on the principle of gas compressibility, as opposed to liquid. The expansion tank consists of two compartments separated by a flexible membrane. One side of the expansion tank is connected to the heating system piping and therefore contains a liquid, which is often water. On the other side is pressurized air and usually a valve, such as an automotive-type nipple for checking pressure and adding air. When the heating system is not filled or is at the lower limit of normal operating pressure, the membrane is pressed against the fluid inlet. As the volume of the liquid, and therefore the pressure, increases, for example due to an increase in temperature, the membrane moves and thereby compresses the air on its other side. When using expansion tanks in domestic drinking water systems, the membrane and the tank must comply with the requirements for drinking water quality.

Очевидно, что мембраны для расширительных баков должны выдерживать большое количество циклов давления, в которых мембрана расширяется и втягивается в результате изменений давления в системе. После определенного количества циклов усталость материала мембраны может вызвать повреждение мембраны, что увеличивает водо- и газопроницаемость мембраны. Obviously expansion tank diaphragms must withstand a large number of pressure cycles in which the diaphragm expands and retracts as a result of pressure changes in the system. After a certain number of cycles, fatigue of the membrane material can cause damage to the membrane, which increases the water and gas permeability of the membrane.

Число циклов, которые мембрана должна выдерживать без значительной потери барьерных свойств, определяется стандартом NEN 13831:2007. В этом испытании расширительный бак с мембраной подвергается непрерывной циклической нагрузке, возможно, при повышенной температуре. Вода под давлением закачивается в бак до тех пор, пока он не будет заполнен на 50% от содержимого камеры. Мембрана расширяется, и затем давление снова сбрасывается. После циклического испытания, когда бак остынет (если испытание проводилось при повышенной температуре, например, 75°C), газовая сторона сосуда заполняется воздухом до 1,5 бар. Падение давления в течение следующего часа не должно превышать 0,15 бар.The number of cycles that a membrane must withstand without significant loss of barrier properties is specified in NEN 13831:2007. In this test, the diaphragm expansion vessel is subjected to continuous cyclic loading, possibly at elevated temperatures. Pressurized water is pumped into the tank until it is filled to 50% of the contents of the chamber. The membrane expands and then the pressure is released again. After the cycle test, when the tank has cooled down (if the test was carried out at an elevated temperature, eg 75°C), the gas side of the vessel is filled with air up to 1.5 bar. The pressure drop over the next hour must not exceed 0.15 bar.

Мембраны для расширительных баков часто состоят из вулканизированного каучука, такого как стирол-бутадиеновый (SBR) каучук или бромбутилкаучук (BiiR). Кроме того, известны также мембраны для расширительных баков, содержащие каучук EPDM (например, представленный в документах US 9366373 B2, EP 0193077 A1, US 2013/180993 A1 и WO 2016/203275 A2), а также другие мембраны, содержащие EPDM (например, представленный в документах US 6016841 A, US 2007/167569 A1 и US 2011/223439 A1). Однако из-за необходимости вулканизации изготовление таких мембран может быть обременительным, а из-за присутствия вулканизующих агентов и ускорителей вулканизации полученные мембраны не всегда подходят для использования с питьевой водой. Для использования с питьевой водой предпочтительны другие материалы. Более того, вулканизированный каучук имеет тенденцию пропускать через некоторое время небольшое количество кислорода и воды. Это приводит к образованию пузырьков воздуха в системе и к воде в воздушном отсеке расширительного бака. Это вызывает постепенное ухудшение работы расширительного бака до точки, когда в воздушном отсеке содержится слишком мало воздуха, а давление падает ниже критического значения 0,2 бар. В таком случае расширительный бак больше не выполняет свою функцию. Мембраны для расширительных баков на основе вулканизированного каучука имеют максимальный срок службы около 15 лет при стандартных условиях. Из-за поперечного сшивания молекул каучуков обычные мембраны для расширительных баков не могут быть легко переработаны. Например, их нельзя расплавить и переработать.Expansion tank membranes often consist of a vulcanized rubber such as styrene butadiene (SBR) rubber or bromobutyl rubber (BiiR). In addition, membranes for expansion tanks containing EPDM rubber are also known (for example, presented in documents US 9366373 B2, EP 0193077 A1, US 2013/180993 A1 and WO 2016/203275 A2), as well as other membranes containing EPDM (for example, presented in documents US 6016841 A, US 2007/167569 A1 and US 2011/223439 A1). However, due to the need for vulcanization, the manufacture of such membranes can be cumbersome, and due to the presence of vulcanizing agents and vulcanization accelerators, the resulting membranes are not always suitable for use with potable water. Other materials are preferred for use with potable water. Moreover, vulcanized rubber tends to leak small amounts of oxygen and water after a while. This leads to the formation of air bubbles in the system and to water in the air compartment of the expansion tank. This causes the expansion tank to gradually degrade to the point where too little air is contained in the air compartment and the pressure falls below the critical value of 0.2 bar. In this case, the expansion tank no longer performs its function. Expansion tank diaphragms based on vulcanized rubber have a maximum service life of about 15 years under standard conditions. Due to the cross-linking of rubber molecules, conventional expansion tank membranes cannot be easily recycled. For example, they cannot be melted down and recycled.

Мембраны с улучшенными газонепроницаемыми свойствами могут быть изготовлены из термопластичных материалов, например, такого термопластичного полиуретана (TPU), который раскрыт в WO 2013/170323. TPU является относительно дешевым, простым в обработке, эластичным и менее чувствительным к бактериям по сравнению с альтернативными термопластичными материалами. Тем не менее, мембраны из TPU по-прежнему являются относительно водопроницаемыми.Membranes with improved gas barrier properties can be made from thermoplastic materials such as thermoplastic polyurethane (TPU) as disclosed in WO 2013/170323. TPU is relatively cheap, easy to process, flexible, and less susceptible to bacteria compared to alternative thermoplastic materials. However, TPU membranes are still relatively water permeable.

Известны также мембраны для расширительных баков, содержащие несколько слоев. Используя несколько слоев, мембране можно придать свойства, которых не хватает одному слою, например, водонепроницаемости, путем добавления дополнительного барьерного слоя поверх другого слоя, чтобы вся мембрана имела желаемую водо- и газонепроницаемость, а также долговечность. Однако изготовление мембран для расширительных баков, содержащих несколько слоев, является затруднительным. Например, может потребоваться изготовление двух или нескольких отдельных мембран, которые затем накладываются друг на друга. Настоящее изобретение направлено на устранение вышеупомянутых недостатков мембран для расширительных баков или по меньшей мере на предоставление полезной альтернативы. Таким образом, задачей настоящего изобретения является выполнение мембраны для расширительного бака с надлежащими водонепроницаемыми свойствами. Другой задачей настоящего изобретения является выполнение мембраны для расширительного бака с надлежащими газобарьерными свойствами. Еще одной задачей настоящего изобретения является выполнение мембраны для расширительного бака, которую можно легко изготовить. Еще одной задачей настоящего изобретения является выполнение мембраны для расширительного бака с соответствующими механическими свойствами. Другой задачей настоящего изобретения является выполнение мембраны для расширительного бака, которая может быть переработана. Кроме того, предусмотрен также расширительный бак.Also known membranes for expansion tanks containing several layers. By using multiple layers, the membrane can be given properties that one layer lacks, such as water tightness, by adding an additional barrier layer on top of another layer so that the entire membrane has the desired water and gas tightness and durability. However, the manufacture of membranes for expansion tanks containing several layers is difficult. For example, it may be necessary to manufacture two or more separate membranes, which are then superimposed on each other. The present invention aims to overcome the aforementioned disadvantages of expansion tank membranes, or at least to provide a useful alternative. Thus, it is an object of the present invention to provide a membrane for an expansion tank with proper waterproof properties. Another object of the present invention is to provide a membrane for an expansion tank with proper gas barrier properties. Another object of the present invention is to provide a membrane for an expansion tank that can be easily manufactured. Another object of the present invention is to provide a membrane for an expansion tank with appropriate mechanical properties. Another object of the present invention is to provide a membrane for an expansion tank that can be recycled. In addition, an expansion tank is also provided.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Для решения по меньшей мере одной из указанных задач в первом аспекте настоящее изобретение предусматривает однослойную мембрану для расширительного бака, содержащую по меньшей мере термопластичный олефиновый блок-сополимер TOBC (который является таким же, как олефиновый термопластичный эластомерный сополимер (OTPE)).To solve at least one of these objects in the first aspect, the present invention provides a single-layer membrane for an expansion tank containing at least a thermoplastic olefinic block copolymer TOBC (which is the same as an olefinic thermoplastic elastomer copolymer (OTPE)).

