全氟彈性體的製作方法

2023-09-20 16:23:15

專利名稱：全氟彈性體的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有改進的耐熱性的某一全氟彈性體，涉及一種它們的製造方法，並且涉及自其得到的固化的物品。
背景技術：
氟彈性體是為了在惡劣的環境中要求的服務應用而設計的、被賦予出色的耐化學性和耐熱性的合成橡膠。具有完全被氟化的氟化骨架並且典型地基於四氟乙烯(TFE)和全氟甲基乙烯基醚(MVE)的共聚物的全氟彈性體(任選包括衍生自包含固化位置的單體的多個重複單元) 在本領域代表高端類材料，自上世紀六十年代以後被引入市場。總的來說，這些TFE/MVE共聚物具有大約60/40mol/mol到65/35mol/mol的構成， 這能夠達到所要求的彈性體行為；此類共聚物總體上還包括衍生自包含固化位置的單體的多個重複單元和/或考慮了此類固化位置的端基。典型地，過氧化物固化是用於它們的硬化和模製的優選的技術。儘管自30多年以來它們是可獲得的，但是仍然繼續存在著對進一步改進這些材料的性能的一種需要。在高溫下的耐熱性(除其他之外)是在發展新穎的全氟彈性體的一個持續努力的領域。發明的披露內容因此，本發明的一個目的是一種過氧化物可固化的全氟彈性體，該全氟彈性體包括衍生自四氟乙烯(TFE)的多個重複單元；以及衍生自全氟甲基乙烯基醚(MVE)的多個重複單元；當根據ASTM D1646標準測量時，所述全氟彈性體在121°C下具有25MU到140MU的一個門尼粘度(ML2+9)，並且所述全氟彈性體包括以相對於TFE和MVE的總摩爾的按摩爾計從到33%的一個量值的所述MVE重複單元。出人意料地，本申請人已經發現了，當選擇這種相對地低並且窄濃度的MVE重複單元與一個高分子量結合時(在此以MU的方式表達)，有利地的是可能顯著改進全氟彈性體的性能(特別在超過200°C的溫度下)。為了本發明的目的，術語「全氟彈性體」旨在表示基本上不含氫原子的一種氟彈性體。術語「基本上不含氫原子」應理解為是指該全氟彈性體主要由衍生自包含至少一個氟原子並且不含氫原子的烯鍵式不飽和單體[全(滷)氟單體(PFM)]的多個重複單元組成。少量的衍生自包含氫的重複單元的部分(moiety)可能存在，條件是它們基本上不影響該全氟彈性體的特性。相對於TFE和MVE的總摩爾的按摩爾計不超過(優選按摩爾計不超過0.5% )的一個量總體上被認為能夠滿足這種「全氟彈性體」行為。除衍生自TFE和MVE的多個重複單元之外，這種全氟彈性體還可以包括衍生自一種或多種全(滷)氟單體(PFM)的多個重複單元。
如果該全氟彈性體包括衍生自與TFE和MVE不同的一種全(滷)氟單體(PFM)的多個重複單元，這些重複單元典型地包括在以相對於TFE和MVE的總摩爾的按摩爾計不超過5% (優選按摩爾計不超過3%)的一個量內。適當的全(滷)氟單體(PFM)的非限制的例子值得注意地是C3-C8全氟烯烴類，例如六氟丙烯(HFP)；溴代-和/或碘代C2-C8(滷)氟烯烴類，例如溴三氟乙烯、碘三氟乙烯；符合通式CF2 = CFORf3的全(滷)氟烷基乙烯基醚類，其中I^f3是一個C2-C6全 (滷)氟烷基，例如-C2F5、-C3F7，任選包含多個碘或溴原子；符合通式CF2 = CFOX01的全(滷)氟-烷氧基乙烯基醚類，其中^Ctll是具有一個或多個醚基團的一個C1-C12全(滷)氟烷氧基，像全氟-2-丙氧基-丙基基團，任選包含多個碘或溴原子；符合通式CF2 = CFOCF2ORf4的全(滷)氟-甲氧基-烷基乙烯基醚類，其中I f4是一個C1-C6全(滷)氟烷基，例如-CF3、-C2F5, -C3F7，或具有一個或多個醚基團的一個C1-C6 全(滷)氟烷氧基，例如-C2F5-O-CF3，任選包含多個碘或溴原子；具有以下化學式的全(滷)氟間二氧雜環戊烯類
權利要求
1.過氧化物可固化的全氟彈性體，包括衍生自四氟乙烯(TFE)的重複單元；以及衍生自全氟甲基乙烯基醚(MVE)的重複單元；當根據ASTM D1646標準進行測量時，所述全氟彈性體在121°C下具有25MU到140MU的門尼粘度(ML2+9)，所述全氟彈性體包括相對於TFE和MVE的總摩爾數按摩爾計從到 33%的量值的所述MVE重複單元，並且所述全氟彈性體包括在高分子的鏈中和/或端基位置上的碘和/或溴原子。
2.如權利要求1所述的全氟彈性體，所述全氟彈性體除了衍生自TFE和MVE的重複單元之外還包括衍生自一種或多種全(滷)氟單體(PFM)的重複單元。
