具有低玻璃化轉變溫度的含有三嗪的含氟彈性體制造技術

本發明專利技術提供了一種可固化含氟彈性體組合物，還提供了固化組合物的成形制品、制備固化組合物的方法以及用于制備成形制品的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有低玻璃化轉變溫度的含有三嗪的含氟彈性體。本專利技術還涉及含有三嗪的含氟彈性體的可固化前體組合物以及制備含有三嗪的含氟彈性體的方法和由這些彈性體制備成形制品的方法。本專利技術還涉及含有固化的含氟彈性體的制品。
技術介紹
含氟彈性體是提供對高工作溫度之防護并耐多種化學試劑的聚合材料。此外，含氟彈性體具有足夠的機械強度，使得其能夠形成成形制品。因此，含氟彈性體特別適用于制備密封件及暴露于高溫和/或腐蝕性化學品的系統中的其他模制的彈性體部件。舉幾個例子，這些部件被廣泛用于化學處理、半導體、航空和石油工業中。含氟彈性體通常包含固化部位單體，這些單體提供交聯部位以交聯聚合物并產生或增強所述材料的彈性體特性。為實現這一目的，通常將較小百分比的固化部位單體與氟化的單體單元共聚合。廣泛使用的一類固化部位單體是含腈基的固化部位單體。包含這些固化部位單體的氟化聚合物可以通過腈基的三聚作用固化(交聯)，從而形成三嗪交聯的聚合物。含氟彈性體的良好耐化學品和耐熱性在很大程度上歸因于共聚合的氟化單體單元，這些單體單元構成了聚合物主鏈的絕大部分。根據所用單體，含氟彈性體一般分成兩個主要類別，即，含有衍生自偏二氟乙烯(VDF)的重復單元的含氟彈性體以及由衍生自四氟乙烯(TFE)的重復單元構成的全氟彈性體。與基于TFE的含氟彈性體相比較，基于VDF的含氟彈性體往往具有較低的耐化學品性和耐熱性。基于TFE的含氟彈性體具有較高的耐化學品性，但往往具有較高的玻璃化轉變溫度，這會降低其在低溫下的彈性體特性。
技術實現思路
不斷的需要提供具有良好機械性能以及低于-60°C、甚至低于-80°C或甚至更低的玻璃化轉變溫度的含氟彈性體。因此，在一個方面，提供一種用于制備玻璃化轉變溫度低于_60°C的含氟彈性體的可固化組合物，所述組合物包括含氟聚合物和含氟聚醚，其可以通過形成三嗪單元來交聯。更具體地講，提供可固化組合物，所述可固化組合物包含i.含氟聚合物，所述含氟聚合物具有低于25°C的玻璃化轉變溫度并且具有衍生自氟化烯烴的重復單元，并且還包含至少一個官能團，ii.含氟聚醚，所述含氟聚醚包含選自(-C4F8O-)、(-CF2CF2O-)或(-CF2O)或者它們的組合的重復單元，并且還含有能夠直接或在存在固化化合物的情況下與含氟聚合物的所述至少一個官能團反應形成三嗪單元的至少一個官能團，其中所述組合物可以固化，得到含有三嗪單元并且玻璃化轉變溫度低于-60°C的組合物。在另一方面，提供一種含氟彈性體組合物，所述含氟彈性體組合物具有低于-60°c 的玻璃化轉變溫度并且含有三嗪單元，并包含上述可固化組合物的形成三嗪的固化反應的反應產物，并且其中所述組合物具有選自以下特性的一種或多種或者所有機械特性至少 50%的斷裂伸長率、至少I. 5MPa的抗拉強度或至少15的肖氏硬度A。在另一方面，提供一種制備含三嗪單元并且玻璃化轉變溫度低于-60°C的含氟彈性體的方法，所述方法包括i)提供上述可固化組合物；ii)使所述組合物固化形成三嗪單元。在另一方面，提供一種成形制品，所述制品包含上述含氟彈性體組合物。在又一方面，提供一種制備成形制品的方法，所述方法包括使上述可固化組合物在模具中固化。具體實施方式在詳細解釋本專利技術的任何實施例前，應當理解，本申請的公開內容并不限于下列描述中給出的組成和組分安排的細節。本專利技術可具有其他實施例，并且能夠以多種方式實踐或實施。另外還應理解，本文中所用的用語和術語的目的是為了進行說明，不應被認為是限制性的。與使用“組成”相反，使用“包含”、“含有” “包括”或“具有”及它們的變體意指廣泛的范圍并且意指涵蓋后面列舉的項及其等同形式，以及其他項。