可固化的含氟弹性体组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种可固化的组合物，所述组合物包含可固化含氟弹性体、固化剂以及选自水合硝酸氧铋化合物和氧化铋的酸受体。由此制成的固化制品能够抵抗在酸、冷却剂和生物燃料中的体积溶胀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可固化的含氟弹性体组合物，所述组合物包含i)含氟弹性体，ii)固化剂，以及iii)选自水合硝酸氧秘(hydrous bismuth oxide nitrate)化合物和氧化秘的酸受体。
技术介绍
具有优异的耐热性、耐油性和耐化学性的含氟弹性体被广泛应用于密封材料、容器和软管。含氟弹性体的实例包括包含偏二氟乙烯(VF2单元和至少一种其它可共聚的含氟单体如六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)、三氟氯乙烯(CTFE)、氟乙烯(VF)和氟代乙烯基醚如全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)的共聚物。PAVE具体实例包括全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)和全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)。其它含氟弹性体包括包含TFE单元和全氟(甲基乙烯基醚)单元的共聚物。为了完全开发如拉伸强度、伸长率和压缩形变的物理特性，弹性体必须被固化即硫化或交联。就含氟弹性体来讲，这一般通过以下步骤来实现将未固化的聚合物(即含氟弹性体胶)与多官能团的固化剂混合，并且加热所得混合物，从而促进固化剂与沿聚合物主链或侧链的活性位点的化学反应。 由这些化学反应产生的链间键合促使具有三维网络结构的交联聚合物组合物的形成。常规用于含氟弹性体的固化剂包括有机过氧化物与多官能团助剂的组合，或双官能团的亲核固化剂，例如多羟基化合物或二胺。亲核固化剂需要酸受体(例如二价金属氧化物)来活化。然而，包含酸受体的固化的含氟弹性体制品可能表现出令人无法接受的高体积溶胀，例如50-200体积％，其能够在密封件暴露于某些化学试剂例如含水的酸、冷却剂或生物燃料(例如生物柴油或生物乙醇)下较长时期或在高温下时，导致密封失效。专利技术概述一方面，本专利技术提供可固化的含氟弹性体组合物，所述组合物包含A)可固化的含氟弹性体；B)固化剂；以及C)选自水合硝酸氧铋化合物和氧化铋的酸受体。专利技术详述本专利技术涉及可固化的含氟弹性体组合物，所述组合物在用多羟基固化剂或二胺固化剂或者用有机过氧化物固化后，具有在酸(例如机动车辆中窜漏的气体冷凝物或废气冷凝物)和冷却剂以及生物燃料中的降低的体积溶胀。当暴露于稀酸、冷却剂流体或生物燃料下较长时期和/或在高温下时，此类氟橡胶制品具有令人惊奇的低体积溶胀，即小于10体积％，优选地小于5体积％。所述固化的含氟弹性体组合物具有在以下系统中的多种最终用途，所述系统包括具有与酸、冷却剂流体和/或生物燃料接触的至少一种氟橡胶制品的空气管理体系、冷却体系和燃料管理体系。术语“空气管理体系”是指位于机动车辆(例如货车、轿车或轮船)中的主要组件例如空气过滤器、涡轮增压器、中冷器、进气歧管、和废气再循环冷却器。连接空气管理体系的这些组件的具体元件包括但不限于风管、涡轮增压器软管、曲轴箱强制通风软管和密封件、中冷器软管和密封件、快速接头密封件和O型环、进气歧管密封件、氧传感器软管和密封件、柴油颗粒过滤器传感器软管，其它传感器软管和密封件。术语“冷却体系”是指与散热器流体接触的设备，所述散热器流体通常为二元醇，例如二甘醇或丙二醇与缓蚀剂的含水共混物。术语“燃料管理体系”是指用于制造、储存、运输和供应、计量以及控制生物燃料的设备。