具有低玻璃化转变温度的含有三嗪的含氟弹性体制造技术

本发明专利技术提供了一种可固化含氟弹性体组合物，还提供了固化组合物的成形制品、制备固化组合物的方法以及用于制备成形制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有低玻璃化转变温度的含有三嗪的含氟弹性体。本专利技术还涉及含有三嗪的含氟弹性体的可固化前体组合物以及制备含有三嗪的含氟弹性体的方法和由这些弹性体制备成形制品的方法。本专利技术还涉及含有固化的含氟弹性体的制品。
技术介绍
含氟弹性体是提供对高工作温度之防护并耐多种化学试剂的聚合材料。此外，含氟弹性体具有足够的机械强度，使得其能够形成成形制品。因此，含氟弹性体特别适用于制备密封件及暴露于高温和/或腐蚀性化学品的系统中的其他模制的弹性体部件。举几个例子，这些部件被广泛用于化学处理、半导体、航空和石油工业中。含氟弹性体通常包含固化部位单体，这些单体提供交联部位以交联聚合物并产生或增强所述材料的弹性体特性。为实现这一目的，通常将较小百分比的固化部位单体与氟化的单体单元共聚合。广泛使用的一类固化部位单体是含腈基的固化部位单体。包含这些固化部位单体的氟化聚合物可以通过腈基的三聚作用固化(交联)，从而形成三嗪交联的聚合物。含氟弹性体的良好耐化学品和耐热性在很大程度上归因于共聚合的氟化单体单元，这些单体单元构成了聚合物主链的绝大部分。根据所用单体，含氟弹性体一般分成两个主要类别，即，含有衍生自偏二氟乙烯(VDF)的重复单元的含氟弹性体以及由衍生自四氟乙烯(TFE)的重复单元构成的全氟弹性体。与基于TFE的含氟弹性体相比较，基于VDF的含氟弹性体往往具有较低的耐化学品性和耐热性。基于TFE的含氟弹性体具有较高的耐化学品性，但往往具有较高的玻璃化转变温度，这会降低其在低温下的弹性体特性。
技术实现思路
不断的需要提供具有良好机械性能以及低于-60°C、甚至低于-80°C或甚至更低的玻璃化转变温度的含氟弹性体。因此，在一个方面，提供一种用于制备玻璃化转变温度低于_60°C的含氟弹性体的可固化组合物，所述组合物包括含氟聚合物和含氟聚醚，其可以通过形成三嗪单元来交联。更具体地讲，提供可固化组合物，所述可固化组合物包含i.含氟聚合物，所述含氟聚合物具有低于25°C的玻璃化转变温度并且具有衍生自氟化烯烃的重复单元，并且还包含至少一个官能团，ii.含氟聚醚，所述含氟聚醚包含选自(-C4F8O-)、(-CF2CF2O-)或(-CF2O)或者它们的组合的重复单元，并且还含有能够直接或在存在固化化合物的情况下与含氟聚合物的所述至少一个官能团反应形成三嗪单元的至少一个官能团，其中所述组合物可以固化，得到含有三嗪单元并且玻璃化转变温度低于-60°C的组合物。在另一方面，提供一种含氟弹性体组合物，所述含氟弹性体组合物具有低于-60°c 的玻璃化转变温度并且含有三嗪单元，并包含上述可固化组合物的形成三嗪的固化反应的反应产物，并且其中所述组合物具有选自以下特性的一种或多种或者所有机械特性至少 50%的断裂伸长率、至少I. 5MPa的抗拉强度或至少15的肖氏硬度A。在另一方面，提供一种制备含三嗪单元并且玻璃化转变温度低于-60°C的含氟弹性体的方法，所述方法包括i)提供上述可固化组合物；ii)使所述组合物固化形成三嗪单元。在另一方面，提供一种成形制品，所述制品包含上述含氟弹性体组合物。在又一方面，提供一种制备成形制品的方法，所述方法包括使上述可固化组合物在模具中固化。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施例前，应当理解，本申请的公开内容并不限于下列描述中给出的组成和组分安排的细节。本专利技术可具有其他实施例，并且能够以多种方式实践或实施。另外还应理解，本文中所用的用语和术语的目的是为了进行说明，不应被认为是限制性的。与使用“组成”相反，使用“包含”、“含有” “包括”或“具有”及它们的变体意指广泛的范围并且意指涵盖后面列举的项及其等同形式，以及其他项。