一种改性的含氟弹性体、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种改性的含氟弹性体，包含以下共聚单元：0.1～15wt％水溶性倍半硅氧烷(结构式见说明书)、40～70wt％偏二氟乙烯、20～50wt％全氟丙烯和0.1～5wt％的硫化单体。本发明专利技术还提供了所述改性的含氟弹性体的制备方法。本发明专利技术提供的改性的含氟弹性体适合用于制备密封材料和燃料管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含氟弹性体，尤其是涉及一种改性的含氟弹性体。
技术介绍
含氟弹性体具有良好的耐热性、耐药性和耐候性，特别适合用作对可靠性要求高的汽车、飞机发动机周围的密封材料和燃料管等。作为汽车、飞机发动机周围的密封材料和燃料管，希望含氟弹性体能够具有更高的耐热性和力学性能，故提高含氟弹性体的耐热性和力学性能成为近来技术研究的热点。中国专利CN101412835B公开了一种氟橡胶与硅橡胶共混物，通过将氟橡胶、硅橡胶、增溶剂、吸酸剂、补强填充剂、结构控制剂、硫化剂和交联助剂按比例进行机械共混后得到所述的氟橡胶与硅橡胶共混物。此方式制备的氟橡胶与硅橡胶共混物具有良好的力学性能、耐热、耐低温、耐油和低压缩永久变形性能，但将两种不同极性橡胶使用同一硫化体系硫化成型，配方和工序繁复。中国专利CN101397390B公开了一种可改性的氟橡胶制备方法，通过使用纳米二氧化锡粉末作为增强和耐热性填料，对氟橡胶进行改性得到可改性的氟橡胶。改性后的氟橡胶在常温下拉伸强度比改性前提高28％，250℃热空气老化48h后的拉伸强度比改性前提高12％，70℃海水老化48h后的拉伸强度比改性前提高30％。但简单的开炼预混难以根本解决增强粒子与橡胶基体混合均匀性问题。中国专利CN100467525C公开了具有改善的撕裂强度的氟橡胶及其制备方法，使用碳纤维的长度为5.5～10mm，用量为5～10重量份/100重量份氟橡胶预混胶，将氟橡胶预混胶薄通4～8次，使碳纤维分散于氟橡胶混炼胶中，制备具有改善的撕裂强度的氟橡胶，但该专利仅改善了制品的撕裂强度。以上对氟橡胶改性，基本上以物理改性为主，改性后的氟橡胶也难以从根本上改善其性能。对于氟橡胶的改性方法，仍有希望做进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性的含氟弹性体。为达到专利技术目的本专利技术采用的技术方案是：一种改性的含氟弹性体，其特征在于所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.1～15wt％结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、40～70wt％偏二氟乙烯、20～50wt％全氟丙烯、0.1～5wt％的硫化单体；所述水溶性倍半硅氧烷如下述结构式(I)所示：其中结构式(I)中：各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基，且n＝0～12的整数；所述氨基为R1-NH-，且R1选自H或C1～C12的链烷基；所述氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述四烷基铵氧基中，烷基选自C1～C12的烷基；所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C8的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F。本专利技术使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中，各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基。其中氨基为R1-NH-，且R1选自H或C1～C12的链烷基；优选的是，R1选自H或C1～C6的链烷基；进一步优选的是，R1选自H或C1～C3的直链烷基。其中无机酸铵盐，优选的是，无机酸铵盐为卤化铵盐或含氧正酸铵盐；进一步优选的是，所述卤化铵盐选自氯化铵盐、溴化铵盐或碘化铵盐，所述含氧正酸铵盐选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵或碳酸氢铵。其中氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；优
选的是，氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C6的链烷基、R2选自C1～C6的链烷基；进一步优选的是，氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C3的直链烷基、R2选自C1～C3的直链烷基。其中胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；优选的是，胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C6的链烷基、R2选自C1～C6的链烷基；进一步优选的是，胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C3的直链烷基，R2选自C1～C3的直链烷基。其中四烷基铵氧基中，烷基选自C1～C12的烷基；优选的是，烷基选自C1～C6的烷基。本专利技术使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中，作为最为优选的方式，各取代基R选自NH2-、CH3NH-、氯化铵、溴化铵、硫酸铵、碳酸铵、3-氨基丙基、N-甲基-3-氨丙基、苯胺甲基、N-乙二胺基乙基、己二胺基丙基、环己胺基丙基或二乙烯三胺基丙基。本专利技术使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中，各取代基R优选为相同的取代基。本专利技术使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中，n＝0～12的整数；优选的是，n＝0～8的整数；进一步优选的是，n＝0～6的整数。本专利技术使用的硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C8的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F；优选的是，所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C6的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F；进一步优选的是，所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C3的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F；更进一步优选的是，所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、BrCF2CF2CF＝CF2、BrCF2CF2CH＝CH2、CF2＝CF2OCF3、CF2＝CF2OCF2CF2CF3中的一种、两种或三种以上组合。本专利技术提供的改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.1～15wt％结构式(I)所示的水溶
