Способ изготовления деталей изделий, работающих в среде синтетических латексов и в условиях их контактного трения с металлической поверхностью

 

Изобретение относится к области конструкционных полимерных материалов на основе полидиенуретанов и может быть использовано при изготовлении насосов, работающих в среде синтетических латексов. Изобретение позволяет снизить коагуляцию латексов и увеличить время эксплуатации насосов (до 8000 ч) за счет использования мелкодисперсного полимера карбоксилатного каучука (КК) с содержанием карбоксилатных групп 0,1-3,0 мас.% с размером частиц 0,1-0,7 мкм в количестве 1,0-15,00 мае. ч. на 100 мае. ч. олигодиендиола (ОДД) в расчете на сухой остаток. Кроме того, изобретение предусматривает введение дополнительно в ОДД 0,1-3,0 мае.ч. диановой эпоксидной смолы с мол.м. 500-2000, а в ароматический диамин - 0,05- 1,50 мае.ч. в расчете на 100 мае.ч. ОДД полиэтиленполиамина. После смешения всех компонентов до момента введения диизоцианата и ароматического диамина систему прогревают до 100-120°С и прикладывают давление, равное 10-20 мм рт.ст. 1 табл. с/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4278651/05 (22) 27.05.87 (46) 30.09.91, Бюл, М 36 (72) В,Н.Саракуз, Г.M.Тиманьков, А,А.Янсон, E.Â.Ñàäoìîâà, В.В.Куликов, В.А.Котов, Г.Н.Пекин, В.В.Нилов и В.В.Тихонов (53) 678.664(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N275368,,кл. С 08 G 18/32, 1971.

Rubb, Chem u Tech., 1973, 46, М 1, с.161177. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

ИЗДЕЛИЙ, РАБОТАЮЩИХ В СРЕДЕ

СИНТЕТИЧЕСКИХ ЛАТЕКСОВ И В УСЛОВИЯХ ИХ КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ (57) Изобретение относится к области конструкционных полимерных материалов на основе полидиенуретанов и может быть использовано при изготовлении насосов, Изобретение относится к конструкционным полимерным материалам на основе полидиенуретанов и может быть использовано при изготовлении насосов, работающих в среде синтетических латексов.

Целью изобретения является снижение коагуляции синтетических латексов и увеличение времени эксплуатации насосов.

В соответствии с изобретением используется следующее сырье: в качестве олигодиендиолов полимеры бутадиена (ПБ), сополимеры бутадиена и изопрена при массовом соотношении 1:1 (СПБИ) с молекулярной массой 3000-5000; в качестве диизоцианата используют

2,4-толуилендиизоцианат(2,4-ТДИ) и 4,4-дифенилметандиизоцианат (МДИ);

„„. Ж „„1680709 А1 (я) С 08 G 18/08, В 29 С 43/02 работающих в среде синтетических латексов. Изобретение позволяет снизить коагуляцию латексов и увеличить время эксплуатации насосов (до 8000 ч) за счет испол ьзования мел кодисперсного полимера карбоксилатного каучука (КК) с содержанием карбоксилатных групп 0,1 — 3,0 мас.% с размером частиц 0,1 — 0,7 мкм в количестве

1,0-15,00 мас. ч. на 100 мас. ч. олигодиендиола (ОДД) в расчете на сухой остаток, Кроме того, изобретение предусматривает введение дополнительно в ОДД 0,1 — 3,0 мас,ч. диановой эпоксидной смолы с мол.м.

500-2000, а в ароматический диамин — 0,051,50 мас,ч. в расчете на 100 мас.ч. ОДД полиэтиленполиамина, После смешения всех компонентов до момента введения диизоцианата и ароматического диамина систему прогревают до 100 — 120 С.и прикладывают давление, равное 10 — 20 мм рт.ст. 1 табл, е и в качестве ароматических диаминов ис- ( пользуют 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенил- Q) метан (ДДФ) и m- и и- фен илен-диамин (ФД); С) в качестве эпоксидной диановой смолы используют диеновые олигомеры с молекулярной массой 500 — 2000;

В качестве мелкодисперсных полиме- О ров, вводимых в виде латекса, используют карбоксилатные каучуки — статические сополимеры дивинила и стирола (СБС), с содержанием карбоксильных групп 0,1 — 3,0 мас.%; ècïîëüçóþò также промышленные латексы с размером части 0,1 — 0,7 мк и концентрацией карбоксильного каучука в латексе 20 — 70 мас.% (СКИ-3).

