包含原纤化PTFE的全氟弹性体配混物的制备制造技术

本发明专利技术涉及通过将包含全氟弹性体、1-20phr原纤化PTFE和固化剂的组合物混合一段时间制得可固化全氟弹性体配混物，对以5分钟间歇采集的连续配混物样品进行测定，ML#191(ASTM?D5289)相差小于5％。由此通过固化所述配混物以形成交联制得制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及全氟弹性体配混物的制备以及由其制得的固化制品，所述全氟弹性体配混物包含每一百份全氟弹性体1-20重量份的原纤化PTFE。
技术介绍
全氟弹性体已在商业上获得巨大成功，并且用于其中遭遇恶劣环境的许多应用中，特别是暴露在高温下并且存在腐蚀性化学物质的那些最终用途。例如，这些聚合物常用于飞机发动机密封件、钻井设备、以及高温下使用的工业设备密封元件中。全氟弹性体的杰出性能主要基于构成这些组合物中聚合物骨架主要部分的共聚全氟化单体单元的稳定性和惰性。此类单体包括四氟乙烯和全氟化乙烯基醚。为了完全发挥出弹性体性能，全氟弹性体通常是交联的，即硫化的。为此，有少量固化位点单体与全氟 化单体单元共聚。尤其优选包含至少一个腈基的固化位点单体，例如全氟-8-氰基-5-甲基-3，6-二氧杂-I-辛烯。此类组合物描述于美国专利4，281,092 ;4，394，489 ;5，789, 489 ；和 5，789，509 中。全氟弹性体制品通常包含炭黑、矿物、或非原纤化含氟塑料填料，以获得适用于最终使用环境的模量或硬度。含氟塑料填料优选用于一些最终用途，例如其中全氟弹性体密封件接触反应性等离子的半导体制造。等离子侵蚀全氟弹性体聚合物和任何非原纤化含氟塑料填料。然而，当聚合物被侵蚀时，包含无机填料的密封件释放填料，并且所述填料可污染半导体。需要高载量(例如每一百份全氟弹性体> 30重量份)的非原纤化含氟塑料填料，以获得具有所期望模量和硬度的全氟弹性体制品。遗憾的是，非原纤化含氟塑料填料载量越高，全氟弹性体制品的压缩形变抗性越高。为达到无裂漏密封，期望压缩形变抗性值低。美国专利4，520，170公开了全氟弹性体配混物，所述配混物具有每一百份全氟弹性体1-40重量份的原纤化聚(四氟乙烯)(即‘PTFE’)。通过将全氟弹性体和原纤化PTFE的共混物低温粉碎成粉末制得所述配混物。期望具有全氟弹性体组合物，当交联时，所述组合物提供用于半导体制造设备的良好密封性能、充足强度的组合，并且所述组合物在接触反应性等离子后释放很少的颗粒。还期望在所述组合物制造中仅使用常规橡胶处理设备，即非低温碾磨。专利技术概沭本专利技术的一个方面为制备可固化全氟弹性体配混物的方法，所述方法包括将i)包含四氟乙烯、全氟化乙烯基醚和含腈基固化位点单体的共聚单元的全氟弹性体，ii)每一百重量份全氟弹性体1-20重量份的原纤化PTFEJP iii)固化剂混合，以形成可固化配混物，所述混合进行一段时间，直至对以5分钟间歇采集的连续配混物样品测量的MJASTMD5289)相差小于5%0本专利技术的另一方面为制备固化制品的方法，所述方法包括A.将i)包含四氟乙烯、全氟化乙烯基醚和含腈基固化位点单体的共聚单元的全氟弹性体，ii)每一百重量份全氟弹性体1-20重量份的原纤化PTFE，和iii)固化剂混合，以形成可固化配混物，所述混合进行一段时间，直至对以5分钟间歇采集的连续配混物样品测量的Ml(ASTM D5289)相差小于 5% ;以及B.固化所述配 混物以形成交联制品。专利技术详沭全氟弹性体一般为非晶态聚合组合物，所述组合物具有至少两个主要全氟化单体的共聚单元。一个主要单体是全氟烯烃，而另一个是全氟乙烯醚。代表性的全氟化烯烃包括四氟乙烯和六氟丙烯。适宜的全氟化乙烯基醚包括下式的那些CF2 = CFO (Rf, 0)n(Rf〃 0)mRf(D其中Rf,和Rf 为不同的具有2-6个碳原子的直链或支化全氟亚烷基，m和η独立地为0-10，并且Rf为具有1-6个碳原子的全氟烷基。