Мембрана расширительного бака может разделять два отсека расширительного бака. Это означает, что для такой мембраны требуется периферийный край, который был бы выполнен с возможностью зажатия между первой частью корпуса и второй частью корпуса расширительного бака. Мембрана может иметь, например, отбортованный периферийный край.The expansion tank membrane can separate two expansion tank compartments. This means that such a membrane requires a peripheral edge which can be clamped between the first housing part and the second housing part of the expansion tank. The membrane may have, for example, a beaded peripheral edge.

Расширительные баки могут иметь цилиндрическую форму (фиг.1) или иметь прямоугольную форму (фиг.2), в зависимости от применения. Expansion tanks may be cylindrical (FIG. 1) or rectangular (FIG. 2), depending on the application.

Так как мембрана состоит только из одного слоя, ее можно легко изготовить за один этап, например, используя литье под давлением или экструзионно-раздувное формование. Так как нет необходимости размещать разные мембраны друг на друге, например, для многослойных мембран, производственный процесс является относительно быстрым и простым. Кроме того, так как мембрана содержит термопластичный эластомер, более конкретно олефиновый термопластичный эластомерный сополимер, мембрану для расширительного бака можно получить с желаемыми свойствами (такими как гибкость, низкая проницаемость для газа, низкая проницаемость для воды) без какого-либо химического сшивания.Since the membrane consists of only one layer, it can be easily produced in one step, for example using injection molding or extrusion blow molding. Since it is not necessary to stack different membranes on top of each other, for example for multilayer membranes, the manufacturing process is relatively quick and simple. In addition, since the membrane contains a thermoplastic elastomer, more specifically an olefin thermoplastic elastomer copolymer, the expansion tank membrane can be obtained with desirable properties (such as flexibility, low gas permeability, low water permeability) without any chemical crosslinking.

Таким образом, вместо химического сшивания термопластичные эластомерные сополимеры, а также сополимеры олефинового термопластичного эластомера, сшиваются за счет физических взаимодействий. Полимерные цепи термопластичных эластомерных сополимеров содержат блоки по меньшей мере из двух разных несовместимых повторяющихся звеньев, так называемых мягких сегментов и твердых сегментов. По меньшей мере два жестких сегмента присутствуют для образования сшитой сетки. Жесткие сегменты будут фазироваться отдельно от мягких сегментов, образуя физические поперечные связи (в отличие от химических поперечных связей в случае, например, вулканизированного каучука) в матрице полимера мягкого сегмента, при условии, что полимер мягкого сегмента является доминирующим сегментом. Thus, instead of chemical crosslinking, thermoplastic elastomer copolymers, as well as olefinic thermoplastic elastomer copolymers, are crosslinked through physical interactions. The polymer chains of thermoplastic elastomeric copolymers contain blocks of at least two different incompatible repeating units, so-called soft segments and hard segments. At least two rigid segments are present to form a crosslinked mesh. The hard segments will phase separately from the soft segments, forming physical crosslinks (as opposed to chemical crosslinks in the case of, for example, vulcanized rubber) in the soft segment polymer matrix, provided that the soft segment polymer is the dominant segment.

Общие классы термопластичных эластомерных сополимеров представляют собой: стирольные блок-сополимеры, термопластичные полиуретаны, термопластичные сополиэфиры, термопластичные полиамиды и олефиновые термопластичные эластомерные сополимеры (OTPE), иначе известные как термопластичные олефиновые блок-сополимеры (TOBC).General classes of thermoplastic elastomeric copolymers are: styrenic block copolymers, thermoplastic polyurethanes, thermoplastic copolyesters, thermoplastic polyamides, and olefinic thermoplastic elastomeric copolymers (OTPEs), otherwise known as thermoplastic olefinic block copolymers (TOBCs).

OTPE (TOBC), которые являются предметом настоящего изобретения, представляют собой класс олефиновых полимеров, имеющих кристаллизующиеся блоки, например, полиэтиленовые блоки с низким содержанием сомономера, если таковые имеются, и высокой температурой плавления, чередующиеся с аморфными блоками, например, на основе пропилена, смесей этилена и олефина с высоким содержанием сомономера и т.д. и низкой температурой стеклования.OTPE (TOBC), which are the subject of the present invention, are a class of olefin polymers having crystallizable blocks, such as polyethylene blocks with low comonomer content, if any, and high melting point, alternating with amorphous blocks, for example, based on propylene, mixtures of ethylene and olefin with a high content of comonomer, etc. and low glass transition temperature.

Таким образом, олефиновые термопластичные эластомерные сополимеры могут отличаться от других классов термопластичных эластомерных сополимеров тем, что как мягкие сегменты, так и твердые сегменты образованы олефиновыми повторяющимися звеньями. Олефиновый термопластичный эластомер состоит по существу из олефиновых повторяющихся звеньев, таких как повторяющиеся звенья пропилена и этилена, и образует сшитую сетку олефиновых твердых сегментов в матрице олефиновых мягких сегментов. В данном контексте термин "по существу" означает, что содержание повторяющихся звеньев олефина в сополимере составляет более 90 мас.%, предпочтительно более 95 мас.%, еще более предпочтительно более 99 мас.%, а остальная часть получена из сополимеризуемых неолефиновых мономеров, инициаторов, агентов передачи цепи и/или других функциональных групп. Предпочтительно количество неолефиновых повторяющихся звеньев в олефиновом термопластичном эластомере составляет не более 10 мас.%, более предпочтительно не более 5 мас.%, наболее предпочтительно не более 1 мас.%. Особенно предпочтительно, чтобы олефиновый термопластичный эластомер был свободен от каких-либо неолефиновых повторяющихся звеньев. Сополимеры олефиновых термопластичных эластомеров принадлежат к общему классу полиолефинов и могут отличаться от общего класса полиолефинов по их способности к фазовому разделению в структуру, содержащую физические поперечные связи твердых сегментов в матрице мягких сегментов.Thus, olefinic thermoplastic elastomeric copolymers may differ from other classes of thermoplastic elastomeric copolymers in that both the soft segments and the hard segments are formed by olefinic repeat units. The olefin thermoplastic elastomer consists essentially of olefin repeat units, such as propylene and ethylene repeat units, and forms a crosslinked network of olefin hard segments in a matrix of olefin soft segments. In this context, the term "essentially" means that the content of olefin repeating units in the copolymer is more than 90 wt.%, preferably more than 95 wt.%, even more preferably more than 99 wt.%, and the rest is obtained from copolymerizable non-olefin monomers, initiators , chain transfer agents and/or other functional groups. Preferably, the amount of non-olefin repeating units in the olefin thermoplastic elastomer is no more than 10 wt.%, more preferably no more than 5 wt.%, most preferably no more than 1 wt.%. It is particularly preferred that the olefin thermoplastic elastomer be free of any non-olefin repeating units. Olefinic thermoplastic elastomer copolymers belong to the general class of polyolefins and may differ from the general class of polyolefins in their ability to phase separate into a structure containing physical crosslinks of hard segments in a matrix of soft segments.

