[发明专利]含氟聚醚‑聚硅氧烷弹性体组合物和成型制品

说明书

技术领域

本公开广义地涉及含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体、制备该弹性体的可固化前体组合物以及包含该弹性体的组合物和成型制品。

背景技术

氟硅氧烷弹性体橡胶因其对极端环境和运行条件的耐受性而用于许多机动车和工业应用中。这些弹性体在广泛的温度范围内保持其弹性性能。例如，在一些应用中，这些材料可以长时间暴露在低于-40℃或甚至低于-100℃的温度。在其它应用中，这些材料可以在具有200℃甚至更高的温度的环境中使用。此外，氟硅氧烷弹性体对燃料和燃油通常具有优异的耐受性，使得其可用于航空航天、机动车和化学处理工业中的密封应用。

氟硅氧烷弹性体的一个缺点是其对极性溶剂、烃流体和包含磷酸酯的制动液的有限耐受性。

美国专利号6,815,492 B2(Sato等人)公开了一种可固化含氟聚醚橡胶组合物，其包含：(A)直链含氟聚醚化合物，其每个分子具有至少两个链烯有机基团和一个带有全氟聚醚结构的主链；(B)有机硅化合物，其每个分子具有至少两个与硅键合的氢原子(SiH有机基团)；(C)氢化硅烷化催化剂；和(D)二氧化硅填料。该橡胶组合物据称对下列事项具有良好的耐受性：燃料、喷气发动机油、胺、油/气渗透性、水、热和冷。固化通过使用氢化硅烷化催化剂的氢化硅烷化来完成。氢化硅烷化催化剂通常是昂贵的。此外，由于催化剂不掺入聚合物中，这些金属化合物可能容易从橡胶组合物溶解出来，并造成污染问题。

仍然需要新的方法和材料以用于制备氟硅氧烷弹性体。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种可固化组合物，其包含：

官能化含氟聚醚，所述官能化含氟聚醚包含：

聚合物主链，所述聚合物主链包含至少一个二价单体单元，该至少一个二价单体单元选自–C₄F₈O-、-C₃F₆O-、-C₂F₄O-、-CF₂O-以及它们的组合；

至少一个第一自由基反应性官能团，该至少一个第一自由基反应性官能团键合在聚合物主链的末端位置处或邻近末端位置的位置处，其中所述至少一个第一自由基反应性官能团选自：-I；-Br；-Cl；-CN；包含至少一个-I、-Br、-Cl、-CN的单价有机基团；和单价可自由基聚合的烯键式不饱和有机基团；

官能化聚硅氧烷，所述官能化聚硅氧烷包含至少一个第二自由基反应性官能团，所述至少一个第二自由基反应性官能团选自：-I；-Br；-Cl；-CN；包含至少一个-I、-Br、-Cl、-CN的单价有机基团；和单价可自由基聚合的烯键式不饱和有机基团；以及

有效量的自由基固化体系。

在另一方面，本公开提供一种制备包含含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体的组合物的方法，该方法包括：

提供根据本公开的可固化组合物；以及

自由基固化该可固化组合物。

在另一方面，本公开提供一种通过注塑或压塑模制根据本公开的可固化组合物而得到的成型制品。

在另一方面，本公开提供一种具有共聚物主链的含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体，所述含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体包括：

含氟聚醚链段，该含氟聚醚链段具有400至15,000克/摩尔的数均分子量，其中含氟聚醚链段包含至少一个二价单体单元，该至少一个二价单体单元选自–C₄F₈O-、-C₃F₆O-、-C₂F₄O-、-CF₂O-以及它们的组合；和

聚硅氧烷链段，该聚硅氧烷链段具有500至500,000克/摩尔的分子量(例如，M_n和/或M_w)，其中该聚硅氧烷链段共价键合到主链含氟聚醚链段。

如本文所用，术语“自由基反应性”是指基团与自由基反应以产生碳基基团。

在考虑具体实施方式以及所附权利要求书之后，将进一步理解本公开的特征和优点。

具体实施方式

根据本公开的含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体具有低玻璃化转变温度，并且具有足以用于制备成型制品的机械强度。由于聚醚聚硅氧烷弹性体的低玻璃化转变温度，包括该含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体的成型制品在低温下可保持柔韧。在一些实施例中，根据本公开的含氟聚醚-聚硅氧烷弹性体可具有低于-50℃的第一玻璃化转变温度和低于-100℃的第二玻璃化转变温度。