Способ переработки вторичного политетрафторэтилена

Способ переработки вторичного политетрафторэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик р>958434 (61) Дополнительное к авт. сеид-.ву(22) Заявлено 24. 02. 81 (21) 3276902/23-05 (53) М. Кл з

С 08 J 5/16

С 08 J 11/04 с присоединением:заявки ¹â€”

Государстаенный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1509.82. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 1509.82 (53) УДК 621.892. ,7. (088.8) (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНОГО

ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

Изобретение относится к производству смазочных материалов на основе фторуглерода, в Частности к производству твердых смазок с использованием некондиционного и вторичного политетрафторэтилена (ПТФЭ).

Известен способ получения низкомолекулярного ПТФЭ путем -облучения порошка суспензпонного или эмульсионного ПТФЭ и последующего его измельчения. При дозе облучения 5 Я рад средний размер частиц после измельчения 1-3 мкм. Этот способ используют для переработки отходов ПТФЭ. При дозах 1000 М рад полимер рассыпается н порошок, выделяются газообразные продукты (11.

Недостаток известного способа заключается в том, что он имеет сложную технологию нвиду применения мощных источников ионизирующего излучения, а также низкий выход целевого продукта вследстние обильного образования газообразных веществ. Кроме того, получаемые данным способом носкоподобные вещества малоустойчивы при высоком давлении, поэтому применение их в качестве тнердой смазки недостаточного эффективно из-эа задирообраэования пар трения, Наиболее близким к предЛагаЕмОму по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки вторичного политетрафторэтилена путем пиролиэа-нагрева при 450

500 С. Деструкция полимера наблюдается уже при 350-360 С и сопровождается выделением некоторого количества фтора. При действии более высоких температур наблюдается постепенное разрушение ПТФЭ (2).

Данный способ переработки АТФЭ путем пиролиэа технологичен, но неприемлем для получения твердой смазки из-эа отсутствия в целевом продукте фтористого графита, и предназна- чен, преимущественно, для получения газообразных продуктов.

Цель изобретения — получение смазочного материала.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу переработки вторичного политетрафторэтилена путем его нагрева при 450-500 С нагрев

Ф ведут в присутствии 1-2 вес.% сили цида магния-кальция.

В результате введения катализатора получают твердую смазку, в которой сочетаются полезные свойства низ комолекулярного (ПТФЭ) и полимоно958434!

Таблица 1

Опыт, 9

Количество Темперакатализато- тура нара, % грева, С

Размер кусков

ПТФЭ, h1M

Температура плавления

ПТФЭвоска, оС

Выход целево го про дукта, %

Время эыдерж ки сме си .до расплавления, мин

Концентрация (СГ)„, в Птфэвоске, %

5-10

5-10

5-10

5-10

5-10

10-20

25

40

2-5

25

2-5

2-5

520

2-5

5-10

0i3-0,5

520

500

12.

При .дроблении вторичного ПТФЭ в ножевой дробилке получение кусков размером менее 5 мм затруднительно.

В этой связи оптимальным вариантом можно считать опыт 4, т.е.: размер кусков 5-10 мм, количество каталибО затора — 2%, время выдержки до образования расплава - 45 мин. При.этом, концентрация дисперсии (СГ)И в ПТФЭвоске 25%. Очевидно дальнейшее повышение концентрации полимонофторида б5 углерода не эффективно из-за снижефторида углерода (плавкость,.устойчивость к атмосфере и высокому давлению).

Пример. Производят очистку отходов промышленного использования

ПТФЭ от масла и песка. Затем ПТФЭ измельчают в ножевой дробилке до 510 вал..Измельченный ПТФЭ. смешивают с дисперсным порошком силицида магния-кальция состава Mg

1 . 450

2 450

2 500

4 500 б 500

2 500

1 450

2 450

2 500

Из табл. 1 видно, что увеличение в смеси количества катализатора снижает выход целевого продукта, повышает концентрацию (СР)п в ПТФЭ вЂ” воске. Наряду с этим снижается температура плавления воска из-за уменьшео ния молекулярной массы. При 500 С сокращается время выдержки смеси до распраэления. Дальнейшее повышение температуры снижает выход целевого продукта, а также снижается концентрация (CF)„, С уменьшением размеров кусков сокращается время выдержки смеси дб расплавления, что видно из опыта 12х типа реторты и выдерживают без доступа воздуха при 450-500 С до расплавления. Затем расплав охлаждают до

300 С и эыдерх<иэают при этой температуре 30 мин до гомогенизации. После чего расплав охлаждают прн обычных условиях до затвердевания. В результате получают ПТФЭ вЂ” воск с диспергироэанным фтористым графитом в концентрации 25%.

В табл. 1 приводятся данные измере" ний, на основании которых устанавливается режиМ переработки ПТФЭ.

90 99,0 300

60 99,0 280

45 99,2 250

30 95,3 220

20 93,4 210

90 99,0 250

80 99,0 300

45 99,0 250

30 99,3 250

30 95, О. 270

45 95,0 270

30 99, 3 250 в случае использования некондиционного первичного фторопласта — 4.

958434

Таблица 2

Твердая смазка Пара трения Нагрузка задира, Температура кгс/см . в зоне кон-. такта, С

Состояние смазки

Полимонофторид Ст.45 по углерода Ст.45, (контроль) -50

Pà3ëàãàåòñÿ на гаэообраные продукты

500

5.80

ПТФЭ-воск с дисперсией (СF)TI до 25% (предлагаемая) Ст. 45 по

Ст. 45, — 1100-1800

Устойчива, расплавление фазы-воска

250

Формула изобретения

Составитель .В.Балгин

Техред К.Мыцьо Корректор й.Гриценко

Редактор Н.Горват

Заказ 6974/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП " Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 ния выхода целевого продукта и увеличения расхода катализатора.

Твердая смазка вышеуказанного состава (опыт 3) используется в каИз табл. 2 видно, что задиростой.кость нары трения, по сравнению с известной, возрастает почти в два раза из-эа того, что при экстремальных условиях трения расплавляется составляющая часть смазки ПТФЭ-воск..

Исследования микроструктуры участков . трения показывают, что при появлении схватывания (CF)ä вместе с ПТФЭвоском внедряется в сопряженные поверхности трения, что предотвращает задирообразование, нагрузка задира возрастает до 1800 кгс/см, даже при отсутствии жидкой фазы, пока темпераР тура в зоне контакта будет менее 500 С.

Техникоэкономическая эффективность предлагаемого способа эаключа- 40 ется в получении нового ценного продукта, который иным способом пока не получали. Экономичность способа оче- видна ввиду утилизации вторичного сырья. 45

Технология получения твердой смазки отличается простотой и безопасностью, по сравнению с.известной технологией получения полимонофторида честве противоизносной и противозадирной присадки к солидолу. Результат испытания положительный (табл. 2). углерода, в которой используется элементарный фтор для g ..--орирования порошков графита нли углерода.

Испытания показывают, что достигаемая концентрация (СF)> в ПТФЭ-воске достаточна для обеспечения работоспо-, собности тяжело нагруженных пар,трения.

Способ переработки вторичного политетрафторзтилена путем его нагрева при 450-500 С, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения смазочного материала, нагрев ведут в присутствии 1-2 вес.% силицида магния-кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Паншин Ю.A.. и др. Фторопласты.

Л., "Химия",. 1979, с. 44-46.

2. Лосев И.Б. и др. Химия синтетических полимеров. М., "Химия", 1964, с. 11 (прототип) .