[其他]生产聚四氟乙烯和硅氧烷高弹体的纤化半互穿网络聚合物及其成型产品的方法

说明书

本发明涉及新的组合物，该组合物包括聚四氟乙烯和硅氧烷高弹体的半互穿网络聚合物，制备这些组合物的方法及由这些组合物形成的成形产品。更具体地说，本发明涉及以下列程序制备的组合物：

（1）将下列材料充分掺混;主成份为未烧结和未纤化的聚四氟乙烯分散树脂颗粒，次要量的（A）烃类液体和（B）基本上由带有链烯不饱和性的聚二有机硅氧烷，有机氢聚硅氧烷交联剂，促进所说聚硅氧烷交联的催化剂，以及该催化反应的抑制剂组成的可加成硫化的聚硅氧烷组合物;（2）将所说掺混物制成可挤塑的形状;（3）将所说掺混物通过模头进行双轴挤塑成为无规纤化结构的成形产品;（4）蒸发所说烃类液体，并将所说催化剂活化以便产生具有所说纤化结构的硫化硅氧烷高弹体和聚四氟乙烯半互穿网络聚合物。

在本文的参考文献美国专利3，315，020中公开了制备双轴纤化聚四氟乙烯片状制品的方法，该制品尽管是未烧结态，但却在片材平面上的所有方向均有高度的伸长率和强度。在该工艺中，使经过压制的未纤化分散级聚四氟乙烯（PTFE）颗粒的较大的圆柱状体挤压通过带有两个串联孔的模具。第一个孔是圆形，方形或长方形的孔，第二个孔是长狭缝形的孔。将有机液体润滑剂与压紧的PTFE颗粒预掺混有助于颗粒状PTFE的挤塑，这些润滑剂的例子有：煤油，油漆溶剂油，和异构烷烃油。经此挤塑产生用挥发有机液体部分饱和的双轴取向纤化结构的PTFE连续片材。在一定加工条件下，在进一步加工PTFE片材（如：烧结）前，将烃蒸发。就本发明的目的而言，双轴纤化属于美国专利3，315，020所公开的挤塑方法。尽管未烧结（即：未经过高于327℃加热）过的PTFE分散级树脂是高度结晶的（近95%）并具有很高的熔融粘度，但当加热到高于327℃的温度时，破坏了某些PTFE结晶，因此聚合物中的无定形成份增加。经过这样的加热，并随之将聚合物冷却至327℃以下，即可产生烧结态PTFE。在保持形状的同时将成形的未烧结PTFE结构烧结便可对该聚合物产生热固效应，由此可使形状保持。

就双轴纤化分散级PTFE树脂的工艺而言，出于经济和质量的原因，采用较低的挤塑压力是理想的。将给定PTFE树脂压入模具所需要的压力取决于下列因素：模具的构型，模压片截面面积与模具孔面积的比例（成反比），挤塑速度以及润滑剂的量。但是像通过加入过量的润滑剂来降低压力这样浅显的方法是不可取的。挤塑的材料在沿着机器的方向会产生过度的取向并大大降低其横向强度。但是，当过分蒸发掉润滑剂时，则会造成不留任何有取向残余结构的空洞，由此造成强度降低。或许过量润滑之最重要的唯一问题是引起挤塑件软化，由此严重地影响下一步加工，如轧光和拉伸。

通常在挤塑物仍含有烃润滑剂的同时完成对连续双轴纤化PTFE挤塑物的轧光，这包括在预先确定的距离从空间分开的两辊之间压缩及随后延伸。一般继之在合适的时间内将挤塑物加热至适于烃润滑剂安全蒸发的温度。就制造管螺纹密封带而言，通过在干燥材料或仍含有烃润滑剂的材料上用不同速度的辊进行直线拉伸，由此完成挤塑物的进一步取向。就制备微孔PTFE膜而言，采用像绷架或类似装置进一步赋于双轴纤化加工过的直线取向挤塑物以横向取向。一般将由此而获得的膜加热至327℃以上，继之冷却，以达到烧结的目的。

在改进双轴纤化PTFE挤塑物性能的先有工艺中，其困难之处在于不易生产具有满意取向纤化材料的均匀的挤塑物，以便于适当的横向拉伸。造成这一困难的原因之一就是直线取向过的材料固有的低横向拉伸率。美国专利4，187，390叙述了这些困难的实例。

本文作者意外地发现：可以改进双轴纤化PTFE的先有工艺，以便生产具有强度更高，均匀度更好的PTFE和硫化硅氧烷高弹体的双轴纤化半互穿网络聚合物的新产品。这些产品有利于生产具有相似于微孔PTFE带和膜的功能的拉伸的烧结的最终产品，本发明的产品具有与其配方原料完全不同的性能。

本文附图是由本发明工艺生产的成型产品之电子扫描显微图像。

本发明工艺中的第一步是将下列成份的混合物充分掺混，这些成份为做为主要量的有未烧结并未纤化的颗粒状PTFE分散级树脂和作为次要量的（A）烃类液体和（B）基本上由下列组份组成的可加成硫化的硅氧烷组合物：带有链烯不饱和性的聚二有机硅氧烷、有机氢聚硅氧烷、促进所说聚硅氧烷交联的催化剂，和催化反应抑制剂。该混合物必须通过固-液掺混器，或通过罐式滚混来掺混，以避免PTFE分散树脂发生实质性的剪切。