[发明专利]含氟弹性体

说明书

本发明涉及含氟弹性体组合物，更具体地说，本发明涉及具有氰基可交联基团的含氟弹性体的可交联组合物。

JP-A-59-109546公开了一种弹性体组合物，它包含四氟乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)和通式

CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]_nO(CF₂)_mCN

               式中，n：1-2且m：1-4表示的含氰基(全氟乙烯基醚)的三元共聚物以及作为交联剂的下式代表的的二(氨基苯基)化合物：式中，A是具有1-6个碳原子的亚烷基，具有1-10个碳原子的全氟亚烷基，SO₂基团，O基团，CO基团，或者能够直接将两个苯环键合的碳-碳双键，X和Y是羟基或氨基。

然而，作为三元共聚物的交联部位单体(cross-linking sitemonomer)的含氰基(全氟乙烯基醚)要通过许多步骤合成(如美国专利4138426所述)，因而从来不被认为是工业上有利的原料。而且，压缩变定在高温下也不令人满意。

另一方面，美国专利3933767公开了四氟乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)和通式

CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]nCN          (式中，n：1-5)代表的作为交联部位单体的全氟不饱和腈化合物的三元共聚物，并指出该交联可用四苯基锡进行。

用作三元共聚物的共聚单体成分的全氟不饱和腈化合物可以良好的选择性从对应的CN[CF(CF₃)CF₂O]nCF(CF₃)COF容易地合成，但如此制得的三元共聚物的交联却是用剧毒性的四苯基锡进行的，因而仍然有工业安全性和交联速度低的问题。而且，如此制得的交联产物在高温下对水和胺的耐受力差。

本发明的目的是提供能够生产具有良好硫化物理性能和良好压缩变定的硫化橡胶产品的含氟弹性体组合物，其中含有不存在任何安全问题的、市售的常规交联剂，该组合物包含能够以良好的选择性容易地合成的、含氰基的交联部位单体。

本发明提供一种含氟弹性体组合物，它包含四氟乙烯、全氟(低级烷基乙烯基醚)和通式

CF₂＝CFO(CF₂)nOCF(CF₃)CN(式中，n是整数2-5)表示的全氟不饱和腈化合物的三元共聚物以及作为交联剂的下述通式代表的二(氨基苯基)化合物：式中，A是具有1-6个碳原子的亚烷基或具有1-10个碳原子的全氟亚烷基，X和Y是羟基或氨基。

本发明所用的四氟乙烯、全氟(低级烷基乙烯基醚)和全氟不饱和腈化合物的三元共聚物包括例如包含大约45-75％(摩尔)四氟乙烯、大约50-25％(摩尔)全氟(低级烷基乙烯基醚)和大约0.1-5％(摩尔)作为交联部位单体的全氟不饱和腈化合物(总和为100％％(摩尔))的三元共聚物。

作为本发明使用的全氟(低级烷基乙烯基醚)，通常使用全氟(甲基乙烯基醚)。

上述通式代表的全氟不饱和腈化合物可通过下述(A)，(B)和(C)三种合成路线的任何一种来合成。

合成路线(A)：

使通式CF₂＝CFO(CF₂)nOCF(CF₃)COOR(式中R是具有1-10个碳原子的烷基，n是整数2-5)代表的全氟不饱和羧酸酯经过与氯和溴在酯的乙烯基上的加成反应得到下述通式的卤化全氟饱和的羧酸酯：

  CF₂XCFXO(CF₂)nOCF(CF₃)COOR式中，R和n的意义同上，X是氯原子或溴原子。然后，将如此得到的卤化全氟饱和羧酸酯与氨反应，以将酯基转化为酰胺基团，得到下式代表的酰胺：

   CF₂XCFXO(CF₂)nOCF(CF₃)CONH₂式中，X和n的意义同上。然后将酰胺脱卤，再次形成乙烯基，得到通式CF₂＝CFO(CF₂)nOCF(CF₃)CONH₂(式中n的意义同上)代表的不饱和酰胺。然后，将所得不饱和酰胺脱水得到所需产物。

合成路线(A)的原料，即全氟不饱和羧酸酯，可这样制备：使通式