3.如權利要求2所述的全氟彈性體，其中所述全(滷)氟單體(PFM)是選自下組，該組由以下各項組成C3-C8全氟烯烴類；溴代和/或碘代C2-C8 (滷)氟烯烴類；符合通式CF2 = CFORf3的全(滷)氟烷基乙烯基醚類，其中I f3是C2-C6全(滷)氟烷基，任選包含碘或溴原子；符合通式CF2 = CFCKtll的全(滷)氟-烷氧基乙烯基醚類，其中^Ctll是具有一個或多個醚基團的C1-C12全(滷)氟烷氧基，任選包含碘或溴原子；符合通式CF2 = CFOCF2ORf4的全(滷)氟-甲氧基-烷基乙烯基醚類，其中I f4是CrC6 全(滷)氟烷基、或具有一個或多個醚基團WC1-C6全(滷)氟烷氧基，任選包含碘或溴原子；具有以下化學式的全(滷)氟間二氧雜環戊烯類
4.如權利要求1至3中任一項所述的全氟彈性體，所述全氟彈性體包括衍生自具有以下通式(I)的雙-烯烴的重複單元
5.如權利要求4所述的全氟彈性體，所述全氟彈性體主要由衍生自TFE和MVE，並任選衍生自具有以下化學式的雙-烯烴的重複單元組成
6.如權利要求5所述的全氟彈性體，所述全氟彈性體主要由以下各項組成按摩爾計從67%到74%的衍生自 Ε的重複單元；以及按摩爾計從26%到33%的衍生自MVE的重複單元；並且進一步包含在端基中的碘和/或溴(優選碘)。
7.如權利要求1至6中任一項所述的全氟彈性體，所述全氟彈性體在根據ASTMD1646 標準進行測量時在121°C下具有包括在40MU和120MU之間的門尼粘度(ML2+9)。
8.用於製造根據權利要求1至7中任一項所述的全氟彈性體的方法。
9.可固化組合物，包括根據權利要求1至7項中任一項所述的全氟彈性體，並且進一步包括至少一種過氧化物，優選至少一種有機過氧化物，所述過氧化物以相對於所述全氟彈性體的按重量計0. 05%到10%、優選0. 5%到5%的量值存在。
10.如權利要求9所述的可固化組合物，其中所述過氧化物選自下組，該組由以下各項組成二叔丁基過氧化物、2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、過氧化二異丙苯、 過氧化二苯醯、二叔丁基過苯甲酸酯、以及碳酸雙[1，3- 二甲基-3-(叔丁基過氧基)丁基]
11.如權利要求9或10所述的可固化組合物，所述組合物包括選自下組的一種或多種附加的成分，該組由以下各項組成(a』 )硬化活性助劑類，其量值相對於所述全氟彈性體的總體上是按重量計在0. 5%和 10%之間，並且優選按重量計在和7%之間；(b』 )金屬化合物，其量值相對於該聚合物是按重量計在和15%之間，並且優選按重量計在2%和 10%之間，優先選自二價金屬(例如Mg、Zn、Ca或1 )的氧化物類以及氫氧化物類，任選與弱酸的鹽(例如B^NaUb或Ca的硬脂酸鹽、苯甲酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽或亞磷酸鹽)結合；(C』 )金屬非氧化物型的酸受體類；(d』)其他常規的添加劑類，例如增稠填充劑類，優選碳黑，矽石，由TFE均聚物類或TFE 與包含至少一個烯鍵型不飽和度的一種或多種單體的共聚物類組成的半晶質氟聚合物類， 其量值為從0. Olmol %到IOmol %，並且優選從0. 05mol%到7mol% ；顏料類，抗氧化劑類， 穩定劑類。
12.如權利要求1至7項中任一項所述的全氟彈性體或權利要求9至11項中任一項所述的可固化組合物製成的固化的物品。
13.用於製造權利要求12所述的固化的物品的方法，所述方法包括提供權利要求10所述的可固化全氟彈性體組合物；硬化模製所述組合物以產生成型的預成形的密封物品；並且任選地，對所述成型的預成形的密封物品進行熱後處理以產生這些固化的物品。
全文摘要
本發明涉及一種過氧化物可固化的全氟彈性體，包括衍生自四氟乙烯(TFE)的多個重複單元；以及衍生自全氟甲基乙烯基醚(MVE)的多個重複單元；當根據ASTM D1646標準進行測量時，所述全氟彈性體在121℃下具有25MU到140MU的門尼粘度(ML2+9)，並且所述全氟彈性體包括以相對於TFE和MVE的總摩爾的按摩爾計從26％到33％的量值的所述MVE重複單元；本發明涉及一種它的製造方法，並且本發明涉及由其可獲得的固化的物品。
文檔編號C08F214/26GK102317331SQ201080007714
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月8日 優先權日2009年2月13日
發明者C·曼佐尼, M·斯坦加, M·阿爾巴諾 申請人:索爾維索萊克西斯公司