WO2019031988A1 - Способ получения полимерных материалов - Google Patents
Способ получения полимерных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019031988A1 WO2019031988A1 PCT/RU2018/000513 RU2018000513W WO2019031988A1 WO 2019031988 A1 WO2019031988 A1 WO 2019031988A1 RU 2018000513 W RU2018000513 W RU 2018000513W WO 2019031988 A1 WO2019031988 A1 WO 2019031988A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- radiation
- polymer
- ionizing radiation
- treatment
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 17
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 5
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
- C08J3/247—Heating methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/08—Heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
- C08J7/18—Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use 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; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use 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; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use 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; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08J2327/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
Definitions
- the invention relates to the field of radiation chemistry and high energy chemistry to obtain, using thermo-radiation processing of workpieces, polymeric materials with improved performance characteristics, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE) and other brands of fluoroplastics, widely used in various industries: automotive, aviation, medical, space, chemical, etc.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the absorbed dose at which the maximum effect of improving the tribological characteristics was achieved was 50 Mrad.
- a further increase in the absorbed dose led to an increase in wear, up to embrittlement of the samples and the inability to measure wear parameters on them at 100 Mrad.
- the leading radiolytic process in polytetrafluoroethylene in air is the destruction of polymer chains (Fluoropolymers. / Edited by L. Wall: Trans. From English. / Edited by IL Knunyants and V.A. Ponomarenko. -M: Peace, 1975).
- thermoradiation treatment in an inert atmosphere of polytetrafluoroethylene products for sealing devices is known.
- PTFE products were irradiated at an elevated temperature of 50-55 ° C in an inert atmosphere to an absorbed dose of 0.8 Mrad.
- thermo-radiation treatment the life of sealing devices was increased several dozen times while maintaining the other physicomechanical characteristics of PTFE.
- thermoradiation processing of products from polytetrafluoroethylene in which billets are irradiated with gamma rays at elevated temperature in the melt in an inert medium. The temperature of the blanks is maintained below the melting point of polytetrafluoroethylene, but above its crystallization temperature.
- the workpieces are irradiated using a pulsed linear accelerator operating in a gamma mode and a converter to an absorbed dose of 50-350 kGy, and during the irradiation process the temperature of the blanks is reduced by 0.8-1 ° C / 10 kGy, and the irradiation rate is more than 10 Gy / seconds After irradiation, the workpiece is cooled to room temperature at a rate of 30-70 ° C / hour.
- the invention provides a reduction in the time of irradiation of the product and increase the utilization rate of the useful volume of ionization radiation.
- the inconstancy of properties, in addition to thermoradiation destruction can be explained by an incorrect cooling mode (speed and time).
- the technical result for which the claimed invention is intended, is to increase the physicomechanical properties of the fluoropolymer material while ensuring their consistency and programmability in the process of obtaining the finished product.
- the claimed method consists in processing blanks with various types of high-energy ionizing radiation (Alpha radiation, electron radiation, irradiation with protons, neutrons and other ionizing particles, bremsstrahlung radiation and gamma radiation) at a temperature strictly above temperature melting the crystalline phase of the polymer in an oxygen-free (inert) environment, while the processing of polytetrafluoroethylene is carried out using a pulsed line of a bremsstrahlung gamma radiation electron accelerator, up to an absorbed dose of 0-500 kGy, or energy-equivalent coherent radiation of high energies, moreover, to obtain certain physicomechanical characteristics (wear resistance, hardness, elasticity), during irradiation the polymer temperature reduce not more than 0.5 degrees / 10 kGy, and to adjust the ratio of the hardness / elasticity of the polymer, after treatment with high-energy ionizing radiation, the polymer is subjected to heat
- high-energy ionizing radiation Alpha radiation
- the most effective ionizing radiation is the gamma radiation (both natural and artificial - bremsstrahlung), which has the greatest magnitude of linear energy transfer, and, as a result, the uniformity of the magnitude of the radiation effect in the bulk of the workpiece.
- the most preferred source of gamma radiation is a pulsed linear accelerator.
- the claimed method is implemented using the installation, the main parts of which are a horizontal pulse linear accelerator (ILU) and a thermoradiation chamber (TEC).
