DE1694496A1 - Gasdichtungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Gasdichtungen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
169U96
PATENTANWÄLTE
0Mmi 351
Le Joint Prancais* Paris 8 —, Frankreich
"Gasdichtungen und Verfahren zu ihrer Herstellung"
Die vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen für Grase, sowie
ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Die Ausführung von Dichtungen, die bei erhöhtem Gasdruck regelmässig
arbeiten sollen und die Bruckschwankungen widerstehen müssen, wie bei cyclischen Vorgängen, ohne daß Risse und ohne
daß Obermässige oder bleibende Aufblähung (Quellung) nach Wegnehmen des Druckes bleiben, stellt zahlreiche Problemeo
Die geläufigen verwendeten Materialien (Copolymerisate von
Butadien-Acrylnitril oder Xthylen-Propylenf Butylkautschuk) haben
eine 2u langsame Sesorptionsgeschwindigkeit, vor allem der
Butylkautschuk» Andere Materialien, deren Desorptionsgesohwin-
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digkeit ausreichend wäre sind wegen ihrer mechanischen Eigenschaften
nicht brauchbar.
Das vorliegend« Verfahren ist
insbesondere geeignet für die Ausführung von Dichtungen, die
zur Benatzung in gas gekühlt en kernreaktoren kommen, um das ^ Innere eines Druckbehälter, welches beispielsweise mit Kohlen«
dioxyd unter einera Druck von 60 bar gefüllt ist, vom Aussearaum
zu trennen? die jetzigen kommerziellen Elastomere, insbesondere die Kopolymerisate von Butadien-Acrylnitril zeigen nach
Wegnehmen des Druckes eine bedeutende Aufblähung (Quellung), die bis zu 100 # betragen kann, Bowle eine Hackstellzeit zur
ursprünglichen Form von mehreren Stunden, was mit den Forderungen des ReaktorbetriöbeB nicht vereinbar ist· Dichtungen bestehend aus Mischungen auf Basis Silicon-Blastomare erreichen
zwar ausreichend schnell wieder die.ursprünglichen Abmessungen,
jedoch sind diese unbrauchbar wegen ihrer unzureichenden mechanischen Eigenschaften, die Ent schichtung und Hisse bis
zum Eiern des Dichtungsmaterials zur Folge haben,
Die vorliegende Erfindung soll eine im Vergleich, zum Bekannten
den Erfordernissen dar Praxis besser geeignete Dichtung liefern.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Dichtung aus elastomerem
Material für Gasdrüeka, die schnell zwischen hinreichend hohen
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Druokenf um eine» wesentliche Gasabsorption im Grundmaterial
dieser Dichtung « und hinreichend geringen Drucken« um eine
wesentliche Desorption des vorher absorbierten Gases eu bewirken,
wechseln können, und ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses elastomere Material im wesentlichen besteht aus mindestens einem Silicon-Elastomeren, d.h. einem Elastoiaeren,
welches miteinander verkettete Silioiumatome enthält, und aus
zumindest einem Elastomeren auf Kohlenwaeserstoffbaele,. im
folgenden KohlenvjanserBtoff-Elastomeres genannt, d«h. einem
Elastomeren, welches miteinander verkettete Kohlenstoffatone
enthält, wobei das Silicon-Elaetomeremit dem Kohlenwaaserstoff-Blastomeren
gepfropft ist, und die Silicon- und Kohlenwas8eretoff-Elastomeren
geeignet sind, sich bei der Pfropfung paarweise (konjugiert) zu vernetzen0
Das Kohlenwasserstoff-Elastomere kann sein ein Copoljmerisat ä
von Äthylen-Eropylen oder Butadien-Acrylnitril, Polybutadien,,
Polyisopren oder ein Terpolymerisat auf der Basis Äthylen und
Propylen«
Das Silicon-Elastomere kann ein Polysiloxan sein» Gemäß einem
Merkmal der Erfindung werden die Silicon- und Kohlenwasserstoff-Elastomere
chemisch in Anwesenheit eines Heaktionsbeeohleunigers
gepfropft, der gleichzeitig die paarweise Vernetzung der genannten Elastomere erlaubt« Dieser kann sein ein
109838/1301 BAD ORIGINAL '
Jedoeh fcann auch eine Pfropfung durch Bestrahlung Ib Betracht
gesogen werden.
