Способ снижения проницаемости термо-пластов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯМ АВТОИЗОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 2301.79 (2 т) 2707422/23-05с ерисоедииеиием заявки Й 9 Сфвз Сфеетвкиа Соереаистичезик УЕСПУбааС(51)М Кл 3 С 08 У 7/02 Гасударственный квинтет СССР яф делам кзебретення н откритнй(23) йриоритет Опубликовано 23,02.81. Ьюллетень ЙЯ 7 РЗ) УДК 678. 029.8(088 8) Дата опубликования описания 2 3.02.81(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ТЕРМОПЛАСТОИ Изобретение относится к способам химической модификации поверхности термопластов, в частности полиэтилена низкой и высокой плотности,пентапласта, полипропилена и .поливинилхлорида с целью улучшения их некоторых фИзико-химических свойств.Известен способ химической обработки поверхности полизтилена 93,5частями серной кислоты концентрацией95-98 и 6,5 частями бихромата натрия при температуре 85 С в течение4 мин,В результате такой обработки повышается адгеэия полиэтилена к раз"личным материалам и улучшается егосмачиваемость 11.Однако этот способ обработки неснижает проницаемости термопластови, следовательно, не увеличиваетсрок службы, изделий и защитных покрытий иэ термоцластов в различныхагрессивных средах.Цель изобретения - увеличениеСрока службы изделий.Указанная цель достигается тем,что в способе. снижения проницаемос-.ти термопластов путем обработкиихповерхности растворителем и воднымраствором серной кислоты, обработку растворителем осуществляютпри 60-100 С в течение 2-6 с, с пос-ледующей обработкой 70-85 Ъ растворот 4серной кислоты при 80-120 С в течение 24-100 ч,Время воздействия может бытьзначительно больше, если проводитьобработку менее концентрированными.растворами нли при более низкихтемпературах.Способ основан на свойстве полимерных материалов изменять своюструктуру под действием химическиактивных сред.15 Установлено, что проницаемостьполимеров существенно зависит отих структуры: соотношения кристаллической и амфориой фаэ, наличияпоперечных связей, плотности упа ковки н т,д. Следовательно, этопозволяет путем подбора химическиактивных сред, а также условийвоздействия, добиваться такого эффекта, когда структура поверхност ного слоя становится наименее проницаемой, а внутренние слои сохраняют исходные свойства.В случае воздействия сернойкислоты концентрацией свыше 85 по верхностная структура термоп.астовстановится более проницаемой. Концентрированная серная кислота, олеум,а также хромовая смесь активно разрушают как менее химически стойкиеамфорные области, так и более стойкие кристаллические области в структуре термопластов. В результатеэтого на их поверхности образуетсяокисная пленка с более рыхлойструктурой, которая с увеличениемвремени воздействия полностью разрушается.При химической обработке поверх"ности термопластов хромовой, азотнойили соляной кислотами, щелочью, атакже растворами различных солейэффекта снижения проницаемости ненаблюдается.Проницаемость термопластов всоответствии с ГОСТ 12020-72 оценивают ло изменению массы образцовпри их выдержке в выбранных химических средах.П р и м е р 1, Образцы листовоголентанласта толщиной 2 мм в формедиска 50 мм обрабатывают:а) ло предлагаемому способупредварительно циклогексаном, имеющим температуру 100 С в течение 2 с,а затем раствором серной кислотыконцентрацией 85 при температуре120 С в течение 80 ч;б) ло известному способу93,5 вес.ч. 96 серной кислоты, После этого обработанные образцы,а .также образцы исходного лентапластавзвешивают на аналитических весахс точностью + 0,0001 г, а затемвыдерживают в циклогексаноне притемпературе,20 С в течение 500 ч.При этом относительное изменениевеса образцов, обработанных попредлагаемоМу способу, составляет0,56, а образцов, обработанныхпо известному способу, также как иобразцов исходного пентапласта,1,89 Ъ, т.