- ILU horizontal pulse linear accelerator
- TEC thermoradiation chamber
- thermo-radiation treatment A phased implementation of the claimed method of thermo-radiation treatment:
- the polymer material is prepared according to standard technical conditions for the processing of fluoropolymer materials (extrusion, casting, powder pressing).
- the obtained billet of polymeric material is sent to the preparation area and placed in the dispenser.
- oxygen is pumped to a residual pressure, then it is filled with an inert gas (argon, nitrogen) to an overpressure.
- billets of polymer material are heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase from 327 ° C and not more than 380 ° C at a rate of not more than 60 ° C / hour, and also temperature-controlled at a temperature significantly above the melting point of the crystalline phase (not more than 380 ° C), which allows for the process of complete melting crystalline phase of the polymer and at the same time exclude the possible development of degradation of polymer sites due to the presence of solid crystalline regions that are subject to severe degradation during irradiation.
- the billet is sent to the irradiation zone.
- Processing of blanks from a polymeric material is carried out, in particular by ionizing bremsstrahlung of a pulsed linear accelerator, the irradiation rate from 0-1000 Gy / s.
- the irradiation takes place before the absorbed dose of 0.5-500 kGy (or energy-equivalent coherent radiation of high energy) with a decrease in the temperature of the product during processing not more than 0.5 deg / 10 kGy.
- the final stage of the process - the processed billet of polymer material is cooled to room temperature at a rate of not more than 60 ° C / hour.
- Processing of blanks in addition to the above bremsstrahlung, can be produced by alpha radiation, gamma radiation, electron radiation, protons and neutrons with high energies, radiation from natural sources.
- the invention provides a significant improvement in the quality of the polymer with a different set of properties for different categories of applications.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Способ терморадиационной обработки заготовок, полимерных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности политетрафторэтилена (ПТФЭ) и других марок фторопластов. Обработка заготовок осуществляется высокоэнергетическим ионизирующим излучением при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимера в бескислородной среде. Обработку осуществляют с помощью импульсного линейного ускорителя электронов, генерирующего ионизирующее излучение. Для обработки используют альфаизлучение, гамма-излучение, электронное излучение, облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями, излучение от природных источников. После обработки ионизирующим излучением полимер подвергают термообработке. Способ обработки обеспечивает повышение физико-механических свойств материала с обеспечением их постоянства и программируемое™ физико-механических характеристик.
Description
Способ получения полимерных материалов Область техники
Изобретение относится к области радиационной химии и химии высоких энергий по получению, с помощью терморадиационной обработки заготовок, полимерных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности политетрафторэтилена (ПТФЭ) и других марок фторопластов, широко используемых в различных областях промышленности: автомобильной, авиационной, медицинской, космической, химической и т.д.
Уровень техники
Известно, см. Истомин Н.П., Семенов А.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров. М, 1981, что воздействие ионизирующего излучения на политетрафторэтилен в воздушной среде при комнатной температуре может приводить к повышению его износостойкости. После облучения политетрафторэтилена гамма-квантами наблюдали уменьшение объемного массового износа при нагрузках 350 и 400 Н и скоростях скольжения 0.5 и 0.01 м/с приблизительно в 20 раз. Зависимость износостойкости политетрнафторэтилена от величины поглощенной дозы имела вид кривой с максимумом. Поглощенная доза, при которой достигался максимальный эффект улучшения триботехнических характеристик, составила 50 Мрад. Дальнейшее увеличение поглощенной дозы приводило к увеличению износа, вплоть до охрупчивания образцов и невозможности измерить на них параметры износа при 100 Мрад. Необходимо отметить, что ведущим радиолитическим процессом в политетрафторэтилене в воздушной среде (в присутствии кислорода) является деструкция полимерных цепей (Фторполимеры. / Под ред. Л. Уолла: Пер. с англ. / Под ред. И.Л. Кнунянца и В.А. Пономаренко. -М: Мир, 1975). Поэтому его облучение в этих условиях, несмотря на увеличение износостойкости приводит к значительному ухудшению других механических характеристик (прочности на разрыв, предела текучести и др.) и с этой точки зрения неприемлемо на практике. Кроме того, повышение
износостойкости ПТФЭ в десятки раз в результате радиационной обработки в описанных условиях нельзя признать достаточно высоким, поскольку современные способы, основанные на приготовлении антифрикционных композиций на его основе с использованием оксидов металлов, позволяют увеличить износостойкость от 100 до 1000 раз (Истомин Н.П., Семенов А.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров. -М, 1981).
