全氟弹性体凝胶制造技术

本发明专利技术涉及一种全氟弹性体凝胶，其具有以下性能：外观：透明凝胶状固体；水含量在１０重量％和９０重量％之间；密度在１．１ｇ／ｃｍ↑［３］和２．１ｇ／ｃｍ↑［３］之间；所述凝胶满足以下测试：在９０℃炉中干燥直至达到恒重而获得可固化的全氟弹性体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改善的耐热性、改善的密封性能、改善的力学性能的全氟弹性体组合物。本专利技术的固化全氟弹性体用于制备如O形环、垫片、轴封、燃料管等制品，所述制品显示上述改善的综合性能。
技术介绍
众所周知，氟弹性体由于其耐化学性、耐热性高，密封性能好和渗透性低而被应用。市场需要具有以上改善性能的可用全氟弹性体。参见如EP1,031,607、EP 1,031,606、US 5,585,449、US 5,948,868、US 5,902,857。通常现有技术中至多以230℃的温度使用全氟弹性体。如果希望改善耐热性，必须使用特殊的固化体系。参见专利US 5,902,857和US 5,948,868，其中交联剂是一种双烯烃，使得到的制品可在高达300℃温度下使用。通常认为随着使用温度的增加，如从275℃到300℃，密封性能和耐热性能显著地恶化。需要具有改善的耐热性、改善的密封性、改善的力学性能的可用固化全氟弹性体。事实上需要一种用常规交联剂固化且显示上述改善的综合性能的全氟弹性体，特别是其使用温度高于那些根据现有技术通过使用这种交联剂得到的全氟弹性体，其中可用的交联剂例如三烯丙基异氰脲酸酯。例如通过使用三烯丙基异氰脲酸酯，市售全氟弹性体最多可用到230℃。用户需要用三烯丙基异氰脲酸酯固化的全氟弹性体具有更高的热额定值。同样需要一种用双烯烃固化且显示上述改善的综合性能的全氟弹性体，特别是其使用温度高于那些根据现有技术通过使用所述双烯烃交联剂得到的全氟弹性体。例如通过使用双烯烃，市售全氟弹性体最多可用到300℃。参见如专利US 5,948,868和US 5,902,857。用户需要用双烯烃固化的全氟弹性体具有更高的热额定值。申请人已经找到解决上述技术问题并且得到具有上述改善的综合性能的全氟弹性体的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是具有以下性能的全氟弹性体凝胶-外观透明凝胶状固体；-水含量在10重量％和90重量％之间；-密度在1.1g/cm3和2.1g/cm3之间；该凝胶满足以下测试将凝胶在90℃炉中干燥直至恒重，得到可固化的全氟弹性体。与并非由全氟弹性体凝胶得到而是由现有技术得到的全氟弹性体相比，从所述可固化全氟弹性体可得到具有改善的耐热性、改善的密封性能、改善的力学性能的固化全氟弹性体。所述凝胶可用下述方法得到。本专利技术全氟弹性体凝胶包含具有至少另一种(全)氟化共聚单体的TFE型全氟弹性体，所述(全)氟化共聚单体具有至少一个乙烯类型的不饱和官能团。优选共聚单体选自-CF2＝CFORf(全)氟烷基乙烯基醚(PAVE)，其中Rf是C1-C6(全)氟烷基；-CF2＝CFOX(全)氟-氧烷基乙烯基醚，其中X是C1-C12(全)氟氧烷基，包含一个或多个醚基；-具有以下化学式的全氟间二氧杂环戊烯 其中R′Fn等于RFn或ORFn，其中RFn是具有1-5个碳原子的线形或支化全氟烷基基团，优选R′Fn＝OCF3；X1n和X2n彼此相同或不同，为F、CF3；-通式CFXAI＝CXAIOCF2ORAI(A-I)表示的(全)氟乙烯基醚(MOVE)其中RAI是C2-C6线形、支化或C5-C6环状全氟烷基基团，或是含有一至三个氧原子的C2-C6线形、支化全氟氧烷基基团；RAI可以任选含有相同或不同的选自Cl、Br、I的1至2个原子；XAI＝F；优选通式CFXAI＝CXAIOCF2OCF2CF2YAI(A-II)表示的化合物，其中YAI＝F，OCF3；XAI同上；特别优选(MOVE 1)CF2＝CFOCF2OCF2CF3和(MOVE 2)CF2＝CFOCF2OCF2CF2OCF3；-C3-C8全氟烯烃；例如六氟丙烯；-含有氯和/或溴和/或碘原子的C2-C8(全)氟烯烃；-含有氢氰基团的全氟乙烯基醚，如专利US 4,281,092、US 5,447,993、US 5,789,489中所述。