[其他]一种可交联的含氟共聚物的制备方法

说明书

本发明涉及一种新型可交联的含氟共聚物制备方法。更具体地说，涉及一种包括每单元含有一个磺酰氯基的含氟单体单元和至少一种烯属不饱和化合物的单体单元的可交联的含氟共聚物制备方法，该共聚物易于交联而产生具有极好的耐热性和耐化学性的交联的弹性体。

近年来，各种含氟塑料产品和弹性产品由于具有极好的耐热性、耐溶剂性和耐腐蚀性而在各种工业领域获得应用，如汽车工业、航运业、飞机工业、液压设备工业和其它机器工业、以及与防止环境污染有关的领域。由于它们应用范围的扩大、对含氟塑料产品和弹性体产品的需求量也增加了。

含氟塑材产品和弹性体产品是由含氟聚合物制造的。因此，人们进行了各种研究以开发一种能够制造具有极好性能（如极好的耐热性、耐溶剂性和耐腐蚀性）的塑料产品或弹性体产品的含氟聚合物。

本发明人也进行了大量研究以开发一种优异的含氟聚合物。其结果是发现了一种包括每单元含有一个磺酰氯基（作为交联的活性基）的含氟单体单元和至少一种烯属不饱和化合物的单体单元的、并将其中的磺酰氯基含量控制在特定范围内的可交联的含氟共聚物，它易于交联而产生具有极好的耐热性和耐化学性的弹性体。本发明就是根据这种新发现而完成的。

因此，本发明的一个目的就是提供一种新型的可交联的含氟共聚物，它易于交联而产生具有极好的耐热和耐化学性的弹性体。

通过下面的详细叙述，本领域的技术人员都将清楚地看到本发明的上述目的和其它目的以及本发明的特点和优点。

本发明提供一种可交联的含氟共聚物，其构成为：

（A）每单元含有一个磺酰氯基的含氟单体单元，它可以用下面的通式（Ⅰ）表示：

（Ⅰ）

式中l为0或1，m为0。1或2，n为1～4的整数;

（B）至少一种烯属不饱和化合物的单体单元，它用下面的通式（Ⅱ）表示：

CX₁X₂＝CX₃X₄（Ⅱ）

式中X₁和X₂分别代表氟原子、氢原子或氯原子，X₃和X₄分别代表氟原子、氢原子、氯原子、甲基、三氟甲基或用下面的（Ⅲ）式表示的基团：

（Ⅲ）

（式中p为0，1或2，q为1～3的整数）

而且这种共聚物中磺酰氯基的含量约为（A）和（B）的总重的0.1～3.0%，共聚物在30℃下测定的特性粘度至少为0.01dl/g。

本发明的可交联的含氟共聚物含有磺酰氯基。磺酰氯基起到交联的活性基的作用。在本发明中，为了使含氟共聚物易于交联而产生优异的弹性体，必需将共聚物中的磺酰氯基含量控制在（A）和（B）组分总重的0.1～3.0%左右，这将在以后述及。当磺酰氯基含量少于0.1%（重量比）时，交联的活性基的量太少，不足以使含氟共聚物充分交联，因此就不能获得具有极好的耐热性和耐化学性的弹性体。另一方面，当磺酰氯基的含量超过3.0%（重量比）时，交联共聚物的交联密度变得太大，以致交联共聚物的弹性体性能变得非常差，即交联共聚物的伸长变得很小，当其受到压缩应力时易于断裂，如以后的比较实例1和应用实例所示。含氟共聚物的磺酰氯基含量可用通常的红外分析方法测定，即测量1410厘米^-1波数处的红外线吸收。

含磺酰氯基的、但磺酰氯基含量大于3.0%（重量比）左右的含氟共聚物在本发明之前已为人所知，通常用于制造离子交换膜。例如，磺酸型离子交换膜和羧酸型离子交换膜就是利用约含磺酰氯基5.0%（重量比）或5.0%以上的含氟聚合物中的活性磺酰氯基制造的（美国专利4，166，014号和4，151，053号）。这种具有磺酰氯基的含氟聚合物的制备方法是使具有磺基的含氟聚合物进行化学改性，使磺基转化为磺酰氯基。但必须指出，在上述离子交换膜的制造中，这种含氟聚合物的磺酰氯基并不是用作交联活性基。还必须指出，在上述使磺基转化为磺酰氯基的化学改性过程中，由于所用的改性剂的高度反应性和扩散性，不可能获得一种磺酰氯基含量控制在低达0.1～3.0%（重量比）的范围内，而且磺酰氯基在其中是均匀分布的含氟聚合物。