Термопластичные эластомерные сополимеры следует рассматривать отдельно от других классов термопластичных эластомеров, таких как термопластичные вулканизаты (например, эластрон, форпрен, сантопрен, трефсин и т.д.) и термопластичные полиолефиновые эластомеры. Такие термопластичные эластомеры фактически сами являются смесями нескольких компонентов. Например, термопластичные полиолефинэластомеры представляют собой смеси термопластичного полимера, такого как полипропилен или полиэтилен, и предварительно сшитых частиц каучука.Thermoplastic elastomer copolymers should be considered separately from other classes of thermoplastic elastomers such as thermoplastic vulcanizates (eg elastron, forpren, santoprene, trefsin, etc.) and thermoplastic polyolefin elastomers. Such thermoplastic elastomers are actually mixtures of several components themselves. For example, thermoplastic polyolefin elastomers are blends of a thermoplastic polymer such as polypropylene or polyethylene and pre-crosslinked rubber particles.

В отличие от обычных вулканизированных и/или иным образом сшитых мембран, которые требуют химического сшивания для обеспечения их механических свойств, мембраны согласно изобретению можно расплавить и переработать. Кроме того, так как сшивающие химикаты не требуются, в производственном процессе требуется меньше токсичных химикатов.Unlike conventional vulcanized and/or otherwise crosslinked membranes, which require chemical crosslinking to ensure their mechanical properties, the membranes of the invention can be melted down and recycled. In addition, since crosslinking chemicals are not required, fewer toxic chemicals are required in the manufacturing process.

Известны однослойные мембраны для расширительного бака из термопластичного эластомерного сополимера, причем эластомерный сополимер представляет собой термопластичный полиуретан (TPU), предложенный в документе WO 2013/151441. Однако, хотя такие мембраны могут обладать необходимой гибкостью и прочностью, они являются относительно водопроницаемыми.Single-layer expansion tank membranes made from a thermoplastic elastomer copolymer are known, the elastomer copolymer being thermoplastic polyurethane (TPU) as proposed in WO 2013/151441. However, while such membranes may have the necessary flexibility and strength, they are relatively permeable to water.

Полиолефины известны своими водонепроницаемыми свойствами. Поэтому в многослойных мембранах для расширительных баков, как правило, используется слой полиолефина, обеспечивающий водонепроницаемые свойства.Polyolefins are known for their waterproof properties. Therefore, in multilayer membranes for expansion tanks, as a rule, a polyolefin layer is used to provide waterproof properties.

Удивительно, но нет необходимости использовать несколько слоев для мембраны расширительного бака, когда требуется воспользоваться водонепроницаемыми свойствами полиолефинов. При использовании полиолефина, который представляет собой олефиновый термопластичный эластомерный сополимер, можно получить однослойную мембрану для расширительного бака с пониженной проницаемостью для водяного пара по сравнению с однослойной мембраной для расширительного бака, содержащей только неолефиновые или частично олефиновые термопластичные эластомерные сополимеры.Surprisingly, there is no need to use multiple layers for an expansion tank membrane when taking advantage of the waterproof properties of polyolefins. By using a polyolefin that is an olefin thermoplastic elastomer copolymer, a single layer expansion tank membrane with reduced water vapor permeability can be obtained compared to a single layer expansion tank membrane containing only non-olefin or partially olefin thermoplastic elastomer copolymers.

Во втором аспекте изобретение предусматривает способ получения однослойной мембраны для расширительного бака, содержащий:In a second aspect, the invention provides a method for producing a single-layer membrane for an expansion tank, comprising:

нагревание олефинового термопластичного эластомерного сополимера и необязательно смешивание с неолефиновым или частично олефиновым термопластичным эластомерным сополимером и/или дополнительным полиолефином,heating an olefinic thermoplastic elastomeric copolymer and optionally mixing with a neo-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer and/or an additional polyolefin,

литье под давлением нагретого сополимера или смеси из a) в форме для мембраны для формирования однослойной мембраны,injection molding of a heated copolymer or mixture of a) in a membrane mold to form a single layer membrane,

необязательно охлаждение мембраны в форме для мембраны,optional cooling of the membrane in the membrane mold,

извлечение мембраны из формы.removal of the membrane from the mold.

Нагревание и смешивание можно выполнять в экструдере. Предпочтительно, на этапе a) полиолефин и термопластичный эластомерный сополимер нагревают до температуры в диапазоне от 200-220°C. Литье под давлением на этапе b) предпочтительно происходит при давлении от 130 до 150 бар и времени впрыска от 1 секунды до 4 секунд.Heating and mixing can be done in an extruder. Preferably, in step a) the polyolefin and the thermoplastic elastomeric copolymer are heated to a temperature in the range of 200-220°C. The injection molding in step b) preferably takes place at a pressure of 130 to 150 bar and an injection time of 1 second to 4 seconds.

В третьем аспекте изобретение предусматривает применение олефинового термопластичного эластомерного сополимера для получения однослойной мембраны для расширительного бака.In a third aspect, the invention provides for the use of an olefinic thermoplastic elastomer copolymer to form a single layer membrane for an expansion tank.

Наконец, предусмотрен расширительный бак, содержащий однослойную мембрану согласно изобретению.Finally, an expansion tank is provided containing a single layer membrane according to the invention.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

Предпочтительно мембрана представляет собой диафрагменную мембрану. Такая мембрана имеет по существу сферическую периферию, которую можно зажать между двумя половинами расширительного бака. Мембрана диафрагмы может иметь в состоянии покоя по существу шляпообразную форму, содержащую внешнюю область, которая является по существу плоской, и внутреннюю область, которая по меньшей мере частично изогнута и ограничивает объем. Толщина такой мембраны предпочтительно составляет не менее 0,8 мм. Следует отметить, что мембрана диафрагмы отличается от мембраны в форме пузыря или баллона.Preferably the membrane is a diaphragm membrane. Such a membrane has a substantially spherical periphery which can be sandwiched between the two halves of the expansion vessel. The diaphragm membrane may be at rest essentially hat-shaped, containing an outer region that is essentially flat, and an inner region that is at least partially curved and defines the volume. The thickness of such a membrane is preferably at least 0.8 mm. It should be noted that the diaphragm membrane is different from the membrane in the form of a bubble or balloon.

Предпочтительно, олефиновый термопластичный эластомерный сополимер содержит повторяющиеся звенья пропилена с содержанием пропилена по меньшей мере 80 мас.%. Предпочтительно полиолефин представляет собой сополимер этилена и пропилена из-за превосходных водонепроницаемых свойств полипропилена по сравнению с другими полиолефинами. Более предпочтительно, чтобы сополимер имел индекс текучести расплава от 1 до 20 г/10 мин в соответствии с методом ASTM D1238 (200°C/2,16 кг).Preferably, the olefinic thermoplastic elastomeric copolymer contains propylene repeating units with a propylene content of at least 80% by weight. Preferably, the polyolefin is an ethylene-propylene copolymer due to the superior waterproof properties of polypropylene compared to other polyolefins. More preferably, the copolymer has a melt flow index of 1 to 20 g/10 min according to ASTM D1238 (200°C/2.16 kg).