词语“由组成”意指限制性的范围并意在仅涵盖后面列举的项目及其等同物而不涵盖任何其他项目。术语“基本上由组成”具有下面的描述中所定义的含义。使用“一个(种)”拟涵盖“一个(种)或多个(种)”。以终点详述的所有数值范围拟包括所述范围的端点、包括在所述范围内的所有数字以及在所述范围内的任何范围。例如， 从1%至50%的浓度范围意为缩写，并明确地公开在1%和50%之间所有的值，例如，2%、40%、 10%、30%、1· 5%、3· 9% 等等。在此所用的术语“氟化的化合物”是指至少一个与碳键合着的氢原子被氟置换的化合物，并且具体包括全氟化的化合物和部分氟化的化合物。在此所用的术语“全氟化的化合物”意指化合物的所有与碳键合着的氢原子都已经被氟置换。举例来说，-CF3基团称为全氟甲基。-CF2H或-CFH2基团是部分氟化的甲基。当术语“全氟化的”与聚合物合用时，意指所述聚合物是仅使用全氟化单体(例如CF2=CF2或CF2=CF-O-CF3)制备。应当理解，此类聚合物可能在官能团(如果可以的话)中或在端基中仍含有微量的氢原子，这些氢原子可能是通过链转移剂或链终止反应产生。在此提到的“含氟弹性体”是玻璃化转变(Tg)温度低于25°C的含氟聚合物。因此， 这些聚合物在室温下为弹性体。此外，含氟弹性体具有足够的机械强度，使得其能够被模制成为成形制品。这通常意味着其具有至少IMPa的抗拉强度以及至少50%的断裂伸长率(参看方法部分)。现已发现，具有良好机械特性和极低的玻璃化转变温度的含氟弹性体可以通过使可固化前体组合物固化来制备，所述前体组合物含有第一化合物和第二化合物，所述第一化合物为玻璃化转变温度低于25°C并含有一个或多个官能团的含氟聚合物；所述第二化合物为含有一个或多个官能团的含氟聚醚。所选含氟聚合物的官能团和含氟聚醚的官能团应使得它们彼此直接或间接反应，以形成三嗪单元，从而形成三嗪交联的网络，即，它们可以被固化形成三嗪交联。“直接反应”意指这些官能团简单地通过施加热(例如，通过加热到177°C，保持7分钟)彼此反应。“间接反应”意指这些官能团通过使用可以作为固化剂或催化剂的固化化合物来彼此反应。应当理解，所选官能团的量和比率应使得三嗪可以形成，并且所述前体组合物可以被固化成含三嗪基团的含氟弹性体组合物。现将于下文中更为详细地描述所述组分和方法。第一化合物在此提供的组合物和方法中的第一化合物是一种含氟聚合物，更具体地讲是包含衍生自全氟化烯烃的重复单元并且还包含至少一个官能团的含氟聚合物。所述含氟聚合物是一种含氟弹性体。因此，第一化合物的玻璃化转变温度低于25°C。优选第一化合物是非晶态的，即，其不是晶体。非晶体化合物不具有熔点，或至少不具有明显的熔点，即，不能在低于5°C的温度间隔内完成熔融过程。合适的全氟化烯烃包括由式CF2=CX-Rf表示的那些，其中X是F、Cl或CF3,并且Rf 是氟或C1-C8氟代烷基，其可以含有或可以不含一个或多个链中氧原子。链中氧原子为间杂在碳-碳链间的氧原子。合适的烯烃的实例包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)和氯三氟乙烯(CTFE)。特别合适的烯烃包括TFE。优选第一化合物主要包含衍生自TFE或衍生自 TFE和HFP的重复单元。“主要”意指衍生自这些单体的重复单元是所述聚合物的主要组分 (以重量计)。含氟聚合物还可以包含衍生自一个或多个全氟化乙烯基醚或烯丙基醚的互聚单元。合适的全氟化醚包括例如 CF2=(CF2)n-CF0CF3、CF2=(CF2)n-CFOCF2CF2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：鲁道夫·J·达姆斯，史蒂文·G·科威林，沃尔那·M·A·格鲁塔特，格雷格·D·达尔克，米格尔·A·格拉，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：