[发明专利]显示优异耐有机碱性能、基于偏二氟乙烯的氟弹性体

说明书

本发明涉及以偏二氟乙烯（VDF）为基础、含有链烯烃单元和四氟乙烯单元、显示高力学特性兼备高耐化学性能、尤其是耐亲核试剂和极性溶剂的性能的新型氟弹性体共聚物。

要解决的问题是找到一种以VDF为基础、具有所指出性能的组合的氟弹性体。事实上，众所周知，最常用的氟弹性体，即以VDF为基础、含有VDF/HFP共聚物和VDF/HFP/TFE的氟弹性体，不能以令人满意的方式耐受亲核试剂。

欧洲专利申请335，705描述了以多羟基化合物和有机鎓化合物为基础、可用特殊系统硫化的弹性体组合物，其中该弹性体聚合物由偏二氟乙烯（VDF）单元、四氟乙烯（TFE）单元和一种链烯、较好是丙烯单元组成，但不得含有六氟丙烯（HFP）单元。

所述专利申请指出，六氟丙烯单元在VDF氟弹性体中的存在使该氟弹性体易受亲核试剂攻击。在以VDF为基础的氟弹性体中由HFP在这一方面所引起的有害效应，也被Dennis  E.Hull（Elastomerics，1990年1月，第11-16页）以及W.M.Grootaert、Werner  M.，Kolb，Robert  E.和Worm，Allen  T.（1989年，在1989年美国化学会（ACS）橡胶分会年会上的论文）所证实。

根据最后提到的这项工作，在欧洲专利申请335，705中描述的那种类型的组合物是耐含胺机油的。

然而，在此项专利申请中所描述的产品中，良好的高弹体性能只有提高氢化链烯烃单体含量才能获得。这是以牺牲产品对油溶胀的稳定性为代价的。

美国专利4，694，045中描述了由乙烯（E）、TFE和全氟烷基·乙烯基醚（PAVE）衍生的单元组成的氟弹性体聚合物。据说这类氟弹性体对胺和强碱具有高耐受性能，也具有良好的高、低温性能平衡。

然而，这些产品表现出由于VDF单元的存在而不具有良好可加工性特征的缺点。同样由于这个原因，它们不适合于用惯用交联系统进行离子型硫化，最后，它们需要高含量的烷基·乙烯基醚，从而牺牲了产品的经济性。

欧洲专利申请131，308描述了由四氟乙烯、全氟烷基·乙烯基醚和偏二氟乙烯衍生的三元聚合物，偏二氟乙烯含量按总摩尔数计不大于2%（摩尔）。偏二氟乙烯充当用基于（例如）多羟基化合物、尤其双酚AF的非惯用硫化系统和环状聚醚类型的专用促进剂进行离子型硫化的部位。按照这项专利申请，为了获得对胺表现出令人满意的耐受性能的三元聚合物，偏二氟乙烯含量应不超过0.4%（摩尔）。

在美国专利4，368，308中，描述了对化学品和对油具有耐受性能以及具有耐低温性能的氟弹性体聚合物。所述的聚合物含有氟乙烯基醚（FV）单元和乙烯（E）单元，摩尔比E/FV介于95/5～30/70之间，FV+E的总含量至少为70%（摩尔），其中与100%的可能差额可以是由TFE、VDF、HFP、氯三氟乙烯等衍生的其它单体单元组成。

由于以含有乙烯和全氟乙烯醚为主，所以美国专利4，368，308的聚合物不能获得高得足以使其可用于实际应用的分子量。

本发明的目的是提供基于偏二氟乙烯、对碱和醇尤其对含胺的油类表现出高耐受性能、兼备最佳和弹性体性能并具有良好可加工性的新型弹性体共聚物。这些共聚物除含有VDF单体单元外还含有从TFE、从链烯烃类（Ol）以及从选自下列的至少一种单体衍生的单体单元：全氟乙烯醚（PVE），六氟丙烯（HFP），1-氢-五氟丙烯（HFPE）和氯三氟乙烯（CTFE），单独或者组合使用，这样的单体单元以下列摩尔百分率存在：

VDF  4～75%

HFP和/或PVE和/或HFPE和/或CTFE  12～40%

Ol  2～35%

TFE  2～60%

较好的共聚物是其中HFP和/或PVE和/或HFPE和/或CTFE的摩尔百分率含量介于15～30%。

按照本发明，较好的共聚物含有下列摩尔百分率的上述单体单元：

VDF  10～70%

HFP和/或PVE和/或HFPE和/或CTFE  15～30%

Ol  4～30%

TFE  4～50%

或甚至更好的是下列摩尔组成：

VDF  20～70%

HFP和/或PVE和/或HFPE和/或CTFE  18～27%

Ol  4～30%

TFE  4～40%

总的先决条件是，当Ol+PVE的总和等于或大于70%（摩尔）时，该共聚物具有高得足以显示良好力学特征的平均分子量。