Предпочтительно, олефиновый термопластичный эластомерный сополимер содержит повторяющиеся изотактические звенья пропилена со статистическим распределением этилена.Preferably, the olefinic thermoplastic elastomeric copolymer contains repeating isotactic propylene units with a random distribution of ethylene.

Предпочтительно, олефиновый термопластичный эластомерный сополимер имеет содержание этилена от 4 до 20 мас.%, предпочтительно от 13 до 18 мас.%, более предпочтительно от 15 до 17 мас.%. Сополимеры с этими композициями имеют оптимальный баланс между низкой проницаемостью для газа и воды и механическими свойствами.Preferably, the olefinic thermoplastic elastomeric copolymer has an ethylene content of 4 to 20% by weight, preferably 13 to 18% by weight, more preferably 15 to 17% by weight. Copolymers with these compositions have an optimal balance between low gas and water permeability and mechanical properties.

Предпочтительно мембрана содержит дополнительный полиолефин. Дополнительный полиолефин сам по себе не образует разделенную на фазы структуру из твердых сегментов и мягких сегментов, но может быть включен в матрицу мягких сегментов олефинового термопластичного эластомерного сополимера. Дополнительный полиолефин может быть любым полимером или сополимером, состоящим по существу из повторяющихся олефиновых звеньев, то есть олефиновых повторяющихся звеньев C2-Cx, предпочтительно олефиновых звеньев C2-C4, более предпочтительно повторяющихся звеньев пропилена и/или этилена. В данном контексте термин "по существу" означает, что содержание олефиновых повторяющихся звеньев в (со)полимере выше 90%, предпочтительно выше 95%, даже более предпочтительно выше 99%, а остальная часть получена из сополимеризуемых неолефиновых мономеров. Например, полимер может содержать небольшое количество неолефиновых фрагментов. Например, полиолефин может быть привит другими мономерными звеньями, такими как малеиновый ангидрид. Предпочтительно количество неолефиновых повторяющихся звеньев в дополнительном полиолефине составляет не более 10 мас.%, более предпочтительно не более 5 мас.%, более предпочтительно не более 1 мас.%. Предпочтительно полиолефин свободен от каких-либо неолефиновых повторяющихся звеньев. Наиболее предпочтительно, дополнительный полиолефин представляет собой полипропилен, так как полипропилен имеет превосходные водонепроницаемые свойства.Preferably, the membrane contains an additional polyolefin. The additional polyolefin does not itself form a phase-separated structure of hard segments and soft segments, but may be included in the soft segment matrix of the olefin thermoplastic elastomeric copolymer. The additional polyolefin may be any polymer or copolymer consisting essentially of olefin repeating units, ie C2-Cx olefin repeating units, preferably C2-C4 olefin units, more preferably propylene and/or ethylene repeating units. In this context, the term "essentially" means that the content of olefinic repeating units in the (co)polymer is above 90%, preferably above 95%, even more preferably above 99%, and the remainder is derived from copolymerizable non-olefin monomers. For example, the polymer may contain a small amount of non-olefin moieties. For example, the polyolefin may be grafted with other monomer units such as maleic anhydride. Preferably, the amount of non-olefin repeating units in the additional polyolefin is not more than 10 wt.%, more preferably not more than 5 wt.%, more preferably not more than 1 wt.%. Preferably the polyolefin is free of any non-olefin repeating units. Most preferably, the additional polyolefin is polypropylene, since polypropylene has excellent waterproof properties.

Предпочтительно мембрана дополнительно содержит неолефиновый или частично олефиновый термопластичный эластомерный сополимер. Добавление такого неолефинового или частично олефинового термопластичного эластомера увеличивает технологичность полимерной смеси. Примерами неолефиновых или частично олефиновых сополимеров термопластичных эластомеров являются стирольные блок-сополимеры, термопластичные полиуретаны, термопластичные сополиэфиры и термопластичные полиамиды.Preferably, the membrane further comprises a non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer. The addition of such a non-olefin or partially olefin thermoplastic elastomer enhances the processability of the polymer blend. Examples of non-olefinic or partially olefinic copolymers of thermoplastic elastomers are styrenic block copolymers, thermoplastic polyurethanes, thermoplastic copolyesters and thermoplastic polyamides.

Стирольные блок-сополимеры представляют собой блок-сополимеры стирола и диена, таких как полиизопрен, и/или полибутадиен. Диен может быть гидрирован. Блок-сополимеры представляют собой мультиблок-сополимеры, такие как триблок-сополимеры. Примеры стирольных блок-сополимеров включают в себя поли(стирол-со-этилен/пропилен-стирол) (SEPS), поли(стирол-изопрен-стирол) (SIS), поли(стирол-со-этилен/бутилен-стирол) (SEBS) и поли(стирол-бутилен/стирол) (SBS). Полимеры могут быть линейными или разветвленными. Более того, они могут быть смесями линейных и разветвленных блок-сополимеров и/или смесями, содержащими диблок-сополимеры, имеющие один мягкий сегмент и один жесткий сегмент. Такие стирольные блок-сополимеры производятся, например, компаниями Kraton, Kuraray, TSRC и LCY.Styrene block copolymers are block copolymers of styrene and a diene such as polyisoprene and/or polybutadiene. The diene may be hydrogenated. Block copolymers are multiblock copolymers such as triblock copolymers. Examples of styrene block copolymers include poly(styrene-co-ethylene/propylene-styrene) (SEPS), poly(styrene-isoprene-styrene) (SIS), poly(styrene-co-ethylene/butylene-styrene) (SEBS ) and poly(styrene-butylene/styrene) (SBS). The polymers may be linear or branched. Moreover, they can be mixtures of linear and branched block copolymers and/or mixtures containing diblock copolymers having one soft segment and one hard segment. Such styrene block copolymers are available from, for example, Kraton, Kuraray, TSRC and LCY.

Термопластичные полиуретаны (TPU) представляют собой блок-сополимеры, состоящие из чередующихся последовательностей жестких и мягких сегментов или доменов, образованных реакцией: (1) диизоцианатов с короткоцепочечными диолами (удлинителями цепи) и (2) диизоцианатов с длинноцепочечными диолами. Изменяя соотношение, структуру и/или молекулярную массу реакционных соединений, можно получить множество TPU с различной структурой. Это позволяет точно настроить структуру в соответствии с желаемыми конечными свойствами материала. Например, большее соотношение жестких и мягких сегментов приведет к получению более жесткого термопластичного полиуретана (TPU). Десмопан или эластоллан являются примерами коммерчески доступных TPU. Предпочтительно TPU содержит полиол на основе политетраметиленэфиргликоля (PTMEG).Thermoplastic polyurethanes (TPUs) are block copolymers composed of alternating sequences of hard and soft segments or domains formed by the reaction of (1) diisocyanates with short chain diols (chain extenders) and (2) diisocyanates with long chain diols. By changing the ratio, structure and/or molecular weight of the reaction compounds, a variety of TPUs with different structures can be obtained. This allows the structure to be fine-tuned according to the desired final material properties. For example, a higher ratio of hard to soft segments will result in a more rigid thermoplastic polyurethane (TPU). Desmopan or elastollan are examples of commercially available TPUs. Preferably the TPU contains a polytetramethylene ether glycol (PTMEG) polyol.

Термопластичные сополиэфиры представляют собой мультиблочные сополимеры химически различных сегментов сложных и простых полиэфиров, соединенных сложными эфирными связями. В типичном примере полиэфир-эфирный сополимер состоит из поли(бутилентерефталата) (PBT) в качестве жесткого и короткого сегмента, соединенного сложноэфирными группами с гибкими и длинными сегментами поли(тетраметиленоксида).Thermoplastic copolyesters are multiblock copolymers of chemically different segments of polyesters and polyethers linked by ester bonds. In a typical example, the polyester-ether copolymer consists of poly(butylene terephthalate) (PBT) as a rigid and short segment connected by ester groups to flexible and long poly(tetramethylene oxide) segments.