Введение мелкодисперсного карбоксилатного каучука в виде латекса и эпоксидной

1680709 смолы в олигодиендиол осуществляют при

50 — 90 С, Совмещение указанных компонентов при более низких температурах нецелесообразно вследствие высокой вязкости олигодиендиолов и трудности совмещения. При температуре выше 90 С и роисходит преждевременное испа рение воды, что также затрудняет совмещение.

Затем удаляют воду общепринятым способом — вакуумированием при 105-120 С и остаточном давлении 5 — 20 мм рт.ст, Полноту удаления влаги определяют по методу

Фишера, после чего последовательно вводят диизоцианат и арома.: ический диамин с полиэтиленполиамином. Заполняют реакционной массой форму и отверждают изделие при 120 С в течение 5 ч, После отверждения изделие, например корпус одновинтового насоса, извлекают, определяют прочность на разрыв и твердость по TM-2.

Методика определения количества коагулюма синтетического латекса, образующегося при трении корпуса одновинтового насоса о металлический ротор, состоит в определении количества образовавшегося коагулюма за 100 ч работы насоса при перекачке им 40 мас, дивинилстирольного латекса с производительностью по латексу

200 кг/ч и расчете процентного отношения названного количества к общему количеству перекачанного латекса (из расчета íà сухое вещество). Срок службы определяют по времени выхода корпуса насоса из строя.

П ри м е р1(контрольный по прототипу).

В 100 мас.ч. полидиендиола-полимера бутадиена (ПБ) с молекулярной массой 3000 вводят при перемешивании в течение 30 мин при 80 С 40 мас.о водного латекса мочевинформальдегида (МФ) содержащесо

25 мас. сухого остатка. Затем смесь обезвоживают при 100 С и давлении 100 мм рт.ст. в течение 30 мин для полного удаления воды. Затем последовательно вводят 20 мас.ч. 2,4-толуилендиизоционата (2,4 ТДИ), 10 мас,ч, 3,3-дихлор-4,4,-диаминодифенилметана (ДДФ) и производят заполнение формы для получения корпуса одновиткового насоса для перекачки дивинил-стирольного латекса, Далее форму помещают в термостат и отверждают изделие при 120 С в течение 5 ч.

Свойства изделий, полученных в условиях способа-прототипа, представлены в таблице, Пример 2. В 100 мас,ч, ПБ с молекулярной массой 3000 вводят при перемешивании в течение 30 мин при 80 С 1 мас.ч. эпоксидной смолы с молекулярной массой

500 и 25 мас,ч. латекса карбоксилатного ка5

55 учука — сополимера дивинила и стирала (СБС) с концентрацией каучука в латексе 40 мас, и содержанием эмульгатора 5 мас,,(„ т.е, 10 мас,ч. мелкодисперсного карбоксилатного каучука, Затем производят удаления воды из смеси при 100 С и давлении 10 мм рт,ст. в течение 30 мин и последовательно вводят 20 мас.ч. 2,4ТДИ, 10 мас,ч. ДДФ и 1 мас.ч. полиэтиленполиамина(ПЭПА), Реакционную массу заливают в форму для получения корпуса одновиткового насоса и производят отверждение при 120 С в течение 5 ч, Свойства изделий, полученных в условиях примера 2 и следующих примеров, приведены в таблице.

Пример 3. Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — мелкодисперсным карбоксилатным каучуком— аналогична примеру 2 за исключением того, что в качестве олигодиендиола используют сополимер бутадиена и изопрена (СПБИ) при массовом соотношении звеньев последних s цепи 1; i с молекулярной массой

5000, Условие отверждения в этом и последующих примерах аналогичны примеру 2.

