Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров (его варианты)

Патент 1044024

Авторы

Реферат

1. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, он дополнительно содержит жидкое углеводородное масло, выбранное из группы: вазелиновое, парафиновое и трансформаторное при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое углеводородное масло - 38,0-66,0 Тетрагидрофуран - 17,5-37,0 Ароматический углеводород - 14,0-21,0 Натрий металлический - 2,5-4,0 2. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, вкючающий металлический натрий, антрацен тетрагидрофуран и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, состав дополнительно содержит декалин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Декален - 67-69 Антрацен - 15-18 Тетрагидрофуран - 11-13 Натрий металлический - 3-4 3. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, в качестве ароматического углеводорода состав содержит нафталин и антрацен и дополнительно фенетол при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фенетол - 68,0-70,0 Нафталин - 11,5-13,0 Тетрагидрофуран - 11,0-13,0 Антрацен - 3,0-4,0 Натрий металлический 2,5-4,0

Изобретение относится к активирующим смесям для обработки поверхности различных изделий из фторополимеров с целью придания ей адгезионных свойств. Известны различные способы активации поверхностей фторполимеров: химическая активация комплексами натрия, активация обработкой электрическим разрядом, при действии лучей высокой энергии и т.д. Наиболее широкое применение в промышленности получил химический способ активации поверхностей комплексами натрия с ароматическими углеводородами благодаря высокой эффективности обработки поверхности и возможности активации изделий практически любой конфигурации. Известен состав, состоящий из комплекса металлического натрия с нафталином, антраценом или дифенилом в тетрагидрофуране (ТГФ). Соотношение компонентов 1 1,5 моль ароматического углеводорода на 1 моль натрия и 200 - 250 мл ТГФ. Натрий предварительно диспергируют в толуоле (~ 100 мл). Образцы из политетрафторэтилена (Ф 4), обработанные указанным составом и склеенные между собой эпоксидным клеем, имеют прочность связи (на отдир) 473 г/см для комплекса на основе нафталина, 552 г/см антрацена и 985 г/см дифенила. Недостатком указанного состава является большая пожароопасность состава, так как основным компонентом по количеству является пожароопасный ТГФ, имеющий температуру вспышки ( Т_всп) минус 20^o. Наиболее близким к предлагаемому составу по достигаемому эффекту и по содержанию компонентов является состав, который содержит 1 60 мас. полимера (полистирола, полиизобутилена и т.д.), 1 моль натрия, 0,4 2 моля ароматического углеводорода (нафталин, антрацен, дифенил), 500-5000 мл органического растворителя из группы эфиров, 0-50 мас. углеводорода и 0 1 моль краунэфира. В качестве органического растворителя используется преимущественно ТГФ. Устойчивость этого состава в атмосферной среде достигается за счет наличия полимера. Прочность клеевых соединений на сдвиг политетрафтоэтиленовых (Ф4) поверхностей, обработанных этим составом, равна 43,8 кг/см² в случае применение эпоксидного клея. Прочность связи сопротивление отдиру образцов Ф4, обработанных указанным составом, составляет 700 г/см (см. контрольный пример 8). Недостатком указанного состава является большая пожароопасность его из-за использования пожароопасного ТГФ в качестве основного по количеству компонента. ТБ_всп состава около минус 20^o. Целью изобретения является снижение пожароопасности активирующего состава. Для достижения указанной цели состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, дополнительно содержит углеводородное масло при следующем соотношении компонентов, мас. Жидкое углеводородное масло 38,0 66,0 ТГФ 17,5 37,0 Ароматический углеводород 14,0 21,0 Натрий металлический 2,5 4,0 Состав по п. 2 отличается от состава по варианту 1 тем, что содержит антрацен и декалин при следующем соотношении компонентов, мас. Декалин 67 69 Антрацен 15 18 ТГФ 11 13 Натрий металлический 3 4 Состав по п. 3 отличается от состава по варианту 1 тем, что содержит нафталин, антрацен и фенетол при следующем соотношении компонентов, мас. Фенол 68,0 70,0 Нафталин 11,5 13,0 ТГФ 11,0 13,0 Антрацен 3,0 4,0 Натрий металлический 2,5-4,0 Для состава по п. 1 в качестве ароматического углеводорода могут быть использованы нафталин, антрацен, дифенил и другие ароматические углеводороды с конденсированными ядрами, в качестве углеводородных масел масла из группы вазелиновых, парафиновых, трансформаторных. Введение в известный состав жидких углеводородных масел, декалина или фенетола привело к неожиданному эффекту: несмотря на общепринятое мнение, что 10 15% пожароопасного вещества в композиции определяет Т_всп. всей композиции, оказалось, что введение в состав указанных соединений значительно повышает Т_всп всего состава на 30 40^o, несмотря на то, что композиция содержит 11 37мас. ТГФ с Т_всп. минус 20^o При этом активность комплекса практически