[发明专利]含氟热塑性弹性体组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月30日提交的美国临时申请号US61/859913的优先权，出于所有的目的将该申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种含氟热塑性弹性体组合物，该热塑性弹性体组合物包含连续的热塑性氟碳聚合物相和分散的硫化的含氟弹性体相，该热塑性弹性体组合物可用作具有橡胶弹性的可熔融成形的材料。

背景技术

包含连续相热塑性材料和分散相弹性体的两相组合物在本领域中是众所周知的并且经常称为热塑性硫化橡胶(TPV)，这些两相组合物通过在将该分散相弹性体在剪切下在保持呈熔融状态的连续热塑性材料中混合的同时动态硫化该弹性体来生产。

这些材料因它们由该分散相获得其类橡胶特性是特别有利的，使得它们可以值得注意地用于所有橡胶典型使用领域中(密封制品，包括密封件和垫圈、管道、软管、平板、和类似物)，同时作为热塑性材料是可加工的，包括重整废料、毛刺或缺陷零件的可能性。

由于含氟材料的有利特性，包括热塑性氟化聚合物连续相并且更确切地乙烯-氯三氟乙烯或乙烯-四氟乙烯相和含氟弹性体分散相二者的TPV已经在提供出色的耐热性、耐化学性等等吸引了大量关注。

例如，专利文件EP168020A(杜邦公司(DUPONTDENEMOURS))1/15/1986披露了含有两相(即结晶塑料相和分散的氟化无定形弹性体相)的氟化热塑性弹性体，该热塑性弹性体通过共混呈熔融状态的组分并且然后将其动态固化，例如在挤出机中通过加入固化剂(离子固化或过氧化物固化)来获得。热塑性聚合物可以值得注意地是ECTFE；实例9涉及在Braebender中通过离子固化制备包含70％wt的偏二氟乙烯(VDF)/六氟丙烯(HFP)共聚物和30％wt的ECTFE共聚物(CTFE/E80/20wt/wt)的TPV。

此外，专利文件US5006594(杜邦公司)4/9/1991公开了含有两相组合物的氟化热塑性弹性体的新的共混物，该两相组合物包括熔融可加工的树脂的连续相和无定形交联氟弹性体的分散相。ETFE和ECTFE是作为可能的热塑性氟树脂被提及的。

然而众所周知的是，对于TPV材料达到其性能而言，必要的是确保分散的弹性体相在动态硫化过程中的足够的交联。已经开发出若干项技术用于优化弹性体相的动态硫化。

因此，专利文件US5354811(旭硝子公司(ASAHIGLASSCOMPANYLTD))10/11/1994是针对某些含氟热塑性弹性体组合物，这些组合物包含至少一种可熔融成形的热塑性氟碳树脂的连续相以及含氟弹性体的硫化橡胶的分散相。该热塑性材料值得注意地可以是ECTFE或ETFE。为了改进硫化效率，该含氟弹性体具有特定可硫化位点，这些特定可硫化位点选自下组，该组由以下各项组成：环氧基、羧基、磺基、和它们的衍生物。

增加固化剂的量是另一种解决方案，这可能导致另外的缺点，包括例如需要消除未反应的固化剂。专利文件US2005/0281973(科德宝-恩欧凯公司(FREUDENBERG-NOK))12/22/2005是针对一种用于制造在热塑性材料的连续相中含有氟碳弹性体的动态硫化橡胶的可加工橡胶组合物的方法，该方法包括通过热塑性技术进一步加工TPV以形成成形物品之前用于分解和驱除未反应的多元醇固化剂的热处理的步骤。作为热塑性塑料，可以使用ECTFE和ETFE。

因此，在本领域中对于TPV组合物存在持续需求，其中以高交联动力学和良好的效率有效地固化该弹性体分散相，以便在最终化合物中达到橡胶特性。

发明概述

本申请人现已发现，将具有可电离基团的某些聚合物结合到该TPV组合物中在确保该弹性体相的优化的动态交联中是特别有效的。

因此，在此提供一种热塑性硫化橡胶含氟组合物[硫化橡胶(C)]，包含连续的热塑性氟聚合物相和分散的硫化的氟弹性体相，所述组合物包含：

-至少一种热塑性氟聚合物[聚合物(F)]；

-至少一种(全)氟弹性体[弹性体(A)]，和

-至少一种离聚物聚合物，包含衍生自无氟的氢化烯烃的重复单元以及衍生自具有羧酸基团的(甲基)丙烯酸的重复单元，羧酸基团的至少一部分是呈金属或铵盐的形式。[离聚物(I)]。

本申请人已经出人意料地发现，如以上详述的将该离聚物(I)结合到该硫化橡胶(C)中对于改进氟弹性体在热塑性氟聚合物基质内的动态硫化的动力学是特别有益的，以便确保所得TPV化合物的最佳类橡胶性能。