е. в 3,2 раза больше,П р и м е р 2. Образцы листовогополиэтилена высокой плотности (ПВП)толщиной 4 мм в форме диска 50 ммобрабатывают:а) ло предлагаемому способупредварительно четыреххлористыйоуглеродом, имеющим температуру 60 Св течение 60 с, а затем 70 -нымраствором серной кислоты при температуре 80 С в течение 100 ч;б) по известномуспособу "93,5 вес.ч. 96 серной кислоты и6,5 вес.ч. бихромата натрия при температуре 85 С в течение 4 мин.После этого обработанные образцы,а также образцы исходного ПВП взвешивают на аналитических весах сточностью +0,0001 г, а затем выдерживают в толуоле при температуре20 С в течение 500 ч, При этом относительное изменение веса образцовобработанных по предлагаемо)яу способу составляет 0,32, а образцов,обработанных по известному способу,также как и образцов исходного полиэтилена, 1,47, т.е. в 4,2 разабольше.П р и м е р 3. Образцы листовогополипропилена толщиной 1 мм в формедиска 50 мм обгабатывают:а) по предлагаемому способупредварительно бензолом, имеющимтемпературу 80 С в течение 20 с, азатем 80-ным раствором сернойкислоты при температуре 100 С в течение 100 ч;б) по известному способу93,5 вес.ч, 96-ной серной кислоты15 и 6,5 вес.ч. бихромата натрия притемпературе 85 С в течение 4 мин,После этого обработанные образцы,а также образцы исходного лолипролилена, взвешивают на аналитических33 весах с точностью +0,0001 г,а затемвыдерживают в дистиллированной воделри температуре 80 С в течение 500 ч.При этом относительное изменениевеса образцов, обработанных по предлагаемому способу, составляет 0,25,а образцов, обработанных ло известному способу, также как и образцовисходного полипропилена - 0,75,т.е, в 3 раза больше.П р и м е р, 4. Образцы листовогополиэтилена низкой плотности (ПНП)толщиной 1 мм в форме диска 50 ммобрабатывают;а) ло предлагаемому способупредварительно толуолом, имеющимОтемпературу 70 С в течение 20 с,а затем 85 Ъ-ной серной кислотой притемпературе 120 С в течение 24 ч;б) по известному способу93,5 вес.ч. 96 Ъ-ной серной кислотой4 Ц и 6,5 вес.ч. бихромата натрия.После этого обработанные образцы,а также образцы исходного ПНП, взвешивают на аналитических весах сточностью +0,0001 г, а затем выдер 45 живают в 15-ной соляной кислоте притемпературе 30 С в течение 500 ч.При этом относительное изменениевеса образцов, обработанных по предлагаемому способу, составляет 0,9,а образцов, обработанных по известному способу, также как и образцовисходного ПНП - 1,32, т.е. в 2,7раза больше,Таким образом, из приведенныхпримеров следует, что предлагаемыйспособ обработки термопластов позволяет снизить их набухание в летучиххимических средах в 2,7 - 4,2 разаи тем самым значительно увеличитьдолговечность работы защитных локрыЯ тий из термопластов.Необходимо отметить, что по предлагаемому способу обработки основныеструктурные изменения происходятв тонком приповерхностном слое,Поэтому у образцов термопластов толТираж 541 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 172/41 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 щиной более 1 мм основные, физико-. механические характеристики практически не меняются, В случае воздействия на термопласты сред, вызывающих активную химическую деструкцию полимеров, например, концентрированной азотной кислоты, при повыденной температуре, происходит разрушение их поверхностной структуры, и эФФект снижения проницаемости не наблюдается.Предлагаемым способом можно осуществлять обработку как отдельных небольших изделий различной конфигурации, так и защитных футеровок в целом.Предлагаемый способ позволяет снизить проницаемость готовых иэделий иэ термопластов различной конфигурации. Способ снижения проницаемости термопластов путем оработки их поверхности растворителем и водным раствором серной кислоты, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы иэделий из термопластов в жидких средах, обработку растворителем осуществляют при б 0-100 фС в течение 2 - 60 с с последующей обработкой 70-85%"ным раствором серной кислоты при 80-120 С в течение 24 - 100 ч. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Поверхностная обработка пластмасс.,Под ред. Ш,Л. Лельчука.ЛХимия, 1972, с, 59.