Пример ы 4 — 5, 6 (контр.), 7 (контр.).

Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — мелкодисперсным карбоксилатным каучуком — аналогична примеру 2 за исключением того, что вводят различные количества и типы карбоксилатных каучуков. При этом в контрольных примерах 6, 7 количество карбоксилатного каучука соответственно ниже и выше заявляемых пределов.

Пример 8. Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — мелкодисперсным карбоксилатным каучуком — ана- логична примеру 2 за исключением того, что в качестве карбоксилатного каучука используют сополимер бутадиена с акрилонитрилом (СБН) с содержанием карбоксильных групп 0,2 мас, .

Пример 9 (контр).

Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — мелкодисперсным каучуком — аналогична примеру 2 за исключением того, что в качестве мелкодисперсного каучука используют не содержащий карбоксильных групп изопреновый каучук СКИ-З, который вводили в виде латекса с концентрацией 40 мас.$.

Пример 10 (контр.), Методика совмещения олигодиола с на-. полнителем — латексом карбоксилатного каучука — аналогична примеру 2 за исключением того, что в качестве олигодидла используют полиэтиленадипинат (ПА) с молекулярной массой 2200.

1680709

Пример 11. Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем-латексом карбоксилатного каучука-аналогична примеру 2 за исключением того, что после обезвоживания в олигодиендиол вводят 5 дифенилметандиизоционат (ДМИ) и m- и ифенилдиамин (ФД) в количестве 20 и 8

- мас.ч. соответственно, Пример12(контр,), Методика совмещения олигодиендиола 10 с наполнителем — латексом карбоксилатного каучука — аналогична примеру 2 за исключением того, что эпоксидную смолу подают в олигодиендиол после введения диизоцианата вместе с аминами. 15

Пример 13 (контр ).

Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — латексом карбоксилатного каучука — аналогична примеру 2 за исключением того, что полиэтиленполиамин 20 подают в олигодиен с латексом.

Пример ы 14 — 15 и 16 — 17 (контр.), Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — латексом карбоксилатно. го каучука — аналогична примеру 2 за исклю- 25 чением того, что концентрация карбоксильных групп в каучуке различна, при этом в контрольных примерах 16 и 17 . концентрация карбоксильных групп соот. ветственно ниже и выше заявляемых пред- 30 елов. Пример ы 18 — 20, 21 — 22 (контр.).

Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — латексом карбоксилатного каучука — аналогична примеру 2 за исклю- 35 чением того, что количество и молекулярная масса эпоксидной смолы различны, при этом в контрольных примерах 21 и 22 количество эпоксидной смолы соответственно ниже и выше заявляемых пределов. 40

Пример ы 23 — 24, 25-26(контрольные).

Методика совмещения олигодиендиола с наполнителем — латексом карбоксилатного каучука — аналогичны примеру 2 за исключением того, что количество полизтиленполиамина различно, при этом в контрольных примерах 25, 26 количество полиэтиленполиамина соответственно ниже и выше заявляемых пределов.

Пример 27. То же, что и в примере 2, но смешение компонентов осуществляют при 100 С в шнековом смесителе.

Пример 28. То же, что в примере 2, но смешение компонентов осуществляют при

80 С.в лопастном смесителе.

"Формула изобретения

Способ изготовления деталей изделий, работающих в среде синтетических латексов и в условиях их контактного трения с металлической поверхностью, путем смешения олигодиендиола с мелкодисперсным полимером в виде водного латекса с последующим нагреванием при 100-120,"C и давлении 10 — 20 мм; рт.ст., введением ароматического диизоцианата и ароматического диамина, заполнением формы и термостатированием при 120 С в течение 5 ч, отличающийся тем, что, с целью снижения коагуляции синтетических латексов и увеличения времени эксплуатации изделий, в качестве мелкодисперсного полимера используют карбоксилатный каучук с содержанием карбоксильных групп 0,1-3,0 мас. Д с размером частиц 0,1 — 0,7 мкм в количестве 1,0 — 15,0 мас,ч. на 100 мас,ч. олигодиендиола в расчете на сухой остаток, и дополнительно в олигодиендиол вводят 0,13,0 мас,ч. диановой эпоксидной смолы с мол. м. 500-2000, а в ароматический диамин дополнительно вводят полиэтиленполиамин в количестве 0,05 — 1,50 мас,ч. на 100 мас.ч. олигодиендиола.