Наконец, термопластичные полиамиды, представляют собой блок-сополимеры с твердыми и мягкими сегментами, при этом блок-сополимер содержит амидные связи. Например, они основаны на нейлоне и простых или сложных полиэфирах.Finally, thermoplastic polyamides are block copolymers with hard and soft segments, while the block copolymer contains amide linkages. For example, they are based on nylon and polyethers or polyesters.

Все эти стирольные блок-сополимеры, термопластичные полиуретаны, термопластичные сополиэфиры и термопластичные полиамиды являются неолефиновыми или частично олефиновыми, при этом термин "неолефиновый" означает, что эти полимеры свободны от каких-либо олефиновых повторяющихся звеньев. Термин "частично олефиновые" означает, что полимеры, хотя они могут содержать олефиновые повторяющиеся звенья, могут также содержать неолефиновые повторяющиеся звенья. Таким образом, неолефиновый или частично олефиновый термопластичный эластомерный сополимер содержит значительное количество неолефиновых повторяющихся звеньев. В данном контексте термин "значительный" означает более 10 мас.% неолефиновых повторяющихся звеньев. Все вышеуказанные классы термопластичных эластомерных сополимеров содержат неолефиновые повторяющиеся звенья.All of these styrenic block copolymers, thermoplastic polyurethanes, thermoplastic copolyesters and thermoplastic polyamides are non-olefinic or partially olefinic, with the term "non-olefinic" meaning that these polymers are free of any olefinic repeating units. The term "partially olefinic" means that the polymers, although they may contain olefinic repeating units, may also contain non-olefinic repeating units. Thus, the non-olefin or partially olefin thermoplastic elastomeric copolymer contains a significant amount of non-olefin repeating units. In this context, the term "significant" means more than 10 wt.% non-olefin repeating units. All of the above classes of thermoplastic elastomeric copolymers contain non-olefin repeating units.

Предпочтительно неолефиновый или частично олефиновый термопластичный эластомерный сополимер представляет собой стирольный блок-сополимер. Более предпочтительно, стирольный блок-сополимер представляет собой блок-сополимер стирола и изопрена и наиболее предпочтительно триблок-сополимер поли(стирол-изопрен-стирола) или смесь указанного триблок-сополимера с диблок-сополимером. В идеале блок-сополимер имеет индекс текучести расплава (ASTM D1238, 200°C/5 кг) от 8 до 19 г/10 мин.Preferably, the non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer is a styrenic block copolymer. More preferably, the styrene block copolymer is a styrene-isoprene block copolymer and most preferably a poly(styrene-isoprene-styrene) triblock copolymer or a mixture of said triblock copolymer with a diblock copolymer. Ideally, the block copolymer has a melt flow index (ASTM D1238, 200° C./5 kg) of 8 to 19 g/10 min.

Предпочтительно, триблок-сополимер поли(стирол-изопрен-стирола) имеет содержание полистирола от 10 до 21 мас.%, предпочтительно от 12 до 19 мас.%, более предпочтительно от 14 до 17 мас.%. Не желая ограничиваться теорией, предполагается, что из-за малого количества полистирольных блоков по сравнению со средним изопреновым блоком триблочный сополимер является очень гибким, что приводит к надлежащим механическим свойствам мембран для расширительных баков.Preferably, the poly(styrene-isoprene-styrene) triblock copolymer has a polystyrene content of 10 to 21 wt.%, preferably 12 to 19 wt.%, more preferably 14 to 17 wt.%. Without wishing to be limited by theory, it is believed that due to the small number of polystyrene blocks compared to the average isoprene block, the triblock copolymer is very flexible, resulting in good mechanical properties of membranes for expansion tanks.

Композиция, используемая для мембраны, может содержать дополнительные компоненты, то есть добавки, до 50 мас.%. Такие добавки могут включать в себя наполнители, красители и другие полимеры и т.п.The composition used for the membrane may contain additional components, ie additives, up to 50% by weight. Such additives may include fillers, colorants and other polymers, and the like.

Предпочтительно однослойная мембрана для расширительного бака свободна от этиленвинилового спирта (EVOH) или сополимеров EVOH. EVOH обладает превосходными газобарьерными свойствами. Однако он имеет плохие механические свойства и не устойчив к воздействию воды и/или водяного пара. Поэтому EVOH часто используется в качестве среднего слоя в многослойных мембранах для расширительных баков, внешние слои которых обеспечивают водный барьер. Более того, он является относительно дорогим полимером. EVOH или сополимеры EVOH можно подмешивать в полимерную смесь, которая используется для получения однослойной мембраны для расширительного бака. Таким образом, добавление EVOH или сополимеров EVOH может быть предпочтительным для свойств мембраны для расширительного бака. Однако он является относительно дорогим полимером. Поэтому использование EVOH или сополимеров EVOH не является предпочтительным.Preferably, the expansion tank single layer membrane is free of ethylene vinyl alcohol (EVOH) or EVOH copolymers. EVOH has excellent gas barrier properties. However, it has poor mechanical properties and is not resistant to water and/or steam. Therefore, EVOH is often used as the middle layer in multilayer membranes for expansion tanks, the outer layers of which provide a water barrier. Moreover, it is a relatively expensive polymer. EVOH or EVOH copolymers can be blended into the polymer blend that is used to make a single layer membrane for an expansion tank. Thus, the addition of EVOH or EVOH copolymers may be advantageous for expansion tank membrane properties. However, it is a relatively expensive polymer. Therefore, the use of EVOH or EVOH copolymers is not preferred.

Предпочтительно однослойная мембрана для расширительного бака свободна от масла. Масла часто добавляют к смесям полимеров для повышения технологичности, например, в качестве технологических масел. Однако такие масла могут вытекать из мембраны. Это нежелательно, особенно в случае применения, связанного с питьевой водой.Preferably, the single-layer diaphragm for the expansion vessel is oil-free. Oils are often added to polymer blends to improve processability, for example as process oils. However, such oils may leak from the membrane. This is undesirable, especially in the case of drinking water applications.

Предпочтительно, мембрана содержит по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 20% олефинового термопластичного эластомерного сополимера.Preferably, the membrane contains at least 10%, more preferably at least 20% olefinic thermoplastic elastomeric copolymer.

Предпочтительно мембрана состоит из 10-60 мас.% неолефинового или частично олефинового термопластичного эластомерного сополимера, 10-90 мас.% олефинового термопластичного эластомерного сополимера, 0-80 мас.% дополнительного полиолефина и 0-20 мас.%., при добавлении в общем количестве до 100 мас.%.Preferably, the membrane consists of 10-60 wt.% non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer, 10-90 wt.% olefinic thermoplastic elastomeric copolymer, 0-80 wt.% additional polyolefin and 0-20 wt.%, when added in total amount up to 100 wt.%.

Предпочтительно мембрана состоит из одного или нескольких олефиновых термопластичных эластомерных сополимеров. Поскольку такая мембрана состоит только из одного типа олефинового материала, очень благоприятной является повторная переработка.Preferably the membrane is composed of one or more olefinic thermoplastic elastomeric copolymers. Since such a membrane consists of only one type of olefinic material, recycling is highly advantageous.

Альтернативно, мембрана состоит из смеси одного или нескольких олефиновых термопластичных эластомерных сополимеров и дополнительного полиолефина.Alternatively, the membrane consists of a mixture of one or more olefinic thermoplastic elastomeric copolymers and an additional polyolefin.