сохраняется на том же уровне. Состав для активации может быть приготовлен путем диспергирования металлического натрия в смеси ароматического углеводорода, масла,фенетола или декалина при температуре 120^oC в защитной атмосфере сухого инертного газа с последующим добавлением необходимого количества ТГФ при 20^oС и при перемешивании. Можно вначале готовить комплекс натрия с ароматическим углеводородом в ТГФ, а затем вводить в него масло, декалин или фенетол. Пример 1 (вариант 1). В стеклянную колбу, снабженную мешалкой якорного типа и масляным затвором, в атмосфере сухого азота загружали 21 г антрацена, 38 г вазелинового масла, а затем 4 г натрия. Температуру смеси поднимали до 120^oС и при перемешивании проводили диспергирование натрия (до размера частиц 0,1 мм). Далее смесь охлаждали до 20^oC и при перемешивании вводили 37 г ТГФ, поддерживая в колбе температуру 25^oС. Свойства составов, полученных по примеру 1 и последующим примерам, приведены в таблице. Пример 2 (вариант 1). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но вазелиновое масло добавляли после приготовления комплекса. Диспергирование натрия вели в расплавленном нафталине. Брали следующие компоненты, мас. Нафталин 14,0 Вазелиновое масло 66,0 Натрий 2,5 ТГФ 17,5 Пример 3 (вариант 1). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 18 Трансформаторное масло 59 Натрий 3 ТГФ 20 Пример 4 (вариант 2). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 18 Декалин 67 Натрий 4 ТГФ 11 Пример 5 (вариант 2). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но брали следующие компоненты, мас. Антрацен 15 Декалин 69 Натрий 3 ТГФ 13 Пример 6 (вариант 3). Приготовление состава вели аналогично примеру 1, но 36 г фенетола добавили после приготовление комплекса. Брали следующие компоненты, мас. Нафталин 13,0 Антрацен 4,0 Фенетол 68,0 Натрий 4,0 ТГФ 11,0 Пример 7 (вариант 3). Приготовление состава вели аналогично примеру 6, но брали следующие компоненты, мас. Нафталин 11,5 Антрацен 3,0 Фенетол 70,0 Натрий 2,5 ТГФ 13,0 Пример 8 (контрольный, аналогично прототипу). 2,5 г натрия (0,11 моль) диспергировали в 12,2 (0,1 моль) нафталина. При охлаждении и перемешивании добавляли 100 мл (89 г) и 25 г полистирола до однородного состава. Состав полученной композиции при этом следующий, мас. Натрий. 1,9 Нафталин 9,9 ТГФ 69,0 Полистирол 19,2 Для полученных по примерам 1 8 составов определялась Т_всп по "Методике определения Т_всп в открытом тигле и Т_всп, ГОСТ 12.1.021-80. Так как при нагревании составов в тигле до температуры более 20^oС происходит разложение их, что ведет к снижению Т_всп определение Т_всп ограничивалось температурой 20^oС. Определялась также активность составов по результатам обработки этими составами пленок из фторполимеров Ф4 и Ф4MB (сополимера тетрафторэтилена и гексафторпропилена) размером 15х2 см с последующим склеиванием этих пленок и отдиром их по месту склеивания согласно методике ТУ 6-05-041-385-77 "Материалы фторопластовые пленочные адгезионноспособные". Использовался эпоксидный клей с отвердителем полиэтиленополиамином. Сравнивалась устойчивость предлагаемого и известных составов по потере активности после выдержки в открытом тигле при комнатной температуре в течение 0,5 ч. Выбор времени выдержки 0,5 ч обусловлен тем, что для активации поверхности фторполимеров необходимо время не более 5 мин. До употребления состав хранится в герметичных емкостях. Как видно из таблицы, заявляемые составы по сравнению с составом по прототипу позволяют снизить пожароопасность активирующих смесей повысить Т_всп. от минус 20^oС до плюс 15 20^oС при сохранении высокой активности составов. Кроме того, в заявляемых составах содержание ТГФ снижается в 2 4 раза, что, в случае применения в качестве добавок дешевых жидких углеводородных масел позволяет значительно удешевить составы.

Формула изобретения

1. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, он дополнительно содержит жидкое углеводородное масло, выбранное из группы: вазелиновое, парафиновое и трансформаторное при следующем соотношении компонентов, мас. Жидкое углеводородное масло 38,0-66,0 Тетрагидрофуран 17,5-37,0 Ароматический углеводород 14,0-21,0 Натрий металлический 2,5-4,0 2. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, антрацен тетрагидрофуран и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, состав дополнительно содержит декалин при следующем соотношении компонентов, мас. Декален 67-69 Антрацен 15-18 Тетрагидрофуран 11-13 Натрий металлический 3-4 3. Состав для активации поверхности фторсодержащих полимеров, включающий металлический натрий, ароматический углеводород и тетрагидрофуран, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности, в качестве ароматического углеводорода состав содержит нафталин и антрацен и дополнительно фенетол при следующем соотношении компонентов, мас. Фенетол 68,0-70,0 Нафталин 11,5-13,0 Тетрагидрофуран 11,0-13,0 Антрацен 3,0-4,0 Натрий металлический 2,5-4,0

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000