Контейнер, непроницаемый для паров углеводородов

 

Использование: в автомобильной промышленности в качестве топливных баков . Сущность изобретения: контейнер выполнен из пластичного материала, точка размягчения которого не ниже 80°С. Внутренняя поверхность контейнера покрыта слоем поликапролактама, толщина которого не превышает 5 мм. Изобретение обеспечивает высокое сопротивление контейнера к ударным нагрузкам при высоких и низких температурах и непроницаемость его для паров углеводородов и/или топлива. 3 з.п.ф-лы.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4743262/13 (22) 22.02.90 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (31) 19546 А/89 (32) 23.02.89 (33) IT (71) Монтедиле С,р.Л. (IT) (72) Аннибале Веццоли, Альдемаро Чаперони и Пьеро Фурлан (IT) (56) Прототип изестен заявителю. (54) КОНТЕЙНЕР, НЕПРОНИЦАЕМЫЙ ДЛЯ

ПАРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ! ! ! ! ! !

Изобретение относится к контейнерам, непроницаемым для паров углеводородов и/или жидкостей, в частности, для топлив.

В частности, изобретение относится к топливным бакам для автомобильных транспортных средств, которые должны быть непроницаемы для паров и/или не долны допускать просачивание углеводородных жидкостей, содержащихся в них.

Целью изобретения является создание контейнера, содержащего наружную обоочку из пластического материала (пластассы). в частности, полиэтилена высокой лотности (низкого давления) и высокого олекулярного веса, полностью покрытого, no крайней мере, изнутри тонким плотно рилегающим слоем поли-омега-лактама. ь

Толщина поли-лактамного покрытия бычно колеблется от 0.1 до 3 мм.

Способ нанесения покрытия, по крайей мере, изнутри поверхности контейнера остоит в осуществлении анионной полмеризации на месте омега-лактама непоседственно внутри уже сформованного. Ы 1838193 А3 (5()5 В 65 0 1/00 (57) Использование: в автомобильной промышленности в качестве топливных баков. Сущность изобретения: контейнер . выполнен из пластичного материала, точка размягчения которого не ниже 80 С. Внутренняя поверхность контейнера покрыта слоем поликап ролактама, толщина которого не превышает 5 мм. Изобретение обеспечивает высокое сопротивление контейнера к ударным нагрузкам при высоких и низких температурах и непроницаемость его для паров углеводородов и/или топлива. 3 з.п.ф-лы, контейнера, нагретого до температуры полимеризации лактама и при одновременном осуществлении его вращения на двух пересекающихся осях, установленных под углом друг относительно друга.

Предложенный способ состоит прежде всего в получении полого бака или контейнера из пластического материала, такого как например, полиэтилен высокой плотности и высокого молекулярного веса, путем технологии обычного пневмоформования или ротационного литья.

В полученный таким образом бак. и нагретый до температуры не менее 90 С и ниже точки размягчения пластического материала. вводят подлежащую полимеризации порцию (замес), причем такую порцию нагревают до температуры ниже, по меньшей мере, на 5 С по сравнению с температурой контейнера, и она содержит: а) омега-лактам общей формулы:

1838193 где и — целое число от 1 до 10; в) катализатор. состоящий из соли лактама формулы (1), в которой металл выбирают из числа щелочных или щелочно-земельных металлов. с) активатор полимеризации.

Для повышения уДарной вязкости полилактамового слоя полимериэуемая порция должна преимущественно содержать низкие количества, в основном не,выше 150 вес. по отношению к лактаму, полиоксиалкилен полиола, с молекулярным весом более 400 и предпочтительно находящемся в интервале от 2000 до 20000, или блоксополимера или статистического со полимера полиоксипрапилен/пилиоксиэтиленполиола с молекулярным весом от 1000 до 20000, или полиоксиалкиленамина, функциональность которого составляет менее 3 и предпочтительно находится в диапазоне от 1,5 до 2,9, Контейнер затем подвергают вращению из двух пересекающихся осях, расположенных под углом одна относительно другой, с углОвой скоростью, при которой центробежные силы меньше гравитационных сил, так что полимериэуемая масса остается е нижней части кон ейнере, который непрерывно и равномерно натренают до температуры, находящейся в диапазоне от

90 С до точки размягчения полимерного материала, из которого изготовлен контейнер, обычно до температуры ниже 150 С.

При этих условиях омега-лактам формулы (1) полимеризуется и осаждается в виде последовательных слоев на стенки контейнера, которые непрерывно обновляются при прохождении под полимеризуемой порцией. Все внутренние стенки контейнера в результате этого покрываются слоем полиомега-лактама. Это достигается за счет вращения контейнера на обоих осях вращения при одной и той же угловой скорости, так что вся внутренняя поверхность вынуждена проходить под лимеризуемой массой при одной и той же скорости. При необходимости усиления некоторых участков стенки, это достигается за счет изменения скорости вращения относительно соответствующих осей, так что участки, которые должны иметь большую толщину, приводятся в контакт с полимеризационной массой более часто по сравнению с остальными участками, в результате чего образуется большее количество полимерных слоев.