Используемые в данном документе существительные в единственном числе подразумевают "один или более одного". Используемые в данном документе термины "включающий в себя" и/или "имеющий" подразумевают "содержащий" (то есть открытый язык, не исключающий других элементов или этапов). Тот простой факт, что определенные меры изложены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована для получения преимущества.As used herein, singular nouns mean "one or more than one". As used herein, the terms "including" and/or "having" mean "comprising" (ie, an open language that does not exclude other elements or steps). The mere fact that certain measures are set forth in mutually distinct dependent claims does not mean that a combination of these measures cannot be used to advantage.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг.1 - схематичный вид сбоку цилиндрического расширительного бака.1 is a schematic side view of a cylindrical expansion tank.

Фиг. 2а - трехмерный вид прямоугольного расширительного бак.Fig. 2a is a three-dimensional view of a rectangular expansion tank.

Фиг.2b - трехмерный вид двух частей корпуса прямоугольного расширительного бака.Fig.2b is a three-dimensional view of two parts of the housing of a rectangular expansion tank.

Фиг. 2c - трехмерный вид поперечного сечения прямоугольного расширительного бака с мембраной.Fig. 2c is a three-dimensional cross-sectional view of a rectangular expansion vessel with a membrane.

Фиг.2d - схематичное поперечное сечение прямоугольного расширительного бака с мембраной.Fig. 2d is a schematic cross-section of a rectangular expansion vessel with a membrane.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

На фиг.1 показан схематичный вид сбоку цилиндрического расширительного бака с первой частью (1') корпуса и второй частью (2') корпуса.Figure 1 shows a schematic side view of a cylindrical expansion tank with a first housing part (1') and a second housing part (2').

На фиг.2а показан трехмерный вид прямоугольного расширительного бака. На фиг.2b показаны первая часть (1) корпуса и вторая часть (2) корпуса.On figa shows a three-dimensional view of a rectangular expansion tank. On fig.2b shows the first part (1) of the body and the second part (2) of the body.

На фиг.2c показан трехмерный вид поперечного сечения прямоугольного расширительного бака с мембраной. Первая часть корпуса (1), вторая часть корпуса (2) и мембрана (3) показаны на чертеже.Figure 2c shows a three-dimensional cross-sectional view of a rectangular expansion vessel with a membrane. The first part of the body (1), the second part of the body (2) and the membrane (3) are shown in the drawing.

На фиг.2d показано схематичное поперечное сечение прямоугольного расширительного бака с мембраной. Указаны первая часть корпуса (1), вторая часть корпуса (2), мембрана (3) и периферийный край (4) мембраны. Край (4) выполнен с возможностью зажатия между первой частью (1) корпуса и второй частью (2) корпуса расширительного бака.Figure 2d shows a schematic cross-section of a rectangular expansion vessel with a membrane. The first part of the body (1), the second part of the body (2), the membrane (3) and the peripheral edge (4) of the membrane are indicated. The edge (4) is made with the possibility of clamping between the first part (1) of the body and the second part (2) of the expansion tank body.

ПримерыExamples

Мембраны для расширительных баков были изготовлены путем нагревания материалов для мембраны в экструдере до температуры 210°C, литья под давлением материала или смеси материалов в форме для мембраны при давлении 140 бар в течение примерно 1-4 секунд, охлаждения смеси в форме для мембраны и извлечения мембраны из формы.Expansion vessel membranes were made by heating the membrane materials in an extruder to a temperature of 210°C, injection molding the material or mixture of materials into a membrane mold at 140 bar for about 1-4 seconds, cooling the mixture into a membrane mold, and extracting membranes from the mold.

Мембраны толщиной от 1 до 2,5 мм и диаметром около 30 см подвергались испытанию циклическим давлением в соответствии со стандартом NEN 13831: 2007. Прочность определяли повторением циклического испытания давлением в течение 1000 циклов, после чего газовая сторона сосуда была заполнена воздухом до 1,5 бар. Если падение давления в течение следующего часа не превышало 0,15 бар, испытание продолжали еще в течение 500 циклов.Membranes 1 to 2.5 mm thick and about 30 cm in diameter were pressure cycle tested in accordance with NEN 13831:2007. The strength was determined by repeating the pressure cycle test for 1000 cycles, after which the gas side of the vessel was filled with air to 1.5 bar. If the pressure drop over the next hour did not exceed 0.15 bar, the test was continued for another 500 cycles.

Скорости проникновения N2 и H2O были определены отдельно от циклических испытаний. Используемый способ представлял собой комбинированное испытание на проницаемость путем измерения во времени диффузии N2 и H2O в одной испытательной установке. В испытательной установке мембрана помещалась между вакуумной камерой и камерой, заполненной водой и азотом под давлением. Скорость диффузии измерялась путем измерения веса и давления в зависимости от времени. Связь между снижением давления и весом в зависимости от времени представляла собой расчетный коэффициент проницаемости мембраны для воды и азота.The N 2 and H 2 O penetration rates were determined separately from the cycling tests. The method used was a combined permeability test by measuring the diffusion of N 2 and H 2 O over time in one test setup. In the test setup, the membrane was placed between a vacuum chamber and a chamber filled with pressurized water and nitrogen. Diffusion rate was measured by measuring weight and pressure as a function of time. The relationship between pressure drop and weight versus time was the calculated membrane permeability to water and nitrogen.

Таблица 1.Table 1.

Прочность на разрыв (Н/мм2)Tensile strength (N/mm 2 ) Относительное удлинение при разрыве (%)Elongation at break (%) Прочность на разрыв (Н/мм)Tensile strength (N/mm) Долговечность (циклы)Durability (cycles) Проницаемость H2O (г/м2/час*мм)Permeability H 2 O (g/m 2 /h*mm) Проницаемость N2 (г/м2/час*мм)Permeability N 2 (g/m2/h*mm) СоставCompound 30°C30°C 70°C70°C 30°C30°C 70°C70°C 11 100мас.% BiiR*100wt% BiiR* 8.58.5 10501050 1818 >60000>60000 0,050.05 0,470.47 0,0060.006 0,310.31 22 100мас.% SBR*100wt% SBR* >50000>50000 0,230.23 1,311.31 0,0220.022 0,0830.083 33 100мас.% TPU* (a)100wt% TPU* (a) 4444 10001000 115115 >50000>50000 0,310.31 5,835.83 0,0060.006 0,310.31 44 100мас.% TPU* (b)100wt% TPU* (b) 56,356.3 10001000 9898 >30000>30000 0,310.31 2,632.63 0,0040.004 0,0210.021 55 80мас.% OTPE1 20мас.% OTPE280wt% OTPE1 20wt% OTPE2 0,120.12 0,830.83 0,0180.018 0,0860.086 66 64мас.% OTPE1
18мас.% OTPE2
18мас.% PP
64wt% OTPE1
18wt% OTPE2
18wt% PP
17,217.2 14451445 6363 >10000>10000 0,170.17 0,750.75 0,0140.014 0,0740.074
77 38мас.% SIS
38мас.% PP
23мас.% OTPE1
(a’)
38wt% SIS
38wt% PP
23wt% OTPE1
(a')
11,1011.10 1075,001075.00 40,0040.00 >8000
<10000
>8000
<10000
0,090.09 0,630.63 0,020.02 0,0830.083
88 38мас.% SIS
38мас.% PP
23мас.% OTPE1
(b’)
38wt% SIS
38wt% PP
23wt% OTPE1
(b')
14,914.9 11501150 4343 >15000 <43000>15000 <43000 0,120.12 0,490.49 0,0050.005 0,030.03
99 25мас.% SIS
25мас.% PP
50мас.% OTPE1
25wt% SIS
25wt% PP
50wt% OTPE1
11,911.9 14441444 4040 >10000>10000 0,110.11 0,880.88 0,020.02 0,0780.078
77 100мас.% Эластрон*100wt% Elastron* 44 850850 2323 >1000>1000 <0,1<0.1 <1,0<1.0 >0,025>0.025 >0,085>0.085 88 100мас.% Форпрен*100wt% Forpren* 4,84.8 550550 2323 >15000>15000 <0,1<0.1 <1,0<1.0 >0,025>0.025 >0,085>0.085

* сравнительные примеры* comparative examples

a и b, a' и b' - повторные измерения аналогичных составовa and b, a' and b' - repeated measurements of similar compositions

Материалыmaterials

Все материалы являются стандартными коммерчески доступными продуктами.All materials are standard commercially available products.

