包含聚酰胺和含氟弹性体的复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种复合材料、制备这样的复合材料的方法及含所述复合材料的成型制品，所述复合材料包含直接结合到第二组分的第一组分，所述第一组分包含过氧化物固化的含氟弹性体，该过氧化物固化的含氟弹性体具有根据ASTM?D1329测得的-19℃或更低的温度回缩TR-10，并且所述第二组分包含聚酰胺树脂。

Composite comprising polyamide and fluorinated elastomer

The invention provides a molded composite material and preparation method of such composite materials and containing the composite material, the composite material contains directly bonded to the first component of the second components, fluoroelastomer contains peroxide curing of the first group, fluoroelastomers the peroxide has cured according to ASTM? D1329 measured -19 DEG C or lower temperature retraction of TR-10, and the second component contains polyamide resin.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚酰胺和含氟弹性体的复合材料
本专利技术涉及含氟弹性体-聚酰胺复合材料、制备它们的方法以及含它们的成型制品O
技术介绍
含氟弹性体为橡胶样材料，在暴露于燃料的制品中广泛用作密封件或密封部件，因为它们对这些化合物具有高的耐化学性。在其中密封制品得承受机械力的应用中，例如作为机动车辆的零件的部件时或是出于安全原因，例如作为燃料贮存装置的部件时，可将含氟弹性体部件固定到金属件。这样的复合材料包含含氟弹性体以提供柔性即密封件以及金属以提供刚性部件。然而，金属件将增加复合材料的重量。这可能是一缺点，特别是在运输行业中，其中重量将增加燃料消耗和/或运输成本。因此，需要提供金属件的替代品作为刚性部件。由于其机械性能，聚酰胺是替代金属的合适候选者。可商购获得具有非常高的温度稳定性(如由非常高的热挠曲温度(HDT)值所表达)的聚酰胺等级。替代材料需要与含氟弹性体形成强结合。美国专利第5，656，121号中描述，含氟聚合物与其他热塑性树脂的复合材料可通过使用含低分子量二胺化合物的涂层来在部件之间产生强结合而制备。然而，出于经济原因，可能希望通过结合弹性和刚性组分直接形成复合材料而无需粘合剂或结合添加剂如结合层和底漆，以避免额外的加工步骤和材料成本。美国专利第6，162，385号中描述了在含氟弹性体与聚酰胺聚合物之间具有强且直接的结合的复合材料。实例部分中使用的含氟弹性体为商品名VITON A、VITON B651C和DAI EL G651C的市售含氟弹性体。这些聚合物是可双酚固化的，并且根据供应商的信息，-18°C、-16°C和_13°C时具有温度回缩(TR-10)。上述文献未提及耐久性和特别是含氟弹性体与聚酰胺之间的结合的热稳定性。然而，热稳定的结合是高度需要的，特别是对于其中复合材料可能受热的应用而言，热可以来自机械力如摩擦或燃料燃烧或来自两者。
技术实现思路
令人惊奇地，本专利技术人已发现，通过使用具有低温度回缩(TR-10)的过氧化物含氟聚合物，在含氟聚合物与聚酰胺之间可以形成强的直接结合。这些材料之间的结合还表现出改进的抗热老化性。还已发现，通使用这样的含氟聚合物，可与高载量的增强材料(例如，至多50重量％的增强材料载量)形成抗热老化的强结合。这样可通过增加较便宜的增强材料的量并减少昂贵的多的聚酰胺树脂的量而显著节约成本。因此，下面提供了一种复合材料，其包含直接结合到第二组分的第一组分:所述第一组分包含过氧化物固化的含氟弹性体，其具有根据ASTM D1329测得的_19°C或更低的温度回缩TR-10 ;所述第二组分包含聚酰胺树脂，其具有根据ASTM D648测得的在0.45MPa的载荷下至少130°C的热挠曲温度(HDT)。在另一方面，提供了一种包含上述复合材料的成型制品。在又一方面，提供了一种制备复合材料的方法，所述方法包括:i)提供a)第一组分，所述第一组分包含具有_19°C或更低的TRlO可过氧化物固化的含氟弹性体，并还包含至少一种过氧化物固化剂；b)第二组分，所述第二组分包含聚酰胺树脂，其具有根据ASTM D648测得的在0.45MPa的载荷下至少130°C的热挠曲温度(HDT)，ii)通过使所述第一组分与所述第二组分接触并固化含氟弹性体使第一和第二组分之间形成直接结合。在又另一方面，提供了具有根据ASTM D1329测得的-19°C或更低的温度回缩TR-10的可过氧化物固化的含氟弹性体用于提高在作为含氟弹性体的第一组分与作为聚酰胺树脂的第二组分之间的结合的热稳定性的用途，所述聚酰胺树脂具有根据ASTM D648测得的在0.45MPa的载荷下至少130°C的热挠曲温度(HDT)。【具体实施方式】在详细解释本公开内容的任何实施例前，应当理解，本公开内容的应用并不限于下面描述中给出的构造与组件布置方式的细节。本专利技术可具有其他实施例，并且能够以多种方式实践或实施。另外还应理解，本文中所用的用语和术语的目的是为了进行说明，不应被认为是限制性的。如本文所用，术语“由……构成”、“包括”、“包含”、“含有”、“其特征在于”、“有”、“具有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，由所列元件构成的工艺、方法、制品、或装置不一定仅限于这些元件，而是可包括此类工艺、方法、制品、或装置的未明确列出或固有或等价的其他元件。