Zunächst wird eine, innige Mischung von Silicon- und Kohlenwasserstoff-Elastomeren hergestellt, daaaoh werdea sa der Mischung
der βατ chemischen Pfröpfling der genannten Elastomere be«*
stimmte Beaktionsbeschleuniger und verschiedene Füllstoffe
zugesetzte Die Auswahl der unter sohle dlichen für die Anwendung
geeigneten Kohlenwasserstoff-Elastomere richtet sich nach der "beabsichtigten Verwendung der Dichtung j insbesondere wenn die
Arbeitsatmosphöre der Dichtung öldämpfe enthält» 1st es vorteilhaft ein Butadien-Aorylnitrll-Copolymerisat «u verwenden β
Die Mischung der Elastomere kann durch Durchrühren in einem Mieehapparat erfolgen; das Kohlenwasserstofföle st omere liegt
Im allgemeinen in Form einer gelatinösen Masse vor« zu welcher
das Silicon-Elastomere zugesetzt wird.
Zu dieser Mischung wird ein Reaktionsbeschleuniger zugegeben, dessen wesentliche Aufgabe es 1st, die Pfropfung und paarweise
Vernetzung des Kohlenwasserstoff- und Silicon-Elastomeren zu bewirken.
109838/1301
BAD ORIGINAL
Unter den für diesen Zweck geeigneten Reaktionsbeschleunigern
kann zurückgegriffen werden auf geeignete Peroxydep beispielsweise
Dicumylperoxyd, gegebenenfalls mit Zusatz von Caloiu»»
carbonat als Verdiinnungsmittel·
Das Dicumylperoxyd, in Pulverform zugesetzt, wird ebenfalle
innig mit den Hauptbestandteilen gemischt»
Verschiedene Zuschlagstoffe können der Mischung noch, zugesetzt
werden. Besonders können diese sein: EuS im wesentlichen zur
Erhöhung der Härte der Endraisehung, Schwefel in geringer Menge
oder Beaktionsbeschleuniger, die Schwefel .abgeben, ebenso
Zlnkoxyd und geeignete Antioxydationsmittel, die aus solohen
ausgewählt werden müssen, welche nicht etören oder nicht auf
die Ferozyde einwirken« Als Anwendungsbeispiel sei folgende
Zusammense tzung an ge geben s
und Propylen . 100
Sufi 40
Zinkoxyd 5
109836/13 G1
169U96
Selbstverständlich kSnnen die relativen Mengenverhältnisse von
Kohlenwasserstoff- und Silicon-Elastomeren die in genannten
Beispiel im Verhältnis 100/100 genommen wurden, geändert werden
und Silicon-Elastomeres oder Kohlenwasserstoff-Elastomeres
kann überwiegen, entsprechend dem gewünschten Ergebnis.
Ebenso können die Prozent gehalt e der verschiedenen. Bestandteile
variieren* insbesondere kann der Anteil Huß mehr oder weniger
erhöht werden, entsprechend der gewünschten Bär tee
Ist die Innige Mischung aller Bestandteile hergestellt, so soll
" das Material vorzugsweise Innerhalb einer Frist von einigen
fegen verwendet werden» um das Anvulkanleleren zu. vermeiden,
das £Ogßr ohne Erwärmung eintritt· Das Material wird, gegebenenfall?, nach Vorformen, in eine Form gebracht und aneehllessend
erwärmt» vm eine Vor-Vulkanleatlon au erreichen: diese Operation
'#lrd gew^nlich im Fall der vorgenannten Kohlenwasserstoffbei einer Temperatur zwischen 150 und 1600C duroh-
- 6 ·
10SB38/1301
10SB38/1301
169U96
geführt (d.h. bei einer Temperatur, die gewöhnlich aur Vor-VulkanlBation
von Silieon-Elaetoaieren angewandt wird) flir eine
Zeitdauer, die natürlich von der Dimension der Dichtung abhängt.
Die Vor-Vulkanisation wird beendet, sobald eine Temperatur von
150 bis 1600C im Inneren erreicht ist·
Die Dichtungen werden dann aus der Form genommen und ans Chilessend
einer abechlle β senden Polymerieationsbehaiidlung unterworfen.
Die kann bestehen aus:
A) wahlweise einer Vulkanisation im Hei»ef en bei einer Temperatur
der gleichen Grösöenordnung wie bei der Vcr~Vulkanisation
für eine Dauer bis au % h.,
B) wahlweise einer Gamma-Bestrahlung mit einer Dosis »wischen
15 und 30 Megarad,
C) wahlweise - wobei diese Lösung die beste ist · einer Vulkanisation
im Heizofen mit anschliessender Bestrahlung unter den
eben angegebenen Bedingungen.