BiiR: вулканизированный бромбутилкаучукBiiR: vulcanized bromobutyl rubber

SBR: вулканизированный каучук SBRSBR: SBR vulcanized rubber

TPU: Полиэфир уретан, на основе MDI (метилендифенилдиизоцианата) + PTMEG (политетраметиленэфиргликоля)TPU: Polyether urethane based on MDI (methylene diphenyl diisocyanate) + PTMEG (polytetramethylene ether glycol)

SIS: Триблок-сополимер поли(стирол-изопрен-стирола) с MFI от 8,5 до 18,5 г/10 мин при измерении методом ASTM D1238 (200°C/5 кг) и содержании полистирола от 14,0 до 17,0 мас.%.SIS: Poly(styrene-isoprene-styrene) triblock copolymer with MFI from 8.5 to 18.5 g/10 min as measured by ASTM D1238 (200°C/5 kg) and polystyrene content from 14.0 to 17, 0 wt%.

PP: полипропилен с MFI от 10 до 100 г/10 мин, при измерении методом ASTM D1238 (200°C/2,16 кг).PP: polypropylene with MFI from 10 to 100 g/10 min, as measured by ASTM D1238 (200°C/2.16 kg).

OTPE1: олефиновый термопластичный эластомерный сополимер с MFI 1,4 г/10 мин, измеренный методом ASTM D1238 (190°C/2,16 кг), содержащий повторяющиеся звенья изотактического пропилена со статистическим распределением этилена и содержанием этилена 16 мас.%.OTPE1: Olefinic thermoplastic elastomeric copolymer with MFI 1.4 g/10 min as measured by ASTM D1238 (190°C/2.16 kg) containing repeating units of isotactic propylene with a random distribution of ethylene and an ethylene content of 16 wt.%.

OTPE2: олефиновый термопластичный эластомерный сополимер с MFI от 1 до 20 г/10 мин, измеренный методом ASTM D1238 (190°C/2,16 кг), содержащий повторяющиеся звенья изотактического пропилена со статистическим распределением этилена и содержанием этилена 6 мас.%.OTPE2: Olefinic thermoplastic elastomeric copolymer with MFI from 1 to 20 g/10 min as measured by ASTM D1238 (190°C/2.16 kg) containing repeating units of isotactic propylene with a random distribution of ethylene and an ethylene content of 6 wt.%.

ЗаключениеConclusion

В эксперименте 5 мембрана, состоящая из смеси OTPE, имеет улучшенную (то есть более низкую) скорость проникновения воды по сравнению с мембраной, выполненной только из термопластичного полиуретана. Более того, скорость водопроницаемости сопоставима со стандартной мембраной SBR. В эксперименте 6 показано, что аналогичная смесь, дополнительно содержащая полипропилен, имеет улучшенную скорость проникновения воды при высоких температурах и улучшенную проницаемость азота (при обеих температурах) по сравнению с экспериментом 5. Композиции, которые дополнительно содержат SIS (эксперименты 7, 8, 9), было легче обрабатывать, а также они имели превосходные барьерные свойства.In experiment 5, a membrane composed of a blend of OTPE has an improved (ie, lower) water penetration rate compared to a membrane made only of thermoplastic polyurethane. Moreover, the water permeation rate is comparable to a standard SBR membrane. Experiment 6 shows that a similar blend additionally containing polypropylene has improved water penetration rate at high temperatures and improved nitrogen permeability (at both temperatures) compared to Experiment 5. Compositions that additionally contain SIS (Experiments 7, 8, 9) , were easier to process and also had excellent barrier properties.

Claims (25)

