含碘的超低粘度无定形含氟聚合物制造技术

本发明专利技术描述了含碘的无定形含氟聚合物，所述无定形含氟聚合物具有至少一种带固化部位的含氟聚合物，其中所述含氟聚合物根据ＡＳＴＭ?Ｄ１６４６的门尼粘度（ＭＬ?１＋１０）在１００℃下为２或更小，并且对于辊式开炼机的剥离强度为１０ｄＮ／ｃｍ或更小；以及制备所述含碘的无定形含氟聚合物的方法。还描述了衍生自所述含碘的无定形含氟聚合物的固化产品的制品。还描述了衍生自所述含碘的无定形含氟聚合物的溶液、分散体和涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含碘的超低粘度无定形含氟聚合物相关专利申请的交叉引用本申请要求美国临时专利申请No.60/972，624(提交于2007年9月14日)和 60/972，627(提交于2007年9月14日)的优先权，这些临时专利申请的公开内容全部以引 用方式并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及含碘的无定形含氟聚合物，该聚合物具有超低粘度和改善的加工性 能，还涉及该含碘的无定形含氟聚合物，衍生自该含碘的无定形含氟聚合物的固化制品，以 及衍生自该含碘的无定形含氟聚合物的溶液、分散体和涂层的制备方法。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术公开了含碘的无定形含氟聚合物，该聚合物具有带固化部位 的第一含氟聚合物。第一含氟聚合物在25°C和6. 3弧度/秒下的储能 模量大于或等于 300kPa，在25°C和0. 1弧度/秒下的储能模量小于或等于200kPa。在一些实施例中，根据ASTM D1646-06 TYPE A，含碘的无定形含氟聚合物的门尼 粘度(ML 1+10)在100°C下为4或更小，并且对于辊式开炼机的剥离强度为lOdN/cm或更 小。在一些实施例中，根据ASTM D1646-06 TYPEA，含碘的无定形含氟聚合物的门尼粘度(ML 1+10)在100°C下为2或更小，并且对于辊式开炼机的剥离强度为lOdN/cm或更小。在一些实施例中，含碘的无定形含氟聚合物中的第一含氟聚合物的固化部位为端 基。固化部位端基可以为碘基，其中碘的重量百分比可为0. 2重量％至2重量％，并且甚至 可为0. 3重量％至1重量％。在一些实施例中，碘衍生自由以下化学式表示的碘化链转移 剂RIX，其中(i)R为具有3至12个碳原子的全氟烷基或氯代全氟烷基；并且(ii)x = 1或 2。链转移剂可为全氟化的碘代化合物。在一些实施例中，含碘的无定形含氟聚合物具有至少一个固化部位单体。固化 部位单体可选自:CH2 = CHI、CF2 = CHI、CF2 = CFI、CH2 = CHCH2I、CF2 = CFCF2I、CH2 =chcf2cf2i、cf2 = cfch2ch2i、cf2 = cfcf2cf2i、ch2 = ch(cf2)6ch2ch2i、cf2 = cfocf2cf2i、cf2 =cfocf2cf2cf2i、cf2 = cfocf2cf2ch2i、cf2 = cfcf2och2ch2i、cf2 = cfo(cf2)3-ocf2cf2i、ch2=CHBr、CF2 = CHBr、CF2 = CFBr、CH2 = CHCH2Br、CF2 = CFCF2Br、CH2 = CHCF2CF2Br、CF2 = CF0CF2CF2Br,以及它们的混合物。含碘的无定形含氟聚合物也可包含选自过氧化物固化体系、多羟基化合物固化体 系、胺固化体系以及它们的混合物的固化体系。含碘的无定形含氟聚合物还可包含填料。在一些实施例中，含碘的无定形含氟聚合物也可至少包含第二无定形含氟聚合 物，根据ASTM D1646-06 TYPE A，该第二无定形含氟聚合物的门尼粘度(ML 1+10)在100°C 下大于2。含氟聚合物(包括第一含氟聚合物、第二含氟聚合物等)可包含衍生自以下物 质的共聚单元四氟乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、乙烯、丙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、全氟 (烯丙基醚)、三氟氯乙烯、亚乙烯基二氟、三氟乙烯以及它们的混合物。