叠氮化物组合物及其制备和使用方法技术

技术编号:7150582 阅读:315 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了叠氮化物组合物,它们选自:i)UOCR2CR2N3其中U为D或氨基甲酸酯(-CO-NR2),并且R独立地为H、D或有机基团;ii)R′2NCR2CR2N3或A-R′3N+CR2CR2N3其中R′为有机基团,并且A为阴离子;或iii)G(N3)m其中m为2至约10的整数,G为m价有机基团,其中叠氮基中的至少两个通过脂族碳原子连接,其中G可含有有机基团,同时还描述了它们的用途。具体地讲,描述了选自下列物质的叠氮化物组合物:N3CH2CH2OCH2CHOHCH2N3、CH3OCH2CHOHCH2N3、CH3OCH2CH(OCONHC4H9)CH2N3、N3CH2CH2O[CH2CH(CH2N3)O]6H、CH3CH2C[CH2(OCH2CH(CH2N3))2OCOCH3]3、N3CH2CH2OCONH(CH2)6NHCOOCH2CH2N3、(CH3)3CNHCOOCH2CH2N3、n-C4H9NDCOOCH2CH2N3、C6H5NHCOOCH2CH2N3、C4F9OCFCF3NDCOOCH2CH2N3、DOCH2CH2N3和[(CH3)3NCH2CH2N3]+I。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于固化含氟聚合物的叠氮化物组合物。
技术介绍
含氟聚合物,即具有氟化主链的聚合物,因为其具有若干可取的性质(包括热稳定性),故已长期用于多种应用。含氟弹性体,特别是全氟弹性体表现出对高温和苛刻的化学环境具有显著的耐受性。已知多种固化体系都可用于固化全氟弹性体。参见(例如)John B. Marshall,"Kalrez -Type PerfIuoroelastomers-Synthesis, Properties and Applications,,,in Modern Fluoropolymers, John Scheirs, editor, John Wiley & Sons Ltd. , New York, (2000) p. 351-353 (John B. Marshall,“Kalrez. 型全氟弹性体合成、性质和应用”,《现代含氟聚合物》,John Scheirs 编辑,John Wiley & Sons Ltd. (New Yo rk),2000 年,第 351 至 353 页)。通常,通过使用多种催化剂(例如生成氨的化合物,如美国专利No. 6,281,296中所述的那些;亚氨酸酯催化剂,如美国专利No. 6,657,013中所述的那些;脒固化体系,如美国专利No. 6,846,880中所述的那些;以及氟鐺固化体系,如美国专利No. 7,294,677和美国专利 No. 6,890,995中所述的那些)将腈基三聚化为三嗪交联物来固化含腈的全氟弹性体。最值得注意的用于全氟弹性体的固化体系为过氧化物固化体系(如美国专利No. 4,983,680、美国专利No. 7,388,054和美国专利No. 6,465,576中所述)以及形成三嗪的固化体系。选择的固化体系也会影响含氟弹性体的耐化学性和热稳定性。例如,热稳定性最佳的全氟弹性体是用形成三嗪的固化体系进行固化的,但已知的是,这些全氟弹性体具有较差的耐化学性(如,体积溶胀),不建议将其用于热脂族胺、环氧乙烷、环氧丙烷和热水/蒸汽应用。参见(例如)John B. Marshall, "Kalrez -Type PerfIuoroelastomers-Synthesis, Properties and Applications,,,in Modern Fluoropolymers, John Scheirs, editor, John Wiley & Sons Ltd., New York, (2000) p. 351-352 (John B. Marshall,“Kalrez 型全氟弹性体合成、性质和应用”,《现代含氟聚合物》,John Scheirs 编辑,John Wiley & Sons Ltd. (New York),2000 年,第 351 至 352 页)。在另一方面,通常已知的是,在助剂(如异氰脲酸三烯丙酯)存在的情况下用过氧化物固化的全氟弹性体具有耐化学性,但缺乏热稳定性。