1á80709 („! (I 1

1 1 к о

О, м (v к 7 о о о а

\ ъ с о о а и

О O

Л l а а о а и а

О Г а( л о а о а о и о

O с! г а а о о à о

О Crl гм

° г о а о а а и

Сг о з а и о о ю о о а

С! Ос О СЧ г а о о а

Ctl ф а о о а

О О

caI

1 и I Ç :3 съ с

О Ci

I а со а а мЪ мЪ ф о о о а

-с и о о о о а о о а

M гч С4 о а о

О О о о о и а о

Сг О а а о и и о а о о а о о гч

N с (а а о а а О а а О О ъ и а и мъ а о а со ю ю а î - о о с и о -с о о и

° Ф о о о о и о о со О л СО СО Со

CO л г о

CO СО

СО ГЪ со г со со

СО CO СЧ

CQ CO ГCO и и an C4 с в и л Оъ

СЧ Ф ф г с сч с сО л Оъ сч .с с

ОЪ И СЧ СЧ

ГЧ аО И а о! и сч и -с .с л О л са а

СГ 4(.с

С» И Г4 сч о и

Оъ а ф СО гъ к

Cl ь Е

1 1 К П и и е

1

=! i —

I 1 1

1 1 1

1 с

1 1 1 1 1

1 1 (l

1 I.

I 1 1 !

v ф IO

О

o v

О

IC к и е к

Cg К 1

1 1 1 1 с с с с !

1 1 1 1 с с

1 1 I I 1

1 с s

1 I

1 1 1 сч с с

1 1 I I с и о и о с а о а

1 I

1 1

I !

I I 1

I 1 I 1

I I 1 о о с

Ct

С4 о

СО с 1

Г 1

С 1 (4 (Г I

1 Ф с сч

1 1 .1 1 1

1 I с

1 1

I 1 с с

I 1 о о г

1 1 с с в

1,1 i i 1 1 .1

1 i 1 в в

5 сс

В 1 I сpсс

1 I с (1 с! 1

1 с

1 о о и о

Ю мЪ о л

Cl а о и а а и сч а

Ю

С(«Ъ ! о

Cl и

1 о о о о мъ и

1 !

1 СI CI 1! 1 -1

I °! I 1 1 ! I 1 л

Ю и сч

С(CI С(I Сч 4

acl сч

Cl .м 1 и и

СЧ С 4 о о г -а

1 I

I 1 1 о о о о .М С Ф 4

Ct

° ъ о

c4 I I

I o

С 4 о с(I I (( к, ь а о

an

О о л и г

Ъ а о и а

v о о

ЕИ h и v u

1 1 с с

1 (и иф v и v v

I 1 I I 1 с

I I I

1 с с

I (I с ! I ф и

С( о о о

И О о

° Ъ

СО ч

СЪ

Ct

С4 сч

C о а

\ Ъ

СЪ о

Ct мъ

1 ф а

Ю

С(СЪ с ъ

1 1 й

1 1 1

I I I! ! I 1

1 1 ! I

4 с(I

1 !

i-Iк к О I (С гч к к о

CO Cl (С и .о гч х к

О ГС МЪ

С4 СЧ N C С Г

f гч с Ф

О, 1 х х и о г1

IC с о к

X о к

1С

Cl 1 м и

О К к ю к

° О О и

5 5

I 1

cI с! I I мъ мъ и мъ с(СЧ N С !

Л С4 г- со ф со

О О ф О и

1 1 I I с

I (I I и и

-, о ъ

СЪ Э С4

О а о а

4 -С (Ф

1 I 1 СЧ о сч о со со

3 г4 !С и и

N и И О. сч о ф CO ф ф ф î мс с -с и с

<3Н

3! 1