詞語“由組成”意指限制性的范圍并意在僅涵蓋后面列舉的項目及其等同物而不涵蓋任何其他項目。術語“基本上由組成”具有下面的描述中所定義的含義。使用“一個(種)”擬涵蓋“一個(種)或多個(種)”。以終點詳述的所有數值范圍擬包括所述范圍的端點、包括在所述范圍內的所有數字以及在所述范圍內的任何范圍。例如， 從1%至50%的濃度范圍意為縮寫，并明確地公開在1%和50%之間所有的值，例如，2%、40%、 10%、30%、1· 5%、3· 9% 等等。在此所用的術語“氟化的化合物”是指至少一個與碳鍵合著的氫原子被氟置換的化合物，并且具體包括全氟化的化合物和部分氟化的化合物。在此所用的術語“全氟化的化合物”意指化合物的所有與碳鍵合著的氫原子都已經被氟置換。舉例來說，-CF3基團稱為全氟甲基。-CF2H或-CFH2基團是部分氟化的甲基。當術語“全氟化的”與聚合物合用時，意指所述聚合物是僅使用全氟化單體(例如CF2=CF2或CF2=CF-O-CF3)制備。應當理解，此類聚合物可能在官能團(如果可以的話)中或在端基中仍含有微量的氫原子，這些氫原子可能是通過鏈轉移劑或鏈終止反應產生。在此提到的“含氟彈性體”是玻璃化轉變(Tg)溫度低于25°C的含氟聚合物。因此， 這些聚合物在室溫下為彈性體。此外，含氟彈性體具有足夠的機械強度，使得其能夠被模制成為成形制品。這通常意味著其具有至少IMPa的抗拉強度以及至少50%的斷裂伸長率(參看方法部分)。現已發現，具有良好機械特性和極低的玻璃化轉變溫度的含氟彈性體可以通過使可固化前體組合物固化來制備，所述前體組合物含有第一化合物和第二化合物，所述第一化合物為玻璃化轉變溫度低于25°C并含有一個或多個官能團的含氟聚合物；所述第二化合物為含有一個或多個官能團的含氟聚醚。所選含氟聚合物的官能團和含氟聚醚的官能團應使得它們彼此直接或間接反應，以形成三嗪單元，從而形成三嗪交聯的網絡，即，它們可以被固化形成三嗪交聯。“直接反應”意指這些官能團簡單地通過施加熱(例如，通過加熱到177°C，保持7分鐘)彼此反應。“間接反應”意指這些官能團通過使用可以作為固化劑或催化劑的固化化合物來彼此反應。應當理解，所選官能團的量和比率應使得三嗪可以形成，并且所述前體組合物可以被固化成含三嗪基團的含氟彈性體組合物。現將于下文中更為詳細地描述所述組分和方法。第一化合物在此提供的組合物和方法中的第一化合物是一種含氟聚合物，更具體地講是包含衍生自全氟化烯烴的重復單元并且還包含至少一個官能團的含氟聚合物。所述含氟聚合物是一種含氟彈性體。因此，第一化合物的玻璃化轉變溫度低于25°C。優選第一化合物是非晶態的，即，其不是晶體。非晶體化合物不具有熔點，或至少不具有明顯的熔點，即，不能在低于5°C的溫度間隔內完成熔融過程。合適的全氟化烯烴包括由式CF2=CX-Rf表示的那些，其中X是F、Cl或CF3,并且Rf 是氟或C1-C8氟代烷基，其可以含有或可以不含一個或多個鏈中氧原子。鏈中氧原子為間雜在碳-碳鏈間的氧原子。合適的烯烴的實例包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)和氯三氟乙烯(CTFE)。特別合適的烯烴包括TFE。優選第一化合物主要包含衍生自TFE或衍生自 TFE和HFP的重復單元。“主要”意指衍生自這些單體的重復單元是所述聚合物的主要組分 (以重量計)。含氟聚合物還可以包含衍生自一個或多個全氟化乙烯基醚或烯丙基醚的互聚單元。合適的全氟化醚包括例如 CF2=(CF2)n-CF0CF3、CF2=(CF2)n-CFOCF2CF2本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魯道夫·J·達姆斯，史蒂文·G·科威林，沃爾那·M·A·格魯塔特，格雷格·D·達爾克，米格爾·A·格拉，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：
國別省市：