在本专利技术的另一方面，提供了制备无定形含氟聚合物的方法，该方法包括(a)提 供至少一种含氟单体；(b)提供能够生成自由基的引发剂；(c)可选地提供乳化剂；以及 (d)在存在碘化链转移剂的情况下以水性乳液聚合法聚合至少一种含氟单体，其中碘化链 转移剂连续加入聚合反应容器。引发剂可为过二硫酸盐。在一些实施例中，通过连续添加 碘化链转移剂在一种或多种单体中的共混物来实现连续添加碘化链转移剂。在本专利技术的又一个方面，提供了衍生自含氟弹性体的固化制品，该含氟弹性体具 有无定形含氟聚合物，该无定形含氟聚合物的储能模量在25°C和6. 3弧度/秒下大于或等 于300kPa，在25°C和0. 1弧度/秒下小于或等于200kPa。在一些实施例中，无定形含氟聚合物采用无皂乳液聚合法形成。在其他实施例中， 通过缓冲剂或氢氧化铵使无定形含氟聚合物聚合。在一些实施例中，通过剪切或盐来使无 定形含氟聚合物凝结。在其他实施例中，通过添加盐和氢氧化铵来使无定形含氟聚合物凝 结。还有其他实施例包括衍生自无定形含氟聚合物的溶液、分散体和涂层，该无定形含氟聚 合物的储能模量在25°C和6. 3弧度/秒下大于或等于300kPa，在25°C和0. 1弧度/秒下小 于或等于200kPa。本公开的上述
技术实现思路
并不旨在描述本专利技术的每一个实施例。本专利技术的一个和多 个实施例的细节还将在下面的说明书中描述。本专利技术的其它特征、目标和优点从所述说明 书和权利要求中将显而易见。附图说明图1为示出了含碘的无定形含氟聚合物的门尼粘度随温度变化的图线。图2为示出了含碘的无定形含氟聚合物和市售无定形含氟聚合物的储能模量 (G’ )随频率(CO)变化的双对数图线。具体实施例方式通常需要改进含氟弹性体工业中所用的弹性体的加工性能。粘度较低的弹性体简 化了加工技术并提高了生产率。提高生产率尤其重要，因为弹性体，特别是含氟弹性体价格 昂贵。当前的含氟弹性体由于粘度相对较高，因而在弹性体工业中使用的注模机器上加工 时存在限制。门尼粘度(M L. 1+10)在121°C下大于60的含氟弹性体通常只能通过压缩模制加 工。门尼粘度小于或等于60的含氟弹性体可在特殊的注模机器上加工，然而这样需要较长 的循环时间并且产生的废料(溢料)也相当多。可根据该原理将门尼粘度(ML1+10)在121°C下为30至60门尼单位的已知含氟弹 性体于压模中加工。然而，该粘度对于注模而言仍然较高。通常，含氟弹性体的粘度与非碳氟化合物弹性体(例如硅氧烷弹性体)相比显得 十分高。大多数含氟弹性体的门尼粘度(ML 1+10)在121°C下为30至60。由于粘度较高， 含氟弹性体化合物难以加工和成形(例如注模)。可以将低粘度和超低粘度如表1中进行 了划分。表1 典型粘度<table>table see original document page 6</column></row><table>本专利技术涉及含碘的超低粘度无定形含氟聚合物，该聚合物适用于碾磨和模制应 用。含碘的超低粘度无定形含氟聚合物通常为多组分化合物，该化合物具有至少一种含 氟聚合物，根据ASTM D1646-06 TYPE A，该含氟聚合物的门尼粘度(ML 1+10)在100°C下 为2或更小。该化合物还含有固化剂。该化合物可包含一种或多种含氟聚合物，根据ASTM D1646-06 TYPEA，该含氟聚合物的门尼粘度(ML 1+10)在100°C下大于2。该化合物也可包 含一种或多种常规佐剂，例如填料、酸吸收剂、加工助剂或着色剂。通常已知低粘度聚合物的物理属性(例如抗压缩变形能力)较差。虽然本专利技术公 开的弹性体具有低分子量，从而使得粘度较低。但由于衍生自这些弹性体的成品表现出良 好的物理属性(包括抗压缩变形能力和抗拉强度)，因而这些弹性体呈现了出人意料的结通常使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含碘的无定形含氟聚合物，所述聚合物包含具有固化部位的第一含氟聚合物，其中所述第一含氟聚合物的储能模量在２５℃和６．３弧度／秒下大于或等于３００ｋＰａ，在２５℃和０．１弧度／秒下小于或等于２００ｋＰａ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福士达夫，彼得J斯科特，辛西亚N弗格森，沃尔那MA格鲁塔特，丹尼斯杜谢恩，耶格莫厄，拉里A拉斯特，泰里A谢菲尔宾，卢克MB罗杰斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]