包含氧化铁黄的含氟有机硅弹性体制造技术

本发明专利技术提供了一种用于改善固化含氟有机硅弹性体的热稳定性或耐热性的方法，所述方法包括：I)将稳定剂与含氟有机硅弹性体基料和固化剂混合，以形成可固化含氟有机硅弹性体组合物，所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，II)使包含所述稳定剂的所述含氟有机硅弹性体组合物硫化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氧化铁黄的含氟有机硅弹性体
本公开涉及包含稳定剂的含氟有机硅弹性体基料组合物，这些组合物提供具有改善的高温性能的固化含氟有机硅弹性体。该稳定剂包含氧化铁黄和任选的碳酸钙。该稳定剂尤其可用于制备这样的固化含氟有机硅弹性体，其适用于o形环、连接器及构造汽车软管，诸如涡轮增压器软管。
技术介绍
利用含氟有机硅橡胶的汽车应用经常需要不断展现性能改进。技术趋势使得需要不断提高对热和化学暴露的耐受性。例如，西欧的涡轮柴油客车持续显著增加，但其汽油客车减少。在美国，小型卡车市场经历了类似的增长。因此，软管(特别是涡轮柴油发动机软管)的工作温度日益升高。同样，研究人员还在寻求对耐燃料性和耐油性的改进。汽车应用中使用的软管通常具有多层结构，其由用有机硅橡胶(由美国试验方法协会(AmericanSocietyofTestMethods,ASTM)分类为VMQ弹性体)封装且内部衬有一层含氟有机硅弹性体(FVMQ)的织物加固材料组成。一般来讲，含氟有机硅弹性体(FVMQ)的热稳定性小于有机硅弹性体(即，不含氟的有机硅弹性体或橡胶，诸如VMQ)。US5340866公开了通过以下方式提供的具有改善的热稳定性而不牺牲物理特性的热可固化含氟有机硅橡胶组合物：在可固化含氟有机硅组合物的制备中使用临界量的氢氧化铈和氧化铁红。EP2155823公开了包含稳定剂的含氟有机硅弹性体基料组合物，该稳定剂提供具有改善的高温性能的固化含氟有机硅弹性体。该稳定剂包含炭黑、碳酸钙、氧化铁以及任选地，氧化锌。该稳定剂尤其可用于制备这样的固化含氟有机硅弹性体，其适用于o形环、连接器及构造汽车软管。JP03466272公开了包含氧化铁黄细粉的可硬化的有机聚硅氧烷组合物。需要改善汽车应用中使用的(尤其是其在o形环、连接器及构造软管诸如涡轮增压器软管中使用)的含氟有机硅弹性体的热稳定性。虽然已知热稳定剂(诸如单独使用或组合使用的水合铈或氢氧化铈、氧化铁红、碳酸钙、炭黑和氧化锌)能向此类有机硅弹性体制剂提供耐热性，但需要改善对甚至更高温度的耐热性。本专利技术人已发现了一种稳定剂组合物，与使用常规热稳定剂组分的类似有机硅弹性体相比，该稳定剂组合物在添加到有机硅弹性体基料组合物中时，能向固化有机硅弹性体提供改善的热老化特性。当有机硅弹性体基料为含氟有机硅弹性体基料时，稳定剂组合物会提供所得固化含氟有机硅弹性体的改善的热老化。改善的含氟有机硅弹性体尤其可用于各种汽车应用，诸如o形环、连接器或有机硅橡胶基涡轮增压器软管的内衬。
技术实现思路
本公开涉及用于改善固化含氟有机硅弹性体的热稳定性或耐热性的方法，该方法包括：I)将稳定剂与含氟有机硅弹性体基料和固化剂混合，以形成可固化含氟有机硅弹性体组合物；所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，II)使包含稳定剂的含氟有机硅弹性体组合物硫化。可固化含氟有机硅弹性体组合物可包含：A)67.0重量％至99.4重量％的含氟有机硅弹性体基料，B)0.5重量％至30.0重量％的稳定剂，所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，C)0.1重量％至3.0重量％的固化剂，前提条件是所有组分的重量％之和为100重量％。在一个实施例中，含氟有机硅弹性体基料包含：A1)全氟烷基聚二有机聚硅氧烷，A2)补强填料，A3)任选的非氟化聚二有机聚硅氧烷A4)任选的氢氧化铈或水合铈，以及A5)任选的粘附促进剂。本公开还涉及所得固化含氟有机硅弹性体及由固化含氟有机硅弹性体制备的制品。含氟有机硅弹性体也可称为氟化有机硅弹性体。本公开还涉及稳定剂在可固化含氟有机硅弹性体组合物中的用途，该稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，以便改善由所述可固化含氟有机硅弹性体组合物固化/硫化而成的固化含氟有机硅弹性体的热稳定性或耐热性。具体实施方式含氟有机硅弹性体基料本公开中的组分A)为含氟有机硅弹性体基料。如本文所用，“含氟有机硅弹性体基料”是在后续固化或硫化时提供含氟有机硅弹性体或橡胶的有机硅组合物。有机硅是指含有硅氧烷单元的有机聚硅氧烷，所述硅氧烷单元独立地选自(R3SiO0.5)、(HOR2SiO0.5)、(R2SiO)、(RSiO1.5)或(SiO2)甲硅烷氧基单元，其中R可为任何单价有机基团或氢。这些甲硅烷氧基单元可以多种方式组合而形成环状、直链或支链结构。如本文所用，含氟有机硅是指有机聚硅氧烷，其中至少一个R取代基含有氟原子，例如被指定为Rf的全氟烷基基团。在一个实施例中，组分A)可为含氟有机硅弹性体基料，其包含：A1)全氟烷基聚二有机聚硅氧烷，A2)补强填料，A3)任选的非氟化聚二有机聚硅氧烷，A4)任选的氢氧化铈或水合铈，以及A5)任选的粘附促进剂。以上每一者均在下文更详细描述。含氟有机硅弹性体基料是本领域已知的，并且包含全氟烷基聚二有机硅氧烷(A1)、补强填料(A2)以及任选地，非氟化聚二有机硅氧烷(A3)。通常，A1中至少90摩尔％的含全氟烷基的聚二有机硅氧烷重复单元由式RfCH2CH2(CH3)SiO2/2描述，并且最高至10摩尔％的重复单元由式R12SiO描述，Rf为含有1至10个碳原子的全氟烷基基团，并且每个R1独立地选自甲基、苯基和乙烯基。