Скорость вращения контейнера адекватна степени полимеризации омега-лактама при выбранной температуре, так что внутренняя поверхность контейнера полностью покрывается до того, как полимеризационная масса затвердела до полимера.

В качестве активаторов анионной пол45 имеризации омега-лактама формулы (1) можно использовать все активаторы, известные в литературе и предложенные для такой цели. 8 качестве примера, можно привести следующие активаторы: ациллак50 тамы, карбамиллактамы, алифатические, арил-алифатические или циклоалифатические полиизоцианаты, замещенные триаэины, карбодиимиды, цианамиды, изоцианаты и соответствующие соединения, получен55 ные в результате реакции между изоцианатами и лактамом, триазины и в основном все соединения, которые содержат группы электронного притяжения, так что за счет комбинации с омега-лактамом и/или омега-лактамом они вызывают раскрытие лактамового коль20

Нагревание и вращение контейнера осуществля ют в тече н ие времени, достаточ ного для- осуществления полной полимеризации омега-лактама; обычно это время находится в интервале от 5 до 60 минут предпочтительно 10-30 минут, Омега-лактам, используемый в настоящем.изобретении, имеет общую формулу: где и — целое число от 1 до 10.

Предпочтительные омега-лактамы включают:

E — капролактам, омега-энантолактам, омега-капролактам, омега-лауро-лактам, либо отдельно, либо в комбинации друг с другом. е — капролактам наиболее предпочтителен по причинам экономичности и легкой доступности.

Катализаторы, используемые для анионной полимеризаци омега-лактамов, известны; их используют в кэтализирующих количествах. Обычно указанные катализаторы представляют собой лактамы, полученные путем взаимодействия щелочного или щелочно-земельного металла с омега-лактамом. Предпочтительно, используют лактамы натрия или калия, или бром-магниевые лактамы, как правило растворенные в омега-лактаме. В настоящем способе предусмотренном настоящим изобретением, предпочтителен раствор содержащий 1525; вес. лактама натрия или калия в омегалактаме.

Количество-катализатора, которое необходимо использовать, может изменяться от

0,1 до 15 молей на 100 молей омега-лактама, предпочтительно от 0,5 до 10 молей и более предпочтительно от 1 до 7 молей íà f00 молей омега-лактама.

1838193 ца, галяе сто кар

СШ ляе на по иэ ли нятисп диа ни диа ры уда гла ля вл лик вес ок мол

100 щи си диа ры под тел мо ами в ч мол

200 при

TEF

Так при нов кул под

Bbt пос или но пре

tUe.H тиче кон газо и вл ем самым начиная полимеризацию омеактама.

Ациллактамы, содержание которых явся неотьемлемой частью описания нащего изобретения и N-замещенные 5 амиллактамы, описанные в патенте

4540516, содержание которого явся неотьемлемой частью описания оящего изобретения, являются предительными активаторами в настоящем 10 ретении, поскольку они уже подтвердивою наивысшую активность.

Содержание активатора может измеся в широком интервале, хотя обычно льзуются количества, находящиеся. в 15 азоне от 0,01 до 10 мас. g по отношек омега-лактаму, и предпочтительно в азана от 0,1 до 5 мас.$.

Полиоксиалкиленовые полиоли, котомогут использоваться для повышения 20 ной вязкости полиамидного слоя, соно настоящему изобретенйю, представсобой соединения. широко известные ературе. и включают полиоксиэтиленгль с предпочтительным молекулярным 25 м в диапазоне m 6000 до 20000, поли-, пропиленгликоль с предпочтительным кулярным весом в диапазоне от 2000 до и гликоли или полиоли, представляюсобой сополимеры окиси этилена иоки- 30 ропилена, с молекулярным весом в езоне от 1000 до 20000. Эти сополимеожно приобрести на рынке, например, торговой маркой GLENO)ON Р Заяви35

В качестве полиоксиалкиленаминов но использовать полиоксипропилендиы и полиокситетраметилендиамины и, . стности, полиоксипропилендиамины с кулярным secoM от приблизительно 40 до приблизительно 2000 также как наер, соепинения под торговой маркой