性倍半硅氧烷、40～70wt％偏二氟乙烯、20～50wt％全氟丙烯、0.1～5wt％的硫化单体；优选的是，所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.1～12wt％结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、45～68wt％偏二氟乙烯、22～45wt％全氟丙烯、0.1～3wt％的硫化单体；进一步优选的是，所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.5～10wt％结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、55～65wt％偏二氟乙烯、25～40wt％全氟丙烯、0.5～2wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性的含氟弹性体，其特征在于所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.1～15wt％结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、40～70wt％偏二氟乙烯、20～50wt％全氟丙烯、0.1～5wt％的硫化单体；所述水溶性倍半硅氧烷如下述结构式(I)所示：其中结构式(I)中：各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基，且n＝0～12的整数；所述氨基为R1‑NH‑，且R1选自H或C1～C12的链烷基；所述氨基烷基为R1‑NH‑R2‑，且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述胺基烷基选自R1‑NHCH2CH2NH‑R2‑、R1‑NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH‑R2‑、R1‑NHCH2CH2NHCH2CH2NH‑R2‑、且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述四烷基铵氧基中，烷基选自C1～C12的烷基；所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br‑Rf1‑CX＝CY2和CF2＝CF‑ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C8的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F。...

【技术特征摘要】
1.一种改性的含氟弹性体，其特征在于所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元：0.1～15wt％结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、40～70wt％偏二氟乙烯、20～50wt％全氟丙烯、0.1～5wt％的硫化单体；所述水溶性倍半硅氧烷如下述结构式(I)所示：其中结构式(I)中：各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基，且n＝0～12的整数；所述氨基为R1-NH-，且R1选自H或C1～C12的链烷基；所述氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C12的链烷基、R2选自C1～C12的链烷基；所述四烷基铵氧基中，烷基选自C1～C12的烷基；所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C8的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F。2.按照权利要求1所述的改性的含氟弹性体，其特征在于：所述水溶性倍半硅氧烷结构式(I)中：n＝0～8的整数；所述氨基为R1-NH-，且R1选自H或C1～C6的链烷基；所述无机酸铵盐为卤化铵盐或含氧正酸铵盐；所述氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C6的链烷基、R2选自C1～C6的链烷基；所述胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、
\tR1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C6的链烷基、R2选自C1～C6的链烷基；所述四烷基铵氧基中，烷基选自C1～C6的烷基；所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C6的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F。3.按照权利要求2所述的改性的含氟弹性体，其特征在于：所述水溶性倍半硅氧烷结构式(I)中：各取代基R相同，且n＝0～6的整数；所述氨基为R1-NH-，且R1选自H或C1～C3的直链烷基；所述卤化铵盐选自氯化铵盐、溴化铵盐或碘化铵盐；所述含氧正酸铵盐选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵或碳酸氢铵；所述氨基烷基为R1-NH-R2-，且R1选自H或C1～C3的直链烷基、R2选自C1～C3的直链烷基；所述胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1～C3的直链烷基，R2选自C1～C3的直链烷基；所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX＝CY2和CF2＝CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合，且Rf1、Rf2独立地选自C1～C3的全氟烷基，X、Y独立地选自H或F。4.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈科，赵柯，宋健，阮环阳，高自宏，
申请(专利权)人：浙江省化工研究院有限公司，中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33