Из авторского свидетельства СССР JNS>1642730 А1, C08J 3/28, 1999, известен способ терморадиационной обработки в инертной среде изделий из политетрафторэтилена для уплотнительных устройств. С целью повышения ресурса уплотнительных устройств изделия из ПТФЭ облучались при повышенной температуре 50-55°С в инертной среде до поглощенной дозы 0.8 Мрад. В результате терморадиационной обработки ресурс уплотнительных устройств был увеличен в несколько десятков раз при сохранении других физико-механических характеристик ПТФЭ.
Из патента РФ 2597913, класс C08J 3/28, опубликован 20.09.2016 (принят в качестве наиболее близкого аналога), известен способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена, при котором заготовки облучают гамма-квантами при повышенной температуре в расплаве в инертной среде. При этом температуру заготовок поддерживают ниже температуры плавления политетрафторэтилена, но выше температуры его кристаллизации. Облучение заготовок осуществляют с помощью импульсного линейного ускорителя, работающего в гамме-моде и конвертера, до поглощенной дозы 50-350 кГр, причем в процессе облучения температуру заготовок понижают на 0.8-1 °С/10 кГр, а скорость облучения составляет более 10 Гр/сек. После облучения заготовки охлаждают до комнатной температуры со скоростью 30-70°С/час. Изобретение обеспечивает сокращение времени облучения продукта и повышение коэффициента использования полезного объема ионизационного излучения.
К недостаткам данного технического решения следует отнести непостоянство физико-механических характеристик полимера в процессе облучения, в частности, при указанном режиме терморадиационного облучения
(«....при этом температуру заготовок поддерживают ниже температуры плавления политетрафторэтилена, но выше температуры его кристаллизации.», что соответствует температурам =< 327°С) возможно развитие деструкции участков полимера в следствии наличия твердых кристаллических участков подверженных сильной деструкции при облучении. Кроме того, непостоянство свойств, помимо терморадиационной деструкции, может быть объяснено неверным режимом охлаждения (скорость и время).
Сущность изобретения
Техническим результатом, для получения которого предназначено заявленное изобретение, является повышение физико-механических свойств фторполимерного материала с обеспечением их постоянства и программируемости в процессе получения готового продукта.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что заявленный способ заключается в обработке заготовок различными видами высокоэнергетического ионизирующего излучения (Альфа-излучение, электронное излучение, облучение протонами, нейтронами и другими ионизирующими частицами, тормозное гамма-излучение и гамма-излучение) при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимера в бескислородной (инертной) среде, при этом обработку политетрафторэтилена осуществляют с помощью импульсного линейного ускорителя электронов, генерирующего тормозное гамма-излучение, до поглощенной дозы 0-500 кГр, или эквивалентного в энергетическом отношении когерентного излучения высоких энергий, причем, для получения определенных физико-механических характеристик (износостойкость, твердость, эластичность), в процессе облучения температуру полимера понижают не более 0,5 град/10 кГр, а для регулировки соотношения твердость/эластичность полимера, после обработки высокоэнергетическим ионизирующим излучением, полимер подвергают термообработке (нагрев/охлаждения) для нормализации свойств и достижения максимальной однородности материала и программируемости физико-механических характеристик.
Следует отметить, что в результате обработки ионизирующим излучением во фторопластах возникают радиационные эффекты вследствие протекания
радиационно-химической реакции. Данный эффект возникает и увеличивается с возрастанием поглощенной энергии ионизирующего излучения (поглощенной дозы этого излучения) в единичном объеме. Количественной характеристикой радиационно-химической реакции является радиационно-химический выход (величина изменений физико-механических свойств заготовки в результате поглощения 100 эВ ионизирующего излучения). Качественная характеристика ионизирующего излучения - эффективности ионизирующего излучения, зависит от типа излучения, а именно от величины линейной передачи энергии.