燃料管理体系包括生物燃料制造厂、机动车辆(例如货车、轿车、轮船)、固定式生物燃料动力装置(例如发电机、便携式泵站)中包含的那些，以及与生物燃料运输、储存和分配相关的那些。燃料管理体系的具体元件包括但不限于燃料箱、注油口软管、油箱盖密封件、油路软管和管材、阀门、隔膜、油量控制传感器密封件和燃料喷射器组件、O形环、密封件和垫圈。任何或所有这些元件均可包含一种或多种与生物燃料接触的氟橡胶制品。固化的氟橡胶制品包括但不限于密封件、垫圈、O形环、管材、多层软管中的燃料接触层、阀门盘根、隔膜和油罐衬里。“生物柴油燃料”是指适用于压缩点火(柴油)发动机的燃料，包含一种或多种生物源(即来源于动物或植物)脂肪酸烷基酯(FAAE)。这些FAAE通常是来源于植物油或动物脂的脂肪酸甲酯或乙酯。具体实例包括油菜籽油甲酯(RME)、大豆油甲酯(SME)、棕榈仁油甲酯(PME)等。还包括这些基于FAAE的物质与基于常规石油的柴油燃料的共混物。石油柴油/生物柴油共混物习惯上被称为Bxx燃料，其中“XX”是共混物中基于FAAE的生物柴油的体积百分比。例如，BlOO表示不包含有意添加的石油组分的生物柴油燃料。B20表示包含20体积％ BlOO燃料和80体积％石油柴油燃料的生物柴油燃料。 “生物醇燃料”是指适用于汽油发动机中的燃料，所述燃料包含一种或多种生物源(即来源于动物或植物)的醇。这些生物醇通常为甲醇、乙醇或丁醇。石油汽油/生物醇共混物习惯上被称为Mxx或Exx燃料，其中“XX”是包含在共混物中的生物醇的体积百分比。例如，ElOO表示不包含有意添加的石油组分的生物醇燃料。E30表示包含30体积％的ElOO燃料和70体积％的石油汽油燃料的生物醇燃料。适用于本专利技术的含氟弹性体为多羟基或二胺可固化的那些以及可由有机过氧化物和多官能团助剂固化的那些。“多羟基可固化”是指已知与多羟基固化剂如双酚AF交联的含氟弹性体。“二胺可固化”是指已知与二胺固化剂例如六亚甲基二胺氨基甲酸盐交联的含氟弹性体。此类含氟弹性体包括沿着弹性体聚合物主链具有多个碳-碳双键的那些，以及包含易于脱氟化氢的位点的含氟弹性体。后一种含氟弹性体包括但不限于包含邻近的偏二氟乙烯(VF2)和六氟丙烯(HFP)共聚单元的那些，以及包含邻近的VF2 (或四氟乙烯)和氟化共聚单体共聚单元的含氟弹性体，所述氟化共聚单体具有酸性氢原子，如2-氢五氟丙烯；1_氢五氟丙烯；三氟乙烯；2，3，3，3-四氟丙烯；或3，3，3-三氟丙烯。优选的多羟基可固化含氟弹性体包括i)偏二氟乙烯与六氟丙烯以及任选的四氟乙烯(TFE)的共聚物；ii)偏二氟乙烯与全氟(烷基乙烯基醚)如全氟(甲基乙烯基醚)、2_氢五氟乙烯以及任选的四氟乙烯的共聚物；iii)四氟乙烯与丙烯和3，3，3-三氟丙烯的共聚物；iv)四氟乙烯、全氟(甲基乙烯基)醚和六氟-2-(五氟苯氧基)-1-(三氟乙烯氧基)丙烷的共聚物；以及V)乙烯与四氟乙烯、全氟(甲基乙烯基)醚和3，3，3-三氟丙烯的共聚物。除含氟弹性体之外，本专利技术的多羟基可固化组合物还包含多羟基固化体系，其是指多羟基固化剂和硫化(或固化)促进剂。可固化组合物包含每100重量份含氟弹性体O. 4至4重量份(优选I至2. 5份)，即O. 4-4phr (优选1-2. 5phr)的多羟基固化剂(或其衍生物)。典型的多羟基交联剂包括二羟基苯、三羟基苯、四羟基苯、二羟基萘、三羟基萘、四羟基萘、二羟基蒽、三羟基蒽、四羟基蒽，以及如下式所示的双酚。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】2010.08.13 US 61/373,446;2011.07.28 US 13/192,5541.可固化含氟弹性体组合物，包含 A)可固化的含氟弹性体； B)固化剂；以及 C)选自水合硝酸氧铋化合物和氧化铋的酸受体。2.根据权利要求1所述的可固...

【专利技术属性】
技术研发人员：DF里昂斯，T卡维，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：