АМ!МЕНАД 2000 и ТЕ FFAMINE®Д 4000, е для цели настоящего изобретения одны полиоксипропиленамины с ами- 45 и функциональностью около 2,5 и молерным весом порядка 5000, известные торговой маркой TEFFAMlNE @ 5TTT. еупомянутые промышленные продукты вляются Тексако Кемикал Компани, 50 олиоксиалкиленполиоли, саполимеры олиоксизлкиленамины предпочтительспользуют в количествах от 1 до 15;4, почтительно от 3 до 10 мас. по отною к омега-лактаму. 55 олимеризацию осуществляют в прзкки безводных условиях: с этой целью ейнер сначала промывают инертным, таким как азот, для удаления воздуха ги; после этого вводят полимериэзционную смесь. Компоненты полимеризационной смеси перед введением в контейнер могут быть предварительно смешаны, или они могут непосредственно вводиться в его полость любым образом, таким как, например, отдельно или.путем предварительного смешения и растворения катализатора и/или активатора частью омега-лактама.

Для вращения контейнера в процессе полимерззации омега-лактама может использоваться либо известное устройство для ротационного литья. такое как например, установка производимая Плаэмек Италиа. и Кацциа Италиа.

Покрытие поверхности, соприкасающейся с. топливом, поли-омега-лакта момчто является целью настоящего изобретения — не ограничено баком или контейнером, изготовленными иэ полиэтилена, но оно может быть распространено в более широком смысле на любой полимерный материал, с точкой размягчения (теплостойкость по Вика) не ниже 80ОС, предпочтительно не ниже 95 C; s качестве полимерных материалов могут служить гомополимеры или сополимеры,.такие как, например, полиацетаты, сополимеры акрилонитрила и стирола (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, термопластичный (четверной) сополимер акрилонитрила. этилена, пропилена и стирала). полипропилек, сополимеры этилена и пропилена, поливинилхлорид, сложные полиэфиры, полиметакрилаты и т.д, Контейнеры могут быть любого размера и могут быть предназначены для использования под топливо в обычном смысле, для которого контейнеры связаны с проблемой просачивания паров бензина или другого топлива.

Для более лучшего понимания настоящего изобретения и его претворения на практике ниже приведен иллюстративный пример, который, однако, не следует рассматривать как ограничение настоящего изобретения.

Пример. Автомобильный.бак, изготовленный на полиэтилена высокой плотности (низкого давления) и с высоким молекулярным весом, обьемом 35 а, поместили в нагревательную печь установки ротационного литья "PMK 230", изготовленной компанией

Плззмек Италиа; снабженную двумя осями вращения, одна иэ которых основная ось, вращается сверху вниз (19 об/мин). а другая. вторичная ось, вращается сама (27 об/мин); оси образовывали угол в 90О. Бак нагревали в течение приблизительно 10 мин до тех пор, пока температура не достигла

100-105 С.

1838193

Из следующей таблицы очевидно, что облицовка капролактамом делает бак непроницаемым по отношению к бензиновым компонентам.

Формула изобретения

Составитель Д,Теплова

Техред М,Моргентал Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор

Заказ 2894 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

После этой операции нагрева в бак в качестве промотора полимеризации была введена смесь, состоящая из 1230 г капролактама (82,4,) 67,5 г TE FFAMINE Д 2000 (4,6 ), 120 г капролактама натрия при 21 g, 5 капролактама (8;4) и 75 r диизоцианаиа гексаметрилена в 50 г капролактама; температура смесей составляла около 95 С.

После 15 с ввода бак поместили снова в печь, где: 10 поддерживали ранее достигнутые температурные условия (100-105ОС); полимеризация капролактама была завершена; необходимое время: 6 мин.

Бак затем охладили в течение приблизи- 15 тельно 5 мин и извлекли посредством плеча устройства.

Толщина капролактама, осажденного внутри бака, составляла 1-2 мм, и была вся распределена по внутренней поверхности 20 бака.

Облицованный бак подвергли испытаниям для исследования проницаемости смеси CVNA.

Измерения проводили при температуре 25

40 С, после 20-дневной обработки, посредством газовой хроматографии, и проницаемость была выражена в гlм /24 ч.

1. Контейнер, непроницаемый для паров углеводородов, предпочтительно паров топлива, выполненный из пластичного материала, точка размягчения которого не ниже

80 С, отличающийся тем, что по меньшей мере внутренняя поверхность контейнера покрыта слоем поликапролактама, толщина которого не превышает 5 мм.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что пластичный материал представляет собой полиэтилен. высокой плотности с высокой. мол.м. и точкой размягчения не ниже 95ОС.

3. Контейнер поп.1, отл ича ю щийс я тем, что толщина слоя поликапролактама составляет 1-3 мм.

4, Контейнер по пп.1-3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что слой поликапролактама содержит 1-10 мас, j, полиоксипропиленполиола с мол.м. 2000-20000 или диаминов полиоксипропилена с мол.м. 200-2000.