Таким образом, для достижения максимального радиационного эффекта количественно необходимо выбрать наиболее эффективное ионизирующее излучение. Таким является гамма-излучение (как природное, так и искусственное - тормозное), имеющее наибольшую величину линейной передачи энергии, и, как следствие, равномерность величины радиационного эффекта в объеме заготовки. Наиболее предпочтительным источником гамма- излучения выступает импульсный линейный ускоритель.
Заявленный способ реализуется с помощью установки, основными частями которой являются горизонтальный импульсный линейный ускоритель (ИЛУ) и терморадиационная камера (ТРК).
Наиболее предпочтительные случаи осуществления изобретения Поэтапная реализация заявленного способа терморадиационной обработки:
Полимерный материал подготавливают согласно стандартным техническим условиям переработки фторполимерных материалов (экструзия, литьё, порошковое прессование).
Затем, полученные заготовки из полимерного материала направляются в зону подготовки и помещаются в ТРК. В ТРК производится откачка кислорода до остаточного давления, затем ее заполняют инертным газом (аргон, азот) до избыточного давления.
В ТРК заготовки из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы от 327°С и не более 380°С со скоростью не более 60°С/час, а также, проводят термостатирование при температуре значительно выше температуры плавления кристаллической фазы (не более 380°С), что позволяет провести процесс полного плавления
кристаллической фазы полимера и исключить при этом возможное развитие деструкции участков полимера в следствии наличия твердых кристаллических участков, подверженных сильной деструкции при облучении.
На следующем этапе заготовки направляется в зону облучения. Проводится обработка заготовок из полимерного материала, в частности ионизирующим тормозным гамма-излучением импульсного линейного ускорителя, скорость облучения от 0-1000 Гр/сек. Облучение проходит до поглощенной дозы 0,5-500 кГр (или эквивалентного в энергетическом отношении когерентного излучения высоких энергий) с понижением температуры изделия в процессе обработки не более 0,5 град/10 кГр. После прекращения облучения, в связи с возможным быстрым набором необходимой дозы облучения и особенностями механизма изменения структуры и, как следствие, физико-механических характеристик заготовок полимерного материала, необходимо провести дополнительную термообработку в режиме нагрев/охлаждение в температурном диапазоне от начала кристаллизации обработанного полимера до 380°С/час для нормализации и стабилизации свойств.
Финальная стадия процесса обработки - обработанные заготовки из полимерного материала охлаждают до комнатной температуры со скоростью не более 60°С/час.
Обработка заготовок, помимо указанного выше тормозного гамма излучения, может быть произведена Альфа-излучением, гамма-излучением, электронным излучением, протонами и нейтронами с высокими энергиями, излучением от природных источников.
Изобретение обеспечивает значительное повышение качества получаемого полимера с различным набором свойств под разные категории областей его применения.
Claims
1. Способ терморадиационной обработки изделий из фторопластов в частности политетрафторэтилена при котором заготовки обрабатывают высокоэнергетическим ионизирующим излучением при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимера в бескислородной среде, при этом обработку полимера осуществляют с помощью импульсного линейного ускорителя электронов, генерирующего излучение, до поглощенной дозы 0,5-500 кГр, причем в процессе облучения, температуру полимера понижают не более 0,5 °С /10 кГр, а после обработки ионизирующим излучением, полимер подвергают термообработке.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют Альфа- излучение.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют гамма- излучение.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют электронное излучение.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями.
6 Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют излучение от природных источников.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку обрабатывают при температуре выше 327°, но не более 380°С.
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку осуществляют в режиме нагрев/охлаждение в температурном диапазоне от начала кристаллизации обработанного полимера до 380°С/час для нормализации и стабилизации свойств конечного продукта.