全氟烷基基团通常为CF3、C2F5、C3F7、C4F9、C7F15和C10F21。含全氟烷基的聚二有机硅氧烷的封端基团为羟基或三有机甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基或二甲基乙烯基甲硅烷基。重复单元和/或封端基团的选择由将含氟有机硅弹性体基料转化成固化含氟有机硅弹性体所需的固化反应来确定。例如，当通过有机氢硅氧烷加成反应催化剂组合或者通过乙烯基特异性过氧化物来固化弹性体基料时，封端基团或聚二有机硅氧烷重复单元将含有烯基，诸如乙烯基基团。对于液体含氟有机硅弹性体基料而言，含全氟烷基的聚二有机硅氧烷的粘度通常为使用锥和板流变仪在25℃与1Hz下得出的1000Pa.s或更高，或者在25℃与1Hz下大于10,000Pa.s，以使其具有用于高稠度含氟有机硅弹性体基料的胶状稠度。可用于本专利技术方法和组合物中的含全氟烷基的聚二有机硅氧烷可商购获得。US3,179,619中描述了一种可用于本专利技术的含全氟烷基的聚二有机硅氧烷。US3,002,951中公开了另一种制备这些聚二有机硅氧烷的方法。后一美国专利教导了由环状硅氧烷三聚体制备全氟烷基键合到硅原子上的含全氟烷基的高分子量聚二有机硅氧烷的方法。US2,979,519中示出了在该后一美国专利中所使用的环状硅氧烷三聚体。US3,274,153、US3,294,740和US3,373,138中公开了制备含全氟烷基的聚二有机硅氧烷的其他方法。含全氟烷基的聚二有机硅氧烷可以是单一类型的均聚物或共聚物，或者它可以是各种均聚物、共聚物，或均聚物和共聚物的混合物。通常，含全氟烷基的聚二有机硅氧烷是羟基封端或乙烯基封端的聚甲基-(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷，其中至少99摩尔％的重复单元是甲基-3,3,3-三氟丙基甲硅烷氧基。在可固化含氟有机硅弹性体组合物中所使用的全氟烷基聚二有机聚硅氧烷的用量可变化，但通常范围为占组合物的27.5重量％至96.9重量％，或者50重量％至95重量％，或者60重量％至90重量％，或者70重量％至85重量％。含氟有机硅弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改善固化含氟有机硅弹性体的热稳定性或耐热性的方法，包括：I)将稳定剂与含氟有机硅弹性体基料和固化剂混合，以形成可固化含氟有机硅弹性体组合物，所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，II)使包含所述稳定剂的所述含氟有机硅弹性体组合物硫化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.02 GB 1421521.41.一种用于改善固化含氟有机硅弹性体的热稳定性或耐热性的方法，包括：I)将稳定剂与含氟有机硅弹性体基料和固化剂混合，以形成可固化含氟有机硅弹性体组合物，所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，II)使包含所述稳定剂的所述含氟有机硅弹性体组合物硫化。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸受体选自II族金属碳酸盐、II族金属氧化物、II族金属氢氧化物或它们的混合物。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酸受体选自碳酸镁、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙或它们的混合物。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氧化铁黄是由下式表示的羟基氧化铁：FeO*OH或FeO(OH)*mH2O，其中m为正数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含氟有机硅弹性体基料包含：A1)全氟烷基聚二有机聚硅氧烷，A2)补强填料，A3)任选的非氟化聚二有机聚硅氧烷A4)任选的氢氧化铈或水合铈，以及A5)任选的粘附促进剂。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述稳定剂包含：5重量％至100重量％的B1)氧化铁黄，以及任选地，0至95重量％的B2)酸受体。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述粘附促进剂A5选自具有平均式(Me3SiO)(MeHSiO)x(RfCH2CH2(Me)SiO)y(SiMe3)的氟改性的有机氢聚硅氧烷，其中x和y为1至200，Me为甲基，并且Rf为含有1至10个碳原子的全氟烷基基团。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可固化含氟有机硅弹性体组合物包含：A)67重量％至99.4重量％的含氟有机硅弹性体基料，B)0.5重量％至30重量％的稳定剂，所述稳定剂包含：B1)氧化铁黄，以及B2)任选地，酸受体，C)0.1重量％至3重量％的固化剂，前提条件是所有组分的重量％之和为100重...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·德雷克，J·卢克阿尔瓦雷斯，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US