Durch Anwendung eines der genannten Verfahren und bei Verwendung einer Mischung vor vorgenannter Zusammensetzung wurden
Dichtungen erhalten mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
-. 7 _
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| Mechanische Eigenschaften. | Behandlung | Behandlung | Behandlung |
| nach A) | nach B) | nach C) | |
| Shore-HUrte | 62 | 65 | 69 |
| Reißfestißkoit (kg/ca2) | 62 | 97 | 109 |
| Bruchdehnung (#) | 400 | 380 | 300 |
| AFHOH Kompressionetest | 13,2 | 13,2 | 9 |
Die so ausgeführten Dichtungen Beigen nur schwache Aufblähung
nach einer rücksichtslosen Abnahme des Druckes von 60 bar auf
Atmoaphärendruok und sie erreichen die ursprüngliche Dimension
mit nur geringer zurlickbleibender Ausdehnung (0,2 $>
nach 15 min)
- 8 109838/1301
Claims (3)
1. Dichtung aus elastomere» Material für Gasdrücke, die schnell
«wischen hinreichend hohen Drucken, um eine wesentliche Gasabsorption im Grundmaterial dieser Dichtung, und hinreichend geringen
Drucken, um eine wesentliche Desorption des vorher absorbierten
Qases zu bewirken, wechseln können, dadurch gekennzeichnet, daß.
dieses elastomere Material im wesentlichen besteht aus mindestens einem Silicon-Elastomeren, d.h. einem Elastomeren, welches
miteinander verkettete Siliciumatome enthält, und mindestens
einem Kohlenwasserstoff-Elastomeren, d«h, einem Elastomeren,
welches miteinander verkettete Kohlenstoff atome enthält, wobei
das Silicon-Elastomere mit dem Kohlenwasserstoff-Elastomeren gepfropft ist, und die Sill ο on- and Kofelenrcaseer stoff -Elastomeren
geeignet sind, sieh bei der Pfropfung paarweise
2ο Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Silicon- und Kohlenwasserstoff-Elastomeren chemisch in Anwesenheit
eines Reaktionsbeschleunigere gepfropft werden·
3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichiif■■*;,.
das Kohlenwasserstoff-Elastomere ein Copolymeriaat v®&
Äthyl en-Propylen oder Butadien-Acrylnitril, PolybutaJi^nj, Polyisopren
oder ein Turpolymarisat auf Basis Xthylen uoft
4ο Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Silicon-Elastomere ein Polysiloxan ist,
5« Dichtung naoh Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß
die Gewichtsmengen von Silicon-Elastomsrem und Kohlenwasserstoff-Elastomeren
praktisch gleich Binde
6» Dichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet» daß
der Baalitionsbeschletiniger ein Pejfo^syd ist, insbesondere Dicumylperoxyd.
?, Verfahren zur Herstellung einer Sichtung nach Anspruch 1»
dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine innige Mischung von
Silicon- und Kohlenwasserstoff-Elastomerem hergestellt wird«
a&ychliessend ein Reaktionsbeschleunigei· zur ohemlschen Pfropfung
der genannten Elastomere, sowie verschiedene Zuschlagstoffeg
inaljesondssre Huß, Schwefel, Zinkoxyd,. Anti oxy dantien, augegeben
v?er<ion, anachliessend die Kiechung in eine Form gebracht
und durch ^?ärme vorvulkanieiert wird und das erhaltene Element schließlich einer Po3^mari sations-Endbehandlung unterworfen
und durch ^?ärme vorvulkanieiert wird und das erhaltene Element schließlich einer Po3^mari sations-Endbehandlung unterworfen
8« T-^fahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dsß
- 10 -9E
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A4
als Kohlenwasserstoff-Elastomere ^polymerisate von Xthylea-Propylen
oder Butadien-Acrylnitril, Polybutadien, Polyisopren oder Ierpolymerisate auf Basis Äthylen und Propylen und ale Heek
tionsbeschleuniger ein Peroxyd, insbesondere JDieumylperoxyd
verwendet werden, und daß die Vor-Vulkajiisatiori bei einer Temper
atm·· zwischen 150 und 1600O durchgeführt wird,
9<» Verfahren nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß
die PolymerisationB-Endbehandlung aus einer Vulkanisation in
einem Ofen bei einer Temperatur gleicher QrSssenordnung wie bei
der Vor-Vulkanisation bestellt.
10-, Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß
die Polymerisations-Endbehandlung aus einer Bestrahlung mit
(rammastrahlen mit einer Dosis zwischen 15 und 30 Megarad be~
steht«
11« Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Vulkanisation eine Gemma-Be strahlung mit einer Dosis
zwischen 15 und 30 Megarad folgt..
109838/1301
Applications Claiming Priority (1)
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