7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18845041.5A EP3666815A4 (en) | 2017-08-09 | 2018-08-01 | POLYMERIC MATERIAL PRODUCTION PROCESS |
US16/484,445 US20190345298A1 (en) | 2017-08-09 | 2018-08-01 | Process for producing polymer materials |
CN201880010809.9A CN110291138A (zh) | 2017-08-09 | 2018-08-01 | 生产聚合物材料的方法 |
JP2020530413A JP2020534424A (ja) | 2017-08-09 | 2018-08-01 | 高分子材料を製造するための方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017128425 | 2017-08-09 | ||
RU2017128425A RU2669841C1 (ru) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | Способ получения полимерных материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019031988A1 true WO2019031988A1 (ru) | 2019-02-14 |
Family
ID=63862574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2018/000513 WO2019031988A1 (ru) | 2017-08-09 | 2018-08-01 | Способ получения полимерных материалов |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190345298A1 (ru) |
EP (1) | EP3666815A4 (ru) |
JP (1) | JP2020534424A (ru) |
CN (1) | CN110291138A (ru) |
RU (1) | RU2669841C1 (ru) |
WO (1) | WO2019031988A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734608C2 (ru) * | 2018-12-19 | 2020-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Арфлон" | Способ получения блочных изделий из политетрафторэтилена и композитов на его основе |
RU2766553C1 (ru) * | 2020-10-03 | 2022-03-15 | Сергей Витальевич Слесаренко | Эндопротез тазобедренного сустава и способ получения модифицированного политетрафторэтилена для эндопротеза тазобедренного сустава |
RU2753477C1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "КВАНТ Р" | Способ получения полимерных композиционных материалов |
WO2023195880A1 (ru) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | Сергей Витальевич СЛЕСАРЕНКО | Применение полимерного материала |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1642730A (en) | 1925-08-15 | 1927-09-20 | Hudson Motor Car Co | Automobile body |
RU2207351C2 (ru) * | 2000-12-22 | 2003-06-27 | Больбит Николай Михайлович | Способ получения износостойкого политетрафторэтилена |
RU2211228C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-08-27 | Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.Карпова | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена |
RU2597913C1 (ru) | 2015-06-03 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Фторопластовые Технологии" | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2637520B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1997-08-06 | 大阪瓦斯株式会社 | フッ素樹脂微粉の製法 |
JP3317452B2 (ja) * | 1992-10-05 | 2002-08-26 | 株式会社レイテック | 改質ポリテトラフルオロエチレンとその製造方法 |
JP3337785B2 (ja) * | 1993-10-26 | 2002-10-21 | 日本原子力研究所 | 改質ポリテトラフルオロエチレンの製造方法 |
JP2000260223A (ja) * | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 高強度電解質膜前駆体 |
JP2002256080A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Japan Atom Energy Res Inst | 放射線改質四フッ化エチレン樹脂原料及びその製造方法 |
JP3913535B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2007-05-09 | 住友重機械工業株式会社 | 改質フッ素樹脂の製造方法 |
JP4501660B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2010-07-14 | 日立電線株式会社 | ふっ素樹脂シートの製造方法及び製造装置 |
CN1900154A (zh) * | 2005-07-01 | 2007-01-24 | 株式会社西铁城电子 | 生产耐热带电氟树脂材料的方法和使用该材料生产驻极体电容麦克风的方法 |
US20070023690A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-02-01 | Yuki Tsuchiya | Method of producing heat-resistant electrically charged fluororesin material and method of producing electret condenser microphone using heat-resistant electrically charged fluororesin material |
CN101824158A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种用电子束辐照制备交联聚四氟乙烯的方法 |
JP6471545B2 (ja) * | 2015-03-10 | 2019-02-20 | 日立金属株式会社 | 架橋フッ素樹脂粉体の製造方法 |
CN106957391A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-07-18 | 刘金财 | 一种亲水耐热的聚四氟乙烯微粉及其制备方法 |
-
2017
- 2017-08-09 RU RU2017128425A patent/RU2669841C1/ru active
-
2018
