[发明专利]具有与生物柴油燃料接触的氟橡胶制品的燃料管理体系

说明书

发明领域

本发明涉及具有至少一种与生物柴油燃料接触的氟橡胶制品的燃料管理体系，其中所述氟橡胶制品包含i)多羟基固化含氟弹性体，和ii)每百份含氟弹性体1至10重量份二元羧酸二酯。

发明背景

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)。

为了完全显现如拉伸强度、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部位的化学反应。由这些化学反应产生的链间连接基促使具有三维网络结构的交联聚合物组合物的形成。通常用于含氟弹性体的固化剂包括双官能亲核反应物，如多羟基化合物。

然而，多羟基固化含氟弹性体制品可能表现出不可接受的高体积溶胀度，例如50-200体积％，当密封剂长时间或在高温下接触生物柴油燃料时，尤其是当燃料包含微量水时，所述高体积溶胀度可导致密封剂失效。生物柴油燃料通常包含水作为杂质。水的来源可为燃料制造过程中的洗涤步骤或储存期间接触湿空气。人造生物柴油的典型规格允许存在一定的杂质水，例如ASTM D6751。

发明概述

在一个方面，本发明提供了具有至少一种与生物柴油接触的氟橡胶制品的燃料管理体系，其中所述氟橡胶制品在生物柴油燃料中具有优异的(即低的)体积溶胀度。所述氟橡胶制品包含i)至少一种多羟基固化含氟弹性体和ii)每百份含氟弹性体1至10重量份的至少一种具有式R(COOR’)₂的二元羧酸二酯，其中R为具有2至10个碳原子的亚烷基，并且R’为具有1至6个碳原子的烷基。

本发明的另一方面是降低与生物柴油燃料接触的多羟基固化氟橡胶制品体积溶胀度的方法，其中在固化所述组合物之前，将每百重量份含氟弹性体1至10重量份的至少一种二元羧酸二酯掺入到多羟基固化含氟弹性体组合物中，所述二元羧酸二酯具有式R(COOR’)₂，其中R为具有2至10个碳原子的亚烷基，并且R’为具有1至6个碳原子的烷基。

发明详述

本发明涉及燃料管理体系，所述体系具有至少一种与生物柴油燃料接触的氟橡胶制品。所述氟橡胶制品包含至少一种多羟基固化含氟弹性体和每百重量份含氟弹性体1至10重量份(1至10phr)的至少一种具有式R(COOR’)₂的二元羧酸二酯，其中R为具有2至10个碳原子的亚烷基，并且R’为具有1至6个碳原子的烷基。当长时间和/或在高温下与生物柴油燃料接触时，此类氟橡胶制品具有令人惊奇的低体积溶胀度，即小于10体积％，优选小于5体积％。

可用于本发明中的二元羧酸二酯的具体实例包括但不限于己二酸二异丁酯、己二酸二甲酯、庚二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、癸二酸二正丁酯、以及它们的混合物。优选二异丁酯。

术语“燃料管理体系”是指用于制造、储存、运输和供应、计量以及控制生物柴油燃料的设备。燃料管理体系包括生物柴油制造厂、机动车辆(例如货车、轿车、轮船)、固定式柴油动力装置(例如发电机、便携式泵站)中包含的那些，以及与生物柴油燃料运输、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、加油管、加油口盖密封件、燃油软管和管材、阀门、隔膜和燃料喷射组件、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柴油燃料接触的氟橡胶制品。