Способ обработки поверхности труб из полиэтилена сульфированием
Патент 994485
Авторы
Способ обработки поверхности труб из полиэтилена сульфированием
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаетскиа
Социалистическик
Реслублик
0t>994485 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30у681 (21) 3314551/23.-05 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет
Опубликовано 0 70 83. бюллетень Ио 5
Дата опубликования описания 0702ВЗ
Р М К з
С 08 J 7/14
С 08 L 23/06
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий
f33) УДК 678.029.
° 8(088.8) (72) Авторы изобретения
В. Г. Наз аров, В. Н. Манин, В. К. Беляков и Ф. и (71) заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ, ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА СУЛЬФИРОВАНИЕМ
Изобретение относится к области пластических масс, в частности к способам обработки поверхности изделий из полиэтилена химической модификацией, и может быть использовано при изготовлении труб нз полиэтилена, предназначенных для транспортировки органических жидкостей.
Известен способ обработки поверх« ности изделий из термопластов растворителем и водным раствором серной кислоты. Обработку растворителем осуществляют при 60-100 С в течение 260 с с последукщей обработкой 7085%-ным раствором серной кислоты при
80-120 С в течение 24-100 ч 1 1 ).
Недостаток способа состоит в том, что обработанные изделия имеют срав« нительно высокую проницаемость.
Наиболее близким-к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ обработки поверхности труб из полиэтилена сульфированием смесью серного ангидрида с инертным газом.
Способ включает вакуумирование реактора, обработку полимера серным ангидридом в смеси с инертным газом, нейтрализацию аммиаком, отгонку продуктов реакции и непрореагировавшего серного ангидрида с последующим его вымораживанием дпя повторного использования. Обработка полимеров проводится серным ангидридом с концентрацией не менее 80% при давлении 5
100 торр, т.е. 5-100 мм рт.ст. (2).
Недостатком данного способа является сравнительно высокая проницаемость, обусловленная наличием стадии нейтрализации аммиаком, что усложняет процесс, хотя и позволяет нейтрализовать сульфогруппы. Подобная нейтрализация приводит к снижению интенсивности.межмолекулярного взаимодействия в поверхностном слое полимера.и, следовательно, к увеличению проницаемости.
Цель изобретения заключается в снижении проницаемости полиэтиленовых труб по отношению к органическим растворителям.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу обработки поверхности труб из полиэтилена сулькз фированием в среде, содержащей серный ангидрид, обработку осуществляют раствором серного ангидрида в серной кислоте при концентрации серного :ангидрида 10-40 вес.З s течение 130 60 мин при 10-70 C.
994485
Пример 1 (контрольйый). Кольцевой отрезок трубы из полиэтилена высокого давления м.10203-003 с бензином A-76 испытывают на сохранность жидкости.
Пример 2. Кольцевой отрезок 5 трубы по пРимеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 10 вес.Ъ в течение 60 мин при 70 С изнутри и снаружи, с бензином А-76 испытывают на сохранность жидкости. lO
Пример 3. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 40 вес.Ф в течение 1 мин при 10 С изнутри и сна-.1 ружи, с бензином А-76 испытывают на сохранность жидкости.
II р и м е р 4. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 20 вес..% в течение 10 мин при 20 С изнутри и снаружи, с бензином A-76 испытывают на сохранность жидкости.
Пример 5. Кольцевой оТрезок трубы по примеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 20 вес.Ъ в течение 30 мин при 20 С изнутри и снаружи, с бензином A-76 испытывают на сохранность жидкости.
Пример 6. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1, обработанный оле-30 умом с концентрацией 20 вес.з в течение 60 мин при 20 С изнутри и снаружи, испытывают на сохранность жидкости
Пример 7. Кольцевой отрезок З5, трубы по примвру 1, обработанный олеумом с концентрацией 20 вес.% в течение 30 мин при 20 С только снаружи, с бензином A-76 испытывают на сохран» ность жидкости. 46 .Пример 8. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 20 вес.В в течение 30 мин при 20 С только иэнут" ри, с бензином А-76 испытывают на 45 сохранность жидкости.
Пример 9. Кольцевой отрезок трубы из полиэтилена высокого давления м.10203-003 с 15 ввс.Ъ наполнителя (сажи) с бензином A-76 испытывают на сохранность жидкости.
П р и м в р 10. Кольцевой отрезок трубы по примеру 9, обработаиный олеумом с концвнтрацией 20 вес.Ъ в течение 30 мин при 20 С снаружи и изнутри, с бензином A-76 испытывают на сохранность жидкости.