1. Расширительный бак, содержащий однослойную мембрану, причем мембрана содержит полипропилен и по меньшей мере один термопластичный олефиновый блок-сополимер, представляющий собой сополимер этилена и пропилена, с содержанием пропилена не менее 80 мас.% и с индексом текучести расплава от 1 до 20 г/10 мин в соответствии с методом ASTM D1238 (200°C/2,16 кг), при этом термопластичный олефиновый блок-сополимер содержит повторяющиеся изотактические звенья пропилена со статистическим распределением этилена, причем термопластичный олефиновый блок-сополимер имеет содержание этилена от 4 до 20 мас.%.1. Expansion tank containing a single-layer membrane, and the membrane contains polypropylene and at least one thermoplastic olefin block copolymer, which is a copolymer of ethylene and propylene, with a propylene content of at least 80 wt.% and with a melt flow index of 1 to 20 g /10 min according to the ASTM D1238 method (200°C/2.16 kg), while the thermoplastic olefin block copolymer contains repeating isotactic units of propylene with a random distribution of ethylene, and the thermoplastic olefin block copolymer has an ethylene content of from 4 to 20 wt.%. 2. Бак по п.1, в котором мембрана имеет периферийный край, который выполнен с возможностью зажатия между первой частью корпуса и второй частью корпуса расширительного бака.2. A tank as claimed in claim 1, wherein the membrane has a peripheral edge that is configured to be clamped between the first body part and the second body part of the expansion tank. 3. Бак по п.1, в котором термопластичный олефиновый блок-сополимер имеет содержание этилена от 13 до 18 мас.%, предпочтительно от 15 до 17 мас.%.3. Tank according to claim 1, wherein the thermoplastic olefin block copolymer has an ethylene content of 13 to 18% by weight, preferably 15 to 17% by weight. 4. Бак по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана дополнительно содержит неолефиновый или частично олефиновый термопластичный эластомерный сополимер.4. Tank according to any one of the preceding claims, wherein the membrane further comprises a non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer. 5. Бак по п.4, в котором неолефиновый или частично олефиновый термопластичный эластомерный сополимер представляет собой стирольный блок-сополимер.5. Tank according to claim 4, wherein the non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer is a styrenic block copolymer. 6. Бак по п.5, в котором стирольный блок-сополимер представляет собой блок-сополимер стирола и изопрена, предпочтительно триблок-сополимер поли(стирол-изопрен-стирола) или их смесь с диблок-сополимером, более предпочтительно с MFI от 8 до 19 г/10 мин при измерении методом ASTM D1238 (200°C/5 кг).6. Tank according to claim 5, in which the styrene block copolymer is a block copolymer of styrene and isoprene, preferably a poly(styrene-isoprene-styrene) triblock copolymer or a mixture thereof with a diblock copolymer, more preferably with an MFI of 8 to 19 g/10 min as measured by ASTM D1238 (200°C/5 kg). 7. Бак по п.6, в котором триблок-сополимер поли(стирол-изопрен-стирола) имеет содержание полистирола от 10 до 21 мас.%, предпочтительно от 12 до 19 мас.%, более предпочтительно от 14 до 17 мас.%.7. Tank according to claim 6, wherein the poly(styrene-isoprene-styrene) triblock copolymer has a polystyrene content of 10 to 21 wt.%, preferably 12 to 19 wt.%, more preferably 14 to 17 wt.% . 8. Бак по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана свободна от EVOH или сополимеров EVOH.8. Tank according to any one of the preceding claims, wherein the membrane is free of EVOH or EVOH copolymers. 9. Бак по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана свободна от масла.9. Tank according to any one of the preceding claims, in which the membrane is free of oil. 10. Бак по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана содержит по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 20% термопластичного олефинового блок-сополимера.10. Tank according to any one of the preceding claims, wherein the membrane contains at least 10%, more preferably at least 20%, of a thermoplastic olefin block copolymer. 11. Бак по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана состоит из:11. A tank according to any one of the preceding claims, wherein the membrane consists of: a) 10-60 мас.% неолефинового или частично олефинового термопластичного эластомерного сополимера,a) 10-60% by weight of a non-olefinic or partially olefinic thermoplastic elastomeric copolymer, b1) 10-90 мас.% термопластичного олефинового блок-сополимера,b1) 10-90% by weight of a thermoplastic olefin block copolymer, b2) 0-80 мас.% полипропилена,b2) 0-80 wt% polypropylene, c) 0-20 мас.% добавокc) 0-20 wt.% additives при добавлении в общем количестве до 100 мас.%.when added in a total amount of up to 100 wt.%. 12. Бак по любому из пп.1-3, в котором мембрана состоит из одного или нескольких термопластичных олефиновых блок-сополимеров.12. Tank according to any one of claims 1 to 3, wherein the membrane consists of one or more thermoplastic olefin block copolymers. 13. Бак по любому из пп.1-3, в котором мембрана состоит из смеси одного или нескольких термопластичных олефиновых блок-сополимеров и дополнительного полиолефина.13. Tank according to any one of claims 1 to 3, wherein the membrane consists of a blend of one or more thermoplastic olefin block copolymers and an additional polyolefin. 14. Способ получения однослойной мембраны для расширительного бака, причем способ содержит:14. A method for producing a single-layer membrane for an expansion tank, the method comprising: a) нагревание термопластичного олефинового блок-сополимера и необязательно смешивание с неолефиновым или частично олефиновым термопластичным эластомерным сополимером и/или дополнительным полиолефином,a) heating the thermoplastic olefin block copolymer and optionally blending with the neo-olefin or partially olefin thermoplastic elastomer copolymer and/or additional polyolefin, б) литье под давлением нагретого сополимера или смеси из этапа a) в форме для мембраны для формирования однослойной мембраны,b) injection molding the heated copolymer or mixture from step a) in a membrane mold to form a single layer membrane, c) необязательно охлаждение мембраны в форме для мембран,c) optionally cooling the membrane in a membrane mold, г) извлечение мембраны из формы, при этомd) removing the membrane from the mold, while термопластичный олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена и пропилена с содержанием пропилена не менее 80 мас.% и с индексом текучести расплава от 1 до 20 г/10 мин в соответствии с методом ASTM D1238 (200°C/2,16 кг), при этом термопластичный олефиновый блок-сополимер содержит повторяющиеся изотактические звенья пропилена со статистическим распределением этилена, причем термопластичный олефиновый блок-сополимер имеет содержание этилена от 4 до 20 мас.%.the thermoplastic olefin block copolymer is an ethylene-propylene copolymer with a propylene content of at least 80 wt.% and a melt flow index of 1 to 20 g/10 min according to ASTM D1238 method (200°C/2.16 kg), while the thermoplastic olefin block copolymer contains repeating isotactic units of propylene with a random distribution of ethylene, and the thermoplastic olefin block copolymer has an ethylene content of from 4 to 20 wt.%. 15. Применение термопластичного олефинового блок-сополимера для получения однослойной мембраны для расширительного бака, при этом термопластичный олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена и пропилена с содержанием пропилена не менее 80 мас.% и с индексом текучести расплава от 1 до 20 г/10 мин в соответствии с методом ASTM D1238 (200°C/2,16 кг), при этом термопластичный олефиновый блок-сополимер содержит повторяющиеся изотактические звенья пропилена со статистическим распределением этилена, причем термопластичный олефиновый блок-сополимер имеет содержание этилена от 4 до 20 мас.%.15. The use of a thermoplastic olefin block copolymer to obtain a single-layer membrane for an expansion tank, while the thermoplastic olefin block copolymer is an ethylene-propylene copolymer with a propylene content of at least 80 wt.% and a melt flow index of 1 to 20 g/10 min in accordance with the ASTM D1238 method (200°C/2.16 kg), while the thermoplastic olefin block copolymer contains repeating isotactic units of propylene with a random distribution of ethylene, and the thermoplastic olefin block copolymer has an ethylene content of from 4 to 20 wt. %.
RU2020137408A 2018-04-19 2019-04-18 Single-layer membrane for expansion tank RU2801653C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2020797 2018-04-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020137408A RU2020137408A (en) 2022-05-19
RU2801653C2 true RU2801653C2 (en) 2023-08-11

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880198A (en) * 1996-03-04 1999-03-09 Tonen Chemical Corporation Thermoplastic resin composition comprising propylene elastomer, and talc components
WO2013151441A2 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Flamco B.V. Expansion vessel
US9366373B2 (en) * 2014-05-20 2016-06-14 Amtrol Licensing Inc. Pressure absorber for a fluid system and method of use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880198A (en) * 1996-03-04 1999-03-09 Tonen Chemical Corporation Thermoplastic resin composition comprising propylene elastomer, and talc components
WO2013151441A2 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Flamco B.V. Expansion vessel
US9366373B2 (en) * 2014-05-20 2016-06-14 Amtrol Licensing Inc. Pressure absorber for a fluid system and method of use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6414081B1 (en) Compatibilized blends of non-polar thermoplastic elastomers and polar thermoplastic polymers
US9670351B2 (en) Flexible tubing material and method of forming the material
US4772657A (en) Hydrogenated block copolymer compositions
ES2516699T3 (en) Thermoplastic Elastomeric Composition
WO2004081069A1 (en) Hydrogenated diene copolymer, polymer composition, and molded object
JP6589180B2 (en) Thermoplastic polymer composition having excellent gas barrier properties
CA2417107C (en) Dynamically crosslinked composition of a block copolymer and polyolefin
RU2801653C2 (en) Single-layer membrane for expansion tank
EP2275267B1 (en) Ink-contacting thermoplastic elastomer composition for ink jet printer
JP3114269B2 (en) Thermoplastic elastomer composition
CN112041615B (en) Single-layer expansion water tank diaphragm
CN111875872A (en) EVA/PEBAX supercritical foaming composite shoe material and preparation method thereof
CN110885528A (en) Medical tubes and compositions and methods for making the same
WO2019203647A1 (en) Single layer expansion tank membrane
KR101437731B1 (en) Thermoplastic elastomer composition with improved moldability and tensile strength
US20080051515A1 (en) Ultra high molecular weight polyethylene articles
US20050074570A1 (en) Fluoropolymer laminates
KR20170097127A (en) A composite article
KR20190064340A (en) Medical film with high transparency, flexibility and impact strength
CN100439432C (en) Polymer foam containing hydrogenated copolymer
JP2009126170A (en) Method of manufacturing tube for transporting fluid
JP2004243544A (en) Laminate having thermoplastic elastomer as base material and laminated tubular body
JP2012102152A (en) Resin composition for inkjet
JP2012212614A (en) Conductive agent and antistatic resin composition
MXPA00005522A (en) Compatibilized blends of non-polar thermoplastic elastomers and polar thermoplastic polymers