优选的全氟化乙烯基醚的类别包括下式的组合物CF2 = CFO (CF2CFXO) nRf (II)其中X为F或CF3, η为0_5，并且Rf为1_6个碳原子的全氟烷基。最优选的全氟化乙烯基醚是其中η为O或I并且Rf包含1-3个碳原子的那些。此类全氟化醚的实例包括全氟(甲基乙烯基醚)和全氟(丙基乙烯基)醚。其它可用的单体包括下式的化合物CF2 = CFOnRf (III)其中Rf为具有1-6个碳原子的全氟烷基，m = O或l，n = 0_5，并且Z = F或CF3。优选的此类成员是其中Rf为C3F7, m = 0并且n = I的那些。其它全氟化乙烯基醚单体包括下式的化合物CF2 = CFO CxF2x+1 (IV)其中m和η = 1-10, ρ = 0-3,并且X = 1-5。本类优选的成员包括其中η = 0_1,m = 0-1,并且X = I的化合物。可用全氟化乙烯基醚的其它实例包括CF2 = CFOCF2CF (CF3) O (CF2O) mCnF2n+1 (V)其中η = 1-5, m = 1-3,并且其中优选地η = I。优选的全氟弹性体共聚物由作为主要单体单元的四氟乙烯和至少一种全氟化乙烯基醚组成。在此类共聚物中，共聚全氟化醚单元占聚合物中总单体单元的约15-50摩尔％。全氟弹性体还包含至少一种含腈基固化位点单体的共聚单元，其含量一般为O. 1-5摩尔％。范围优选介于O. 3-1. 5摩尔％之间。适宜的固化位点单体包括含腈氟化烯烃和含腈氟化乙烯基醚。可用的含腈固化位点单体包括具有如下所示式的那些CF2 = CF-O(CF2)n-CN(VI)其中η = 2-12，优选 2-6 ；CF2 = CF-O n_CF2-CFCF3-CN (VI I)其中n = 0-4，优选 0-2 ;和CF2 = CF-x_0_ (CF2)n-CN(VIII)其中X = 1-2,并且 η = 1-4。式(VIII)的那些是优选的。尤其优选的固化位点单体是具有腈基和三氟乙烯基醚基的全氟化聚醚。最优选的固化位点单体为CF2 = CFOCF2CF (CF3) OCF2CF2CN (IX)即全氟(8-氰基-5-甲基-3，6- 二氧杂-I-辛烯)或8-CNVE。尤其优选的全氟弹性体包含53. 0-79. 9摩尔％四氟乙烯、20. 0-46. 9摩尔％全氟(甲基乙烯基醚)和O. 4-1. 5摩尔％含腈基固化位点单体的共聚单元。摩尔百分比基于所述全氟弹性体中所有共聚单体单元的总摩尔数。原纤化聚(四氟乙烯)(PTFE)是熟知的。当在混合期间接触剪切时，高分子量PTFE一般形成短(即1_)原纤。就本专利技术目的而言，术语“原纤化PTFE”包括在加入到本专利技术组合物中之前已经原纤化的PTFE。由本专利技术方法制得的可固化组合物和固化制品包含全氟弹性体、1-20(优选 8-12)phr的原纤化PTFE和固化剂。术语“phr”是指每一百重量份的橡胶(即全氟弹性体)中成分的重量份。大于20phr的原纤化PTFE造成所述组合物几乎无法加工，而小于Iphr的原纤化PTFE导致组合物的强化可忽略不计。由于全氟弹性体具有含腈固化位点单体的共聚单元，因此可使用基于有机锡化合物的固化体系。适宜的有机锡化合物包括烯丙基_、炔丙基_、三苯基-和丙二烯基-锡固化剂。四烷基锡配混物或四芳基锡配混物是优选用于连接腈取代的固化位点的固化剂。固化剂的用量将必然取决于最终产品中所期望的交联度以及全氟弹性体中反应部分的类型和浓度。一般来讲，可使用每100份弹性体约O. 5-10重量份(phr)的固化剂，并且l_4phr符合大多数用途的要求。据信，腈基在固化剂如有机锡的存在下三聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：CJ比斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：