[发明专利]一种高性能共聚液态氟橡胶、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种高性能共聚液态氟橡胶、制备方法及应用，所述液态氟橡胶由端羧基氟橡胶(A)和端羟基氟橡胶(B)共聚组成BAB型共聚物，其中端羧基氟橡胶(A)和端羟基氟橡胶(B)的摩尔比为1：2，所述端羧基氟橡胶分子量为800～9000，所述端羟基氟橡胶分子量为800～9000，所述共聚液态氟橡胶分子量为1600～18000。本发明的有益之处在于可结合不同氟橡胶的性能优势，避免了不同种橡胶相容性差，共混固化效果不佳的问题，制备得到的端羟基氟橡胶具有耐高温，耐低温，耐介质性等诸多优良的性能。

技术领域

本发明涉及氟材料技术领域，具体涉及到一种高性能共聚液态氟橡胶、制备方法及应用。

背景技术

氟橡胶是一类在主链或侧链的碳原子上含有氟原子的聚合物，具有优异的耐高温、耐老化、耐有机溶剂等性能，被广泛的应用于航空航天、汽车、石油化工、半导体等领域，具有无可替代的作用。

氟橡胶种类较多，目前也已开发出具有反应性基团的液体氟橡胶，但是传统的氟橡胶虽然有很多优势但是耐低温性差，动态条件下在低于零下30℃时就失去了弹性，因此在国防军工等尖端领域的应用往往受到限制。虽然液态氟醚橡胶因为在结构中引入醚键，玻璃化温度降低而使其具有较好的耐低温性。但是将这两种氟橡胶进行共混固化时，两者的相容性差，所得制品性能提升有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高性能共聚液态氟橡胶及其制备方法，该方法通过将氟橡胶氧化降解后制备的端羧基液态氟橡胶与其进一步还原后制备的端羟基液态氟橡胶进行共聚，利用酯化反应，使共聚后的液态氟橡胶兼具氟橡胶与氟醚橡胶的优势，拓宽了氟橡胶在航空航天尤其是尖端军工领域的应用。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种高性能共聚液态氟橡胶，所述液态氟橡胶由端羧基氟橡胶(A)和端羟基氟橡胶(B)共聚组成BAB型共聚物，其中端羧基氟橡胶(A)和端羟基氟橡胶(B)的摩尔比为1：2，所述端羧基氟橡胶分子量为800～9000，所述端羟基氟橡胶分子量为800～9000，所述共聚液态氟橡胶分子量为1600～18000。

进一步的技术方案为，所述端羧基氟橡胶(A)偏氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯/六氟丙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/丙烯共聚物、四氟乙烯/丙烯/偏氟乙烯共聚物、乙烯/六氟丙烯/偏氟乙烯共聚物、乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/六氟丙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/三氟氯丙烯及偏二氟乙烯/四氟乙烯/烷基乙烯基醚共聚物中的至少一种通过氧化降解得到，所述端羟基氟橡胶由所述端羧基氟橡胶还原得到。

进一步的技术方案为，所述共聚物的共聚单体中至少有一种为氟醚橡胶。

本发明还提供了一种高性能共聚液态氟橡胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备端羧基氟橡胶:将氟橡胶生胶加热变软后剪成小块，投放于反应瓶中，加入溶剂不断搅拌使其溶解，完全溶解后加入相转移催化剂苄基三乙基氯化铵随后在冰水浴中用恒压滴液漏斗滴加双氧水和氢氧化钾水溶液，滴加完毕后反应6～12h，得到第一溶液，在第一溶液中加酸调PH值至2，加入去离子水使产物析出，静置分层后除去上层液体，将下层液体用去离子水洗涤3～5次后放入真空烘箱干燥，即得淡黄的粘稠液体产物端羧基氟橡胶(A)；

(2)端羟基液态氟橡胶的制备：将端羧基液态氟橡胶溶于四氢呋喃溶液中，缓慢加入溶有硼氢化钠和碘单质的四氢呋喃溶液中，控制温度为0℃反应0.5小时，随后在80℃反应6小时，后降至室温加入盐酸搅拌反应0.5小时，反应生成白色沉淀，过滤后，滤液经减压蒸馏去除溶剂，后用丙酮溶解，用无水亚硫酸钠饱和水溶液洗涤，后用去离子水反复洗涤，收集下层液体即为目标产物。随后放入真空烘箱中干燥，所得淡黄色粘稠液体即为端羟基氟橡胶(B)；