- 2018-08-01 WO PCT/RU2018/000513 patent/WO2019031988A1/ru unknown
- 2018-08-01 JP JP2020530413A patent/JP2020534424A/ja active Pending
- 2018-08-01 US US16/484,445 patent/US20190345298A1/en not_active Abandoned
- 2018-08-01 EP EP18845041.5A patent/EP3666815A4/en not_active Withdrawn
- 2018-08-01 CN CN201880010809.9A patent/CN110291138A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1642730A (en) | 1925-08-15 | 1927-09-20 | Hudson Motor Car Co | Automobile body |
RU2207351C2 (ru) * | 2000-12-22 | 2003-06-27 | Больбит Николай Михайлович | Способ получения износостойкого политетрафторэтилена |
RU2211228C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-08-27 | Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.Карпова | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена |
RU2597913C1 (ru) | 2015-06-03 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Фторопластовые Технологии" | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
"Fluoropolymers", 1975 |
ISTOMIN, N.P.SEMYONOV, A.P., ANTIFRIKTSIONNYE SVOISTVA KOMPOSITSIONNYKH MATERIALOV NA OSNOVE FTORPOLIMEROV (ANTIFRICTION PROPERTIES OF FLUOROPOLYMER-BASED COMPOSITE MATERIALS)), 1981 |
ISTOMIN, N.PSEMYONOV, A.P., ANTIFRIKTSIONNYE SVOISTVA KOMPOSITSIONNYKH MATERIALOV NA OSNOVE FTORPOLIMEROV (ANTIFRICTION PROPERTIES OF FLUOROPOLYMER-BASED COMPOSITE MATERIALS, 1981 |
See also references of EP3666815A4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020534424A (ja) | 2020-11-26 |
US20190345298A1 (en) | 2019-11-14 |
EP3666815A1 (en) | 2020-06-17 |
CN110291138A (zh) | 2019-09-27 |
RU2669841C1 (ru) | 2018-10-16 |
EP3666815A4 (en) | 2021-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019031988A1 (ru) | Способ получения полимерных материалов | |
JP3317452B2 (ja) | 改質ポリテトラフルオロエチレンとその製造方法 | |
WO2014007346A1 (ja) | 改質含フッ素共重合体、フッ素樹脂成形品、及び、フッ素樹脂成形品の製造方法 | |
RU2597913C1 (ru) | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена | |
RU2657089C1 (ru) | Способ получения полимерных нанокомпозиционных материалов | |
JP4846496B2 (ja) | 架橋ポリテトラフルオロエチレン樹脂とその製造方法 | |
Vorob’ev et al. | Radiation processing of natural latex using a wide-aperture electron accelerator with a plasma emitter | |
Allayarov et al. | Kinetic features of the laser ablation of gamma-irradiated polyvinylidene fluoride | |
US3116226A (en) | Irradiation of fluorocarbon copoluymers | |
Pavlenko et al. | Gamma modification of radiation-resistant fluoroplastic composite | |
IL270807B2 (en) | A device for producing accelerated electrons | |
JP3672428B2 (ja) | 改質ふっ素樹脂成形体 | |
RU2211228C2 (ru) | Способ терморадиационной обработки изделий из политетрафторэтилена | |
Straede | Practical applications of ion implantation for tribological modification of surfaces | |
JPH1149867A (ja) | 改質フッ素樹脂およびその製造方法 | |
Donaev et al. | Emissivity of laser-activated Pd–Ba alloy | |
Frolov et al. | Impact of γ-Irradiation on the Kinetics of Laser Ablation of Polyamide Under Continuous CO 2 Laser Beam | |
US3231481A (en) | Process for cross-linking high polymers with high energy ionizing irradiation in the presence of nitrous oxide | |
RU2810570C2 (ru) | Способ терморадиационной обработки фторполимеров | |
JP3750326B2 (ja) | 絶縁電線及びホース | |
CN113956528A (zh) | 一种高交联超高分子量聚乙烯及其制备方法、应用 | |
EP3348601A1 (en) | Polytetrafluoroethylene molded body, and manufacturing method therefor | |
RU2753477C1 (ru) | Способ получения полимерных композиционных материалов | |
López-Patiño et al. | Ionization and Electron Capture for H+ Collisions with CO at low keV Energy | |
Koval et al. | Possible applications of the electron source with a wide-grid plasma cathode and the output beam into the atmosphere |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18845041 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020530413 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018845041 Country of ref document: EP Effective date: 20200309 |