优选的本专利技术全氟弹性体的单体组成如成下，共聚单体百分比的总和是100％-四氟乙烯(TFE)50-85％，全氟烷基乙烯基醚(PAVE)和/或全氟乙烯基醚(MOVE)15-50％。特别优选的特定组成如下，共聚单体百分数的总和是100％-TFE 50-85％，PAVE 15-50％；-TFE 50-85％，MOVE 115-50％；-TFE 50-85％，MOVE 215-50％；-TFE 50-85％，PAVE 1-40％，MOVE 11-40％；-TFE 50-85％，PAVE 1-40％，MOVE 21-40％。优选全氟弹性体还包含衍生自如下通式表示的二烯烃的单体单元 其中R1，R2，R3，R4，R5，R6彼此相同或不同，为H或C1-C5烷基；Z是任选含有氧原子，优选至少部分氟化的C1-C18线形或支化亚烷基或亚环烷基基团，或(全)氟聚氧化烯基团，如在申请人的EP 661,304中所述。化学式(I)中，Z优选是C4-C12，更优选是C4-C8全氟亚烷基基团，而R1、R2、R3、R4、R5、R6优选是氢；当Z是(全)氟聚氧化烯基团时，其可以包含选自如下的单元-CF2CF2O-，-CF2CF(CF3)O-，-CFX1O-其中X1＝F，CF3，-CF2CF2CF2O-，-CF2-CH2CH2O-，-C3F6O-。优选Z具有化学式-(Q)p-CF2O-(CF2CF2O)m(CF2O)n-CF2-(Q)p- (II)其中Q是C1-C10亚烷基或氧亚烷基基团；p是0或1；m和n是数字，其使得m/n在0.2和5之间以及所述(全)氟聚氧化烯基团的分子量为500-10,000，优选700-2,000。优选Q选自-CH2OCH2-；-CH2O(CH2CH2O)sCH2-，s＝1-3。其中Z是亚烷基或亚环烷基基团的化学式(I)表示的二烯烃可以根据如I.L.Knunyants等人在“Izv.Akad.Nauk.SSSR”，Ser.Khim.，(1964(2)，384-6)中所述的方法制备。含有(全)氟聚氧化烯结构的二烯烃记述在USP 3,810,874中。衍生自化学式(I)表示的二烯烃的单元在链中的含量一般是0.01到1.0摩尔，优选0.03到0.5摩尔，更优选0.05到0.2摩尔，基于每100摩尔构成基础全氟弹性体结构的其它上述单体单元计。任选地，本专利技术全氟弹性体凝胶含有半结晶(全)氟聚合物，以相对于全氟弹性体+半结晶全氟聚合物的总干重的重量百分数计，其量为0重量％到70重量％，优选0重量％到50重量％，更优选2重量％到30重量％，以单体总摩尔数计。对于半结晶(全)氟聚合物，其含义为除玻璃化转变温度Tg之外，显示至少一个结晶熔融温度的(全)氟聚合物。半结晶(全)氟聚合物由四氟乙烯(TFE)均聚物或具有一个或多个单体的TFE共聚物构成，所述单体含有至少一个乙烯类型的不饱和官能团，其量为0.01摩尔％到10摩尔％，优选0.05摩尔％到7摩尔％。所述具有乙烯不饱和官能团的共聚单体是氢化和氟化类型。在那些氢化共聚单体之中，可以举出乙烯，丙烯，丙烯酸单体，例如甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙基己酯，苯乙烯单体。在氟化共聚单体中可以举出-C3-C8全氟烯烃，如六氟丙烯(HFP)、六氟异丁烯；-C2-C8氢化氟烯烃，如氟乙烯(VF)，偏二氟乙烯(VDF)，三本文档来自技高网...

【技术保护点】
全氟弹性体凝胶，其具有以下性能：－外观：透明凝胶状固体；－水含量在１０重量％至９０重量％之间；－密度在１．１ｇ／ｃｍ↑［３］至２．１ｇ／ｃｍ↑［３］之间；所述凝胶满足以下测试：将凝胶在９０℃炉中干燥直到恒重，得到可固化的全氟弹性体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S阿里戈尼，M阿波斯托洛，M阿尔巴诺，
申请(专利权)人：索尔维索莱克西斯公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]