与前述术语的开放含义相反，本文所用术语“由……组成”意在限制。例如，由所列元件组成的工艺、方法、制品、或装置意为仅限于这些元件，但仍包括此类工艺、方法、制品、或装置的固有或等价的元件。另外，除非明确地做出相反说明，“或”是指包容性的或而非排他性的或。“一”或“一种”的使用意指涵盖“一种或多种”。本文所述的任何数值范围意在包括和具体地公开指定的端值以及该范围内的所有整数和分数。例如，1%至50%的范围意在缩略并明确地公开1%和50%的值以及1%和50%之间的值，例如 2%、40%、10%、30%、1.5%、3.9% 等等。如上文和下文所用，术语“共聚物”是指包含衍生自所述共聚单体的重复单元的聚合物，不排除存在衍生自未明确描述的其他单体的其他重复单元的可能。如果排除了其他单体的存在，则使用术语“二元共聚物”来指示由仅两种不同的单体构成的共聚物，以及使用术语“三元共聚物”来指示由仅三种不同的单体构成的共聚物。如上文和下文所用，术语聚合物的“端基”用于指示位于聚合物主链的末端的基团。术语聚合物的“侧基”用于指示位于聚合物主链上的基团。如上文和下文所用，术语“全氟化的”是指衍生自烃的基团或化合物，其中所有氢原子已被氟原子替代。然而，全氟化的化合物可还含除氟和碳原子之外的其他原子，如氧原子、氯原子、溴原子和碘原子以及腈基。与“全氟化的”化合物相反，如本文所用，“部分氟化的”化合物为衍生自烃的化合物，其中不是所有的氢原子都已被氟原子所代替，因此还存在至少一个氢原子。部分氟化的化合物还可以含除F、C和H原子之外的其他原子，如O原子和其他卤素原子。例如，F3C-基团为全氟化的甲基基团。F2HC-或FH2C-基团为部分氟化的甲基基团。F3C-O-F2C-残基为全氟化的残基。F2HC-O-CF2-残基为部分氟化的残基。关于聚合物，术语“全氟化的”应理解为指聚合物主链是全氟化的，而部分氟化的聚合物含衍生自部分氟化的单体的重复单元。这意味着部分氟化的聚合物包含含一个或多个H原子的重复单元。第一鉬分关于复合材料，第一组分包含至少一种过氧化物固化的含氟聚合物。关于其中待制备复合材料的方面，第一组分包含至少一种可过氧化物固化的含氟聚合物，因为复合材料的组分之间的结合是通过固化所述含氟弹性体生成。为了可过氧化物固化，聚合物优选含有可与过氧化物固化剂或过氧化物固化体系(即，一种或多种过氧化物固化剂和至少一种固化助剂)反应的基团，下面将对此更详细地描述。本文提供的含氟弹性体具有_19°C或更低的温度回缩(TR-10)，优选低于_25°C或甚至低于_35°C或最优选至少_40°C或更低。所述“温度回缩(TR-10)”描述含氟弹性体的粘弹性行为。在根据ASTM D1329进行的温度回缩(TR-10)试验中，所述弹性体在_70°C下是100%拉伸的。TR-10温度为在其下损失10%的拉伸的温度。TR-10温度通常在与玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，所述复合材料包含直接结合到第二组分的第一组分，所述第一组分包含过氧化物固化的含氟弹性体，该过氧化物固化的含氟弹性体具有根据ASTM?D1329测得的?19℃或更低的温度回缩TR?10，并且所述第二组分包含聚酰胺树脂，该聚酰胺树脂具有根据ASTM?D648测得的在0.45MPa的载荷下至少130℃的热挠曲温度（HDT）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.27 GB 1108963.81.一种复合材料，所述复合材料包含直接结合到第二组分的第一组分，所述第一组分包含过氧化物固化的含氟弹性体，该过氧化物固化的含氟弹性体具有根据ASTM D1329测得的_19°C或更低的温度回缩TR-10，并且所述第二组分包含聚酰胺树脂，该聚酰胺树脂具有根据ASTM D648测得的在0.45MPa的载荷下至少130°C的热挠曲温度(HDT)。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述含氟弹性体具有为_25°C的温度回缩TR-1O。3.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述聚酰胺树脂具有根据ASTMD648测得的在0.45MPa的载荷下至少190°C的热挠曲温度。4.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述第二组分具有根据ASTMD648测得的在0.45MPa或1.8MPa的载荷下至少230°C的热挠曲温度。5.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述聚酰胺树脂含选自以下的重复单元:-NH- (CH2) 6-NH-CO- (CH2)「CO-、-NH- (CH2) 5-CO-和 -HN- (CH2) 4-NH-CO- (CH2)「CO-。6.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述聚酰胺树脂选自PA6、PA6.6、PA4.6、PA6.66 和 PA66.610。7.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述聚酰胺树脂为聚邻苯二甲酰胺。8.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述聚酰胺树脂为聚酰胺酰亚胺。9.根据权利要求1所述 的...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·G·科维里恩，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
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