П р .и м е р 11. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1 с четыреххдористым углеродом испытывают на сохранность жидкости 60
Пример 12. Кольцевой отрезок трубы по примеру 1, обработанный олеумом с концентрацией 20 ввс.Ъ в течение 30 мин при 20 С снаружи и изнутри, с чвтыреххлористым угле- Я родом испытывают на сохранность жидкости.
Примеры 13-18 для обработки полимерной трубы при минимальных и максимальных значениях режимов с указанием результатов испытаний. приведены в таблице. Там жв приведены резупь« таты испытаний по всем остальным примерам.
Анализ таблицы иоказывает, что предлагаевмй способ позволяет в несколько раз снизить потери топлива (бензина А-76 в 12 раз) и органических растворителей (чвтыреххлористого углерода в 35 раэ) при транспортировке последних Go трубам. Вели- чина уменьшения потерь вещества, транспортируемого по трубе, пропорциональр но связана с содержанием серы в материале трубы и определяется только им, содержание же кислорода несущественно, о чем может свидетельствовать тот факт, что простое окисление трубы из полиэтилена (введение кислорода не дает подобного эффекта.
Параметры обработки олеумом (концентрация, время, температура) трубы из полиэтилена нище указанных
В таблице границ праитически не приводят к уменьшению потерь жидкости при транспортировании ее по трубе.
С другой стороны параметры выше укаэанных величин ведут к деструкции поверхностного слоя Полимера, нарушению его монолитности и не позволяют существенно снизить потери жидкости.
Использование изобретения даст воэможность экономить, полимер за счет уменьшения толщины ст6нки трубы, так как диффузию и HdrlapeBNe вещества через стенки трубы лимитирует поверхностный слой, содержащий сульфогруппы (экономия полимера может достигаться также введением наполнителя и последующей обработкой трубы, как видно из таблицы„ обработка олеумом эффективна и для наполненных труб из полиэтилена);, заменить дефицитные металлическ е трубы, по которым транспортируется топливо, попутные газы нефти на,ряде химических и нефтехимических производств, органические растворители, что позволит добиться значительного экономического эффекта как за счет экономии металла, так и за счет сокращения затрат при строительстве из-эа более,легкого веса полимерных труб, такие трубы могут найти применение на автозаправочных станциях, хранилищах горючесмазочных материалов и других производствах .связанных с транспортировкой различных веществ по трубам; испольэовфть предлагаеьвае трубы вместо стеклянных при тран1
994485 спортировке по ним светочувствительных жидкостей, так как предлагаемая труба после обработки олеумом за счет частичной карбониэации становится черной и непроэрачной дпя видимо- го света.
apreeep, В
Элементный состав материала трубы, В условия обработки олеумом
С Н S О
С, Ф С, мин. а, С
21,1
857 143 0 0
81,5
81,9 13,4 1,3 3,4
83кО 13ю7 Оуб 2 7
79,6
20 84е2 13ю9 Ою1 1ю8
63,4
20 10
80,5
20 82,5 13,7 1,2 2,б
30
93,6
20 802 133 30 35 I
20 60
2Q 83,1 13,7 0,6 2,6
64,0
30
20 83,1 13,7 0,6 2,6
68,5
20 30
85 7 14 3 О О
22,5
84, 1
20 82,413,7 1 3 26
30
83,2
85,7 14,3 0
20 82,5 13,7 1,2 2, б
99,5.12
30
10 . 85 6 14 ° 3 Ок01 О, 1 (следы) 25,9
13
10 ..85г5 14в2 Ое1 Ою2
36,5
10
70 855 142 01 02
37,8
10
70 — 82 3 13уб 1 2 2 9
88,2
4D
94ю О
10 79 8 12 8 2 9 4 5
70 .77,9 11,0 5 3 5ф8
18
60.
91,0
1 f
10 60
40 1,цоля от начального веса жидкости, Ф, за- 10 сут, 994485
Формула изобретения
Составитель Л. Ягодкина
Редактор Л. Алексеенко Техред М. Гергель Корректор О. Билак
Заказ 549/4 Тираж 492 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж- 35, Раушская. наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
Способ обработки поверхности труб из полиэтилена сульфированием в сре» де, содержащей серный ангидрид, о тличающийся тем,что,с целью снижения проницаемости труб по отношению к органическим растворителям, обработку осуществляют раствором серного ангидрида в серной кислоте при концентрации серного ангид-> рида 10-40 вес.% течение 1-60 мин при 10-70 С.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. АВторское свидетельство СССР
9 806700, кл. С 08 J 7/02, 1979.
2. Патент Швейцарии ю 581161, кл. С 08 J 7/14, опублик. 1976
10 (прототип) .