参见(例如)John B. Marshall, "Kalrez. -Type PerfIuoroelastomers-Synthesis, Properties and Applications,,,in Modern Fluoropolymers, John Scheirs, editor, John Wiley & Sons Ltd. , New York, (2000)p. 351-352 (John B. Marshall,“Kalrez 型全氟弹性体合成、性质和应用”,《现代含氟聚合物》,John Scheirs 编辑,John Wiley & Sons Ltd. (New York),2000 年,第 351 至 352 页)。在工业中,一直需要开发既具有耐化学性又具有热稳定性的全氟弹性体组合物。 在提交申请时,本领域已知的试图兼具耐化学性和热稳定性的组合物为以商品名“KALREZ SPECTRUM 6375”出售的0形环和以商品名“TECN0FL0N PFR 95”出售的聚合物胶,据说前者“在最宽的化学品和温度的可能范围内具备出色的性能”,而后者可提供“最宽的工作温度范围和最广泛的耐化学介质性”。分别参见1999年10月印制的“KALREZ SPECTRUM 6375” 产品通报H-82112-01和2003年2月修订的“TECN0FL0N PFR 95”产品通报。提高全氟弹性体组合物性能的另一种方法是将形成三嗪的固化体系和过氧化物固化体系相结合,以便利用过氧化物固化体系带来的耐化学性和形成三嗪的固化体系带来的耐高温性。然而,性能有所折衷(即,混合的固化体系的性能不像单独的任一固化体系那么好或那么差)。因此,人们需要确定三嗪与过氧化物固化剂的最佳比率以便平衡性能特性,并且最终使混合的固化全氟弹性体组合物具有介于单独的两种固化体系的性能之间的性能。到现在为止,还不可能满足需要高温性能和广泛的耐化学性两者的特定密封应用的全部所需性质。
技术实现思路
在一些实施例中,希望具有新型固化体系。在一些实施例中,希望具有单一固化体系,它满足兼备高温性能和耐化学性的需求。简而言之,在一个实施例中,本专利技术提供了选自下列物质的叠氮化物组合物i) UOCR2CR2N3其中U为D或氨基甲酸酯(-CO-NR2),并且R独立地为H、D或有机基团;ii)R' 2NCI 2CI 2N3 或 A-R' 3N+CR2CR2N3其中R'为有机基团,并且A为阴离子;或iii)G(N3)m其中m为2至约10的整数,G为m价有机基团,其中叠氮基中的至少两个通过脂族碳原子连接,其中G可含有有机基团。在另一个实施例中,本专利技术提供了选自下列物质的叠氮化物组合物:N3CH2CH20CH2CH0HCH2N3> CH30CH2CH0HCH2N3、CH3OCH2CH (OCONHC4H9) CH2N3、 N3CH2CH2O 6H、CH3CH2C 3、N3CH2CH20C0NH ( CH2)6NHC00CH2CH2N3、(CH3) 3CNHC00CH2CH2N3、n-C4H9NDC00CH2CH2N3、C6H5NHC00CH2CH2N3、 C4F90CFCF3NDC00CH2CH2N3、DOCH2CH2N3 和 +Γ。在又一个实施例中,本专利技术提供了包含含氟聚合物和固化剂的组合物,其中含氟聚合物具有含腈固化位点,固化剂选自在β位具有至少一个官能团的单叠氮化物、多叠氮化物或它们的组合。以上
技术实现思路
并非意图描述每个实施例。本专利技术的一个或多个实施例的细节还在以下描述中给出。根据以下“具体实施方式”和“权利要求书”,本专利技术的其他特征、目标和优点将显而易见。具体实施例方式本专利技术的组合物包含叠氮化物组合物和聚合物,它们构成叠氮化物固化体系。如本文所用,术语4“ β位”指处于与带叠氮的碳相邻的碳原子上的位置,即官能团在相对于带叠氮的碳的2-位处;“端基”指聚合物中聚合作用开始或终止的部分;“含氟聚合物”指其氟含量占所述含氟聚合物的总重量的至少30重量%的聚合物;“含腈固化位点”指能够参与固化反应的含腈基团;“有机基”指通过碳原子连本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种叠氮化物组合物,选自:i)UOCR2CR2N3其中U为D或氨基甲酸酯(-CO-NR2),并且R独立地为H、D或有机基团;ii)R′2NCR2CR2N3或A-R′3N+CR2CR2N3其中R′为有机基团,并且A为阴离子;或iii)G(N3)m其中m为2至约10的整数,G为m价有机基团,其中叠氮基中的至少两个通过脂族碳原子连接,其中G可含有有机基团。

【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:安东尼·P·曼扎拉
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:US

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